起重机工作幅度补偿方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种起重机工作幅度补偿方法和装置。该方法包括：起重机作业时，实时获取起重机当前工作幅度，其中起重机作业包括起重机起钩或起重机落钩；判断起重机当前工作幅度与作业前工作幅度的差值的绝对值是否小于第一阀值；若起重机当前工作幅度与作业前工作幅度的差值的绝对值不小于第一阀值，则根据作业前工作幅度确定目标变幅角度值；根据目标变幅角度值进行起重机工作幅度调整。本发明专利技术可以实现对起重机起/落钩时工作幅度的自动补偿，有效防止了起/落钩时伸缩臂变形引起的吊重摆动、无法垂直起/落的问题，从而提高了起重机工作的安全性，同时还具有很高的智能化程度、很高的精确性、以及很好的可移植性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械控制领域，特别涉及一种起重机工作幅度补偿方法和装置。
技术介绍
起重机作业时，在起钩/落钩瞬间，由于重物的突然起吊/落地，伸缩臂发生变形。受到伸缩臂变形的影响，起重机工作幅度发生变化，导致吊重偏摆，其中吊重偏摆指的是起重作业时，被吊物偏离起吊中心的情况。吊重偏摆对吊装作业精度、工作效率以及安全性都有较大影响。以往对该问题的研究大多基于小车式起重机模型，对于动臂式起重机不再适用。因此，进行起重机工作幅度补偿，对于提高起重作业可靠性和提升起重机智能化水平具有十分重要的意义。起重机吊装作业时，其受力情况如下图1所示。吊钩到回转中心轴线的距离为工作半径R，伸臂后铰点到臂头滑轮中心的距离为伸臂长度L，吊臂与水平面的夹角为变幅角度Θ。伸缩臂系统在提升重物的过程中主要受力包括变幅缸推力、重物重力、伸臂自身重力、起升绳拉力等。起重机伸缩臂根部与转台铰接，可以在变幅平面内自由伸缩，同时也可以随着回转台作回转运动。起重机起/落钩时，其伸缩臂变形及工作幅度变化如图2和图3所示。以起钩工况为例(图2)，假设起吊前伸缩臂初始状态为0A。起吊后，由于伸缩臂挠度变形，其状态如图OB所示，与之相对应的工作幅度也发生变化，其中挠度指弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移，具体指起重作业中对伸缩臂弯曲程度的度量。为了保证物体垂直起吊，将伸缩臂在起升载荷作用下的状态调整到图2所示OD位置，即，使伸缩臂末端位于垂线AD上。同理，起重机落钩时，其伸缩臂的调整如图3所示。现有解决起/落钩瞬间吊重偏摆问题的方法中，卷扬起升动作开始之前，起重机操作者根据自身经验预先判断当前工况下是否会发生伸缩臂挠曲。若是，则在做卷扬动作时手动微动变幅，实现补偿后再进行卷扬动作。否则，直接执行卷扬动作。现有方法主要有以下缺点:1)人工调整依赖于操作工长期积累的对于车辆和工作环境的了解，不具备普遍适用性。2)现有方法需要每次进行卷扬动作时都进行判断并手动补偿，操作过程复杂。3)在现有方法中，由于没有量化的标准，因此，具体需要补偿多少不可知，存在隐性危险。
技术实现思路
鉴于以上技术问题，本专利技术提供了一种起重机工作幅度补偿方法和装置，立足于用变幅角度来补偿伸缩臂挠度变形引起的工作幅度变化，在起/落钩时，基于伸缩臂自身的结构参量，考虑负载重量及当前变幅角度，获取起/落钩后伸臂的挠度。由于伸臂挠度的变化导致工作幅度发生变化，因此补偿的原则是使得负/空载后的幅度值与原值相等。根据本专利技术的一个方面，提供一种起重机工作幅度补偿方法，包括:起重机作业时，实时获取起重机当前工作幅度，其中起重机作业包括起重机起钩或起重机落钩；判断起重机当前工作幅度与作业前工作幅度的差值的绝对值是否小于第一阀值；若起重机当前工作幅度与作业前工作幅度的差值的绝对值不小于第一阀值，则根据作业前工作幅度确定目标变幅角度值；根据目标变幅角度值进行起重机工作幅度调整。在本专利技术的一个实施例中，所述方法还包括:若起重机当前工作幅度与作业前工作幅度的差值的绝对值小于第一阀值，则保持起重机当前工作幅度不变。在本专利技术的一个实施例中，所述方法还包括:起重机作业时，实时判断预定时间间隔内吊重量的变化值是否小于第二阀值；若预定时间间隔内吊重量的变化值不小于第二阀值，则执行实时获取起重机当前工作幅度的步骤。在本专利技术的一个实施例中，实时获取起重机当前工作幅度的步骤包括:实时获取伸缩臂根部传感器采集的当前第一变幅角度值；根据当前吊重量、当前伸臂长度、当前第一变幅角度值和起重机自身状态信息确定起重机当前挠度；根据当前吊重量、当前伸臂长度、当前第一变幅角度值和起重机当前挠度确定起重机当前工作幅度。