CN103253594A - 履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法及装置，方法包括：控制器向无线接收机发出吊钩倾角读取指令；在接收到吊钩倾角读取指令时，无线接收机与安装在吊钩上的无线倾角传感器建立无线通信连接，并实时地读取无线倾角传感器测量所得的吊钩倾角信息；无线接收机将吊钩倾角信息返回给控制器；控制器根据吊钩倾角信息、多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度计算出卷扬间的钢丝绳长度差；根据钢丝绳长度差向多卷扬系统的各个卷扬发出转速调节指令，通过调节各个卷扬的运动速度使吊钩调平。本发明能够通过测量获得准确的钢丝绳长度差，进而精确调整钢丝绳长度，以便有效消除吊钩滑轮组的倾斜角度，减少钢丝绳和滑轮组磨损。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法及装置。
背景技术
在工程施工过程中，吊装结构件的体积和重量越来越大，促使履带起重机向着大吨位发展。由于起重吨位过大，单个卷扬已无法提供足够的驱动力，为了增加履带起重机起重能力，采用多卷扬（通常为双卷扬和四卷扬）成为有效的实现方法。
对于多卷扬系统来说，由于多卷扬系统的压力波动、泄露、负载干扰、马达结构参数差异以及非线性摩擦阻力等因素的影响，常常使多卷扬系统的钢丝绳运动不同步，导致钢丝绳长度存在偏差，进而引起吊钩滑轮组倾斜。倾斜的吊钩滑轮组与钢丝绳之间形成一定的夹角，这将加剧钢丝绳和滑轮组的磨损。
为了消除吊钩滑轮组的倾斜角度，减少钢丝绳和滑轮组之间的磨损，可以通过测量钢丝绳的长度差，并基于长度差对滚筒转速进行调节以减小钢丝绳长度差。但目前测量钢丝绳长度差的方法是在滚筒轴端安装旋转编码器，通过测量滚筒转过的角度换算成钢丝绳长度，进而得到钢丝绳长度差，而这种方法由于卷扬可能发生空转，再加上滚筒加工误差、缠绕钢丝绳层数偏差、负载偏差导致钢丝绳弹性伸长量不同等因素的影响，使得通过旋转编码器测量钢丝绳长度差并不准确，致使钢丝绳的调整不精确，无法有效的消除吊钩滑轮组的倾斜角度，减少钢丝绳和滑轮组之间的磨损。
发明内容
本发明的目的是提出一种履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法及装置，能够通过测量获得准确的钢丝绳长度差，进而精确调整钢丝绳，以便有效消除吊钩滑轮组的倾斜角度，减少钢丝绳和滑轮组磨损。
为实现上述目的，本发明提供了一种履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法，包括：
控制器向无线接收机发出吊钩倾角读取指令；
在接收到所述吊钩倾角读取指令时，所述无线接收机与安装在履带起重机的吊钩上的无线倾角传感器建立无线通信连接，并实时地读取所述无线倾角传感器测量所得的吊钩倾角信息；
所述无线接收机将所述吊钩倾角信息返回给所述控制器；
所述控制器根据所述吊钩倾角信息、多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度计算出卷扬间的钢丝绳长度差；
所述控制器根据所述卷扬间的钢丝绳长度差向所述多卷扬系统的各个卷扬发出转速调节指令，通过调节各个卷扬的运动速度使所述吊钩调平。
进一步的，在所述控制器向无线接收机发出吊钩倾角读取指令之前，还包括：
所述控制器对所述多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度进行设置。
进一步的，所述多卷扬系统为包括第一卷扬和第二卷扬的双卷扬系统，所述无线倾角传感器安装在所述吊钩的大连板上，所述吊钩连板长度为所述大连板上分别与所述第一卷扬和第二卷扬引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离。
进一步的，所述控制器根据所述吊钩倾角信息、多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度计算出卷扬间的钢丝绳长度差的具体操作为：
所述控制器根据吊钩倾角信息θ计算对应的正弦值sin(θ)；
所述控制器以所述第一卷扬的钢丝绳长度为基准，根据所述正弦值sin(θ)、吊钩连板长度d和钢丝绳倍率n1确定所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL12=n1·d·sin(θ)。
进一步的，所述控制器根据所述卷扬间的钢丝绳长度差向所述多卷扬系统的各个卷扬发出转速调节指令，通过调节各个卷扬的运动速度使所述吊钩调平的具体操作为：
所述控制器根据所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差的正负和大小分别对所述第一卷扬和第二卷扬发出转速调节指令，使运行相对较慢的卷扬转速增加，以及使运行相对较快的卷扬转速减小，从而实现所述吊钩的调平。
