CN103693562B - 起重机穿绳卷扬的控制方法、装置、系统及穿绳设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及起重机械技术领域，公开了一种起重机穿绳卷扬的控制方法、装置、系统及一种穿绳设备。所述起重机穿绳卷扬的控制方法包括：获取起重机穿绳的工况参数；根据工况参数与穿绳卷扬马达的所需工作压力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力；向穿绳卷扬马达输出所需工作压力。在本发明技术方案中，根据压力所需调节穿绳卷扬马达的速度，防止乱绳现象的发生，大大提高了起重机的穿绳效率。
Description
技术领域
本发明涉及起重机械技术领域，特别是涉及一种起重机穿绳卷扬的控制方法、装置、系统及一种穿绳设备。
背景技术
在大型起重机上，在对起重机安装钢丝绳时，为了降低劳动强度，大多先安装一个具有小钢丝绳的小卷扬（即穿绳卷扬），再通过该穿绳卷扬来牵引起重机卷扬（即大卷扬）的钢丝绳，在对起重机完成穿绳后将穿绳卷扬拆卸下来，如图1所示，图1为现有技术的起重机穿绳设备结构示意图，当需要对起重机安装钢丝绳时，首先由操作人员单独操作穿绳卷扬4放绳，现场人员拽拉穿绳卷扬4的小钢丝绳6，按需要安装钢丝绳的路径将小钢丝绳6拉到大卷扬1的钢丝绳5处，采用钢丝绳连接头7把穿绳卷扬4的小钢丝绳6和大卷扬1的钢丝绳5连接到一起，再同时操作穿绳卷扬4收绳和大卷扬1放绳，使穿绳卷扬4的小钢丝绳6拉着大卷扬1的钢丝绳5放出，完成穿绳。其中，穿绳卷扬4一般采用具有液压系统的穿绳卷扬。
在现有技术中，操作穿绳卷扬和大卷扬的操作人员需要观察钢丝绳的松紧状态，根据经验进行操作，以使穿绳卷扬和大卷扬的速度匹配，但是人工操作容易出现失误，穿绳卷扬和大卷扬的速度不匹配容易造成大卷扬乱绳，进而降低穿绳效率。
发明内容
本发明提供了一种起重机穿绳卷扬的控制方法、装置、系统及一种穿绳设备，用以提高穿绳卷扬和大卷扬速度的匹配度，进而提高穿绳效率。
本发明起重机穿绳卷扬的控制方法，包括：
获取起重机穿绳的工况参数；
根据工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力；
控制穿绳卷扬马达输出所需工作压力。
在本发明技术方案中，通过对起重机穿绳的工况参数进行检测，计算得到穿绳卷扬马达的所需工作压力，并控制穿绳卷扬马达输出所需工作压力。当穿绳卷扬液压系统按照所需工作压力输出至穿绳卷扬马达时，提高穿绳卷扬马达的马达的速度与起重机卷扬的速度的匹配度，解决了起重机在穿绳过程中大卷扬容易乱绳、操纵匹配困难的问题，进而提高了穿绳效率。本发明的控制方法安全可靠，并且简单实用。
优选的，所述控制方法，还包括：
获取穿绳卷扬马达的实际工作压力；
当穿绳卷扬马达的实际工作压力与所需工作压力的偏差大于设定的压力阈值时，调节穿绳卷扬马达的实际工作压力至实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值。
在本发明优选的技术方案中，计算得到穿绳卷扬马达的所需工作压力，再检测穿绳卷扬的实际工作压力，通过调节穿绳卷扬实际工作压力，进而使穿绳卷扬马达的实际工作压力与所需工作压力的偏差小于或等于设定的压力阈值，进一步提高了穿绳卷扬和大卷扬速度的匹配度，进而提高了穿绳效率。
优选的，所述调节穿绳卷扬马达的实际工作压力至所述实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值，具体包括：
调节控制所述穿绳卷扬马达的比例换向阀的开口量至实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值；或者，
调节驱动所述穿绳卷扬马达的变量泵的输出压力至实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值。
优选的，所述控制方法，还包括：
获取起重机卷扬的方向和速度，分别作为目标方向和目标速度；
当穿绳卷扬的方向与目标方向不匹配时，控制穿绳卷扬马达换向；
当穿绳卷扬的速度与目标速度的偏差大于设定的速度阈值时，调节穿绳卷扬马达的速度至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值。