在本专利技术的一个实施例中，根据作业前工作幅度确定目标变幅角度值的步骤包括:根据起重机作业前工作幅度、当前吊重量、当前伸臂长度和起重机当前挠度确定目标变幅角度值。在本专利技术的一个实施例中，实时获取起重机当前工作幅度的步骤包括:实时获取伸缩臂根部角度传感器采集的当前第一变幅角度值和伸缩臂头部角度传感器采集的当前第二变幅角度值；根据当前伸臂长度、当前第一变幅角度值和当前第二变幅角度值确定起重机当前挠度；根据当前伸臂长度、当前第一变幅角度值和起重机当前挠度确定起重机当前工作幅度。在本专利技术的一个实施例中，根据作业前工作幅度确定目标变幅角度值的步骤包括:根据起重机作业前工作幅度、当前伸臂长度和起重机当前挠度确定目标变幅角度值。根据本专利技术的另一方面，提供一种起重机工作幅度补偿装置，包括幅度获取单元、第一识别单元、变幅角度确定单元、幅度调整单元，其中:幅度获取单元，用于在起重机作业时，实时获取起重机当前工作幅度，其中起重机作业包括起重机起钩或起重机落钩；第一识别单元，用于判断起重机当前工作幅度与作业前工作幅度的差值的绝对值是否小于第一阀值；变幅角度确定单元，用于根据第一识别单元的判断结果，在起重机当前工作幅度与作业前工作幅度的差值的绝对值不小于第一阀值时，根据作业前工作幅度确定目标变幅角度值；幅度调整单元，用于根据目标变幅角度值进行起重机工作幅度调整。在本专利技术的一个实施例中，所述装置还包括幅度保持单元，其中:幅度保持单元，用于根据第一识别单元的判断结果，在起重机当前工作幅度与作业前工作幅度的差值的绝对值小于第一阀值时，保持起重机当前工作幅度不变。在本专利技术的一个实施例中，所述装置还包括第二识别单元，其中:第二识别单元，用于在起重机作业时，判断预定时间间隔内吊重量的变化值是否小于第二阀值；幅度获取单元还用于根据第二识别单元的判断结果，在预定时间间隔内吊重量的变化值不小于第二阀值，执行实时获取起重机当前工作幅度的操作。在本专利技术的一个实施例中，幅度获取单元包括第一角度获取模块、第一挠度确定模块和第一幅度确定模块，其中:第一角度获取模块，用于在起重机作业时，实时获取伸缩臂根部传感器采集的当前第一变幅角度值；第一挠度确定模块，用于根据当前吊重量、当前伸臂长度、当前第一变幅角度值和起重机自身状态信息确定起重机当前挠度；第一幅度确定模块，用于根据当前吊重量、当前伸臂长度、当前第一变幅角度值和起重机当前挠度确定起重机当前工作幅度。在本专利技术的一个实施例中，变幅角度确定单元在根据作业前工作幅度确定目标变幅角度值时，具体用于根据起重机作业前工作幅度、当前吊重量、当前伸臂长度和起重机当前挠度确定目标变幅角度值。在本专利技术的一个实施例中，幅度获取单元包括第二角度获取模块、第二挠度确定模块和第二幅度确定模块，其中:第二角度获取模块，用于实时获取伸缩臂根部角度传感器采集的当前第一变幅角度值和伸缩臂头部角度传感器采集的当前第二变幅角度值；第二挠度确定模块，用于根据当前伸臂长度、当前第一变幅角度值和当前第二变幅角度值确定起重机当前挠度；第二幅度确定模块，用于根据当前伸臂长度、当前第一变幅角度值和起重机当前挠度确定起重机当前工作幅度。在本专利技术的一个实施例中，变幅角度确定单元在根据作业前工作幅度确定目标变幅角度值时，具体用于根据起重机作业前工作幅度、当前伸臂长度和起重机当前挠度确定目标变幅角度值。本专利技术起重机工作幅度补偿方法和装置可以实现对起重机起/落钩时工作幅度的自动补偿，有效防止了起/落钩时伸缩臂变形引起的吊重摆动、无法垂直起/落的问题，从而提高了起重机工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种起重机工作幅度补偿方法，其特征在于，包括：起重机作业时，实时获取起重机当前工作幅度，其中起重机作业包括起重机起钩或起重机落钩；判断起重机当前工作幅度与作业前工作幅度的差值的绝对值是否小于第一阀值；若起重机当前工作幅度与作业前工作幅度的差值的绝对值不小于第一阀值，则根据作业前工作幅度确定目标变幅角度值；根据目标变幅角度值进行起重机工作幅度调整。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：单增海，李立晶，朱长建，柴君飞，齐行程，王双，
申请(专利权)人：徐州重型机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32