进一步的，所述多卷扬系统为包括第一卷扬、第二卷扬、第三卷扬和第四卷扬的四卷扬系统，所述无线倾角传感器有三个，分别安装在所述吊钩的大连板以及分别与所述大连板铰接的左连板和右连板上，对应的三组所述吊钩连板长度分别为：所述大连板上分别铰接所述左连板和右连板的铰接点之间的距离、所述左连板上分别与所述第一卷扬和第二卷扬引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离和所述右连板上分别与所述第三卷扬和第四卷扬引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离。
进一步的，所述控制器根据所述吊钩倾角信息、多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度计算出卷扬间的钢丝绳长度差的具体操作为：
所述控制器根据三个无线倾角传感器分别测量的吊钩倾角信息θ1、θ2、θ3计算对应的正弦值sin(θ1)、sin(θ2)和sin(θ3)；
所述控制器以所述第一卷扬的钢丝绳长度为基准，根据所述正弦值sin(θ1)、吊钩连板长度d1和钢丝绳倍率n2确定所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL12=n2·d1·sin(θ1)，根据正弦值sin(θ1)、sin(θ2)和sin(θ3)、吊钩连板长度d1、d2、d3和钢丝绳倍率n2分别确定所述第三卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL13=n2·[d1·sin(θ1)/2-d2·sin(θ2)/2+d3sin(θ3)]和所述第四卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL14=n2·[d1·sin(θ1)/2+d2·sin(θ2)/2+d3sin(θ3)]。
进一步的，所述控制器根据所述卷扬间的钢丝绳长度差向所述多卷扬系统的各个卷扬发出转速调节指令，通过调节各个卷扬的运动速度使所述吊钩调平的具体操作为：
所述控制器根据所述第二卷扬、第三卷扬和第四卷扬分别与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差的正负和大小分别对所述第一卷扬、第二卷扬、第三卷扬和第四卷扬发出转速调节指令，使运行相对较慢的卷扬转速增加，以及使运行相对较快的卷扬转速减小，从而实现所述吊钩的调平。
为实现上述目的，本发明提供了一种履带起重机多卷扬钢丝绳调整装置，包括：无线倾角传感器、无线接收机和控制器，所述无线倾角传感器安装在履带起重机的吊钩上，所述无线接收机和所述控制器通过CAN总线通信，所述无线接收机和控制器均设置于履带起重机上车的控制柜内，并将所述无线接收器的天线引出到所述控制柜外，所述控制器具体包括：
倾角信息读取模块，用于向所述无线接收机发出吊钩倾角读取指令，并从所述无线接收机获得与所述无线接收机建立无线通信连接的所述无线倾角传感器所测量到的吊钩倾角信息；
长度差计算模块，用于根据所述吊钩倾角信息、多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度计算出卷扬间的钢丝绳长度差；
卷扬转速调节模块，用于根据所述卷扬间的钢丝绳长度差向所述多卷扬系统的各个卷扬发出转速调节指令，通过调节各个卷扬的运动速度使所述吊钩调平。
进一步的，所述控制器还包括：
参数设置模块，用于接收所述多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度，并进行设置。
进一步的，所述多卷扬系统为包括第一卷扬和第二卷扬的双卷扬系统，所述无线倾角传感器安装在所述吊钩的大连板上，所述吊钩连板长度为所述大连板上分别与所述第一卷扬和第二卷扬引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离。
进一步的，所述长度差计算模块具体用于根据吊钩倾角信息θ计算对应的正弦值sin(θ)，并以所述第一卷扬的钢丝绳长度为基准，根据所述正弦值sin(θ)、吊钩连板长度d和钢丝绳倍率n1确定所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL12=n1·d·sin(θ)。
进一步的，所述卷扬转速调节模块具体用于根据所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差的正负和大小分别对所述第一卷扬和第二卷扬发出转速调节指令，使运行相对较慢的卷扬转速增加，以及使运行相对较快的卷扬转速减小，从而实现所述吊钩的调平。
进一步的，所述多卷扬系统为包括第一卷扬、第二卷扬、第三卷扬和第四卷扬的四卷扬系统，所述无线倾角传感器有三个，分别安装在所述吊钩的大连板以及分别与所述大连板铰接的左连板和右连板上，对应的三组所述吊钩连板长度分别为：所述大连板上分别铰接所述左连板和右连板的铰接点之间的距离、所述左连板上分别与所述第一卷扬和第二卷扬引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离和所述右连板上分别与所述第三卷扬和第四卷扬引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离。
