专利名称：一种塔臂随动控制设备、方法、系统及工程机械的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种塔臂随动控制设备、方法、系统及包含该系统的工程机械。
背景技术：
图1为起重机的结构示意图。如图1所示，在主臂I伸缩过程中，需要对卷扬机构3进行收放绳的操作，来保证塔臂2与主臂I之间的夹角保持在安全范围内，从而保证不会因为塔臂前倾过多而起重机使力矩超限，引发倾翻，也不会因为塔臂后倾过多，无法靠重力维持自身姿态而向后砸落引发事故。目前塔臂伸缩的控制主要是由操作者通过肉眼观察，判断主臂伸缩过程中主臂与塔臂之间的夹角是否在安全范围内，进而操纵卷扬手柄，控制卷扬泵得电，放出或收回卷扬钢丝绳，使得塔臂与主臂的夹角始终处于安全范围内，不出现塔臂前倾、后倾的危险。然而，上述操作过程中，操作者需要同时执行主臂伸缩和塔式卷扬的收放绳操作，且同时需观察主臂臂长、伸缩速度、主臂与塔臂之间的夹角，操作复杂，压力大。
发明内容
本发明的目的是提供一种塔臂随动控制设备、方法、系统及包含该系统的工程机械。为了实现上述目的，本发明提供一种塔臂随动控制设备，该设备包括:接收装置，用于接收塔臂与主臂之间的夹角；以及控制装置，用于在主臂伸缩过程中，在所述塔臂与主臂之间的夹角与塔臂与主臂之间的初始夹角之间的角度偏差大于一预定角度时，根据该角度偏差，计算施加至卷扬机构的卷扬泵的电流，并施加该电流至卷扬机构的卷扬泵，从而控制所述卷扬机构收绳或放绳，以使得所述角度偏差不超过最大跟随偏差角。相应地，本发明还提供一种塔臂随动控制系统，该系统包括:夹角检测装置，用于检测塔臂与主臂之间的夹角；以及上述塔臂随动控制设备。相应地，本发明还提供一种工程机械，该工程机械包括上述塔臂随动控制系统。相应地，本发明还提供一种塔臂随动控制方法，该方法包括:接收塔臂与主臂之间的夹角；以及在主臂伸缩过程中，在所述塔臂与主臂之间的夹角与塔臂与主臂之间的初始夹角之间的角度偏差大于一预定角度时，根据该角度偏差，计算施加至卷扬机构的卷扬泵的电流，并施加该电流至卷扬机构的卷扬泵，从而控制所述卷扬机构收绳或放绳，以使得所述角度偏差不超过最大跟随偏差角。通过上述技术方案，可实时根据塔臂与主臂之间的夹角变化，调整卷扬机构收绳或放绳，以满足所述角度偏差不超过最大跟随偏差角，从而避免发生倾翻或向后砸落。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:图1为起重机的结构示意图；图2为本发明提供的塔臂随动控制系统的结构框图；图3为本发明提供的塔臂随动控制系统的一实施方式的结构框图；图4为本发明提供的塔臂随动控制系统于起重机上的布置情况的示意图；以及图5为本发明提供的塔臂随动控制方法的流程图。附图标记说明I 主臂2 塔臂3 卷扬机构11 塔臂角度检测装置12 主臂角度检测装置13 伸缩手柄14 卷扬手柄15 卷扬机构转动圈数检测装置20 接收装置30 控制装置41 卷扬泵42 伸缩比例阀
具体实施例方式以下结合附图对本 发明的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在对本发明的具体实施方式
进行介绍之前，首先描述一下本发明的基本理念。通过几何分析，在主臂伸缩速度与塔臂的放绳/收绳速度满足某一条件的情况下，将基本维持主臂与塔臂之间的夹角不变。下表为某起重机的具体数据。主臂带塔臂伸缩时，主臂的角度固定在83度；塔臂与主臂的夹角允许的变化范围为15° -40°，主臂伸缩中的臂长变化范围为17米-75米。对两个极端主臂长度:17米、75米下的主、塔臂两个极限角度:15度、40度进行分析。其表示了在主臂臂长变化175mm且维持初始夹角不变时，塔臂绳长的变化。
权利要求
1.一种塔臂随动控制设备，其特征在于，该设备包括: 接收装置，用于接收塔臂与主臂之间的夹角；以及 控制装置，用于在主臂伸缩过程中，在所述塔臂与主臂之间的夹角与塔臂与主臂之间的初始夹角之间的角度偏差大于一预定角度时，根据该角度偏差，计算施加至卷扬机构的卷扬泵的电流，并施加该电流至卷扬机构的卷扬泵，从而控制所述卷扬机构收绳或放绳，以使得所述角度偏差不超过最大跟随偏差角。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制装置根据所述卷扬机构的绕线层数计算与该绕线层数相对应的变比例系数Pn，并根据该变比例系数Pn计算施加至所述卷扬泵的电流大小。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，控制施加至卷扬泵的电流大小满足以下公式:I = Imin+Pnx I 9 0_ 9 I X Umin) 其中，I为施加至卷扬泵的电流大小；Imin为所述卷扬泵支持的最小电流；1_为所述卷扬泵支持的最大电流；0 ^为塔臂与主臂之间的初始夹角；0为塔臂跟随主臂过程中该塔臂与主臂之间的实际夹角。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述控制装置在以下情况根据以下公式计算施加至卷扬泵的电流大小:当 I 0。- 0 I ≥ 0 t 时，I=O ； 当0t〈| 0。-0 I≥0q时，若当前电流1=0，贝IJ维持1=0，否贝IJI = Imin+Pnx I 9 0_ 9 I X UmiJ ; 当 9 Q〈 I 9 Q- 9 I〈 9 fflax 时，I=Iffli +P X I e Q- e I X (Ifflax-1fflin)；以及 当I 0O-0 I彡0眶时，I=I隱， 其中，I为施加至卷扬泵的电流大小；Imin为所述卷扬泵支持的最小电流为所述卷扬泵支持的最大电流；Qtl为塔臂与主臂之间的初始夹角；e为塔臂跟随主臂过程中该塔臂与主臂之间的实际夹角；e t为死区停止角度偏差；e q为死区启动角度偏差；9 t< 9 q< 9 max°
