起重机防摇系统技术方案

本发明专利技术公开了一种起重机防摇系统，其特征在于，该系统包括：受力检测装置(20)，用于检测臂架(1)的受力大小；控制器(10)，用于获取来自受力检测装置(20)的受力大小，根据该受力大小判断检测起重机处于加载状态或卸载状态，根据判断结果控制变幅机构(40)调节臂架(1)与水平面之间的夹角。本发明专利技术提供的起重机防摇系统，重点在起重机加载状态(即刚刚提起作业物体)或在卸载状态(即刚刚卸下作业物体)这两个吊具摆动程度最大的阶段对吊具进行防摇控制，从而能最大程度地减小起重机在整个操作过程中吊具的摆动，以起到很好的防摇效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及起重机防摇系统，具体地涉及汽车起重机防摇系统。
技术介绍
起重机(例如汽车起重机)具有机动灵活、操作方便、效率高等优点。但是起重机 在吊运作业物体过程中，作业物体的摆动一直是需要解决的问题。目前，已有的防摇技术是采用机械式防摇装置，该机械式防摇装置包括减摇钢丝 绳、卷筒和力矩限制器传动链以及带单向轴承的卷筒和抽动器，其通过机械手段消耗作业 物体被吊起时摆动的能量以实现最终消除摆动的目的。要控制吊具的摆动，首先就必须采 用合理的钢丝绳缠绕方式，使臂架上的起升滑轮与吊具上的牵引滑轮在同一平面内偏离成 一定角度；利用单向轴承控制卷筒的旋转方向，通过实现放绳方向与传动轴相互锁合，保证 卷筒只能向钢丝绳收绳方向旋转。在起重机作业过程中，通过对力矩限制器持续通电，始终 给减摇钢丝绳一个张力，将其卷起，避免减摇钢丝绳处于松散状态。当出现吊具摆动情况 时，通过设定弹簧力来调节制动器施加给减摇钢丝绳的张力，从而保证在不同情况下阻止 吊具的摆动，起到减摇效果。但是，这种机械防摇装置非常复杂，可靠性也不高，因此维修保养的工作量大，防 摇效果并不是十分理想。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种可靠性高、防摇效果好的起重机 防摇系统。为实现上述目的，根据本专利技术的一个实施方式，提供一种起重机防摇系统，其中， 该系统包括受力检测装置，用于检测臂架的受力大小；控制器，用于获取来自受力检测装 置的受力大小，根据该受力大小判断检测起重机处于加载状态或卸载状态，根据判断结果 控制变幅机构调节臂架与水平面之间的夹角。本专利技术提供的起重机防摇系统，重点在起重机加载状态(即刚刚提起作业物体) 或在卸载状态(即刚刚卸下作业物体)这两个吊具摆动程度最大的阶段对吊具进行防摇控 制，从而能最大程度地减小起重机在整个操作过程中吊具的摆动，以起到很好的防摇效果。附图说明附图以示例的方式示出了本专利技术一些优选的实施方式，在图中，相同的附图标记 表示相同或相似的部件，其中图1示出了根据本专利技术的一个实施方式的起重机防摇系统的框图；图2示出了根据本专利技术的一个实施方式的起重机防摇系统的优选方式的框图；图3示出了一种示例的控制器；图4是采用第一种变幅机构的起重机的示意图5是图4中示出的变幅机构的一种示例液压系统；图6是采用第二种变幅机构的起重机的示意图；图7是一种模糊神经网络模型的示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的优选实施方式做进一步的描述。以下描述中，为描述简便，当提及“臂架的夹角”或“夹角”时，是指起重机的臂架 与水平面之间的夹角。当提及“吊具摆动的角度”时，是指作业物体和/或吊具摆动时偏离 其中垂线位置的最大角度。实际操作中发现，作业物体在刚被起重机吊具2吊起的时候摆动程度比较大，如 果能在这个时候将吊具2和/或作业物体的摆动减小到一定程度，则在之后的过程中，吊具 2和/或作业物体的摆动程度不会很大。因此需要在这个时候将作业物体的摆动减小到一 定程度。另外，在作业物体落地时，由于臂架1不再承受重量(这里不包括吊具2自身重 量)，臂架1的挠度变为零，由于惯性吊钩将向起重机操作室方向摆动，因此，有必要在作业 物体落地时减小吊具2的摆动。因此，作为总的专利技术构思，如图1所示，根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种 起重机防摇系统，其中，该系统包括受力检测装置20，用于检测臂架1的受力大小；控制器10，用于获取受力检测装置 20检测到的受力大小，根据该受力大小判断检测起重机处于加载状态或卸载状态，根据判 断结果控制变幅机构40调节臂架1与水平面之间的夹角。