[发明专利]一种起重机起吊速度控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及起重机，特别涉及一种起重机起吊速度的控制方法。本发明同时提供一种起重机起吊速度的控制装置。

背景技术

起重机是一种广泛应用的工程机械，不同种类的起重机一般都具有起吊机构，用于将重物拉起到较高位置。

起吊机构的功能是改变或保持工作对象在重力方向的位置，包括起吊、下放和保持等工况。完整的起吊机构包括动力源、动力传输装置、动力调节装置和吊具。起吊机构的动力源一般是内燃机或电动机等原动机。原动机的动力经过动力传输装置和动力调节装置驱动吊具运动，从而实现工作对象的运动。驾驶员通过操纵动力调节装置来控制起吊运动的方向和速度。

起重机的起吊速度是一项关键性能。当起重机的动力传输方式是液压传动时，起吊速度调节就是液压泵的流量调节。采用开式液压系统驱动的起吊速度调节包括容积调速、节流调速和容积节流调速等方式。

所谓容积调速是指通过调节液压泵或马达的排量来调节速度的方法。

所谓节流调速是指通过调节液压泵的液压油路的通流面积来调节速度的方法。

所谓容积节流调速是同时进行容积调速和节流调速的方法。

由于起重机起吊机构普遍采用开式液压系统，容积节流调速方式应用最为广泛，因为容积节流调速具有经济性好、响应速度快等特点，综合了容积调速和节流调速的优点，同时又克服了二者的缺点。

容积节流调速的开式液压系统由液压泵、比例方向阀、马达等主要元件组成。系统工作时，液压系统的流量决定于驾驶员对起吊机构提供的输入信号，该输入信号控制液压泵排量，使其流量略多于液压马达的流量需求。同时比例方向阀对液压泵的输出流量进行节流，使其更精确的与马达流量需求相匹配。这样，当输入信号最大时，液压泵输出流量最大，比例方向阀的节流作用最小，马达得到的流量最多，马达转速达到最大。当输入信号减小时，液压泵的输出流量逐渐减小，比例方向阀的节流作用逐渐增大，马达得到的流量逐渐减小，马达转速也逐渐降低。这样，实现了起吊速度在零到最大速度之间的比例控制。

上述对起吊机构速度的比例控制的缺点是最大起吊速度与负载无关。实际上，起吊负载的不同，对最大起吊速度的要求也不尽相同。当负载较重时，基于起重机安全性的考虑，需要限制最大起吊速度不超过预定值。当负载很大时，驾驶员输入很大的输入信号容易造成起重机的损坏。而当负载较轻或空载时，可以以更快的速度升降，以节约作业时间。但是目前起重机的起吊速度仅受驾驶员对输入信号的控制，没有考虑负载的大小，驾驶员需要根据自己的经验对起吊速度进行控制。

现有技术的上述控制方式过于依赖驾驶员的驾驶经验，加大了操纵起重机的难度。即使是对于有经验的起重机驾驶员，由于在不同起吊重量时，需要可以控制操作手柄的最大倾角，也会造成其操作体验不佳。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种起重机起吊速度控制方法及装置。该起重机起吊速度控制方法及装置能够根据实测起吊重量限制起重机的起吊速度，避免起吊速度过快造成的危险。同时，其优选方案还能够使驾驶员始终在全倾角范围内操纵操作手柄，改善驾驶员的操作体验。

本发明提供的起重机起吊速度控制方法，用于采用可变排量液压马达，以容积节流调速方式进行起吊驱动的起重机；包括下述步骤：

检测起重机当前的实际起吊重量，获得实测起吊重量；

根据预先确定的公式计算或者通过查阅数据库，采用连续或者多档位离散方式获得在该实测起吊重量下的最大允许起吊速度；

根据所述最大允许起吊速度，确定所述执行起吊驱动的可变排量液压马达的最大允许转速N；

根据上述最大允许转速N，以及液压系统的最大流量Q，计算出此情况下的可变排量液压马达的最小排量P；

在起吊过程中，限制所述可变排量液压马达的排量不小于该最小排量P。

优选的，通过实际起吊重量计算最大允许起吊速度的计算步骤中，同时考虑起重机的相关工作状态参数。

优选的，在起吊过程中，控制所述可变排量液压马达的排量恰好为所述最小排量P。

本发明提供起重机起吊速度控制装置，包括起吊重量传感器和可变排量液压马达、液压泵、主控制阀、控制器；

所述起吊重量传感器检测起吊重量并将其作为实测起吊重量传递给控制器；

所述可变排量液压马达用于起吊驱动，其转速N与起吊速度成正比；

所述液压泵向液压系统提供液压流量；

所述主控制阀控制该液压泵输出流量的方向，并将其提供给所述可变排量液压马达；