CN104058335B - 起重机的吊钩安全运行控制方法、装置、系统及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及起重机械技术领域，公开了一种起重机的吊钩安全运行控制方法、装置、系统及起重机，用以提高起重机作业的安全可靠性。该系统包括：起重机的起升机构和起升挡位给定装置；高度检测装置，用于检测吊钩的高度；控制装置，分别与所述起升机构、起升挡位给定装置和高度检测装置信号连接，用于根据吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系得到所述吊钩的当前运行速度；当所述吊钩的当前运行速度超出吊钩运行所对应的挡位允许速度范围时，输出吊载锁定信号至所述起升机构，控制吊钩停止运行。

Description

起重机的吊钩安全运行控制方法、装置、系统及起重机

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的吊钩安全运行控制方法、装置、系统及起重机。

背景技术

起重设备在运行时，吊钩经常会发生超速下坠等危险事故，甚至可能造成财产损失、人员伤亡等事故，因此，在起重设备运行时，有必要对吊钩的运行进行相应的安全控制，以提高起重设备运行的安全性。

对于吊钩的安全运行控制，现有技术中通常采用安装于起升机构的卷筒上的编码器或接近开关对卷筒的速度进行检测，并将检测的卷筒速度发送给超速控制器，对卷筒速度进行限制保护，防止其超出最高速度。然而，本申请的发明人发现，该方法依赖于编码器或接近开关的对卷筒速度的检测值，编码器和接近开关自身的安装要求较为复杂，编码器的检测精度容易受到机械间隙的误差的影响，接近开关的感应区域易受到干扰，从而导致检测的卷筒的速度精度较低，并且由于编码器和接近开关无法直接反应吊钩的运行速度，因此仍然有可能出现因吊钩的超速下坠运行而导致的安全事故。

发明内容

本发明提供了一种起重机的吊钩安全运行控制方法、装置、系统及起重机，用以有效地防止因吊钩超速导致的安全事故的发生，进而提高起重机作业时的安全可靠性。

本发明提供的起重机的吊钩安全运行控制系统，包括：

起重机的起升机构和起升挡位给定装置；

高度检测装置，用于检测吊钩的高度；

控制装置，分别与所述起升机构、起升挡位给定装置和高度检测装置信号连接，用于根据吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系得到所述吊钩的当前运行速度；当所述吊钩的当前运行速度超出吊钩运行所对应的挡位允许速度范围时，输出吊载锁定信号至所述起升机构，控制吊钩停止运行。

在本发明技术方案中，控制装置能够实时直接地根据高度检测装置检测的吊钩的高度得到吊钩的当前运行速度，并当吊钩的当前运行速度超出吊钩运行所对应的挡位允许速度范围时，输出吊载锁定信号至所述起升机构，控制吊钩停止运行，因此能够有效地防止因吊钩超速导致的安全事故的发生，从而提高起重机作业的安全可靠性。

优选的，所述吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系，具体为：

$v=\frac{h_1-h_2}{t},$

其中，v为吊钩的当前运行速度，t为设定的吊钩的间隔运行时间，h₁为每开始计时t时吊钩的高度，h₂为吊钩运行t时间后的高度。

优选的，所述输出吊载锁定信号至所述起升机构，具体为：

输出吊钩停止运行信号至所述起升机构的起升电机，输出第一制动信号至第一制动器，并输出第二制动信号至第二制动器，其中，所述第一制动器用于制动所述起升电机输出轴，所述第二制动器用于制动所述起升机构的卷筒。

优选的，所述控制装置，进一步用于当接收到所述第一制动器的失效信号时，输出吊钩停止运行信号至所述起升电机，并输出第三制动信号至所述第二制动器，控制起重机的吊钩停止运行。

当控制装置接收到第一制动器的失效信号时，控制装置输出吊钩停止运行信号至所述起升电机，并输出第三制动信号至所述第二制动器，控制起重机的吊钩停止运行，从而能够有效地防止因第一制动器失效导致吊钩下坠溜钩的情况发生，进一步提高起重机作业的安全可靠性。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种起重机的吊钩安全运行控制方法，包括：

