[发明专利]起重设备稳定性监控系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种起重设备稳定性监控系统及其方法。

背景技术

起重机在施工作业前需要将支腿打开，以得到稳定的工作状态，而稳定性作为起重机安全性能的重要指标，目前可采用力矩限制器对起重机的稳定性进行监测，即超载某一倍数时，力矩限制器发出报警信息并限制起重机向危险方向动作。

另一种方式是通过实时检测起重机各支腿的支反力情况，根据公式来计算载荷转移率(其中，F₁为一侧支腿的支反力，F₂为另一侧支腿的支反力)，如果载荷转移率大于0.8，则确认起重机处于侧翻危险状态并进行预警。

从上述可知，目前的稳定性监测方式存在一些技术问题：

1、力矩限制器方式只能防止由于超载原因导致的起重机倾翻，不能预防由于支撑不平、油缸内泄、地基下沉、斜吊、风载等因素造成的起重机倾翻；

2、载荷转移率方式不能对每个支腿的支反力情况进行准确地判断，只能预测起重机侧翻危险程度；

3、起重机调平是稳定性监测的前提条件，力矩限制器方式和载荷转移率方式均没有考虑这个前提条件，所以对稳定性的监测也不尽真实，而传统的采用气泡式水平仪来调平起重机，由于制造安装精度及人为因素，不能对起重机实现真实调平，即使调平，也可能存在支腿虚腿的情况，影响起重设备的稳定性。

因此，需要一种新的起重机稳定性检测系统，实现对起重机的各支腿所受反力情况及回转位置的实时检测，从而准确判断各支腿当前状况，避免由超载、油缸内泄、地基下沉等诸多因素造成的起重机倾翻。

发明内容

考虑到上述背景技术，本发明所要解决的技术问题是提供一种起重机稳定性实时检测、监控系统，实现对起重机的各支腿所受反力情况及回转位置的实时检测，从而准确判断各支腿当前状况，避免由超载、油缸内泄、地基下沉等诸多因素造成的起重机倾翻。

有鉴于此，本发明提供了一种起重设备稳定性监控系统，包括：第一采集单元、第二采集单元、判断单元、存储单元和处理单元，其中，所述第一采集单元安装在起重设备的支腿油缸处，采集各支腿所受的力；所述第二采集单元安装在所述起重设备的上车，获取所述起重设备的吊载重量；所述判断单元读取预存于所述存储单元中的工况表，所述工况表包括工况信息、吊载重量参数与额定支腿反力，所述工况信息与所述吊载重量参数和所述额定支腿反力一一对应，所述工况包括吊载重量参数，从所述工况表中查找出与所获取的吊载重量相对应的额定支腿反力，判断所述额定支腿反力与采集的各支腿所受的力之间的大小；所述处理单元连接至所述判断单元，若判断结果为吊重侧的支腿反力大于吊重侧的额定支腿反力和/或非吊重侧的支腿反力小于非吊重侧的额定支腿反力，则发送控制命令至相应执行机构，限制所述相应执行机构的动作。

在该技术方案中，采集单元将采集到的信息与预先输入系统的支腿反力工况表进行对比，在作业前对起重机进行真实的调平，然后实时监控并显示支腿反力情况，从而准确判断起重机的当前工况，根据当前工况确定预设的相对应的支腿反力值，在当前支腿的实际反力超出预设值时，进行报警和/或限制相应执行机构往危险的方向动作，这样可以预防由超载、油缸内泄、地基下沉(这些情况的发生，会改变支腿的反力，所以当地基下沉时，检测出的反力会变小，与工况表中的反力情况就会不一致，就可以预测出发生地基下沉)等多种因素造成的起重机倾翻。

在上述技术方案中，优选地，所述工况表中的工况还包括所述起重设备的转台的回转位置参数；所述起重设备稳定性监控系统还包括：第三采集单元，安装在所述转台处，检测所述转台的回转位置，将所述转台的回转位置信息传递至所述判断单元；所述判断单元包括工况确定子单元和查找子单元，所述工况确定子单元根据所述回转位置信息和所述吊载重量确定所述起重设备的工况，所述查找子单元从所述工况表中查找出与确定的工况相对应的额定支腿反力。

在该技术方案中，转台的回转位置参数是实时检测、监控起重机作业稳定性的重要参数，是起重机是否倾翻的重要决定因素之一，因此，在工况表中可以增加该转台位置参数。