进一步的，所述长度差计算模块具体用于根据三个无线倾角传感器分别测量的吊钩倾角信息θ1、θ2、θ3计算对应的正弦值sin(θ1)、sin(θ2)和sin(θ3)，并以所述第一卷扬的钢丝绳长度为基准，根据所述正弦值sin(θ1)、吊钩连板长度d1和钢丝绳倍率n2确定所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL12=n2·d1·sin(θ1)，根据正弦值sin(θ1)、sin(θ2)和sin(θ3)、吊钩连板长度d1、d2、d3和钢丝绳倍率n2分别确定所述第三卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL13=n2·[d1·sin(θ1)/2-d2·sin(θ2)/2+d3sin(θ3)]和所述第四卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL14=n2·[d1·sin(θ1)/2+d2·sin(θ2)/2+d3sin(θ3)]。
进一步的，所述卷扬转速调节模块具体用于根据所述第二卷扬、第三卷扬和第四卷扬分别与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差的正负和大小分别对所述第一卷扬、第二卷扬、第三卷扬和第四卷扬发出转速调节指令，使运行相对较慢的卷扬转速增加，以及使运行相对较快的卷扬转速减小，从而实现所述吊钩的调平。
基于上述技术方案，本发明通过测量吊钩倾角来计算多卷扬的钢丝绳长度差，相比于现有滚筒轴端安装的旋转编码器通过测量滚筒转动角度来换算成钢丝绳长度的方式，本发明可以避免卷扬发生空转、滚筒加工误差、缠绕钢丝绳层数偏差、负载偏差等因素对钢丝绳弹性伸长量的影响，从而获得更为准确的钢丝绳长度差，进而精确调整钢丝绳长度，以便有效消除吊钩滑轮组的倾斜角度，减少钢丝绳和滑轮组磨损，而且本发明可以通过无线倾角传感器直接测量吊钩倾角，在工业实现上也比较容易。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法的一实施例的流程示意图。
图2为本发明履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整装置的一实施例的结构示意图。
图3为本发明履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整装置的另一实施例的结构示意图。
图4为本发明履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整装置实施例中控制器的具体结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，为本发明履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法的一实施例的流程示意图。在本实施例中，履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法包括：
步骤101、控制器向无线接收机发出吊钩倾角读取指令；
步骤102、在接收到所述吊钩倾角读取指令时，所述无线接收机与安装在履带起重机的吊钩上的无线倾角传感器建立无线通信连接，并实时地读取所述无线倾角传感器测量所得的吊钩倾角信息；
步骤103、所述无线接收机将所述吊钩倾角信息返回给所述控制器；
步骤104、所述控制器根据所述吊钩倾角信息、多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度计算出卷扬间的钢丝绳长度差；
步骤105、所述控制器根据所述卷扬间的钢丝绳长度差向所述多卷扬系统的各个卷扬发出转速调节指令，通过调节各个卷扬的运动速度使所述吊钩调平。
在本实施例中，无线倾角传感器被安装在履带起重机的吊钩上，可以对吊钩相对于水平面的倾斜程度进行检测，并且无线倾角传感器可以通过无线方式与设置在控制室的无线接收机进行无线通讯。在需要进行吊钩调平的场景下，例如在履带起重机起吊的时候，控制器需要向无线接收机发出吊钩倾角读取指令，而无线接收机会将该指令发送给无线倾角传感器，以便从无线倾角传感器获得吊钩倾角信息。这里的吊钩倾角信息可以是用正负号代表倾斜方向的角度信息，也可以是包括直接标明倾斜方向的角度信息。
控制器在向无线接收机发出吊钩倾角读取指令之前，由于多卷扬系统的参数已完全确定，因此可以先对所述多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度进行设置，以便控制器后续计算使用。
多卷扬系统可以为两个及两个以上的卷扬所构成的系统，下面分别以双卷扬系统和四卷扬系统为例来说明本发明的履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法。
如图2所示，为本发明履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整装置的一实施例的结构示意图。在本实施例中，多卷扬系统为包括第一卷扬11和第二卷扬12的双卷扬系统，无线倾角传感器2安装在吊钩的大连板4上，吊钩连板长度d为大连板4上分别与第一卷扬11和第二卷扬12引出的钢丝绳1连接的两组滑轮组之间的距离。