在本发明优选的技术方案中，还需检测起重机卷扬（即大卷扬）的速度和方向，以大卷扬的速度作为目标速度，以控制穿绳卷扬以目标速度放绳或收绳，达到与大卷扬的速度和方向匹配。穿绳卷扬的方向调节可以通过换向阀来调节。
优选的，所述当穿绳卷扬的速度与目标速度的偏差大于设定的速度阈值时，调节穿绳卷扬马达的速度至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值，具体包括：
调节控制所述穿绳卷扬马达的比例换向阀的开口量至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值；或者，
调节驱动所述穿绳卷扬马达的变量泵的输出压力至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值。
优选的，所述工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系包括工况参数与穿绳卷扬的穿绳拉力的对应关系，以及穿绳拉力与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系；
所述根据工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力具体包括：
根据所述工况参数与穿绳卷扬的穿绳拉力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬的所需穿绳拉力；
根据所述穿绳拉力与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到所述所需穿绳拉力对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力。
优选的，所述工况参数与穿绳卷扬的所需穿绳拉力的对应关系用以下函数表示：
F=F0+L*tg(A)*G0*u0+n*r
其中，F为穿绳卷扬的所需穿绳拉力，F0为设定的拽紧拉力，L为起重机的当前臂长，A为穿绳角度，G0为每米钢丝绳的重量，u0为摩擦系数，n为设定的滑轮组倍率，r为滑轮组的折合摩擦力。
基于相同的发明构思，本发明起重机穿绳卷扬的控制装置，包括：
接收模块，用于接收起重机穿绳的工况参数；
计算模块，用于根据工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力；
输出模块，用于控制穿绳卷扬液压系统向穿绳卷扬马达输出所需工作压力。
优选的，所述接收模块，还用于接收穿绳卷扬马达的实际工作压力；
所述控制装置还包括第一调节模块，所述第一调节模块用于当穿绳卷扬马达的实际工作压力与所需工作压力的偏差大于设定的压力阈值时，调节穿绳卷扬马达的实际工作压力至实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值。
优选的，所述接收模块，还用于接收起重机卷扬的速度作为目标速度；
所述控制装置还包括第二调节模块和第三调节模块，所述第二调节模块用于当穿绳卷扬的方向与目标方向不匹配时，控制穿绳卷扬马达换向；所述第三调节模块用于当穿绳卷扬的速度与目标速度的偏差大于设定的速度阈值时，调节穿绳卷扬马达的速度至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值。
本发明一种起重机穿绳卷扬的控制系统，包括：
检测装置，用于检测起重机穿绳的工况参数；
穿绳卷扬马达、驱动所述穿绳卷扬马达的液压泵，及控制所述穿绳卷扬马达的比例换向阀；
控制装置，分别与所述检测装置和所述穿绳卷扬马达信号连接，用于根据工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力；向穿绳卷扬马达输出所需工作压力。
优选的，所述控制系统还包括设置于所述穿绳卷扬马达的工作油路上，用于检测穿绳卷扬马达的实际工作压力的压力传感器；
所述控制装置，还与所述压力传感器信号连接，用于当穿绳卷扬马达的实际工作压力与所需工作压力的偏差大于设定的压力阈值时，调节穿绳卷扬马达的实际工作压力至实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值。
