节能型起重机及起重机的方法技术

一种布置成安装至例如车辆的起重机，包括起重机吊臂系统，该起重机吊臂系统包括起重机部件；该起重机吊臂系统的由液压流体操作的液压致动器的系统，该液压致动器布置成响应于所接收的驱动指令而将移动施加至该起重机吊臂系统；传感器系统；控制接口；被配置成产生待施加至液压致动器的系统的驱动指令的起重机控制器。起重机控制器被配置成评估用于起重机部件的所需移动的液压泵的所需工作压力的压力水平以及每个液压致动器的所需流量水平，并且评估用于起重机部件的所需移动的浪费的贡献度量。如果所评估的浪费的贡献度量大于预定水平，则起重机控制器被配置为产生能量消耗状态信号。信号。信号。

【技术实现步骤摘要】
节能型起重机及起重机的方法


[0001]本专利技术涉及一种起重机及起重机的方法，并且特别地涉及一种旨在比目前使用的起重机更加节能地工作的起重机，在起重机是具有电源的液压起重机时，这是特别有利的。

技术介绍

[0002]现今，同时操作起重机的多个功能被视为展示起重机操作员的技能。然而，从能量效率的观点来看，这不一定是优选的，因为它可能产生大量的浪费的能量。这里的浪费的能量定义为向不用于起重机部件移动的液压系统供应的能量。
[0003]浪费的能量不仅是不希望的，因为它增加了在不执行起重机部件的任何实际移动的情况下系统所需能量的量，此外其缺点在于浪费的能量以热量形式消散，这增加了系统中的液压流体的温度。温度增加降低了液压流体的质量并且因此影响系统的服务频率。因此，通过减少浪费的能量，这些关联问题的影响也将减少。
[0004]已经注意到的是，由起重机系统消耗的能量的一部分没有主动地用于起重机部件的移动，而是因为同时操作多个功能的影响成为浪费的能量。这对例如具有电源的起重机系统具有很大的影响，因为它影响如在再充电或再填充氢气之前的电池或燃料电池的可用的运行时间。如果减少了浪费的能量，则可以提高电池充电之间的运行寿命，或者可以使用更小的电池，从而减少卡车上的系统的成本和重量。因此需要一种改进的解决方案，以解决减少能量浪费的方式。
[0005]如在说明书的细节部分中所讨论的示例中可以看到的，浪费的能量甚至可大于用于实际移动起重机部件的有用能量。这是由于以下事实：如果一个功能要求高压，那么该高压将是用于所有功能的系统压力。如果同时使用的起重机功能仅需要低压但需要高流量，则将导致大部分的浪费的能量。
[0006]在下文中，将标识并简要讨论在控制起重机的装载和卸载过程的
中的一些专利文献。
[0007]US20190308851A1公开了安装在车辆上的起重机设施。该起重机设施包括连接至第一立柱的第一吊臂和连接至第一吊臂的第二吊臂。液压系统被配置成由液压致动器来移动起重机吊臂。如果液压系统的测量压力高于最大工作压力，则将液压流倾卸到储存器中。
[0008]US20140060030A1公开了车辆上的起重机系统和设置的控制器，控制器被配置成利用经由输入装置接收的操作员指令移动作业工具。存储与致动器的移动相关联的蓄能器压力，该蓄能器压力进一步与由传感器测量的当前压力进行比较。如果测量值不在阈值的范围内，则产生警报。
[0009]WO2019206774A1公开了卡车安装的起重机系统，其中，起重机系统包括彼此连接的多个吊臂，并且起重机是移动式起重机。起重机吊臂系统的液压致动器由液压流体流操作，其中使用电动机从泵排出流体。此外，其公开了测量吊臂的所期望的移动所需的压力，并且计算装置从压力传感器收集数据以控制液压驱动器的压力。
[0010]US20170268541A1公开了具有吊臂的起重机系统，并且起重机操纵手柄设置成控
制第一液压功率的位移以使臂移动。此外，当由第一压力传感器检测的压力达到预定最小工作压力时，则切断液压流，以提高起重机系统的效率。
[0011]本专利技术涉及起重机以及评估起重机的特别是在能量效率方面的操作性能。本专利技术的主要目的是在起重机应用中减少浪费的能量并因此节省能量，并且更具体的目的是实现起重机的更高能效的操作。