吊钩连板长度d以及第一卷扬11和第二卷扬12的钢丝绳倍率n1为已知参数，已预先设置在控制器5内，而控制器5根据吊钩倾角信息θ计算对应的正弦值sin(θ)，再以所述第一卷扬的钢丝绳长度为基准，根据所述正弦值sin(θ)、吊钩连板长度d和钢丝绳倍率n1确定所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL12=n1·d·sin(θ)。如果吊钩倾角信息中为带有正负号的角度信息，则钢丝绳长度差ΔL12的正负可由该角度信息的正弦值来确定，如果吊钩倾角信息中直接表明了倾斜方向，则可以直接由倾斜方向来确定钢丝绳长度差ΔL12的正负。
接下来，控制器5可以根据第二卷扬12与第一卷扬11之间的钢丝绳长度差ΔL12的正负和大小分别对第一卷扬和第二卷扬发出转速调节指令，使运行相对较慢的卷扬转速增加，以及使运行相对较快的卷扬转速减小，从而实现吊钩的调平。在调整过程中，可以使其中一个卷扬的调整量为0，并以此为参照来调整另一卷扬，也可以同时调整两个卷扬。
如图3所示，为本发明履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整装置的另一实施例的结构示意图。在本实施例中，多卷扬系统为包括第一卷扬11、第二卷扬12、第三卷扬13和第四卷扬14的四卷扬系统，无线倾角传感器2有三个，分别安装在吊钩的大连板4以及分别与大连板4铰接的左连板10和右连板9上，对应的三组吊钩连板长度d3、d1、d2分别为：大连板4上分别铰接左连板10和右连板9的铰接点之间的距离、左连板10上分别与第一卷扬11和第二卷扬12引出的钢丝绳1连接的两组滑轮组之间的距离和右连板9上分别与第三卷扬13和第四卷扬14引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离。
吊钩连板长度d3、d1、d2以及四个卷扬的钢丝绳倍率n2为已知参数，已预先设置在控制器5内，控制器根据三个无线倾角传感器2分别测量的吊钩倾角信息θ1、θ2、θ3计算对应的正弦值sin(θ1)、sin(θ2)和sin(θ3)，再以第一卷扬11的钢丝绳长度为基准，根据正弦值sin(θ1)、吊钩连板长度d1和钢丝绳倍率n2确定第二卷扬12与第一卷扬11之间的钢丝绳长度差ΔL12=n2·d1·sin(θ1)。
控制器5以第一卷扬11的钢丝绳长度为基准，根据正弦值sin(θ1)、sin(θ2)和sin(θ3)、吊钩连板长度d1、d2、d3和钢丝绳倍率n2确定所述第三卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL13=n2·[d1·sin(θ1)/2-d2·sin(θ2)/2+d3sin(θ3)]。
控制器5以第一卷扬11的钢丝绳长度为基准，根据正弦值sin(θ1)、sin(θ2)和sin(θ3)、吊钩连板长度d1、d2、d3和钢丝绳倍率n2确定所述第四卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL14=n2·[d1·sin(θ1)/2+d2·sin(θ2)/2+d3sin(θ3)]。
接下来，控制器5可以根据第二卷扬12、第三卷扬13和第四卷扬14分别与第一卷扬11之间的钢丝绳长度差的正负和大小分别对第一卷扬11、第二卷扬12、第三卷扬13和第四卷扬14发出转速调节指令，使运行相对较慢的卷扬转速增加，以及使运行相对较快的卷扬转速减小，从而实现所述吊钩的调平。在调整过程中，可以使其中一个卷扬的调整量为0，并以此为参照来调整其它卷扬，也可以同时调整多个卷扬。
通过上述几个方法实施例可以看到，本发明通过测量吊钩倾角来计算多卷扬的钢丝绳长度差，相比于现有滚筒轴端安装的旋转编码器通过测量滚筒转动角度来换算成钢丝绳长度的方式，本发明可以避免卷扬发生空转、滚筒加工误差、缠绕钢丝绳层数偏差、负载偏差等因素对钢丝绳弹性伸长量的影响，从而获得更为准确的钢丝绳长度差，进而精确调整钢丝绳，以便有效消除吊钩滑轮组的倾斜角度，减少钢丝绳和滑轮组磨损，而且本发明可以通过无线倾角传感器直接测量吊钩倾角，在工业实现上也比较容易。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
图2和图3还分别示出了本发明履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整装置的两个实施例，其中，履带起重机多卷扬钢丝绳调整装置包括：无线倾角传感器2、无线接收机6和控制器5，无线倾角传感器2安装在履带起重机的吊钩上，无线接收机6和控制器5通过CAN总线通信，无线接收机6和控制器5均设置于履带起重机上车7的控制柜8内，并将无线接收器6的天线引出到控制柜8外。无线倾角传感器2可采用单轴绝对式倾角传感器等。
控制器的具体结构参见图4所示，控制器包括倾角信息读取模块51、长度差计算模块52和卷扬转速调节模块53。
倾角信息读取模块51用于向无线接收机6发出吊钩倾角读取指令，并从无线接收机6获得与无线接收机6建立无线通信连接的无线倾角传感器2所测量到的吊钩倾角信息。
