[发明专利]起重设备安全性控制方法及其系统

说明书

本发明提供一种起重设备安全性控制方法及其系统，属于工程机械设备技术领域。所述方法包括：获取具有起重设备的空间特征和/或受力特征的当前测量参数，再通过所述当前测量参数和所述起重设备的已知结构参数，计算获得具有所述起重设备的力矩特征和回转特征的当前控制参数，其中，所述当前测量参数和所述当前控制参数存在映射关系；根据所述当前测量参数和所述当前控制参数确定当前工况，并分别限定所述当前测量参数和所述当前控制参数在所述当前工况下的安全裕度，再根据所述当前工况和所述安全裕度，结合所述当前测量参数和所述当前控制参数，确定并进行所述起重设备的执行动作控制。本发明能提供起重设备的吊装安全保障。

技术领域

本发明涉及工程机械设备技术领域，具体地涉及一种用于起重设备安全性控制的方法、一种用于起重设备安全性控制的系统、一种用于起重设备安全性控制的装置、一种工程机械和一种计算机可读存储介质。

背景技术

起重机在吊装工作时，起重机的吊臂需要承受位于前端的重物重力，且起吊的重物位置都位于起重机的四条支腿支撑点所围成的空间范围之外。所以起吊重物的重量和幅度对起重机安全性有很大的影响，首先，在由强度决定的起重机工况中，重量或幅度增大有可能超过起重机吊臂的承受能力，导致起重机吊臂折断；其次，再由稳定性决定的工况中，重量或幅度增大导致倾翻力矩超过起重机的稳定力矩，则起重机就会倾翻。

由于起吊重量和起吊幅度过大可能产生严重后果，在起重机起吊作业中，操作者必须确保起重机的起吊重量不会超过一定的数值，该数值称为起重机的额定工作载荷，在不同的幅度、不同配重、不同支腿伸缩方式情况下对应着不同的额定起重量，从而就形成了起重机的起重量力矩表(图1)，在实际吊装过程中，起重机通过力矩限制器采集到的主臂角度、臂长、钢丝绳拉力、倍率等数值计算出当前工况下的载荷和幅值来与额定起重量力矩表进行比对，然后一般到达95％的额定载荷状态下进行危险动作锁死。

从上述现有技术中，其采用的吊重测试方法为一种间接方法，该方法采用理论计算公式，利用直接测量的起重机工作状态值来计算起重机的吊重、工作幅度，在实际应用中，需要对力矩限制器进行标定来保证力矩限制器的可靠性，由于起重机的工况数量多，力矩限制器无法对所有工况都进行标定，一般都是选用个别典型工况进行标定，然后对其它点进行拟合标定，从而使最后获得的吊重和幅度不够准确(图2)。

此外，即使标定了众多的工况，对于某些具体起吊事件，也无法提供安全性保障；例如，各类起吊事件中，存在支腿处支力点塌陷或吊装过程中存在陡增的吊物重量(从水下起吊重物时，出水过程存在陡增吊物重量)，很可能会造成吊臂被永久性破坏或起重设备倾翻。

由于起重机的工况种类很多(配重形式，支腿伸出形式)，采用现有技术，操作者操作时需要向起重机输入工况参数，这种操作方式虽然简单，但是需要人为干预，影响了起重机操作的智能化水平，且可能出现误输入从而造成事故。

由于臂架变形是非线性，且车架、支腿的变形及等因素，力矩限制器相对于在大幅度下由整机稳定性条件所决定工况的控制能力并不理想，在起重力矩未达到100％时，汽车也会存在整车失稳的可能性，现有技术有通过传感器获取支腿上支撑油缸的压力来测算支腿的作用力，根据该力传感器的检测值与预定阈值比较，判断工程机械是否可能倾翻，由于起重机的失稳是一个瞬态的过程，所以在实际上需要预留一定足够的安全裕度来保证整车的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种起重设备安全性控制方法及其系统，其旨在解决现有技术标定的工况无法适配现实吊装工况，例如缺失或错误安全裕度，而容易导致工程事故等技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于起重设备安全性控制的方法，该方法包括：

S1)获取具有起重设备的空间特征和/或受力特征的当前测量参数，再通过所述当前测量参数和所述起重设备的已知结构参数，计算获得具有所述起重设备的力矩特征和回转特征的当前控制参数，其中，所述当前测量参数和所述当前控制参数存在映射关系；