优选的，所述检测装置，还用于检测起重机卷扬的方向和速度，分别作为目标方向和目标速度；
所述控制装置，还用于当穿绳卷扬的方向与目标方向不匹配时，控制穿绳卷扬马达换向；及当穿绳卷扬的速度与目标速度的偏差大于设定的速度阈值时，调节穿绳卷扬马达的速度至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值。
优选的，所述检测装置包括：
用于检测起重机的当前臂长的臂长传感器；
用于检测穿绳角度的角度传感器。
本发明一种穿绳设备，包括上述任一种起重机穿绳卷扬的控制系统。
附图说明
图1为现有技术的起重机穿绳设备结构示意图；
图2为本发明起重机穿绳卷扬的控制方法一实施例的流程示意图；
图3为本发明起重机穿绳卷扬的控制方法优选的实施例的流程示意图；
图4为本发明起重机穿绳卷扬的控制装置的结构示意图；
图5为本发明起重机穿绳卷扬的控制系统第一实施例的结构示意图；
图6为本发明穿绳卷扬液压系统第一实施例的结构示意图；
图7为本发明起重机穿绳卷扬的控制系统第二实施例的结构示意图；
图8为本发明穿绳卷扬液压系统第二实施例的结构示意图。
附图标记：
1-大卷扬 4-穿绳卷扬 5-大卷扬的钢丝绳 6-小钢丝绳
7-钢丝绳连接头 10-检测装置 11-比例换向阀
12-马达 13-压力传感器 14-变量泵 15-换向阀 16-溢流阀
17-开关控制阀 18-制动器 20-控制装置 50-接收模块
51-计算模块 52-输出模块
具体实施方式
为了提高穿绳卷扬和大卷扬速度的匹配度，本发明实施例提供了一种起重机穿绳卷扬的控制方法、装置、系统及一种穿绳设备。该技术方案中，通过对起重机穿绳的工况参数进行检测，并计算得到穿绳卷扬马达的所需工作压力，向穿绳卷扬马达输出所需工作压力，用来调节穿绳卷扬的马达的速度与大卷扬的速度达到匹配，提高了穿绳卷扬和大卷扬速度的匹配度，进而提高了起重机的穿绳效率。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明中起重机的卷扬，即大卷扬可放绳也可收绳，对应地，穿绳卷扬可收绳也可放绳，根据穿绳的需要来设定。在本发明以下实施例中，以大卷扬放绳，穿绳卷扬收绳为例进行说明。
本发明起重机穿绳卷扬的控制方法一实施例，如图2所示，图2为本发明起重机穿绳卷扬的控制方法一实施例的流程示意图，所述起重机穿绳卷扬的控制方法，包括：
步骤101、获取起重机穿绳的工况参数；
步骤102、根据工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力；
步骤103、向穿绳卷扬马达输出所需工作压力。
现有的起重机穿绳时，由于人工操作，使得穿绳卷扬的小钢丝绳的速度与大卷扬的钢丝绳的速度匹配度不高，因此，大卷扬的钢丝绳不能被拉紧放出，可能因为大卷扬放绳速度过快，造成大卷扬上的钢丝绳松散，也可能造成钢丝绳在穿绳卷扬上排列不整齐，松弛散乱，这些现象都为乱绳。而采用本发明起重机穿绳卷扬的控制方法，通过对起重机穿绳的工况参数进行检测，并计算得到穿绳卷扬马达的所需工作压力，向穿绳卷扬马达输出所需工作压力，当穿绳卷扬液压系统按照所需工作压力输出至穿绳卷扬马达时，提高了穿绳卷扬和大卷扬速度的匹配度，进而解决了起重机在穿绳过程中大卷扬容易乱绳、操纵匹配困难的问题。本发明的控制方法安全可靠，并且简单实用，由于在穿绳过程中不需要人工干预，简化操作强度，自动调节穿绳卷扬与大卷扬速度匹配，防止乱绳现象的发生，进而大大提高了起重机的穿绳效率。此外，穿绳卷扬的工作压力根据工况参数进行调节，可有效保护穿绳卷扬，提高穿绳卷扬的使用寿命；并且，无论收绳还是放绳，穿绳卷扬马达的工作压力都接近恒定的工作压力，使得大卷扬和穿绳卷扬的钢丝绳排列整齐。在该控制方法中，穿绳卷扬的工作压力根据工况参数而变化，不会一直工作在最高压力，可有效保护穿绳卷扬。在该控制方法中还可以增加穿绳是否结束的判断步骤，当穿绳结束后，穿绳卷扬停止工作，当穿绳未结束，仍按照上述方法使得穿绳卷扬和大卷扬速度匹配。
如图3所示，图3为本发明起重机穿绳速度的控制方法优选的实施例的流程示意图，所述起重机穿绳速度的控制方法，包括：
步骤101、获取起重机穿绳的工况参数；
步骤102、根据工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力；