长度差计算模块52用于根据所述吊钩倾角信息、多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度计算出卷扬间的钢丝绳长度差。
卷扬转速调节模块53用于根据所述卷扬间的钢丝绳长度差向所述多卷扬系统的各个卷扬发出转速调节指令，通过调节各个卷扬的运动速度使所述吊钩调平。
在另一个实施例中，控制器还可以包括参数设置模块，用于对所述多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度进行设置。
在一个实施例中，多卷扬系统为包括第一卷扬和第二卷扬的双卷扬系统，所述无线倾角传感器安装在所述吊钩的大连板上，所述吊钩连板长度为所述大连板上分别与所述第一卷扬和第二卷扬引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离。相应的，长度差计算模块具体用于根据吊钩倾角信息θ计算对应的正弦值sin(θ)，并以所述第一卷扬的钢丝绳长度为基准，根据所述正弦值sin(θ)、吊钩连板长度d和钢丝绳倍率n1确定所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL12=n1·d·sin(θ)。而卷扬转速调节模块具体用于根据所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差的正负和大小分别对所述第一卷扬和第二卷扬发出转速调节指令，使运行相对较慢的卷扬转速增加，以及使运行相对较快的卷扬转速减小，从而实现所述吊钩的调平。
在另一个实施例中，多卷扬系统为包括第一卷扬、第二卷扬、第三卷扬和第四卷扬的四卷扬系统，所述无线倾角传感器有三个，分别安装在所述吊钩的大连板以及分别与所述大连板铰接的左连板和右连板上，对应的三组所述吊钩连板长度分别为：所述大连板上分别铰接所述左连板和右连板的铰接点之间的距离、所述左连板上分别与所述第一卷扬和第二卷扬引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离和所述右连板上分别与所述第三卷扬和第四卷扬引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离。相应的，长度差计算模块具体用于根据三个无线倾角传感器分别测量的吊钩倾角信息θ1、θ2、θ3计算对应的正弦值sin(θ1)、sin(θ2)和sin(θ3)，并以所述第一卷扬的钢丝绳长度为基准，根据所述正弦值sin(θ1)、吊钩连板长度d1和钢丝绳倍率n2确定所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL12=n2·d1·sin(θ1)，根据正弦值sin(θ1)、sin(θ2)和sin(θ3)、吊钩连板长度d1、d2、d3和钢丝绳倍率n2分别确定所述第三卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL13=n2·[d1·sin(θ1)/2-d2·sin(θ2)/2+d3sin(θ3)]和所述第四卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL14=n2·[d1·sin(θ1)/2+d2·sin(θ2)/2+d3sin(θ3)]。而卷扬转速调节模块具体用于根据所述第二卷扬、第三卷扬和第四卷扬分别与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差的正负和大小分别对所述第一卷扬、第二卷扬、第三卷扬和第四卷扬发出转速调节指令，使运行相对较慢的卷扬转速增加，以及使运行相对较快的卷扬转速减小，从而实现所述吊钩的调平。
通过对上述装置实施例的说明，本发明相比于现有滚筒轴端安装的旋转编码器通过测量滚筒转动角度来换算成钢丝绳长度的方式，可获得更为准确的钢丝绳长度差，进而精确调整钢丝绳，以便有效消除吊钩滑轮组的倾斜角度，减少钢丝绳和滑轮组磨损，实现多卷扬系统的同步控制，提高多卷扬系统地同步运动精度，而且本发明可以通过无线倾角传感器直接测量吊钩倾角，计算开销小，而且在工业实现上也比较容易。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (16)
1.一种履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法，包括：
控制器向无线接收机发出吊钩倾角读取指令；
在接收到所述吊钩倾角读取指令时，所述无线接收机与安装在履带起重机的吊钩上的无线倾角传感器建立无线通信连接，并实时地读取所述无线倾角传感器测量所得的吊钩倾角信息；
所述无线接收机将所述吊钩倾角信息返回给所述控制器；
所述控制器根据所述吊钩倾角信息、多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度计算出卷扬间的钢丝绳长度差；
所述控制器根据所述卷扬间的钢丝绳长度差向所述多卷扬系统的各个卷扬发出转速调节指令，通过调节各个卷扬的运动速度使所述吊钩调平。
2.根据权利要求1所述的履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法，其中，在所述控制器向无线接收机发出吊钩倾角读取指令之前，还包括：