根据吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系得到所述吊钩的当前运行速度；

当所述吊钩的当前运行速度超出吊钩运行所对应的挡位允许速度范围时，输出吊载锁定信号至所述起升机构，控制吊钩停止运行。

该控制方法能够直接实时地对吊钩的运行状态进行安全控制，有效地防止吊钩出现超速的情况发生，尤其能够有效地防止吊钩超速下坠情况而造成的安全事故发生，从而大大提高了起重机作业的安全可靠性。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种起重机的吊钩安全运行控制装置，包括：

第一控制模块，用于根据吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系得到所述吊钩的当前运行速度；

第二控制模块，用于当所述吊钩的当前运行速度大于吊钩运行所对应的挡位速度阈值时，输出吊载锁定信号至所述起升机构，控制吊钩停止运行。

该控制装置能够直接实时地对吊钩的运行状态进行安全控制，有效地防止吊钩出现超速的情况发生，尤其能够有效地防止吊钩超速下坠情况而造成的安全事故发生，从而大大提高了起重机作业的安全可靠性。

本发明还提供了一种起重机，包括前述任一技术方案所述的起重机的吊钩安全运行控制系统，有效地防止因吊钩超速导致的安全事故的发生，从而提高起重机作业的安全可靠性。

附图说明

图1为本发明起重机的吊钩安全运行控制系统一实施例的结构示意图；

图2为本发明起重机的吊钩安全运行控制系统另一实施例的结构示意图；

图3为本发明起重机的吊钩安全运行控制方法一实施例的流程示意图；

图4为本发明起重机的吊钩安全运行控制方法另一实施例的流程示意图；

图5为本发明起重机的吊钩安全运行控制装置一实施例的。

附图标记：

1-起升机构2-起升挡位给定装置3-高度检测装置

4-控制装置10-起升运行控制系统11-起升电机

12-第一制动器13-第二制动器14-第一控制模块

15-第二控制模块

具体实施方式

为了有效地防止因吊钩超速导致的安全事故的发生，从而提高起重机作业的安全可靠性，本发明实施例提供了一种起重机的吊钩安全运行控制方法、装置、系统及起重机。在该技术方案中，控制装置能够实时直接地根据高度检测装置检测的吊钩的高度得到吊钩的当前运行速度，并当所述吊钩的当前运行速度超出吊钩运行所对应的挡位允许速度范围时，输出吊载锁定信号至起升机构，控制吊钩停止运行，从而提高起重机作业的安全可靠性。

下面以具体实施例并结合附图详细说明本发明。

如图1所示，本发明第一实施例所提供的起重机的吊钩安全运行控制系统，包括：

起重机的起升机构1和起升挡位给定装置2；

高度检测装置3，用于检测吊钩的高度；

控制装置4，分别与起升机构1、起升挡位给定装置2和高度检测装置3信号连接，用于根据吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系得到吊钩的当前运行速度；当吊钩的当前运行速度超出吊钩运行所对应的挡位允许速度范围时，输出吊载锁定信号至起升机构1，控制吊钩停止运行。

需要说明的是，起升挡位给定装置2用于输出起重机吊钩运行的起升挡位；控制装置4的类型不限，例如为可编程控制器或车载中央处理器等。

本发明实施例提供的控制系统的工作过程如下：

起升挡位给定装置2输出吊钩运行的起升挡位至控制装置4，控制装置4接收到起升挡位运行信号时，输出运行信号至起升机构1，控制吊钩运行，同时高度检测装置3检测吊钩的高度并将吊钩的高度信息输出至控制装置4，控制装置4根据吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系得到吊钩的当前运行速度，当控制装置判断吊钩的当前运行速度超出吊钩运行所对应的挡位允许速度范围时，输出吊载锁定信号至起升机构1，控制起重机的吊钩停止运行；当控制装置4判断吊钩的当前运行速度未超出吊钩运行所对应的挡位允许速度范围时，吊钩正常运行。