步骤103、控制穿绳卷扬马达输出所需工作压力；
该控制方法中还包括两个反馈环节，一个反馈环节包括：
步骤201、获取穿绳卷扬的实际工作压力；
步骤202、判断穿绳卷扬马达的实际工作压力与所需工作压力的偏差是否大于设定的压力阈值，如果是，则返回步骤102和103之间，调节穿绳卷扬马达的实际工作压力至实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值；
另一个反馈环节包括：
步骤301、获取起重机卷扬的方向和速度，分别作为目标方向和目标速度；
步骤302、判断穿绳卷扬的方向是否与目标方向匹配；如果是，则执行步骤303，否则，执行步骤304；
步骤303、判断穿绳卷扬的速度与目标速度的偏差是否大于设定的速度阈值，如果是，则返回步骤102和步骤103之间，调节穿绳卷扬马达的速度至所述马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值；
步骤304、控制穿绳卷扬马达换向。
在优选实施例中，两个反馈环节可以择一与主控制环节结合，实现本发明穿绳卷扬和大卷扬的速度匹配，也可以都存在该控制方法之中。
压力阈值和速度阈值是根据经验设定的，本发明并不限于具体的数值。
调节穿绳卷扬马达的实际工作压力的方法有多种，优选的，所述调节穿绳卷扬马达的实际工作压力至所述实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值，具体包括：
调节控制所述穿绳卷扬马达的比例换向阀的开口量至实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值；或者，
调节驱动所述穿绳卷扬马达的变量泵的输出压力至实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值。
调节穿绳卷扬马达的马达的速度的速度有多种，优选的，所述当穿绳卷扬的速度与目标速度的偏差大于设定的速度阈值时，调节穿绳卷扬马达的速度至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值，具体包括：
调节控制所述穿绳卷扬马达的比例换向阀的开口量至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值；或者，
调节驱动所述穿绳卷扬马达的变量泵的输出压力至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值。
在本发明优选的起重机穿绳卷扬的控制方法中，所述工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系包括工况参数与穿绳卷扬的穿绳拉力的对应关系，以及穿绳拉力与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系；
所述根据工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力具体包括：
根据工况参数与穿绳卷扬的穿绳拉力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬的所需穿绳拉力；
根据穿绳拉力与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到所述所需穿绳拉力对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力。
其中，所述工况参数与穿绳卷扬的所需穿绳拉力的对应关系用以下函数表示：
F=F0+L*tg(A)*G0*u0+n*r
其中，F为穿绳卷扬的所需穿绳拉力，F0为设定的拽紧拉力，L为起重机的当前臂长，A为穿绳角度，G0为每米钢丝绳的重量，u0为摩擦系数，n为设定的滑轮组倍率，r为滑轮组的折合摩擦力。
为了防止出现穿绳卷扬的工作压力不足情况的发生，G0设定为每米大卷扬的钢丝绳的重量，u0为钢丝绳与起重机各处最大的摩擦系数。A为穿绳角度，按照图1所示，穿绳角度为大卷扬与吊臂吊头的滑轮的连线与水平方向的夹角。穿绳卷扬的所需穿绳拉力主要取决于起重机的臂长和绕绳工况，臂长越长、绕绳拐弯越多，所需穿绳拉力越大。
