塔机回转臂架的控制方法、设备和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种塔机回转臂架的控制方法、设备和系统。其中，该方法包括：塔机的回转臂架运行过程中，获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差；根据上述角度差确定臂根与臂尖的位置关系，根据该位置关系调节回转臂架的运行速度，以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度。本发明专利技术提高了回转臂架运行的平稳性，解决了相关技术中的回转臂架控制方式存在明显扭臂摆龙的问题，增强了系统的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械领域，更具体地，涉及一种塔机回转臂架的控制方法、设备和系统。
技术介绍
在塔机回转系统中，由于回转臂架很长，在速度传递过程中，臂架各部位对速度变化的响应时间不一样，根部响应最快，臂尖响应最慢。当加速时，臂尖滞后，根部超前。当减速时，臂尖超前，根部滞后。这样，会造成臂架力学形变，引起扭臂摆龙现象。目前，塔式起重机回转控制方式有绕线电机加液力耦合器控制、绕线电机加涡流控制、RCV (RotationControl Voltage,回转电压控制器)加力矩润流电机控制等，但这些控制方式在塔机回转启动、运行及停止过程中大惯量起重臂存在扭臂摆龙现象，尤其是80米及以上的长臂，严重影响回转性能及安全，甚至发生折臂事故。现有塔机回转控制技术中无论是变频控制，还是调压控制都仅限于对回转的速度进行控制，而这种控制方式通常存在明显的扭臂摆龙问题。针对相关技术中回转臂架控制方式存在明显扭臂摆龙的问题，目前尚未提出有效解决方案。
技术实现思路
为了提高回转臂架运行的平稳性，本专利技术提供了一种塔机回转臂架的控制方法、设备和系统。根据本专利技术的一方面，提供了一种塔机回转臂架的控制方法，该方法包括以下步骤塔机的回转臂架运行过程中，获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差；根据角度差确定臂根与臂尖的位置关系；根据臂根与臂尖的位置关系调节回转臂架的运行速度，以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度。上述获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差包括根据设置在回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算臂根与臂尖的角度差。上述根据设置在回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算臂根与臂尖的角度差包括接收臂尖处设置的角度检测装置反馈的臂尖角度；对回转臂架的角速度和运行时间进行积分，得到臂根的臂根角度；对臂根角度和臂尖角度进行差运算，得到臂根与臂尖的角度差。上述根据设置在回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算臂根与臂尖的角度差包括接收臂尖处设置的第一角度检测装置反馈的臂尖角度；接收臂根处设置的第二角度检测装置反馈的臂根角度；对臂根角度和臂尖角度进行差运算，得到臂根与臂尖的角度差。上述根据设置在回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算臂根与臂尖的角度差包括在设定的采样时长内接收臂尖处设置的角度检测装置反馈的臂尖角速度；对臂尖角速度和采样时长进行积分，得到臂尖角度；对回转臂架的角速度和采样时长进行积分，得到臂根的臂根角度；对臂根角度和臂尖角度进行差运算，得到臂根与臂尖的角度差。上述根据设置在回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算臂根与臂尖的角度差包括在设定的采样时长内接收臂尖处设置的角度检测装置反馈的臂尖角速度；在设定的采样时长内接收臂根处设置的角度检测装置反馈的臂根角速度；对臂尖角速度和采样时长进行积分，得到臂尖角度，对臂根角速度和采样时长进行积分，得到臂根角度；对臂根角度和臂尖角度进行差运算，得到臂根与臂尖的角度差。上述根据角度差确定臂根与臂尖的位置关系包括如果臂根的角度减去臂尖的角度得到的角度差小于第一设定值，确定臂尖沿运动方向超前于臂根；如果臂根的角度减去臂尖的角度得到的角度差大于第二设定值，确定臂尖沿运动方向滞后于臂根。上述根据臂根与臂尖的位置关系调节回转臂架的运行速度包括如果臂尖沿运动方向超前于臂根，按照设定的加速方式提高回转臂架的运行速度；如果臂尖沿运动方向滞后于臂根，按照设定的减速方式降低回转臂架的运行速度。上述设定的加速方式为按照第一设定的时间间隔逐段提高回转臂架的运行速度；上述设定的减速方式为按照第二设定的时间间隔逐段降低回转臂架的运行速度。