由上述工作过程可知，高度检测装置直接实时检测吊钩的高度，控制装置根据该吊钩的高度信息计算吊钩的当前运行速度，并判断其超出吊钩运行所对应的挡位允许速度范围时，控制起重机的吊钩停止。相较于现有技术，本发明实施例提供的控制系统能够直接实时地对吊钩的运行状态进行安全控制，有效地防止吊钩出现超速的情况发生，尤其能够有效地防止吊钩超速下坠情况而造成的安全事故发生，从而大大提高了起重机作业的安全可靠性；并且，本发明实施例提供的控制系统能够实现吊钩在各个挡位运行时的超速安全控制，从而提高起重机作业的安全可靠性。

高度检测装置3有多种，例如可以为设置于吊钩上的超声波测距仪，也可以为设置于起升机构的卷筒上的高度传感器。高度传感器通常为电位计，将高度传感器安装于起升机构的卷筒上，卷筒的出绳量与电位计的电压值一一对应，通过检测卷筒的出绳量来检测吊钩的高度。由此可以看出，由于高度传感器的安装要求较为简单，并且不易受到检测环境的干扰，因此本实施例的高度检测装置优选采用高度传感器，能够有效地提高本发明实施例提供的控制系统的安全控制精度，进一步提高起重机作业的安全可靠性。

参照图2所示，起升机构1通常包括起升电机11、第一制动器12和第二制动器13的工作机构，控制装置4输出吊载锁定信号至起升机构1，具体为：控制装置4输出吊钩停止运行信号至起升机构1的起升电机11，输出第一制动信号至第一制动器12，并输出第二制动信号至第二制动器13，控制起重机的吊钩停止运行，其中，第一制动器12用于制动起升电机11输出轴，第二制动器13用于制动起升机构的卷筒。

继续参照图2所示，起升机构1通常还包括起升运行控制系统10，因此控制装置4通常输出吊钩停止运行信号、第一制动信号以及第二制动信号至起升运行控制系统10，起升运行控制系统10进而分别输出吊钩停止运行信号、第一制动信号以及第二制动信号以控制起升电机11、第一制动器12和第二制动器13动作。

在本发明各实施例中，吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系的具体形式有多种，能够根据吊钩的高度确定吊钩的当前运行速度即可，例如可以为：

$v=\frac{h_1-h_2}{t},$

其中，v为吊钩的当前运行速度，t为设定的吊钩的间隔运行时间，h₁为每开始计时t时吊钩的高度，h₂为吊钩运行t时间后的高度。

采用上述对应关系时，v的单位不限，可以为m/s，t的具体取值不限，以能够较为准确地计算吊钩的当前运行速度为准，例如当t为2秒，h₁为开始计时2秒时吊钩的高度，h₁为吊钩运行2秒后的高度，即控制装置每2秒计算一次吊钩的当前运行速度，从而有效地保障起重机作业的安全可靠性。

当第一制动器的失效时，起重机的吊钩极有可能出现吊钩下坠溜钩的情况发生，为了进一步提高起重机作业的安全可靠性，作为本发明控制系统的一优选实施例，控制装置，进一步用于当接收到第一制动器的失效信号时，输出吊钩停止运行信号至起升电机，并输出第三制动信号至第二制动器，控制起重机的吊钩停止运行。

在本实施例中，当控制装置接收到第一制动器的失效信号时，控制装置输出吊钩停止运行信号至起升电机，并输出第三制动信号至第二制动器，控制起重机的吊钩停止运行，从而能够有效地防止因第一制动器失效导致吊钩下坠溜钩的情况发生，进一步提高起重机作业的安全可靠性。

基于相同的发明构思，如图3所示，本发明第二实施例还提供了一种起重机的吊钩安全运行控制方法，包括：

步骤301：接收高度检测装置所检测的吊钩的高度；

步骤302：根据吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系得到吊钩的当前运行速度；

步骤303：判断吊钩的当前运行速度是否超出吊钩运行所对应的挡位允许速度范围，如果是，执行步骤304，否则，返回步骤301；

步骤304：输出吊载锁定信号至起升机构，控制吊钩停止运行。

作为本发明控制方法一优选的实施例，输出吊载锁定信号至起升机构，具体为：

输出吊钩停止运行信号至起升机构的起升电机，输出第一制动信号至第一制动器，并输出第二制动信号至第二制动器，其中，第一制动器用于制动起升电机输出轴，第二制动器用于制动起升机构的卷筒。