所述穿绳拉力与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系，具体为穿绳卷扬的工作压力等于穿绳拉力乘以换算系数，其中，换算系数根据穿绳卷扬的参数确定，一般与穿绳卷扬的马达和减速机的传动比相关。
基于相同的发明构思，本发明实施例提供一种起重机穿绳卷扬的控制装置，如图4所示，图4为本发明起重机穿绳卷扬的控制装置的结构示意图，所述控制装置包括：
接收模块50，用于采集起重机穿绳的工况参数；
计算模块51，用于根据工况参数与穿绳卷扬马达的所需工作压力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力；
输出模块52，用于向穿绳卷扬马达输出所需工作压力。
本发明一优选的控制装置的实施例，请继续参照图4所示，接收模块50还用于接收穿绳卷扬马达的实际工作压力；
所述控制装置还包括第一调节模块，第一调节模块用于当穿绳卷扬马达的实际工作压力与所需工作压力的偏差大于设定的压力阈值时，调节穿绳卷扬马达的实际工作压力至实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值。
本发明另一优选的控制装置实施例，请继续参照图4所示，所述接收模块50，还用于接收起重机卷扬的方向和速度，分别作为目标方向和目标速度；
所述控制装置还包括第二调节模块和第三调节模块，第二调节模块用于当穿绳卷扬的方向与目标方向不匹配时，控制穿绳卷扬马达换向；第三调节模块用于当穿绳卷扬的速度与目标速度的偏差大于设定的速度阈值时，调节穿绳卷扬马达的速度至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值。
本发明实施例提供一种起重机穿绳卷扬的控制系统，包括：
检测装置，用于检测起重机穿绳的工况参数；
穿绳卷扬马达、驱动穿绳卷扬马达的液压泵，及控制穿绳卷扬马达的比例换向阀；
控制装置，分别与检测装置和穿绳卷扬马达信号连接，用于根据工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力；向穿绳卷扬马达输出所需工作压力。
本发明优选的控制系统，还包括设置于穿绳卷扬马达的工作油路上，用于检测穿绳卷扬马达的实际工作压力的压力传感器；
控制装置，还与压力传感器信号连接，用于当穿绳卷扬马达的实际工作压力与所需工作压力的偏差大于设定的压力阈值时，调节穿绳卷扬马达的实际工作压力至实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值。
本发明优选的控制系统中，检测装置还用于检测起重机卷扬的方向和速度，分别作为目标方向和目标速度；
控制装置，还用于当穿绳卷扬的方向与目标方向不匹配时，控制穿绳卷扬马达换向；及当穿绳卷扬的速度与目标速度的偏差大于设定的速度阈值时，调节穿绳卷扬马达的速度至穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值。
本发明一优选的实施例，所述检测装置包括：
用于检测起重机的当前臂长的臂长传感器；
用于检测穿绳角度的角度传感器。
本发明实施例以下述两种优选的起重机穿绳卷扬的控制系统为例，但本发明并不限于下述实施例。
本发明实施例提供一种起重机穿绳卷扬的控制系统，如图5所示，图5为本发明起重机穿绳卷扬的控制系统第一实施例的结构示意图，所述控制系统包括：
检测装置10，用于检测起重机穿绳的工况参数；
穿绳卷扬液压系统，包括马达、用于控制马达动作的比例换向阀11，以及设置于所述穿绳卷扬马达的工作油路上，用于检测穿绳卷扬马达的实际工作压力的压力传感器13；
控制装置20，分别与检测装置10、比例换向阀11和压力传感器13信号连接，用于根据工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到获得的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力，当穿绳卷扬马达的实际工作压力与所需工作压力的偏差大于设定的压力阈值时，调节比例换向阀11的开口量。
