[發明專利]一種防工程機械傾翻的控制方法、控制裝置及工程機械

有效

• 申請號: 201410233940.5
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN105292082B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 李葵芳;王帥
• 申請（專利權）人: 中聯重科股份有限公司
• 主分類號: B60S9/02
• 分類號: B60S9/02;G05D3/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司11291
• 代理人: 李娟

技術領域

本發明涉及工程機械防傾翻的技術領域，尤其涉及到一種防工程機械傾翻的控制方法、控制裝置及工程機械。

背景技術

液壓支腿工程機械設備，如混凝土泵車、汽車起重機、高空消防云梯、高空作業車等，是以支腿展開支撐地面來形成最大安全作業區域，然后通過伸展多節臂架系統來將負載物運送至目標位置。

工程機械設備的意外傾翻對設備和人員構成巨大威脅，導致這種原因可能有以下幾種：作業時由于過載等原因造成結構重心嚴重偏移、支腿未完全打開時作業超出安全作業區域、支腿因地面問題承載不均、地面緩慢塌陷等。

現有技術中，工程機械設備的設計是以支腿完全展開支撐來保證設備的最大作業能力的，但往往由于現場場地的限制，支腿不能完全打開，只能依靠操作人員的判斷或特定支撐方式來保障安全作業。

所以，工程機械設備在施工過程的支撐安全性是很關鍵的技術問題，特別是在支腿任意打開狀態下動態保障工程機械設備的安全，成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明提供一種防工程機械傾翻的控制方法、控制裝置及工程機械，，用以提高工程機械在使用時的安全性。

本發明提供了一種防工程機械傾翻的控制方法，該防工程機械傾翻的控制方法包括：

在工程機械通過支撐腿支撐時，采集各個支撐腿的支撐位置信息以及支撐所述工程機械的支撐力；

根據各個支撐腿支撐工程機械的支撐力獲取所述工程機械的整車重力；

根據力矩平衡計算出所述工程機械的整車重心位置，并確定傾翻邊，所述傾翻邊為任意兩個相鄰的支撐腿的支撐位置的連線中，與所述所述整車重心位置距離最小的連線的一邊；

根據工程機械的整車底盤重心到傾翻邊的力矩與所述整車重心到傾翻邊的力矩之間的對應關系獲取工程機械的安全系數，在獲取的安全系數大于設定的范圍值的最大值時，確定工程機械安全，在獲取的安全系數小于設定的范圍值的最小值時，確定工程機械有傾翻危險，并鎖定工程機械。

在上述技術方案中，通過整車底盤重心到傾翻邊的力矩與整車重心到傾翻邊的力矩之間的對應關系獲取安全系數，并通過安全系數與設定的范圍值的比較判斷工程機械是否會出現傾翻的危險，從而可以實時的檢測工程機械，并且在支撐腿并未完全打開時也可以判斷出工程機械是否會出現傾翻的危險，提高了工程機械的安全性。

優選的，所述整車底盤重心到傾翻邊的力矩與所述整車重心到傾翻邊的力矩之間的對應關系為：

其中，k_safe為工程機械的安全系數，G_truck為所述整車底盤的重力，DisP為所述整車底盤重心到傾翻邊的距離，G_total為所述整車重力，DisQ為所述整車重心到傾翻邊的距離。通過上述對應關系獲取工程機械的安全系數。

優選的，所述根據力矩平衡計算出工程機械的整車重心位置具體為：

以支撐腿的末端所在平面為參考平面建立坐標系；

獲取各個支撐腿的支撐位置在坐標系的坐標；

以任意三個支撐腿中相鄰的支撐腿的支撐位置的坐標的連線為參考線；

通過力矩平衡計算出整車重心分別到兩個參考線的距離，確定整車重心的位置。在上述方法中通過力矩平衡獲取整車的重心。

優選的，所述采集各個支撐腿支撐工程機械的支撐力具體為：

F＝P₁S₁-P₂S₂+f，其中，F為支撐力，P₁和P₂分別為所述支撐腿的支撐油缸的無桿腔壓力和有桿腔壓力，S₁和S₂分別為無桿腔的容腔的橫截面積和有桿腔的容腔的橫截面積，f為摩擦補償力。通過增加摩擦補償力更進一步的提高了獲取的支撐力的準確性。

優選的，該方法還包括，在所述工程機械未動作時，間隔設定時間獲取所述整車重心的位置并將其進行對比，在獲取的整車重心位置出現變化時，發出出現地面塌陷的警報。進一步的提高了工程機械的安全性。

優選的，該方法還包括：在獲取的支撐腿支撐所述工程機械的支撐力時，若獲取的支撐力超出支撐腿的設定支撐力時，鎖定臂架。保證了采集的數據的真實性。

優選的，該方法還包括在工程機械的臂架中任一節臂架沿設定方向轉動時，檢測安全系數，在所述安全系數小于設定的范圍值的最大值并大于設定的范圍值的最小值時，限定該節臂架沿該設定方向轉動。進一步的提高了工程機械的安全性。