技术实现思路

[0012]上文所提到的目的由根据独立权利要求的本专利技术来实现。
[0013]在从属权利要求中阐述了优选实施例。
[0014]根据本专利技术，确定所评估的浪费的贡献度量，即用于起重机部件的所需移动的液压泵的工作压力和所评估的压力水平之间的差值乘以所评估的每个液压致动器的所需流量水平。因此，所评估的浪费的贡献度量是对由系统浪费的即不用于吊臂系统的主动移动的液压功率的评估。
[0015]根据一实施例，起重机控制器进一步布置成响应于确定所评估的浪费的贡献度量大于预定水平，将液压致动器中的至少一个液压致动器标识为所建议的起重机功能，以便起重机操作员经由控制接口停用。停用的所建议的起重机功能可以经由如显示器的输入单元反馈至操作员。
[0016]作为由操作员使用输入单元控制的替代方案，本专利技术还可以进一步在具有控制接口的起重机上实施，该控制接口包括自主系统的通信接口，该自主系统控制起重机并且可选地控制起重机安装至其上的车辆。在这种情况下，除了监测和评估操作员的操作技能之外，或者代替监测和评估操作员的操作技能，外部监测服务器将监测和评估起重机和自主系统的性能。
[0017]由本文所公开的起重机实现的显著优点在于，通过减少浪费的能量来节能。这是显著的优点，特别是对于电操作的起重机，其中，更少的能量消耗等于消费者在充电之间更长的使用时间，或者具有相同使用时间的更小且成本更低的电池。
[0018]本专利技术所施加的解决方案的另一优点在于，它不需要任何额外的传感器或其他硬件，因为它是纯软件解决方案，这意味着它可以在现有产品和硬件中实施。
[0019]根据本专利技术的起重机的一个进一步的优点在于，可以向操作员提供关于浪费的能量的当下状态的反馈，并且优选地在检测到低效操作时向驾驶员产生警报，并且因此促使更加节能的操作方案。
附图说明
[0020]图1至图3是示出了本专利技术的有利方面的图示。
[0021]图4是设置有根据本专利技术的起重机的车辆的示意图。
[0022]图5是示出了根据本专利技术的起重机的示意性框图。
[0023]图6是示出了根据本专利技术的方法的流程图。
具体实施方式
[0024]现在将参照附图详细描述起重机和方法。在所有附图中，相同或相似的部件具有
相同的附图标记。此外，部件和附图不一定按比例绘制，而是将重点放在示出本专利技术的原理上。
[0025]在同时操作起重机的多个功能时，需要最大压力的功能决定液压泵的工作压力水平。这意味着如果同时激活需要较低工作压力的其他起重机功能，则将存在浪费的部件。因为供应给系统的液压功率进一步取决于液压流体的流量，所以浪费的部件将进一步取决于其他起重机功能的流量需求。因此，如果同时操作在工作压力和一定程度的流量方面不匹配的多个功能，则液压系统的消耗能量的一部分是浪费的，即不用于移动起重机部件。
[0026]如在下面参照图1至图3所讨论的示例中可以看到的，浪费的能量甚至可以大于用于实际移动起重机部件的有用能量。这是由于以下事实：如果一个功能需要高压，那么该高压将是用于所有功能的系统压力。如果同时使用的起重机功能仅需要低压但需要高流量，则将导致大部分的浪费的能量。
[0027]图1至图3是示出了在设置有内吊臂(IB)、外吊臂(OB)和伸展部(EXT)的示例性起重机的使用期间的能量消耗的图示。在图中还示出了在回转部(SLEW)期间的能量消耗。移动所需能量由划线区域示出，浪费的能量由圆点区域示出。液压系统消耗的能量是移动所需能量和浪费的能量之和。在图中，Y轴表示压力，X轴表示流量。
[0028]在图1中，示出了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种布置成安装至例如车辆(4)的起重机(2)，所述起重机包括：
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起重机吊臂系统，所述起重机吊臂系统包括起重机部件(6)，所述起重机部件(6)包括布置在最外部的起重机吊臂的自由端部处的起重机顶部(8)；