在本发明实施例的技术方案中，采用比例换向阀11来实现马达动作的调节，比例换向阀11通过换向功能可以实现穿绳卷扬收绳或放绳，比例换向阀11的比例调节功能可以调节其开口量的大小来调节穿绳卷扬马达的速度，以穿绳卷扬收绳为例，此时大卷扬放绳，当穿绳卷扬的速度与大卷扬的速度不匹配时，则穿绳卷扬马达的实际工作压力与所需工作压力的偏差大于设定的压力阈值，则控制装置20调节比例换向阀11的开口量来调节穿绳卷扬的速度，进而使得穿绳卷扬和大卷扬的速度匹配。在本实施例中，工作油路即工作时候压力较高的油路，压力传感器13可以检测实际工作压力。
本发明一优选的实施例，所述检测装置10包括：
用于检测起重机的当前臂长的臂长传感器；
用于检测穿绳角度的角度传感器。
检测装置可用于检测当前起重机穿绳的工况，其他工况参数，如拽紧拉力为设定得到，如每米钢丝绳的重量根据穿绳工况本身的性质得到。
本发明一优选的实施例，如图6所示，图6为本发明穿绳卷扬液压系统第一实施例的结构示意图，所述穿绳卷扬液压系统还包括溢流阀16和开关控制阀17，其中：溢流阀16设置于比例换向阀11的出油口处；开关控制阀17的两个进油口分别与马达12的进油口和出油口导通，开关控制阀17的出油口与马达12的制动器18导通；
压力传感器13设置于开关控制阀17的出油口处。
在本发明穿绳卷扬的液压系统中，采用定量泵提供液压系统的压力，定量泵的出油口与比例换向阀11导通，比例换向阀11可以为三位四通比例阀，比例换向阀11的两侧具有开口m1a和开口m1b，开口m1a和开口m1b的开口量可分别根据比例换向阀11两侧对应的电磁铁的得电的电流大小来调节，假设开口m1b用于收绳工作回路中，当从开口m1b的出油压力高于负载所需压力时，从溢流阀16卸荷，再进入马达12的进油口，再从马达12的出油口回油至油缸中，在马达12的进油口处还设置有溢流阀K5，溢流阀K5起到保护马达12的作用，当进入马达12的压力高于马达12需要的压力时，可以从溢流阀K5卸荷，另外，放绳工作回路采用开口m1a和溢流阀K3，原理与收绳工作回路相同，采用比例换向阀可以在收绳或放绳过程中分别对马达12的速度进行调节。开关控制阀17可以为梭阀，其出油口与制动器18的油口导通，调节马达12的转速。
以收绳过程为例，当实际工作压力与所需工作压力不匹配时，直接调节比例换向阀11开口m1b的开口量即可，此时溢流阀16在正常工作时不消耗功率，仅作为安全保护装置，进一步提高液压系统的安全性，并且，现有技术的溢流阀16一般都工作在溢流状态，使得穿绳卷扬的使用寿命减少，也造成能量的浪费，而本发明的技术方案中，溢流阀16不溢流，仅作为安全阀，减少了能量的消耗，并提高了穿绳卷扬的使用寿命。
本发明的穿绳卷扬的液压系统不限于图6所示的液压系统，只要该液压系统能实现马达12的速度调节，能使穿绳卷扬的速度与大卷扬的速度匹配即可。
本发明实施例还提供一种穿绳设备，包括上述任一种起重机穿绳卷扬的控制系统。
本发明另一种起重机穿绳卷扬的控制系统，如图7所示，图7为本发明起重机穿绳卷扬的控制系统第二实施例的结构示意图，包括：
检测装置10，用于检测起重机穿绳的工况参数；
穿绳卷扬液压系统，包括提供穿绳卷扬马达压力的变量泵14、用于控制马达换向的换向阀15，以及设置于所述穿绳卷扬马达的工作油路上，用于检测穿绳卷扬马达的实际工作压力的压力传感器13；
控制装置20，分别与检测装置10、变量泵14和压力传感器13信号连接，用于根据工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力，当穿绳卷扬马达的实际工作压力与所需工作压力的偏差大于设定的压力阈值时，调节变量泵14的输出压力。
在本发明实施例技术方案中，采用变量泵14来调节穿绳卷扬马达的速度，采用换向阀15的换向功能可以实现穿绳卷扬收绳或放绳，以穿绳卷扬收绳为例，此时大卷扬放绳，当穿绳卷扬的速度与大卷扬的速度不匹配时，则穿绳卷扬马达的实际工作压力与所需工作压力的偏差大于设定的压力阈值，则控制装置调节变量泵14的输出压力来调节穿绳卷扬的速度，进而使得穿绳卷扬和大卷扬的速度匹配。
本发明优选的实施例，所述检测装置10包括：
用于检测起重机的当前臂长的臂长传感器；
用于检测穿绳角度的角度传感器。
本发明一优选的实施例，如图8所示，图8为本发明穿绳卷扬液压系统第二实施例的结构示意图，所述穿绳卷扬液压系统还包括溢流阀16和开关控制阀17，其中：溢流阀16设置于换向阀15的出油口处；开关控制阀17的两个进油口分别与马达12的进油口和出油口导通，开关控制阀17的出油口与马达12的制动器18的油口导通；
