[发明专利]起重机及其主副钩协同作业保护系统与方法

权利要求书

1.一种起重机主副钩协同作业保护系统，其特征在于，包括：

力矩平衡计算单元，用于根据副臂的工况确定吊重载荷的受力状况；

协同安全保护单元，用于根据所述力矩平衡计算单元确定的受力状况，对起重机的执行动作进行安全保护。

2.根据权利要求1所述的起重机主副钩协同作业保护系统，其特征在于，还包括：双钩协同力感测单元，用于检测主副钩的协同作业时，所述吊重载荷与起重机的总重量以及副臂卷扬的拉力；

所述力矩平衡计算单元包括：

第一力矩平衡计算子单元，用于以主臂尾铰点O建立力矩平衡方程式:且以副臂铰点建立力矩平衡方程式：计算得出其中，分别为卷扬拉力力矩，分别为主臂自重力矩及副臂自重力矩；为主臂变幅油缸力矩；T₂为副臂卷扬拉力；T₁为主臂卷扬拉力；G为吊重载荷的重量，

3.根据权利要2所述的起重机主副钩协同作业保护系统，其特征在于，所述双钩协同力感测单元包括第一传感器及第二传感器，所述第一传感器安装在起重机的支腿上，所述第二传感器安装在所述起重机的副臂上。

4.根据权利要3所述的起重机主副钩协同作业保护系统，其特征在于，所述第一传感器为压力传感器，所述第二传感器为压力传感器或拉力传感器。

5.根据权利要求1所述的起重机主副钩协同作业保护系统，其特征在于，所述力矩平衡计算单元包括：

第二力矩平衡计算子单元，用于建立力矩平衡方程计算得出G；其中：为副臂卷扬力矩，T＝G/n，n为卷扬钢丝绳倍率，分别为主臂自重力矩及副臂自重力矩；为主臂变幅油缸力矩；G为吊重载荷的重量。

6.根据权利要求1所述的起重机主副钩协同作业保护系统，其特征在于，所述力矩平衡计算单元包括：

第三力矩平衡计算子单元，用于以主臂尾铰点O建立力矩平衡方程式:以及以主臂尾铰点O建立力矩平衡方程式：计算得到G1及G2；其中，为主卷扬拉力力矩，分别为主臂自重力矩及副臂自重力矩；为主臂变幅油缸力矩；G1、G2分别为吊重载荷在主臂工况和副臂工况下的等效重量；

力矩百分比计算子单元，用于根据所述吊重载荷在主臂工况和副臂工况下的等效重量G1及G2，计算对应的第一力矩百分比及第二力矩百分比。

7.一种起重机，其特征在于，设置有如权利要求1-6中任一项所述的起重机主副钩协同作业保护系统。

8.一种起重机主副钩协同作业保护方法，其特征在于，包括：

根据副臂的工况确定吊重载荷的受力状况；

根据所述力矩平衡计算单元确定的受力状况，对起重机的执行动作进行安全保护。

9.根据权利要求8所述的起重机主副钩协同作业保护方法，其特征在于，在所述根据副臂的工况确定吊重载荷的受力状况的步骤之前，还包括：检测主副钩的协同作业时，所述吊重载荷与起重机的总重量以及副臂卷扬的拉力；

所述根据副臂的工况确定吊重载荷的受力状况的步骤包括：

以主臂尾铰点O建立力矩平衡方程式:且以副臂铰点建立力矩平衡方程式：计算得出其中，分别为卷扬拉力力矩，分别为主臂自重力矩及副臂自重力矩；为主臂变幅油缸力矩；T₂为副臂卷扬拉力；T₁为主臂卷扬拉力；G为吊重载荷的重量，

10.根据权利要求8所述的起重机主副钩协同作业保护方法，其特征在于，

所述根据副臂的工况确定吊重载荷的受力状况的步骤包括：

建立力矩平衡方程计算得出G；其中：为副臂卷扬力矩，T＝G/n，n为卷扬钢丝绳倍率，分别为主臂自重力矩及副臂自重力矩；为主臂变幅油缸力矩；G为吊重载荷的重量；或者，

以主臂尾铰点O建立力矩平衡方程式:以及以主臂尾铰点O建立力矩平衡方程式：计算得到G1及G2；以及根据所述吊重载荷在主臂工况和副臂工况下的等效重量G1及G2，计算对应的第一力矩百分比及第二力矩百分比；其中，为主卷扬拉力力矩，分别为主臂自重力矩及副臂自重力矩；为主臂变幅油缸力矩；G1、G2分别为吊重载荷在主臂工况和副臂工况下的等效重量。