超起装置、起重机及起重机的控制方法与流程

本发明涉及工程机械，具体涉及超起装置、起重机及起重机的控制方法。

背景技术：

1、起重机作为常用的工程机械，广泛应用于起吊货物。在大吨位起重机上通常配置有超起装置，以提高起重机提升性能。超起装置通常设置于起重臂成角度的超起桅杆，并设置拉紧装置连接超起桅杆顶端与起重臂，以通过超起桅杆及拉紧装置对起重臂提供朝向超起桅杆所在方向的力，避免吊装时起重臂因挠度过大而失稳，保证起重臂的吊载性能。

2、然而，现有技术中的超起装置中，超起桅杆通过起幅油缸进行驱动，以实现超起桅杆相对于起重臂的起幅，在超起桅杆相对于起重臂转动预设角度后再通过起幅油缸进行支撑固定，起幅油缸承受较大的荷载，严重影响其使用寿命，并且起幅油缸设置在起重臂上，重量较大，吊装过程中吊臂重心较高，吊载稳定性较差，影响吊装性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种超起装置、起重机及起重机的控制方法，以解决超起装置吊装过程中吊臂重心较高，吊载稳定性较差的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种超起装置，超起装置包括：起重臂，一端构造为臂头且另一端构造为臂尾，所述起重臂可沿其轴向伸缩；超起桅杆，所述超起桅杆的一端与所述起重臂铰接且另一端为自由端；第一连接件，第一端连接在所述超起桅杆上且第二端与所述臂头连接；第二连接件，第一端与所述超起桅杆连接且第二端连接在所述臂尾上；限位机构，设置在所述起重臂上，所述限位机构具有固定所述超起桅杆与所述起重臂相对位置的限位状态及允许所述超起桅杆相对于所述起重臂转动的解锁状态，在所述超起桅杆相对于所述起重臂的起幅角度为预设起幅角度时，所述限位机构由所述解锁状态切换至所述限位状态；预紧装置，设置在所述臂尾处，所述预紧装置上连接所述第二连接件，所述预紧装置可拉动所述第二连接件相对于所述起重臂移动，以张紧所述第二连接件。

3、有益效果：第一连接件将起重臂的臂头与超起桅杆连接，第二连接件将起重臂的臂尾与超起桅杆连接，形成双三角形稳定性结构，通过起重臂沿其轴向伸长，起重臂的臂头通过第一连接件拉动超起桅杆绕铰点转动，即可实现超起桅杆的起幅，省去了传统的用于驱动超起桅杆相对于起重臂转动的起幅油缸，结构简单，减轻了整体重量，解决了传统的设置起幅油缸时超起装置吊装过程中吊臂重心较高的问题，提高了吊载稳定性，并且，在超起桅杆起幅至预设起幅角度时，限位机构由解锁状态切换至限位状态，可将超起桅杆固定在预设起幅角度，通过对超起桅杆与起重臂之间的相对位置进行固定，与传统的通过起幅油缸对超起桅杆进行支撑的形式相比，不仅减少了液压油缸的设置，简化布局，减轻了重量，节省了成本，而且可靠性高、稳定性好，进一步地，在超起桅杆与起重臂相对固定之后，通过预紧装置拉动第二连接件，第二连接件与预紧装置相连的一端可相对于起重臂移动，从而实现对第二连接件的预紧，提高结构的稳定性，改善超起桅杆与起重臂之间的受力，保证起重臂的吊载性能。

4、在一种可选的实施方式中，所述超起桅杆的自由端设置有第一滑轮及沿第一方向延伸的第一滑轨，所述第一滑轮上设置有与所述第一滑轨滑动配合的滑轮滑块，所述第一连接件绕过所述第一滑轮，所述第二连接件连接在所述滑轮滑块上，所述第二连接件在张紧时拉动所述第一滑轮相对于所述超起桅杆移动，以张紧所述第一连接件。