所述压力传感器13设置于所述开关控制阀17的出油口处。
在本发明穿绳卷扬的液压系统中，采用变量泵14提供液压系统的压力，变量泵14的出油口与换向阀15导通，换向阀15可以为三位四通电磁阀，换向阀15两侧的电磁铁可以间隔得电，进而实现开口m2a和开口m2b间隔开启，假设换向阀15的开口m2b用于收绳工作回路中，则溢流阀16用于收绳工作回路中，则开口m2a和溢流阀K1用于放绳工作回路中，在马达12的进油口和出油口之间还设置有溢流阀K5，溢流阀K5起到保护马达12的作用，当进入马达12的压力高于马达12需要的压力时，可以从溢流阀K5卸荷，另外，采用变量泵14可以在收绳或放绳过程中分别对马达12的速度进行调节。开关控制阀17可以为梭阀，其出油口与制动器18油口导通，调节马达12的转速。
当实际工作压力与所需工作压力不匹配时，直接调节变量泵14，以收绳过程为例，此时溢流阀16在正常工作时不消耗功率，仅作为安全保护装置，节能明显，并进一步提高液压系统的安全性，并且，现有技术的溢流阀16一般都工作在溢流状态，使得穿绳卷扬的使用寿命减少，也造成了能量的浪费，而本发明的技术方案中，溢流阀16不溢流，仅作为安全阀，提高了穿绳卷扬的使用寿命，也减少了能量的浪费。
对于上述两种起重机穿绳卷扬的控制系统，还可以分别包括与控制装置信号连接的报警装置，例如报警灯或蜂鸣，用于系统故障导致穿绳卷扬速度与大卷扬速度不匹配时进行报警。
本发明实施例还提供另一种穿绳设备，包括上述任一种起重机穿绳卷扬的控制系统。
本发明采用一种新型起重机穿绳卷扬的控制方法、装置、系统及一种穿绳设备，通过检测穿绳卷扬工作压力，控制系统自动调节穿绳卷扬速度与方向，使其与大卷扬速度和方向匹配，达到穿绳速度自动跟随的功能，安全可靠，简单实用，解决起重机穿绳过程中大卷扬容易乱绳、操纵匹配困难的问题。
特别对于履带起重机穿绳，适用于本发明起重机穿绳卷扬的控制方法、装置和系统。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (13)
1.一种起重机穿绳卷扬的控制方法，其特征在于，包括：
获取起重机穿绳的工况参数；
根据工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力；
向穿绳卷扬马达输出所需工作压力；
所述控制方法还包括：
获取穿绳卷扬马达的实际工作压力；
当穿绳卷扬马达的实际工作压力与所需工作压力的偏差大于设定的压力阈值时，调节穿绳卷扬马达的实际工作压力至实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述调节穿绳卷扬马达的实际工作压力至所述实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值，具体包括：
调节控制所述穿绳卷扬马达的比例换向阀的开口量至实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值；或者，
调节驱动所述穿绳卷扬马达的变量泵的输出压力至实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
获取起重机卷扬的方向和速度，分别作为目标方向和目标速度；
当穿绳卷扬的方向与目标方向不匹配时，控制穿绳卷扬马达换向；
当穿绳卷扬的速度与目标速度的偏差大于设定的速度阈值时，调节穿绳卷扬马达的速度至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值。
4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述当穿绳卷扬的速度与目标速度的偏差大于设定的速度阈值时，调节穿绳卷扬马达的速度至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值，具体包括：
调节控制所述穿绳卷扬马达的比例换向阀的开口量至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值；或者，
调节驱动所述穿绳卷扬马达的变量泵的输出压力至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值。
