起升合流动态调节控制的方法、系统及起重机技术方案

本申请公开了一种起升合流动态调节控制的方法、系统及起重机。该方法包括：获取起重机的吊重、滑轮组的倍率、钢丝绳的工作层数和卷筒直径、发动机的当前转速对应的输出功率和扭矩。根据输出功率扭矩确定泵组的当前需求排量，根据当前需求排量、起重机的吊重、滑轮组的倍率、钢丝绳的工作层数和卷筒直径确定泵组的实际需求功率和扭矩。在实际需求功率和扭矩大于发动机的输出功率和扭矩的情况下，调节泵组和/或马达的实际排量，以使泵组的实际需求功率和扭矩与发动机的当前转速对应的输出功率和扭矩匹配。本申请能解决在不同吊重工况下，特别是当前负载需求超过发动机能够提供的功率、扭矩时导致发动机熄火的问题，同时提高了系统的工作效率。系统的工作效率。系统的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
起升合流动态调节控制的方法、系统及起重机


[0001]本申请涉及工程机械
，具体地涉及一种起升合流动态调节控制的方法、系统及起重机。

技术介绍

[0002]在起重机的吊载作业过程中，随着吊重物的重量和吊载高度增加，负载端对于功率、扭矩的需求也逐步增加，直至达到或超过当前状态下发动机能够提供的功率、扭矩上限，此时就需要对负载端进行调节(调节泵和/或马达排量)，来满足发动机能够提供的功率、扭矩要求，以确保发动机不熄火。
[0003]现有技术中，主要采取的控制方式是极载系统调节控制。极载系统对于负载端的调节是先检测偏差(转速)，后进行调节的过程，即通过接收发动机当前的实际转速、设定转速，比较两者差值是否超过允许范围来判断负荷是否超限，当转速差超过允许值时，调节泵和/或马达排量，降低负荷满足发动机输出功率、扭矩的需求。然而，此时发动机的输出功率、扭矩已经满足不了当前需求，当面临类似于多泵
‑
多马达的这样负载变化大的状况时，极载系统的调节存在响应滞后的表现，从而出现来不及调节而导致发动机熄火的问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的是提供一种起升合流动态调节控制的方法、系统及起重机，用以解决现有技术中面临类似于多泵
‑
多马达的这样负载变化大的状况时，由于极载系统的调节响应滞后使发动机熄火的问题。
[0005]为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种起升合流动态调节控制的方法，应用于起重机，起重机包括控制器、发动机、起升机构、滑轮组和钢丝绳，控制器分别与发动机和起升机构通信，起升机构包括卷筒、至少一个泵组和至少一个马达，该方法包括：
[0006]获取起重机的吊重、滑轮组的倍率、钢丝绳的工作层数和卷筒直径；
[0007]获取发动机的当前转速对应的输出功率和输出扭矩；
[0008]根据发动机的当前转速对应的输出功率和输出扭矩确定泵组的当前需求排量；
[0009]根据泵组的当前需求排量、起重机的吊重、滑轮组的倍率、钢丝绳的工作层数和卷筒直径确定泵组的实际需求功率和实际需求扭矩；
[0010]判断泵组的实际需求功率和实际需求扭矩是否大于发动机的当前转速对应的输出功率和输出扭矩；
[0011]在判定泵组的实际需求功率和实际需求扭矩大于发动机的当前转速对应的输出功率和输出扭矩的情况下，调节泵组和/或马达的实际排量至当前需求排量，以使泵组的实际需求功率和实际需求扭矩与发动机的当前转速对应的输出功率和输出扭矩匹配。
[0012]在本申请实施例中，泵组的当前需求排量满足公式(1)：
[0013][0014][0015]V
g2
＝min(V
g2
‑1，V
g2
‑2)；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0016]其中，V
g2
‑1为根据所述发动机的当前转速对应的输出功率计算得出的所述泵组的第一当前需求排量，V
g2
‑2为根据所述发动机的当前转速对应的输出扭矩计算得出的所述泵组的第二当前需求排量，V
g2
为所述泵组的当前需求排量，K为功率、扭矩折算系数，范围为0～1。
[0017]在本申请实施例中，在调节泵组和/或马达的实际排量至当前需求排量，以使泵组的实际需求功率和实际需求扭矩与发动机的当前转速对应的输出功率和扭矩匹配之后，还包括：
[0018]根据泵组的当前需求排量、马达的总排量和发动机的当前转速确定马达的理论转速；
[0019]获取马达的实际转速；
[0020]判断马达的实际转速和马达的理论转速是否匹配；
[0021]在判定马达的实际转速和马达的理论转速不匹配的情况下，继续调节泵组和/或马达的实际排量，直至马达的实际转速和马达的理论转速匹配。
[0022]在本申请实施例中，马达的理论转速满足公式(2)：
[0023][0024]其中，n1为马达的理论转速，n0为发动机的当前转速，η1为泵组和马达的总容积效率，N2为马达的个数，N1为泵组个数，i2为分动箱速比(当发动机和泵组之间无分动箱时，i2为1)，V
g1
为马达总排量，V
g2
为泵组的当前需求排量。
[0025]在本申请实施例中，根据泵组的当前需求排量、起重机的吊重、滑轮组的倍率、钢丝绳的工作层数和卷筒直径确定泵组的实际需求功率和实际需求扭矩包括：
[0026]根据起重机的吊重和滑轮组的倍率确定钢丝绳的单绳拉力；
[0027]根据卷筒直径和钢丝绳的直径确定钢丝绳的当前作用直径；