5、有益效果：通过第一滑轮上的滑轮滑块与第一滑轨的滑动配合，可实现第一滑轮与超起桅杆的滑动连接，第二连接件连接在第一滑轮上，当第二连接件在预紧装置的拉动下张紧过程中，第二连接件拉动第一滑轮朝第一方向移动，进而第一滑轮对绕在其上的第一连接件施加沿第一方向的拉力，从而张紧第一连接件，改善超起桅杆的顶端与起重臂的臂头之间的作用力，进一步保证吊载过程的稳定性，即通过预紧装置的动作，不仅可以张紧第二连接件，还可以同步张紧第一连接件，实现了对臂头、臂尾同步拉紧，调节过程操作方便，不必单独在第一连接件处设置另外的预紧装置，简化了结构，减轻了整体重量，节约了成本。

6、在一种可选的实施方式中，所述超起桅杆上设置有限位孔，所述限位机构包括：驱动单元及限位杆，所述驱动单元及所述限位杆设置在所述起重臂上，在所述超起桅杆相对于所述起重臂展开预设角度时，所述驱动单元驱动所述限位杆插入所述限位孔中，以固定所述超起桅杆与所述起重臂的相对位置。

7、有益效果：通过设置驱动单元驱动限位杆，自动化程度高，可实现限位杆的移动，从而使得限位杆在未插入限位孔中与插入限位孔中之间切换，实现限位机构在解锁状态与限位状态之间切换，当位于起重臂上的限位杆插入超起桅杆上的限位孔中时，超起桅杆与起重臂的相对位置固定，超起桅杆不能再绕铰点转动，从而实现对超起桅杆的固定，并且限位杆与限位孔的配合方式，结构简单、操作方便且可靠性高。

8、在一种可选的实施方式中，所述预紧装置包括：移动组件，所述移动组件可移动地连接在所述起重臂上，所述移动组件上连接所述第二连接件；驱动部，所述驱动部设置在所述起重臂上，所述驱动部驱动所述移动组件在所述起重臂上移动，以张紧所述第二连接件。

9、有益效果：预紧装置设置在臂尾处，通过驱动部驱动移动组件在起重臂上朝向远离超起桅杆的方向移动，实现移动组件拉紧第二连接件，从而实现对第二连接件的预紧，并且驱动部自动化程度高，操作方便。

10、第二方面，本发明还提供了一种起重机，包括：上述的超起装置。因为起重机包括超起装置，具有与超起装置相同的效果，在此不再赘述。

11、第三方面，本发明提供了一种起重机的控制方法，应用于上述的起重机，起重机包括起重臂、超起桅杆、第一连接件、预紧装置、第二连接件及限位机构，所述第一连接件连接在所述超起桅杆与所述起重臂的臂头之间，所述预紧装置设置在所述起重臂的臂尾处，所述第二连接件连接在所述超起桅杆与所述预紧装置之间，所述起重机的控制方法包括以下步骤：获取超起桅杆的起幅信号；根据所述起幅信号控制起重臂伸长，以通过第一连接件拉动超起桅杆绕所述超起桅杆与所述起重臂铰接的铰点转动；获取所述超起桅杆的起幅角度；当所述起幅角度等于预设起幅角度时，控制所述起重臂停止伸长，并控制限位机构对所述超起桅杆进行固定，以将所述超起桅杆保持在所述预设起幅角度；控制所述预紧装置动作，以张紧所述第二连接件。

12、有益效果：当超起桅杆需执行起幅工况时，控制起重臂做伸臂动作，通过控制起重臂的伸长，实现由连接在超起桅杆与起重臂的臂头之间的第一连接件拉动超起桅杆绕铰点周向旋转，直到超起桅杆的起幅角度达到预设起幅角度，然后通过限位机构对超起桅杆的位置进行固定，接着通过预紧装置对超起桅杆另一侧的第二连接件进行预紧，依次实现超起桅杆的起幅、固定及预紧，整个过程连续性好，并且取消了起幅油缸的设置，简化布局，减少装置整体重量，降低吊载时的整机重心高度，提高了稳定性。