该防摇系统还可以包括变幅机构40，用于调节所述臂架1与水平面之间的夹角。所述受力检测装置20可以例如通过检测臂架1顶端吊具2和作业物体(如果加载 了)给臂架1顶端(一般通过钢丝绳)施加的重力来检测受力大小，将反映该受力大小的 信号发送给控制器10。受力检测装置20也可以通过检测变幅机构40所承受的臂架1对其 施加的压力来确定臂架1的受力大小。所述信号发送的方式可以是有线通信或无线通信。所述控制器10用于在所述判断结果为加载状态的情况下控制变幅机构40增大臂 架1与水平面之间的夹角，以及在判断结果为卸载状态的情况下控制变幅机构40减小臂架 1与水平面之间的夹角。所述控制器10根据受力大小判断加载状态的方法可以例如是所述控制器10实 时获取受力大小，如果控制器10获取的受力大小由一直增加的状态变为不变的状态，则控 制器10认为从该转变的时刻起起重机处于加载状态。具体来说，控制器10可以每隔一定 间隔获取所述受力大小，并将当前时刻获取的受力大小与前一时刻获取的受力大小进行比 较，如果当前时刻获取的受力大小大于前一时刻获取的受力大小，则控制器10开始进入监 控状态。一般来说，根据实际情况，可以设定一比较阈值，如果上述当前时刻获取的受力大 小大于前一时刻获取的受力大小超过该阈值，则触发控制器10进入监控状态。控制器10 进入监控状态后，控制器10继续获取受力大小，当控制器10在某时刻获取的受力大小与前 一个时刻获取的受力大小相比基本相同，则控制器10判断起重机处于加载状态。所述控制器10根据受力大小判断卸载状态的方法可以例如是如果所述控制器 (10)获取的受力大小由一直减小的状态转变为持续不变的状态，则控制器(10)判断从该转变的时刻起起重机处于卸载状态。与判断加载状态的方法类似，区别是如果当前时刻获取的受力大小小于前一时刻 获取的受力大小，则控制器10开始进入监控状态。在这种情况中，也可以设定一比较阈值， 如果上述当前时刻获取的受力大小小于前一时刻获取的受力大小超过该阈值，则触发控制 器10进入监控状态。可替换地，控制器10可以计算受力大小的变化率，即单位时间内受力大小的变 化，当该变化率由正值变为0 (或接近0)，则控制器10判断起重机进入加载状态；当该变化 率由负值变为0(或接近0)，则控制器10判断起重机处于卸载状态。本领域技术人员可以预想到还可以采用其它判断加载状态和卸载状态的方法。例 如，可以采用更简单的方式，只要检测到的受力大小突然增大(例如，增大了某一值)，就可 以判断处于加载状态；只要检测到的受力大小突然减小(例如，减小了某一值)，就可以判 断处于卸载状态。这里以及下文中所述的加载状态是指起重机将作业物体刚好提离初始位置时的 状态，所述卸载状态是指起重机将作业物体刚好释放到目的位置时的状态。专利技术人发现，在起重机处于加载状态时，当臂架1的主臂与水平面的角度在60度 以上时，增大臂架1(主臂)与水平面之间的夹角能够有效减小吊具2摆动的程度。因此， 根据本专利技术的一个实施方式，控制器10用于在所述判断结果为加载状态的情况下控制变 幅机构40增大臂架1与水平面之间的夹角。专利技术人还发现，在起重机处于卸载状态时，当臂架1的主臂与水平面的角度在60 度以上时，减小臂架1(主臂)与水平面之间的夹角能够有效减小吊具2摆动的程度。因 此，根据本专利技术的一个实施方式，所述控制器10用于在判断结果为卸载状态的情况下控制 变幅机构40减小臂架1与水平面之间的夹角。上述控制器10控制变幅机构40增大或减小臂架1与水平面之间的夹角可以采用 开环的控制方式。在开环控制方式中，可以通过有限次实验建立吊本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种起重机防摇系统，其特征在于，该系统包括：受力检测装置（２０），用于检测臂架（１）的受力大小；控制器（１０），用于获取来自所述受力检测装置的受力大小，根据该受力大小判断检测起重机处于加载状态或卸载状态，根据判断结果控制起重机的变幅机构（４０）调节臂架（１）与水平面之间的夹角。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾杨，郑庆华，刘涛，姚立娟，
申请(专利权)人：长沙中联重工科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43