作为本发明控制方法一优选的实施例，在上述实施例提供的控制方法的基础上，进一步包括：

当接收到第一制动器的失效信号时，输出吊钩停止运行信号至起升电机，并输出第三制动信号至第二制动器，控制起重机的吊钩停止运行。

以上各实施例的有益效果同前，这里不再重复赘述。

如图4所示为本发明吊钩安全运行控制方法一优选实施例，包括：

步骤401：接收高度检测装置所检测的吊钩的高度；

步骤402：根据吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系得到吊钩的当前运行速度；

步骤403：判断吊钩的当前运行速度是否超出吊钩运行所对应的挡位允许速度范围，如果是，执行步骤404，否则，返回步骤401；

步骤404：输出吊钩停止运行信号至起升机构的起升电机，输出第一制动信号至第一制动器，并输出第二制动信号至第二制动器，控制起重机的吊钩停止运行；

步骤405：判断是否接收到第一制动器的失效信号，如果是，执行步骤406，否则，继续步骤405；

步骤406：输出吊钩停止运行信号至起升电机，并输出第三制动信号至第二制动器，控制起重机的吊钩停止运行。

需要说明的是，步骤401和步骤405的执行不分先后顺序，二者可以同时执行，从而有效地提高应用本实施例控制方法的起重机作业的安全可靠性。

本实施例提供的控制方法能够直接实时地对吊钩的运行状态进行安全控制，有效地防止吊钩出现超速的情况发生，尤其能够有效地防止吊钩超速下坠情况而造成的安全事故发生，从而大大提高了起重机作业的安全可靠性。

基于相同的发明构思，如图5所示，本发明第三实施例还提供了一种起重机的吊钩安全运行控制装置，包括：

第一控制模块14，用于根据吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系得到吊钩的当前运行速度；

第二控制模块15，用于当吊钩的当前运行速度大于吊钩运行所对应的挡位速度阈值时，输出吊载锁定信号至起升机构，控制吊钩停止运行。

作为本发明控制装置的一优选实施例，第二控制模块15，具体用于当吊钩的当前运行速度大于吊钩运行所对应的挡位速度阈值时，输出吊钩停止运行信号至所述起升机构的起升电机，输出第一制动信号至第一制动器，并输出第二制动信号至第二制动器，控制吊钩停止运行，其中，第一制动器用于制动所述起升电机输出轴，第二制动器用于制动所述起升机构的卷筒。

作为本发明控制装置的一优选实施例，在上述实施例提供的控制装置的基础上，第二控制模块15，进一步用于当接收到第一制动器的失效信号时，输出吊钩停止运行信号至起升电机，并输出第三制动信号至第二制动器，控制起重机的吊钩停止运行。

本发明实施例提供的控制装置能够直接实时地对吊钩的运行状态进行安全控制，有效地防止吊钩出现超速的情况发生，尤其能够有效地防止吊钩超速下坠情况而造成的安全事故发生，从而大大提高了起重机作业的安全可靠性。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

本发明实施例还提供了一种起重机，包括前述任一实施例的吊钩安全运行控制系统，控制装置能够实时直接地根据高度检测装置检测的吊钩的高度得到吊钩的当前运行速度，并当吊钩的当前运行速度超出吊钩运行所对应的挡位允许速度范围时，输出吊载锁定信号至起升机构，控制起重机的吊钩停止运行，从而提高起重机作业的安全可靠性。起重机可以但不限于为塔式起重机。

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)

