起重机的回转控制方法、回转控制系统及起重的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种起重机的回转控制方法、回转控制系统及起重机。所述回转控制方法包括：获取倾覆力矩计算参数；基于获取的倾覆力矩计算参数，计算上车对回转支承中心的倾覆力矩；基于计算的所述倾覆力矩，调整回转液压系统的阻尼比。通过调整回转液压系统中单向比例背压阀的控制电流来调整回转液压系统的背压，从而调整了回转液压系统的阻尼比。本发明通过在闭式液压系统的回路中增设单向比例背压阀，根据倾覆力矩大小的不同程度来调整回转液压系统的阻尼比，改善了回转过程中因为负载扭矩变化引起系统不稳定的问题，减轻回转抖动现象。
【专利说明】起重机的回转控制方法、回转控制系统及起重机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种起重机的回转控制方法。进一步地，本发明还涉及起重机的回转控制系统。此外，本发明还涉及一种包括所述回转控制系统的起重机。
【背景技术】
[0002]汽车起重机回转时，回转减速机和上车相对静止，回转支承外齿轮安装于车架上，也是相对静止，回转马达驱动回转减速机小齿轮围绕安装于底盘车架上的回转支承外齿轮进行圆周运动，从而带动起重机上车所有装置回转运动。汽车起重机上车通常包括转台、吊臂、配重等结构件以及卷扬所吊的重物。
[0003]由于汽车起重机回转机构具有大惯量、负载扭矩多变的特点，导致在回转机构的控制方面一直存在诸多难点。在起重机实际操作和使用过程中，有以下原因造成起重机回转控制变得复杂与困难:1、由于起重机上车操作装置质量大，其转动惯量也大，以及动静摩擦力相差大的原因，回转机构在启动和制动时，容易引起回转的不平稳，造成震动感；2、起重机在起重作业时要将支腿进行打起，此时以底盘车架和回转支承为关注对象，由于回转支承每个半径方向的抗倾覆刚度不同，上车装置旋转一周不同角度时，起重机上车大质量引起的大倾覆力矩会使得车架发生的弹性变形不同，对于回转马达而言，其负载扭矩将是个变值，此时的回转抖动表现为回转圆周上的某几个角度上发生抖动。
[0004]图1为现有起重机回转机构的液压系统，该回转液压系统采用闭式控制回路，回转变量泵10直接通过液压管路驱动回转马达16，回转变量泵10自身带有一个齿轮泵11，一个溢流阀12和两个单向溢流阀13，齿轮泵11用来给闭式系统补油，同时给制动缸14提供控制油源，溢流阀12用来设定齿轮泵11的出口油源压力，两个单向溢流阀13，用来设定闭式系统的安全压力。此外，回转马达16带有冲洗阀17。二位三通截止阀15得电，制动缸14开启，回转变量泵10不同的摆角产生不同的流量，驱动回转马达16旋转。
[0005]回转变量泵10的变量方式多种多样，最常用的为电控比例双向变量泵，有两个比例电磁铁驱动换向阀实现控制油对变量活塞的控制，变量活塞驱动变量泵斜盘摆动，实现倾角大小和方向的控制，从而实现回转泵输出流量大小和方向的控制。回转马达16多为定量马达，可以由一个，也可以由两个或更多来驱动回转机构齿轮转动。
[0006]通过上述描述可以看出，现有技术采用变量泵直接驱动定量马达的方式，回转机构的运动控制与上车设备状态完全无关，回转速度完全靠变量泵电控输入信号控制，由于上车大惯量和负载扭矩变化的特点，现有技术无法避免回转过程的抖动，只能依赖结构件加强和改善回转支承、车架刚度的方法进行改善。
[0007]此外，由于起重机上车对回转支承的倾覆力矩会因为上车设备的状态而不同，如吊臂伸出的长度、上车是否挂配重，上车吊载重物质量等等，因此需要对上车设备的状态进行检测，并对回转控制进行补偿。而现有技术中的回转控制方法都没有考虑到倾覆力矩对回转控制的影响。
【发明内容】
[0008]本发明首先所要解决的技术问题是提供一种负载自识别为基础的起重机回转控制方法，优选地提供以上车对回转支承的倾覆力矩为基础的起重机回转控制方法及回转控制系统。