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所述起重机吊臂系统的液压致动器的系统(10)，所述液压致动器的系统(10)布置成由具有液压流的液压流体操作，所述液压流体以可变的工作压力从液压泵(12)排出，并且其中，所述液压致动器进一步布置成响应于所接收的驱动指令(14)而将移动施加于所述起重机吊臂系统；
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传感器系统(16)，所述传感器系统(16)被配置成监测所述起重机部件的当前位置和所述液压致动器的系统(10)的操作状态，并响应于监测到的所述当前位置和所述操作状态而产生传感器信号(18)；
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控制接口(20)，所述控制接口(20)布置成接收操作指令组，所述操作指令组限定所述起重机部件的所需移动，以及
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起重机控制器(24)，所述起重机控制器(24)被配置成基于所接收的限定所述起重机部件的所需移动的所述操作指令组，产生待施加至所述起重机吊臂系统的所述液压致动器的系统(10)的驱动指令(14)，其特征在于，所述起重机控制器(24)进一步被配置成基于所产生的所述传感器信号(18)和/或预定操作状态，来评估用于所述起重机部件(6)的所需移动的所述液压泵(12)的所需工作压力的压力水平以及每个所述液压致动器的所需流量水平，并且被配置成基于用于起重机部件(6)的所需移动的所述液压泵(12)的工作压力与所评估的所述压力水平之间的差值和进一步的所评估的每个液压致动器的所需流量水平，来评估用于所述起重机部件(6)的所需移动的浪费的贡献度量，其中，所述起重机控制器(24)被配置为将所评估的所述浪费的贡献度量与预定水平相比较，并且响应于确定所评估的所述浪费的贡献度量大于所述预定水平，所述起重机控制器(24)被配置为产生能量消耗状态信号(30)，从能量消耗角度来看所述能量消耗状态信号(30)指示当下的起重机操作是低效的。2.根据权利要求1所述的起重机(2)，其中，所述预定水平是用于所述起重机部件(6)的所需移动的所需液压功率的所预定义的百分比。3.根据权利要求1或2所述的起重机(2)，其中，所述控制接口(20)被配置成如果产生所述能量消耗状态信号(30)，则产生警报信号(32)，并且所述警报信号(32)是光信号、声信号和/或触觉信号。4.根据权利要求3所述的起重机(2)，其中，所述控制接口(20)包括待由操作员操作的操纵单元(22)，并且其中，至所述操作员的所述警报信号(32)由视觉、音频或触觉通信装置通过所述操纵单元(22)传输。5.根据权利要求1至4中任一项所述的起重机(2)，其中，所述起重机控制器(24)进一步被配置成响应于确定所评估的所述浪费的贡献度量大于所述预定水平，将所述液压致动器中的至少一个液压致动器标识为所建议的起重机功能，以便起重机操作员经由所述控制接口(20)停用或减少所述起重机(2)的能量消耗。6.根据权利要求5所述的起重机(2)，其中，将停用或者减少所述起重机的能量消耗的所述所建议的起重机功能标识为相对于其他液压致动器具有低的所评估的压力水平和高
的所评估的流量水平的起重机功能或者标识为相对于所述其他液压致动器具有高压的起重机功能。7.根据权利要求1至6中任一项所述的起重机(2)，还包括用于将起重机操作数据传输至起重机监测服务器的通信接口(34)，其中，所述起重机控制器(24)进一步被配置成经由所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯，
申请(专利权)人：希尔博有限公司，
类型：发明
国别省市：