上述按照第一设定的时间间隔逐段提高回转臂架的运行速度包括按照第一设定的时间间隔中每段时间对应的调整幅度提高回转臂架的运行速度；上述设定的减速方式为按照第二设定的时间间隔逐段降低回转臂架的运行速度包括按照第二设定的时间间隔中每段时间对应的调整幅度降低回转臂架的运行速度。根据本专利技术的另一方面，提供了一种塔机回转臂架的控制设备，包括角度差获取装置，用于塔机的回转臂架运行过程中，获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差；位置关系确定装置，用于根据角度差获取装置获取的角度差确定臂根与臂尖的位置关系；运行速度调节装置，用于根据位置关系确定装置确定位置关系调节回转臂架的运行速度，以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度。上述角度差获取装置用于根据设置在回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算臂根与臂尖的角度差。上述位置关系确定装置用于在臂根角度减去臂尖角度得到的角度差小于第一设定值时，确定臂尖沿运动方向超前于臂根；在臂根角度减去臂尖角度得到的角度差大于第二设定值时，确定臂尖沿运动方向滞后于臂根。上述运行速度调节装置用于如果位置关系确定装置确定臂尖沿运动方向超前于臂根，按照设定的加速方式提高回转臂架的运行速度；以及如果位置关系确定装置确定臂尖沿运动方向滞后于臂根，按照设定的减速方式降低回转臂架的运行速度。根据本专利技术的又一方面，提供了一种塔机回转臂架的控制系统，该系统包括角度检测装置和控制器；其中，角度检测装置，用于塔机的回转臂架运行过程中，向控制器反馈回转臂架的角度信息；控制器，用于根据角度信息获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差，根据角度差确定臂根与臂尖的位置关系，并根据臂根与臂尖的位置关系调节回转臂架的运行速度，以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度。上述角度检测装置为两个，分别为臂尖处设置的第一角度检测装置，用于检测并反馈臂尖的臂尖角速度；以及臂根处设置的第二角度检测装置，用于检测并反馈臂根的臂根角速度；上述控制器用于在设定的采样时长内接收臂尖角速度和臂根角速度，对臂尖角速度和采样时长进行积分，得到臂尖角度；对臂根角速度和采样时长进行积分，得到臂根角度；对臂根角度和臂尖角度进行差运算，得到臂根与臂尖的角度差。上述控制器还用于在臂根角度减去臂尖角度得到的角度差小于第一设定值时，确定臂尖沿运动方向超前于臂根；在臂根角度减去臂尖角度得到的角度差大于第二设定值时，确定臂尖沿运动方向滞后于臂根；当臂尖沿运动方向超前于臂根时，按照设定的加速方式提高回转臂架的运行速度；当臂尖沿运动方向滞后于臂根时，按照设定的减速方式降低回转臂架的运行速度。上述系统还包括与控制器连接的变频器；相应地，上述控制器用于将提高或降低回转臂架的运行速度的控制信息发送给变频器；该变频器用于接收控制信息，根据控制信息调整回转臂架的电机的运行速度。本专利技术通过获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差确定臂根与臂尖的位置关系，并根据该位置关系调节转臂架运行速度以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度，进而降低臂根与臂尖间的扭摆力，提高了回转臂架运行的平稳性，解决了相关技术中的回转臂架控制方式存在明显扭臂摆龙的问题，增强了系统的安全性。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图I是根据本专利技术实施例的塔机回转臂架的控制方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例的分段加速控制曲线的示意图；图3是根据本专利技术实施例的分段减速控制曲线的示意图；图4是根据本专利技术实施例的塔机回转臂架的控制设备的结构框图；图5是根据本专利技术实施例的塔机回转臂架的控制系统的结构框图；以及图6是根据本专利技术实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塔机回转臂架的控制方法，其特征在于，包括：塔机的回转臂架运行过程中，获取所述回转臂架的臂根与臂尖的角度差；根据所述角度差确定所述臂根与臂尖的位置关系；根据所述臂根与臂尖的位置关系调节所述回转臂架的运行速度，以减小所述臂根与臂尖间的角度偏离程度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：衣磊，何首文，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：