5.根据权利要求2-4中任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述变比例系数Pn满足以下公式:
6.根据权利要求5所述的的设备，其特征在于，所述Vdmax满足以下公式: Vdmax=K^Vldmax, 其中，Vldmax为主臂最高伸缩速度；K为与所述主臂及塔臂的当前初始状态相对应的补偿系数，该补偿系数通过以下步骤获得: 测量所述主臂及塔臂处于一初始状态下，满足主臂与塔臂之间的夹角保持不变这一条件的主臂长度变化及塔臂绳长变化；计算塔臂绳长变化与主臂长度变化之比，以作为与所述初始状态相对应的补偿系数； 重复上述操作，得到多种不同初始状态的补偿系数； 根据所述多种不同初始状态的补偿系数以及所述当前初始状态，通过插值法得到与该当前初始状态相对应的补偿系数。
7.一种塔臂随动控制系统，其特征在于，该系统包括: 夹角检测装置，用于检测塔臂与主臂之间的夹角；以及 根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的塔臂随动控制设备。
8.—种工程机械，其特征在于，该工程机械包括根据权利要求6所述的塔臂随动控制系统。
9.一种塔臂随动控制方法，其特征在于，该方法包括: 接收塔臂与主臂之间的夹角；以及 在主臂伸缩过程中，在所述塔臂与主臂之间的夹角与塔臂与主臂之间的初始夹角之间的角度偏差大于一预定角度时，根据该角度偏差，计算施加至卷扬机构的卷扬泵的电流，并施加该电流至卷扬机构的卷扬泵，从而控制所述卷扬机构收绳或放绳，以使得所述角度偏差不超过最大跟随偏差角。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述卷扬机构的绕线层数计算与该绕线层数相对应的变比例系数Pn，并根据该变比例系数Pn计算施加至所述卷扬泵的电流大小。``
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，控制施加至卷扬泵的电流大小满足以下公式:I = Imin+Pnx I 0 0_ 0 I X Umin) 其中，I为施加至卷扬泵的电流大小；Imin为所述卷扬泵支持的最小电流；1_为所述卷扬泵支持的最大电流；0 ^为塔臂与主臂之间的初始夹角；0为塔臂跟随主臂过程中塔臂与主臂之间的实际夹角。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在以下情况根据以下公式计算施加至卷扬泵的电流大小:当 I 0。_ 0 I 彡 0 t 时，I=O ; 当0t〈| 0。-0 I彡0q时，若当前电流1=0，贝IJ维持1=0，否贝IJI = Imin+Pnx I 9 0_ 9 I X UmiJ ; 当 9 Q〈 I 9 Q- 9 I〈 9 fflax 时，I=Iffli +P X I e Q- e I X (Ifflax-1fflin)；以及 当I 0O-0 I彡0眶时，I=I隱， 其中，I为施加至卷扬泵的电流大小；Imin为所述卷扬泵支持的最小电流为所述卷扬泵支持的最大电流；Qtl为塔臂与主臂之间的初始夹角；e为塔臂跟随主臂过程中该塔臂与主臂之间的实际夹角；e t为死区停止角度偏差；e q为死区启动角度偏差；9 t< 9 q< 9 max°
13.根据权利要求10-12中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述变比例系数Pn满足以下公式:
14.根据权利要求13所述的的方法，其特征在于，所述Vdmax满足以下公式: Vdmax=K^Vldmax, 其中，Vldmax为主臂最高伸缩速度；K为与所述主臂及塔臂的当前初始状态相对应的补偿系数，该补偿系数通过以下步骤获得: 测量所述主臂及塔臂处于一初始状态下，满足主臂与塔臂之间的夹角保持不变这一条件的主臂长度变化及塔臂绳长变化； 计算塔臂绳长变化与主臂长度变化之比，以作为与所述初始状态相对应的补偿系数； 重复上述操作，得到多种不同初始状态的补偿系数； 根据所述多种不同初始状态的补偿系数以及所述当前初始状态，通过插值法得到与该当前初始状态相对应的补偿系数。
全文摘要
本发明公开了一种塔臂随动控制设备、方法、系统及包含该系统的工程机械，该塔臂随动控制设备包括接收装置，用于接收塔臂与主臂之间的夹角；以及控制装置，用于在主臂伸缩过程中，在所述塔臂与主臂之间的夹角与塔臂与主臂之间的初始夹角之间的角度偏差大于一预定角度时，根据该角度偏差，计算施加至卷扬机构的卷扬泵的电流，并施加该电流至卷扬机构的卷扬泵，从而控制所述卷扬机构收绳或放绳，以使得所述角度偏差不超过最大跟随偏差角。通过上述技术方案，可实时根据塔臂与主臂之间的夹角变化，调整卷扬机构收绳或放绳，以满足所述角度偏差不超过最大跟随偏差角，从而避免发生倾翻或向后砸落。
文档编号B66C13/18GK103101838SQ20131003916
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者郭纪梅, 胡奇飞, 李义 申请人:中联重科股份有限公司