[发明专利]一种吊臂变幅控制系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械工程领域，特别涉及一种吊臂变幅控制系统及其方法。

背景技术

随着技术的不断发展，起重机正向吨位大型化、结构复杂化以及控制智能化的方向发展，起升高度、作业幅度、起重量等越来越大，因此对吊装的安全性提出了更高的要求。

当起重机吊臂变幅角度过大时，吊重物碰撞吊臂及车辆本体结构的风险也会增大，而碰撞不仅会引起吊臂、车架、吊重物结构和外观上的损伤，还会引起车辆本身的晃动，对吊装的安全造成了极大的风险；当变幅角度超过一定值时，甚至会造成起重机翻车，产生车毁人亡的严重后果。当起重机吊臂变幅角度过小时，吊臂和车辆本体结构之间可能会产生挤压变形，而且由于吊臂本身重量的影响，甚至会使车辆本身失衡，造成翻车的风险。因此，对吊臂变幅角度进行有效限制并适时地对操作人员发出一定的警示信息则能显著提高吊装的安全性。

目前技术条件下，对于吊臂运动速度的控制是完全由操作人员人为进行的，例如，操作人员可以通过手柄的电流输出(或者其他方式)通知控制器需要进行减速处理，然后通过控制器控制油泵或者电磁阀的开度来达到调节变幅油缸伸/缩速度的目的。这样吊臂在靠近变幅角度上限值位置并继续进行变幅起动作，或者靠近变幅角度下限值位置并继续进行变幅落动作时，有可能因为惯性不能及时停止运动，导致吊臂变幅角度超出的变幅角度上、下限值的限定，造成翻车或者吊臂和车辆本体结构之间产生挤压变形等后果。

对于吊臂变幅角度上限值的控制也是靠操作人员人为地进行的，例如，操作人员根据自己的吊装经验和对所操作起重机本身性能的了解来决定吊臂变幅角度的上限值，即起重机本身没有对吊臂变幅角度的上限值进行限制,吊臂是否进行变幅起的动作只决定于操作人员是否进行了变幅起的操作。

由于天气、视野、惯性及操作人员素质(如疲劳、疾病、吊装经验等)等因素的影响，操作人员很可能不能很好地控制吊臂的运动速度及变幅角度上限值。例如，由于操作人员本身的状态，吊装经验以及对车辆本身了解的限制，可能并不能很好地判断出吊臂变幅角度的上限值。即使操作人员能够很好地把握吊臂变幅角度上限值，在吊臂速度过大的情况下，也有可能因惯性过大而不能及时停止动作，轻则车辆剧烈晃动、吊臂与吊重物结构损伤，重则车辆倾翻。

对于吊臂变幅角度下限值的控制则由起重机的力矩限制器进行。在吊装过程中,可以直接采集一些物理量(如变幅油缸压力,吊臂臂长,吊臂变幅角度等)，经过计算得到当前实际力矩。起重机的最大允许力矩值与多个因素有关,起重机处于不同的状态(如不同的吊臂变幅角度,不同的臂长,不同的配重等)时所允许的最大力矩值不同。力矩限制器实时地计算当前实际力矩，并实时地与当前状态下的最大允许力矩进行比较，来决定是否锁定吊臂的变幅落动作。例如，若当前吊装状态下的实际力矩值小于力矩限制器的最大允许力矩值，则可以继续进行变幅落操作；若当前吊装状态下的实际力矩值大于力矩限制器的最大允许力矩值，则锁定吊臂的变幅落动作，即停止吊臂的变幅落动作。

由于当前吊装状态下的力矩值的大小是限制吊臂能否继续变幅落的唯一因素，这使得操作人员可以在力矩限制器允许的情况下把吊臂变幅落到很小的角度，造成吊臂与车辆本体结构之间的挤压变形。

发明内容

本发明需要解决的一个技术问题是操作人员不能提前获知吊臂将达到变幅角度上下限值位置，导致不能及时对吊臂变幅动作进行减速或锁定处理。

根据本发明的第一方面，提供了一种吊臂变幅控制系统，包括：

角度传感器，用于实时获得吊臂变幅角度，并且将所述吊臂变幅角度传送至控制器；

控制器，用于根据接收的吊臂变幅角度，判断所述吊臂变幅角度是否大于等于变幅角度上警示值且小于等于变幅角度上限值，或者是否大于等于变幅角度下限值且小于等于变幅角度下警示值，如果是，则输出报警电信号至报警设备以进行报警处理；以及

报警设备，用于根据接收的报警电信号进行报警。

进一步，还包括：电比例手柄，用于向所述控制器传送吊臂变幅起动作电信号或者吊臂变幅落动作电信号。

进一步，所述控制器若判断所述吊臂变幅角度大于等于变幅角度上警示值且小于变幅角度上限值，并且从所述电比例手柄接收到吊臂变幅起动作电信号，则减小输出至控制吊臂变幅起动作的油泵的电流，以对吊臂变幅起动作进行减速处理；或者若判断所述吊臂变幅角度大于变幅角度下限值且小于等于变幅角度下警示值，并且从所述电比例手柄接收到吊臂变幅落动作电信号，则减小输出至控制吊臂变幅落动作的电磁阀的电流，以对吊臂变幅落动作进行减速处理。