[發明專利]力矩限制系統、起重機和力矩限制方法

有效

• 申請號: 201410246627.5
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN104016236A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 張林軍;鄭武;黃大鵬
• 申請（專利權）人: 三一汽車起重機械有限公司
• 主分類號: B66C15/00
• 分類號: B66C15/00;B66C13/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及工程機械領域，特別涉及一種力矩限制系統、起重機和力矩限制方法。

背景技術

起重機是一種能夠進行物料起重、運輸和裝卸等作業的工程機械，被廣泛的應用于建筑、交通、港口、能源及農田水利等領域，具體如搭建橋梁、安裝發電設備、造船、架設風力發電機組等。

近年來，隨著工程建設腳步的加快，對起重機性能改進提出了更高的要求。同時對其使用安全性也更為重視。起重機一旦發生事故，往往造成重要的經濟損失甚至人員傷亡。目前，為了保證起重機的作業安全性，通常對起重力矩進行限制，因此獲得起重機作業時的起重力矩對于提高起重機的作業安全性至關重要。

現有技術中，起重機力矩限制多采用理論計算和試驗擬合的方式。試驗擬合方式建立在大量的吊載試驗上，且程序移植程度低，批量生產困難。理論計算方式相對試驗擬合方式較為先進，目前多采用對變幅油缸的壓力檢測間接獲取吊重量，但受限于傳感器和控制器的精度和間接誤差，力矩限制的精度有待提高。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種結構簡單，且控制精度高的力矩限制系統。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一方面，本發明提供了一種力矩限制系統，用于起重機，包括：銷軸傳感器，安裝于所述起重機的臂頭滑輪的鉸接孔內，用于檢測所述臂頭滑輪受到的鋼絲繩壓力；控制器，用于根據所述鋼絲繩壓力獲得鋼絲繩拉力，并根據所述鋼絲繩拉力獲得起重力矩；判斷所述起重力矩是否大于預設值，并在所述起重力矩大于預設值時，鎖定使所述起重力矩增大的操作和/或發出警報信息。

進一步地，所述控制器包括：計算單元、判斷單元和處理單元；所述計算單元用于根據所述鋼絲繩壓力計算出鋼絲繩拉力，并根據所述鋼絲繩拉力計算出起重力矩；所述判斷單元用于判斷所述起重力矩是否大于預設值；所述處理單元用于當所述起重力矩大于預設值時，鎖定使所述起重力矩增大的操作，和/或發出警報信息。

進一步地，所述計算單元包括：鋼絲繩拉力計算模塊，用于根據所述鋼絲繩壓力和鋼絲繩夾角計算出鋼絲繩拉力；所述鋼絲繩夾角為繞過所述臂頭滑輪的鋼絲繩的入繩端和出繩端之間的夾角；起重幅度計算模塊，用于根據起重臂長度和起重臂擺動角度計算出起重幅度；起重力矩計算模塊，用于根據所述鋼絲繩拉力和起重幅度計算出起重力矩；所述起重幅度為所述起重機的回轉中心到起重臂的臂頭的水平距離。

進一步地，所述鋼絲繩拉力計算模塊用于根據公式Q＝F/[2×cos(α/2)]計算出鋼絲繩拉力；其中，Q為鋼絲繩拉力，F為鋼絲繩壓力，α為鋼絲繩夾角；所述起重力矩計算模塊用于根據公式T₀＝Q×L計算出起重幅度；其中，T₀為起重力矩，L為起重機的回轉中心到起重臂的臂頭的水平距離。

進一步地，所述控制器還包括存儲單元，用于預存不同起重臂長度對應的鋼絲繩夾角。

進一步地，所述預設值包括第一預設值和第二預設值，所述第一預設值小于第二預設值；所述處理單元包括第一處理模塊和第二處理模塊；所述第一處理模塊用于當所述起重力矩大于第一預設值時，發出警報信息；所述第二處理模塊用于當所述起重力矩大于第二預設值時，鎖定使所述起重力矩增大的操作。

另一方面，本發明還提供一種起重機，設置有上述任意一項所述的力矩限制系統。

另一方面，本發明還提供一種力矩限制方法，用于起重機，包括如下步驟：S1、接收設置于所述起重機的臂頭滑輪的鉸接孔內的銷軸傳感器發送的鋼絲繩壓力；S2、根據所述鋼絲繩壓力獲得鋼絲繩拉力，根據所述鋼絲繩拉力獲得起重力矩；S3、判斷所述起重力矩是否大于預設值；若是，執行步驟S4；S4、鎖定使所述起重力矩增大的操作，和/或發出警報信息。

進一步地，所述步驟S2具體包括：S201、根據所述鋼絲繩壓力和鋼絲繩夾角計算鋼絲繩拉力；所述鋼絲繩夾角為繞過所述臂頭滑輪的鋼絲繩的入繩端和出繩端之間的夾角；S202、根據所述鋼絲繩的拉力和起重幅度計算起重力矩；所述起重幅度為所述起重機的回轉中心到起重臂的臂頭的水平距離。

進一步地，所述步驟S4具體包括：S401、發出警報信息；S402、鎖定使所述起重力矩增大的操作；所述步驟S3具體包括：S301、判斷所述起重力矩是否大于第一預設值，若是，執行步驟S401；S302、判斷所述起重力矩是否大于第二預設值，若是，執行步驟S402；其中，所述第一預設值小于所述第二預設值。