所述控制器对所述多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度进行设置。
3.根据权利要求1所述的履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法，其中，所述多卷扬系统为包括第一卷扬和第二卷扬的双卷扬系统，所述无线倾角传感器安装在所述吊钩的大连板上，所述吊钩连板长度为所述大连板上分别与所述第一卷扬和第二卷扬引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离。
4.根据权利要求3所述的履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法，其中，所述控制器根据所述吊钩倾角信息、多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度计算出卷扬间的钢丝绳长度差的具体操作为：
所述控制器根据吊钩倾角信息θ计算对应的正弦值sin(θ)；
所述控制器以所述第一卷扬的钢丝绳长度为基准，根据所述正弦值sin(θ)、吊钩连板长度d和钢丝绳倍率n1确定所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL12=n1·d·sin(θ)。
5.根据权利要求4所述的履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法，其中，所述控制器根据所述卷扬间的钢丝绳长度差向所述多卷扬系统的各个卷扬发出转速调节指令，通过调节各个卷扬的运动速度使所述吊钩调平的具体操作为：
所述控制器根据所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差的正负和大小分别对所述第一卷扬和第二卷扬发出转速调节指令，使运行相对较慢的卷扬转速增加，以及使运行相对较快的卷扬转速减小，从而实现所述吊钩的调平。
6.根据权利要求1所述的履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法，其中，所述多卷扬系统为包括第一卷扬、第二卷扬、第三卷扬和第四卷扬的四卷扬系统，所述无线倾角传感器有三个，分别安装在所述吊钩的大连板以及分别与所述大连板铰接的左连板和右连板上，对应的三组所述吊钩连板长度分别为：所述大连板上分别铰接所述左连板和右连板的铰接点之间的距离、所述左连板上分别与所述第一卷扬和第二卷扬引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离和所述右连板上分别与所述第三卷扬和第四卷扬引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离。
7.根据权利要求6所述的履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法，其中，所述控制器根据所述吊钩倾角信息、多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度计算出卷扬间的钢丝绳长度差的具体操作为：
所述控制器根据三个无线倾角传感器分别测量的吊钩倾角信息θ1、θ2、θ3计算对应的正弦值sin(θ1)、sin(θ2)和sin(θ3)；
所述控制器以所述第一卷扬的钢丝绳长度为基准，根据所述正弦值sin(θ1)、吊钩连板长度d1和钢丝绳倍率n2确定所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL12=n2·d1·sin(θ1)，根据正弦值sin(θ1)、sin(θ2)和sin(θ3)、吊钩连板长度d1、d2、d3和钢丝绳倍率n2分别确定所述第三卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL13=n2·[d1·sin(θ1)/2-d2·sin(θ2)/2+d3sin(θ3)]和所述第四卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL14=n2·[d1·sin(θ1)/2+d2·sin(θ2)/2+d3sin(θ3)]。
8.根据权利要求7所述的履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整方法，其中，所述控制器根据所述卷扬间的钢丝绳长度差向所述多卷扬系统的各个卷扬发出转速调节指令，通过调节各个卷扬的运动速度使所述吊钩调平的具体操作为：
所述控制器根据所述第二卷扬、第三卷扬和第四卷扬分别与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差的正负和大小分别对所述第一卷扬、第二卷扬、第三卷扬和第四卷扬发出转速调节指令，使运行相对较慢的卷扬转速增加，以及使运行相对较快的卷扬转速减小，从而实现所述吊钩的调平。