[0028]根据钢丝绳的单绳拉力、当前作用直径和工作层数确定马达的平均工作压力；
[0029]根据马达的平均工作压力确定泵组的平均压力；
[0030]根据泵组的平均压力和泵组的当前需求排量确定泵组的实际需求功率和实际需求扭矩。
[0031]在本申请实施例中，马达的平均工作压力满足公式(3)：
[0032][0033]其中，p1为马达的平均工作压力，F为钢丝绳的单绳拉力，d为钢丝绳的当前作用直径，i1为减速机速比，V
g1
为马达总排量，η1为泵组和马达的总容积效率，η2为减速机机械效率。
[0034]在本申请实施例中，泵组的平均压力满足公式(4)：
[0035]p2＝p1+Δp；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0036]其中，p2为泵组的平均压力，p1为马达的平均工作压力，Δp为泵组到所述马达管路
的压力损失。
[0037]在本申请实施例中，泵组的实际功率和实际扭矩满足公式(5)：
[0038][0039]其中，P1为所述泵组的实际需求功率，T1为所述泵组的实际需求扭矩，p1为所述马达的平均工作压力，p2为所述泵组的平均压力，V
g2
为所述泵组当前需求排量，n0为所述发动机的当前转速，η3为泵组总效率，η4为所述泵组容积效率，η5为泵组机械效率。
[0040]本申请第二方面提供一种控制器，包括：
[0041]存储器，被配置成存储指令；以及
[0042]处理器，被配置成从所述存储器调用所述指令以及在执行所述指令时能够实现上述的起升合流动态调节控制的方法。
[0043]本申请第三方面提供一种起升合流动态调节控制系统，包括：
[0044]发动机；
[0045]起升机构，包括卷筒、至少一个泵组和至少一个马达；以及
[0046]上述的控制器，分别与发动机、起升机构通信。
[0047]本申请第四方面提供一种起重机，包括根据上述的起升合流动态调节控制系统。
[0048]本申请第五方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的起升合流动态调节控制方法。
[0049]通过上述技术方案，首先获取起重机的吊重、滑轮组的倍率、钢丝绳的工作层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种起升合流动态调节控制的方法，其特征在于，应用于起重机，所述起重机包括控制器、发动机、起升机构、滑轮组和钢丝绳，所述控制器分别与所述发动机和所述起升机构通信，所述起升机构包括卷筒、至少一个泵组和至少一个马达，所述方法包括：获取所述起重机的吊重、所述滑轮组的倍率、所述钢丝绳的工作层数和所述卷筒直径；获取所述发动机的当前转速对应的输出功率和输出扭矩；根据所述发动机的当前转速对应的输出功率和输出扭矩确定所述泵组的当前需求排量；根据所述泵组的当前需求排量、所述起重机的吊重、所述滑轮组的倍率、所述钢丝绳的工作层数和所述卷筒直径确定所述泵组的实际需求功率和实际需求扭矩；判断所述泵组的实际需求功率和实际需求扭矩是否大于所述发动机的当前转速对应的输出功率和输出扭矩；在判定所述泵组的实际需求功率和实际需求扭矩大于所述发动机的当前转速对应的输出功率和输出扭矩的情况下，调节所述泵组和/或所述马达的实际排量至当前需求排量，以使所述泵组的实际需求功率和实际需求扭矩与所述发动机的当前转速对应的输出功率和输出扭矩匹配。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述泵组的当前需求排量满足公式(1)：2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述泵组的当前需求排量满足公式(1)：V
g2
＝min(V
g2
‑1，V
g2
‑2)；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，V
g2
‑1为根据所述发动机的当前转速对应的输出功率计算得出的所述泵组的第一当前需求排量，V
g2
‑2为根据所述发动机的当前转速对应的输出扭矩计算得出的所述泵组的第二当前需求排量，V
g2
为所述泵组的当前需求排量，K为功率、扭矩折算系数，范围为0～1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述调节所述泵组和/或所述马达的实际排量至当前需求排量，以使所述泵组的实际需求功率和实际需求扭矩与所述发动机的当前转速对应的输出功率和扭矩匹配之后，还包括：根据所述泵组的当前需求排量、所述马达的总排量和所述发动机的当前转速确定所述马达的理论转速；获取所述马达的实际转速；判断所述马达的实际转速和所述马达的理论转速是否匹配；在判定所述马达的实际转速和所述马达的理论转速不匹配的情况下，继续调节所述泵组和/或所述马达的实际排量，直至所述马达的实际转速和所述马达的理论转速匹配。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述马达的理论转速满足公式(2)：其中，n1为所述马达的理论转速，n0为所述发动机的当前转速，η1为所述泵组和所述马达的总容积效率，N2为所述马达...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛晶，高超，迮占斌，尹飞，侍玥艺，
申请(专利权)人：湖南中联重科履带起重机有限公司，
类型：发明
国别省市：