[0009]根据本发明的一个方面，提供一种起重机的回转控制方法，所述回转控制方法包括:获取倾覆力矩计算参数；基于获取的倾覆力矩计算参数，计算上车对回转支承中心的倾覆力矩；基于计算的所述倾覆力矩，调整回转液压系统的阻尼比。
[0010]优选地，本发明通过调整所述回转液压系统的背压来调整所述回转液压系统的阻尼比。优选地，通过调整所述回转液压系统中单向比例背压阀的控制电流来调整所述回转液压系统的背压。
[0011]优选地，所述回转液压系统包括两个单向比例背压阀，分别设置在所述回转液压系统的回转马达的入口油液和出口油液的液压回路上。
[0012]优选地，所述上车对回转支承中心的倾覆力矩M=abs (M1-M2-M3),其中M1为变幅油缸对回转支承中心的力矩，M2为配重对回转支承中心的力矩，M3为转台重心对回转支承中心的力矩，M3为已知的恒定值。
[0013]优选地，M1= (P1.A「P2.A2).L1，其中P1为变幅油缸无杆腔压力，A1为变幅油缸无杆腔面积，P2为变幅油缸有杆腔压力，A2为变幅油缸有杆腔面积，L1为回转支承中心对变幅油缸的力臂；
[0014]优选地，M2= (P3.A3-P4.A4).L2，其中P3为配重提升油缸有杆腔压力，A3为配重提升油缸有杆腔面积，P4为配重提升油缸无杆腔压力，A4为配重提升油缸无杆腔面积，L2为回转支承中心对配重提升油缸的力臂。
[0015]优选地，
【权利要求】
1.一种起重机的回转控制方法，其特征在于，所述回转控制方法包括: 获取倾覆力矩计算参数； 基于获取的倾覆力矩计算参数，计算上车对回转支承中心的倾覆力矩； 基于计算的所述倾覆力矩，调整回转液压系统的阻尼比。
2.根据权利要求1所述的回转控制方法，其特征在于，通过调整所述回转液压系统的背压来调整所述回转液压系统的阻尼比。
3.根据权利要求1或2所述的回转控制方法，其特征在于，所述回转液压系统包括两个单向比例背压阀，分别设置在所述回转液压系统的回转马达的入口油液和出口油液的液压回路上。
4.根据权利要求3所述的回转控制方法，其特征在于，通过调整所述单向比例背压阀的控制电流来调整所述回转液压系统的背压。
5.根据权利要求1或2所述的回转控制方法，其特征在于，所述上车对回转支承中心的倾覆力矩 M=abs (M1-M2-M3), 其中M1为变幅油缸对回转支承中心的力矩，M2为配重对回转支承中心的力矩，M3为转台重心对回转支承中心的力矩。
6.一种起重机的回转控制系统，其特征在于，所述回转控制系统包括: 检测装置，用于获取倾覆力矩计算参数； 控制器，被配置用于根据检测装置获取的倾覆力矩计算参数，计算上车对回转支承中心的倾覆力矩，并基于计算的所述倾覆力矩，调整回转液压系统的阻尼比。
7.根据权利要求6所述的回转控制系统，其特征在于，所述回转控制系统包括两个单向比例背压阀，分别设置在回转马达的入口油液和出口油液的液压回路上，所述控制器通过调整所述单向比例背压阀的控制电流来调整所述回转液压系统的阻尼比。
8.根据权利要求6或7所述的回转控制系统，其特征在于， 所述上车对回转支承中心的倾覆力矩M=abs (M1-M2-M3), 其中M1为变幅油缸对回转支承中心的力矩，M2为配重对回转支承中心的力矩，M3为转台重心对回转支承中心的力矩。
9.根据权利要求6或7所述的回转控制系统，其特征在于，所述检测装置包括: 配重提升油缸压力检测单元，设置在配重提升油缸内用于获取配重提升油缸无杆腔压力信号和有杆腔压力信号； 变幅油缸压力检测单元，设置在变幅油缸内用于获取变幅油缸无杆腔压力信号和有杆腔压力信号； 吊臂长度检测单元，用于获取吊臂长度信号； 变幅角度检测单元，用于获取变幅角度信号。
10.一种起重机，包括转台以及回转控制系统，其特征在于，所述回转控制系统为权利要求6至9中任一项所述的回转控制系统。
【文档编号】B66C13/20GK103723632SQ201310684976
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】李迎兵, 刘伟 申请人:中联重科股份有限公司