5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系包括工况参数与穿绳卷扬的穿绳拉力的对应关系，以及穿绳拉力与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系；
所述根据工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力具体包括：
根据所述工况参数与穿绳卷扬的穿绳拉力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬的所需穿绳拉力；
根据所述穿绳拉力与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到所述所需穿绳拉力对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述工况参数与穿绳卷扬的所需穿绳拉力的对应关系用以下函数表示：
F＝F0+L*tg(A)*G0*u0+n*r
其中，F为穿绳卷扬的所需穿绳拉力，F0为设定的拽紧拉力，L为起重机的当前臂长，A为穿绳角度，G0为每米钢丝绳的重量，u0为摩擦系数，n为设定的滑轮组倍率，r为滑轮组的折合摩擦力。
7.一种起重机穿绳卷扬的控制装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收起重机穿绳的工况参数；
计算模块，用于根据工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力；
输出模块，用于控制穿绳卷扬液压系统向穿绳卷扬马达输出所需工作压力；
所述接收模块，还用于接收穿绳卷扬马达的实际工作压力；
所述控制装置还包括第一调节模块，所述第一调节模块用于当穿绳卷扬马达的实际工作压力与所需工作压力的偏差大于设定的压力阈值时，调节穿绳卷扬马达的实际工作压力至实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值。
8.如权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述接收模块，还用于接收起重机卷扬的方向和速度，分别作为目标方向和目标速度；
所述控制装置还包括第二调节模块和第三调节模块，所述第二调节模块用于当穿绳卷扬的方向与目标方向不匹配时，控制穿绳卷扬马达换向；所述第三调节模块用于当穿绳卷扬的速度与目标速度的偏差大于设定的速度阈值时，调节穿绳卷扬马达的速度至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值。
9.一种起重机穿绳卷扬的控制系统，其特征在于，包括：
检测装置，用于检测起重机穿绳的工况参数；
穿绳卷扬马达、驱动所述穿绳卷扬马达的液压泵，及控制所述穿绳卷扬马达的比例换向阀；
控制装置，分别与所述检测装置和所述穿绳卷扬马达信号连接，用于根据工况参数与穿绳卷扬马达的工作压力的对应关系得到获取的工况参数对应的穿绳卷扬马达的所需工作压力；向穿绳卷扬马达输出所需工作压力。
10.如权利要求9所述的控制系统，其特征在于，还包括设置于所述穿绳卷扬马达的工作油路上，用于检测穿绳卷扬马达的实际工作压力的压力传感器；
所述控制装置，还与所述压力传感器信号连接，用于当穿绳卷扬马达的实际工作压力与所需工作压力的偏差大于设定的压力阈值时，调节穿绳卷扬马达的实际工作压力至实际工作压力与所需工作压力的偏差不大于设定的压力阈值。
11.如权利要求9所述的控制系统，其特征在于，所述检测装置，还用于检测起重机卷扬的方向和速度，分别作为目标方向和目标速度；
所述控制装置，还用于当穿绳卷扬的方向与目标方向不匹配时，控制穿绳卷扬马达换向；及当穿绳卷扬的速度与目标速度的偏差大于设定的速度阈值时，调节穿绳卷扬马达的速度至所述穿绳卷扬马达的速度与目标速度的偏差不大于设定的速度阈值。
12.如权利要求9所述的控制系统，其特征在于，所述检测装置包括：
用于检测起重机的当前臂长的臂长传感器；
用于检测穿绳角度的角度传感器。
13.一种穿绳设备，其特征在于，包括如权利要求9～12任一项所述的起重机穿绳卷扬的控制系统。
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