[发明专利]超起配重优化控制装置及方法及包括该装置的起重机

说明书

技术领域

本发明涉及起重机配重技术领域，尤其涉及一种超起配重优化控制装置及方法及包括该装置的起重机。

背景技术

起重机的正常运行离不开与之相匹配的配重块，起重机吊起的物品越重，需要的配重块的吨位就越大，于是超大吨位起重机为增加起重能力，配有足够多的超起配重，在工作过程中，超起配重不离地。力矩限制器是一种独立的完全由计算机控制的安全操作系统，一般能自动检测出起重机所吊载的质量及起重臂所处的角度，并能显示出其额定载重量和实际载荷、工作半径、起重臂所处的角度，主要用于实时监控检测起重机工况，自带诊断功能，快速危险状况报警及安全控制。但是一般力矩限制器只能提供最大力矩控制，限制吊载在额定载荷范围内，却无法对超起配重进行最优计算，从而无法将回转支撑和整机力矩限制在最佳范围内。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种超起配重优化控制装置及方法，根据起重机当前的载荷、主变幅力、地面坡度、工作状态等因素确定履带起重机最优超起配重，通过调整主变幅力调节超起配重，使其达到或接近最优，即使回转支撑和整机力矩限制在最佳范围内。本发明的另一目的是提供包括上述装置的起重机。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种超起配重优化控制装置，其中，包括角度传感器、油压传感器、长度传感器、重量传感器、拉力传感器、控制器和显示器，所述角度传感器、所述长度传感器、所述重量传感器、所述显示器分别与所述控制器连接，所述控制器通过接收到的测量信息实时计算出起重机的最优超起配重范围并在所述显示器上进行显示。

上述超起配重优化控制装置，其中，还包括一报警器，所述报警器与所述控制器连接。

上述超起配重优化控制装置，其中，所述起重机的最优超起配重范围的计算方法包括：

回转支承承受的力矩为：

                                    （1）

超起变幅拉力为：

                   （2）

超起配重、主变幅拉力和超起变幅拉力间的关系为：

                 （3）

由公式（1）、（2）和（3）得出回转支承承受的力矩：

（4）

其中，：回转支承承受的力矩；：载荷；：作业半径；：超起配重；：超起配重半径；：回转支承以上不包括载荷和超起配重的重量；：回转支承以上不包括载荷和超起配重的重量对回转支承的力臂；：超起变幅拉力；：载荷重量对主臂下铰点的力臂；：主副臂、撑杆等重量；：主副臂、撑杆等重量对主臂下铰点的力臂；：主臂防后倾油缸力；：主臂防后倾油缸力对主臂下铰点的力臂；：超起变幅力对主臂下铰点的力臂；：超起变幅拉力；：超起变幅拉力对超起桅杆下铰点的力臂；：超起桅杆重量；：超起桅杆重量对超起桅杆下铰点的力臂；：超起桅杆防后倾油缸力；：防后倾油缸力对超起桅杆下铰点的力臂；：主变幅拉力；：主变幅拉力对超起桅杆下铰点的力臂；：超起配重对超起桅杆下铰点的力臂；

令公式（4）中的=0，从中解出主变幅拉力大小，基于实际限制条件即可求出最优主变幅力，将代入超起配重计算公式（3）即可得出相应期望的最优超起配重范围。

上述超起配重优化控制装置，其中，所述最优超起配重范围还包括允许偏差在内。

一种与上述任意一项所述的超起配重优化控制装置相匹配的方法，其中，包括：

通过安装在起重机上的传感器得到包括当前履带起重机工况配置信息、臂架角度、当前吊载在内的参数；

在履带起重机各部件重量和重心位置已知的前提下，基于重心合成的基本原理得到履带起重机整机的重心位置，计算出所需最优超起配重范围；

根据测得的超起变幅拉板力和主变幅拉板力计算出实际利用的超起配重；

当实际利用超起配重与最优超起配重范围引起的力矩偏差大于回转支撑承载能力的15%时，所述报警器进行报警，通过手工调节主变幅拉板力或超起配重提升装置来调整超起配重，使超起配重接近或达到最优值。

上述超起配重优化控制方法，其中，所述传感器包括角度传感器、油压传感器、长度传感器、重量传感器和拉力传感器。

上述超起配重优化控制方法，其中，所述起重机的最优超起配重范围的计算方法包括：

回转支承承受的力矩为：

                                    （1）

超起变幅拉力为：