9.一种履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整装置，包括：无线倾角传感器、无线接收机和控制器，所述无线倾角传感器安装在履带起重机的吊钩上，所述无线接收机和所述控制器通过CAN总线通信，所述无线接收机和控制器均设置于履带起重机上车的控制柜内，并将所述无线接收器的天线引出到所述控制柜外，所述控制器具体包括：
倾角信息读取模块，用于向所述无线接收机发出吊钩倾角读取指令，并从所述无线接收机获得与所述无线接收机建立无线通信连接的所述无线倾角传感器所测量到的吊钩倾角信息；
长度差计算模块，用于根据所述吊钩倾角信息、多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度计算出卷扬间的钢丝绳长度差；
卷扬转速调节模块，用于根据所述卷扬间的钢丝绳长度差向所述多卷扬系统的各个卷扬发出转速调节指令，通过调节各个卷扬的运动速度使所述吊钩调平。
10.根据权利要求9所述的履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整装置，其中，所述控制器还包括：
参数设置模块，用于对所述多卷扬系统中各个卷扬的钢丝绳倍率和吊钩连板长度进行设置。
11.根据权利要求9所述的履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整装置，其中，所述多卷扬系统为包括第一卷扬和第二卷扬的双卷扬系统，所述无线倾角传感器安装在所述吊钩的大连板上，所述吊钩连板长度为所述大连板上分别与所述第一卷扬和第二卷扬引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离。
12.根据权利要求11所述的履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整装置，其中，所述长度差计算模块具体用于根据吊钩倾角信息θ计算对应的正弦值sin(θ)，并以所述第一卷扬的钢丝绳长度为基准，根据所述正弦值sin(θ)、吊钩连板长度d和钢丝绳倍率n1确定所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL12=n1·d·sin(θ)。
13.根据权利要求12所述的履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整装置，其中，所述卷扬转速调节模块具体用于根据所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差的正负和大小分别对所述第一卷扬和第二卷扬发出转速调节指令，使运行相对较慢的卷扬转速增加，以及使运行相对较快的卷扬转速减小，从而实现所述吊钩的调平。
14.根据权利要求9所述的履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整装置，其中，所述多卷扬系统为包括第一卷扬、第二卷扬、第三卷扬和第四卷扬的四卷扬系统，所述无线倾角传感器有三个，分别安装在所述吊钩的大连板以及分别与所述大连板铰接的左连板和右连板上，对应的三组所述吊钩连板长度分别为：所述大连板上分别铰接所述左连板和右连板的铰接点之间的距离、所述左连板上分别与所述第一卷扬和第二卷扬引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离和所述右连板上分别与所述第三卷扬和第四卷扬引出的钢丝绳连接的两组滑轮组之间的距离。
15.根据权利要求14所述的履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整装置，其中，所述长度差计算模块具体用于根据三个无线倾角传感器分别测量的吊钩倾角信息θ1、θ2、θ3计算对应的正弦值sin(θ1)、sin(θ2)和sin(θ3)，并以所述第一卷扬的钢丝绳长度为基准，根据所述正弦值sin(θ1)、吊钩连板长度d1和钢丝绳倍率n2确定所述第二卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL12=n2·d1·sin(θ1)，根据正弦值sin(θ1)、sin(θ2)和sin(θ3)、吊钩连板长度d1、d2、d3和钢丝绳倍率n2分别确定所述第三卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL13=n2·[d1·sin(θ1)/2-d2·sin(θ2)/2+d3sin(θ3)]和所述第四卷扬与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差ΔL14=n2·[d1·sin(θ1)/2+d2·sin(θ2)/2+d3sin(θ3)]。
16.根据权利要求14所述的履带起重机多卷扬钢丝绳长度调整装置，其中，所述卷扬转速调节模块具体用于根据所述第二卷扬、第三卷扬和第四卷扬分别与所述第一卷扬之间的钢丝绳长度差的正负和大小分别对所述第一卷扬、第二卷扬、第三卷扬和第四卷扬发出转速调节指令，使运行相对较慢的卷扬转速增加，以及使运行相对较快的卷扬转速减小，从而实现所述吊钩的调平。
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