1.一种起重机的吊钩安全运行控制系统，其特征在于，包括：

起重机的起升机构和起 升挡位给定装置；

高度检测装置，用于检测吊钩的高度；

控制装置，分别与所述起升机构、起 升挡位给定装置和高度检测装置信号连接，用于根据吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系得到所述吊钩的当前运行速度；当所述吊钩的当前运行速度超出吊钩运行所对应的 挡位允许速度范围时，输出吊载锁定信号至所述起升机构，控制吊钩停止运行。

2.如权利要求1所述的吊钩安全运行控制系统，其特征在于，所述吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系，具体为：

其中，v为吊钩的当前运行速度，t为设定的吊钩的间隔运行时间，h₁为每开始计时t时吊钩的高度，h₂为吊钩运行t时间后的高度。

3.如权利要求1所述的吊钩安全运行控制系统，其特征在于，所述输出吊载锁定信号至所述起升机构，具体为：

输出吊钩停止运行信号至所述起升机构的起升电机，输出第一制动信号至第一制动器，并输出第二制动信号至第二制动器，其中，所述第一制动器用于制动所述起升电机输出轴，所述第二制动器用于制动所述起升机构的卷筒。

4.如权利要求3所述的吊钩安全运行控制系统，其特征在于，所述控制装置，进一步用于当接收到所述第一制动器的失效信号时，输出吊钩停止运行信号至所述起升电机，并输出第三制动信号至所述第二制动器，控制起重机的吊钩停止运行。

5.如权利要求1所述的吊钩安全运行控制系统，其特征在于，所述高度检测装置为设置于所述起升机构的卷筒上的高度传感器。

6.一种起重机，其特征在于，包括如权利要求1～5任一项所述的起重机的吊钩安全运行控制系统。

7.一种起重机的吊钩安全运行控制方法，其特征在于，包括：

根据吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系得到所述吊钩的当前运行速度；

当所述吊钩的当前运行速度超出吊钩运行所对应的挡 位允许速度范围时，输出吊载锁定信号至起升机构，控制吊钩停止运行。

8.如权利要求7所述的吊钩安全运行控制方法，其特征在于，所述吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系，具体为：

其中，v为吊钩的当前运行速度，t为设定的吊钩的间隔运行时间，h₁为每开始计时t时吊钩的高度，h₂为吊钩运行t时间后的高度。

9.如权利要求7所述的吊钩安全运行控制方法，其特征在于，所述输出吊载锁定信号至所述起升机构，具体为：

输出吊钩停止运行信号至所述起升机构的起升电机，输出第一制动信号至第一制动器，并输出第二制动信号至第二制动器，其中，所述第一制动器用于制动所述起升电机输出轴，所述第二制动器用于制动所述起升机构的卷筒。

10.如权利要求9所述的吊钩安全运行控制方法，其特征在于，进一步包括：

当接收到所述第一制动器的失效信号时，输出吊钩停止运行信号至所述起升电机，并输出第三制动信号至所述第二制动器，控制起重机的吊钩停止运行。

11.一种起重机的吊钩安全运行控制装置，其特征在于，包括：

第一控制模块，用于根据吊钩的高度与吊钩的当前运行速度的对应关系得到所述吊钩的当前运行速度；

第二控制模块，用于当所述吊钩的当前运行速度大于吊钩运行所对应的 挡位速度阈值时，输出吊载锁定信号至起升机构，控制吊钩停止运行。

12.如权利要求11所述的吊钩安全运行控制装置，其特征在于，所述第二控制模块，具体用于当所述吊钩的当前运行速度大于吊钩运行所对应的 挡位速度阈值时，输出吊钩停止运行信号至所述起升机构的起升电机，输出第一制动信号至第一制动器，并输出第二制动信号至第二制动器，控制吊钩停止运行，其中，所述第一制动器用于制动所述起升电机输出轴，所述第二制动器用于制动所述起升机构的卷筒。

13.如权利要求12所述的吊钩安全运行控制装置，其特征在于，所述第二控制模块，进一步用于当接收到所述第一制动器的失效信号时，输出吊钩停止运行信号至所述起升电机，并输出第三制动信号至所述第二制动器，控制起重机的吊钩停止运行。