13、在一种可选的实施方式中，所述超起桅杆的自由端设置有可相对于所述超起桅杆移动的第一滑轮，所述第一连接件绕在所述第一滑轮上，所述第二连接件连接在所述第一滑轮上，在所述控制所述预紧装置动作，以张紧所述第二连接件的步骤之后，所述控制方法还包括：所述第二连接件拉动所述第一滑轮相对于所述超起桅杆沿第一方向移动，以张紧所述第一连接件。

14、有益效果：预紧装置通过第二连接件拉动第一滑轮沿第一方向移动，进而第一滑轮沿第一方向拉动第一连接件，从而进一步张紧第一连接件，即通过预紧装置的动作，同时实现了张紧第一连接件及第二连接件，保证后续吊载过程中超起桅杆既能向臂头所在方向提供拉力，又能向臂尾所在方向提供拉力，保证吊载性能，无需再设置额外的预紧油缸等对第一连接件进行预紧，简化了结构，减轻了重量，且控制程序简单。

15、在一种可选的实施方式中，所述超起桅杆上设置有卷扬机构，所述卷扬机构放出所述第一连接件，在所述根据所述起幅信号控制起重臂伸长的步骤之前，所述控制方法还包括：获取当前起重工况；基于所述当前起重工况获得所述起重臂的预设伸出长度，根据所述预设伸出长度控制所述卷扬机构放出与之匹配的预设长度的所述第一连接件；控制所述卷扬机构的关闩结构动作，以锁定所述第一连接件的长度为所述预设长度。

16、有益效果：第一连接件的长度始终保持为预设长度l，以保证在超起桅杆起幅过程中向超起桅杆提供稳定的拉力，并在超起桅杆的位置固定的吊载过程中，向起重臂提供稳定的拉力。

17、在一种可选的实施方式中，所述超起桅杆的数量为两个，每个所述超起桅杆上连接有一个所述第一连接件及一个所述第二连接件，所述预紧装置的数量为一个，在所述根据所述起幅信号控制起重臂伸长，以通过第一连接件拉动超起桅杆绕所述超起桅杆与所述起重臂铰接的铰点转动的步骤中，根据所述起幅信号控制起重臂伸长，同时拉动两个所述第一连接件，以通过两个所述第一连接件拉动两个所述超起桅杆同步绕所述超起桅杆与所述起重臂铰接的铰点转动；在所述控制所述预紧装置动作，以张紧所述第二连接件的步骤中，控制所述预紧装置动作，以同时张紧两个所述第二连接件。

18、有益效果：通过控制起重臂的伸长，可以同时拉动两个第一连接件，从而同时拉动两个超起桅杆同步完成起幅动作，同步性好，避免传统的单独控制两个起幅油缸所存在的控制信号不同步的情况；通过控制预紧装置动作，可以同时张紧两个第二连接件，同步性好。

19、在一种可选的实施方式中，所述限位机构包括设置在所述起重臂上的驱动单元和限位杆，所述超起桅杆上设置有限位孔，控制限位机构对所述超起桅杆进行固定的步骤包括：控制所述驱动单元动作，所述驱动单元驱动所述限位杆插入所述限位孔中，以固定所述超起桅杆与所述起重臂的相对位置。

20、有益效果：只需控制驱动单元动作，即可实现驱动单元驱动限位杆插入限位孔中，对驱动单元的控制程序简单，成本低。

21、在一种可选的实施方式中，所述预紧装置包括驱动部及移动组件，所述驱动部设置在所述起重臂上，所述移动组件可移动地连接在所述起重臂上，所述移动组件上连接所述第二连接件，在所述控制所述预紧装置动作，以张紧所述第二连接件的步骤中，控制所述驱动部驱动所述移动组件在所述起重臂上朝远离所述超起桅杆的方向移动，所述移动组件拉动所述第二连接件相对于所述起重臂移动，以张紧所述第二连接件。

22、有益效果：只需通过控制驱动部动作，通过驱动部推动移动组件即可实现对第二连接件的张紧，进一步可通过第二连接件拉动第一滑轮而张紧第一连接件，因此，整个张紧过程的控制程序简单，便于操控。