[发明专利]塔机及其吊钩防摇控制方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及起重机械技术领域，尤其涉及一种塔机及其吊钩防摇控制方法、防摇控制装置和防摇控制系统。 

背景技术

目前，起重机械领域，例如塔式起重机(塔机)在减速停止运行过程中，存在吊钩与回转臂架偏离的现象，即受塔机的加速度的影响，在停止命令时吊钩仍继续减速运行，这样使得吊钩与回转臂架偏会，造成吊钩摇摆和吊物就位难，严重影响作业安全和工作效率。 

现有技术中塔机的防摇摆控制技术不多，如图1所示为一种典型的主动变频防摇系统。该主动变频防摇系统包括变频器01、变频电机02、减摇滚筒03、吊具04和速度检测装置05，其中减摇滚筒03与变频电机02连接，由变频电机02驱动旋转，该减摇滚筒03上卷绕有钢丝绳，吊具04吊挂于该钢丝绳上；变频器01与变频电机02信号连接，变频器01驱动控制该变频电机02的转速。在工作中，速度检测装置05对该变频电机02的实际转速和转向数据进行采样，并反馈至变频器01，通过变频器01的控制来调节变频电机02的转速，进而通过减摇滚筒03减少吊具04的摇摆。 

然而，该种主动变频防摇方法依赖减摇卷筒和变频器实现防摇摆，在实际使用过程中该方法的防摇效果并不明显。因此，在塔机执行停止运行及就位命令时有效防止吊物摇摆运动是一个亟待解决的问题。 

发明内容

本发明提供一种塔机及其吊钩防摇控制方法、防摇控制装置和防摇控制 系统，以在吊钩停止运行时使得吊钩摇摆运动得到有效控制，从而提高工作效率、避免危险事故的发生。 

为了实现上述目的，本发明提供一种塔机吊钩防摇控制方法，该方法包括：在吊钩运行工况中，实时获取吊钩的当前运行状态参数，所述当前运行状态参数包括吊钩的吊重、吊钩的高度、吊钩的幅度、吊钩的倍率、吊钩的回转运行频率以及吊钩的变幅运行频率； 

当接收到吊钩停止运行命令时，根据获取的吊钩的当前运行状态参数，以及预设的控制规则得到回转控制参数和变幅控制参数，并控制塔机的回转机构和变幅机构分别按照所述回转控制参数和所述变幅控制参数反向运行，以减少吊钩与塔机的回转臂架之间的水平偏移量，其中，所述回转控制参数包括回转反向加速度及回转减速时间，所述变幅控制参数包括变幅反向加速度及变幅减速时间。 

进一步地，所述预设的控制规则具体为预设的防摇控制函数，所述防摇控制函数包括公式：及其中t_s为回转减速时间或变幅减速时间，T为塔机吊钩的单摆周期，f_s为塔机回转机构当前档位的回转运行频率或塔机变幅机构当前档位的变幅运行频率；α_-s为回转反向加速度或变幅反向加速度，k_s为与吊钩的所述当前运行状态参数相对应的回转控制补偿系数或为与吊钩的所述当前运行状态参数相对应的变幅控制补偿系数。 

进一步地，所述回转控制补偿系数和所述变幅控制补偿系数满足以下公式： 

k_s＝k₁+k₂+k₃+k₄， 

其中，k₁为重量补偿系数，k₂为起升高度补偿系数，k₃为幅度补偿系数，k₄为倍率补偿系数，G_max为最大额定起重量，G为当前吊钩的吊重，h_max为最大起升高度，h为当前吊钩的高度，L_max为最大工作幅度，L为当前吊钩工作的幅度，β_max为最大工作倍率，β为当前吊钩工作的倍率。 

进一步地，当接收到吊钩停止运行命令具体为当接收到吊钩回转停止和/或变幅停止命令时，根据获取的吊钩的当前运行状态参数，以及预设的控制规则得到回转控制参数和变幅控制参数，并控制塔机的回转机构按照所述回转反向加速度反向运行所述回转减速时间，控制塔机的变幅机构按时的述变幅反向加速度反向运行所述变幅减速时间，以减少吊钩与塔机的回转臂架之间的水平偏移量。