CN104627828A - 带载下放装置的脱钩控制方法、设备、系统及工程机械 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带载下放装置的脱钩控制方法、设备、系统及工程机械,所述带载下放装置包括重物、挂钩机构、脱钩机构、加速机构以及脱钩机构触发机构,该方法包括:接收用于表示工程机械工作状态的工程机械状态参数;根据工程机械状态参数以及工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表获得与工程机械状态参数对应的挂钩机构拉力时域函数,其中挂钩机构拉力时域函数表示随时间变化的所述挂钩机构拉动所述重物的拉力值;根据挂钩机构拉力时域函数控制加速机构下方所述重物向下运动的加速度;以及在所述重物向下运动的加速度达到预定值时触发脱钩机构以使重物脱钩。本发明可以实现减少对工程机械的冲击,例如减少工程机械结构反弹。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械,具体地,涉及一种带载下放装置的脱钩控制方法、设备、系统及工程机械。
背景技术
大型冲击机械(例如起重机)依靠高空释放载荷冲击地面作业,高空悬吊重物(或称工作砝码)突然卸放对起重机的猛烈冲击是冲击机械设计的难题。针对起重机卸载冲击问题,首先设计一种方案包括液压脱钩器、自由落体卷扬机、非脱钩油缸三种开关控制的自动化设备。
然而,本发明的发明人发现,液压脱钩器由脱钩机构和油缸组成,通过电磁换向阀的开关控制切换油路,用于平衡重物重力的油缸有杆腔中的液压力瞬间降为零,重物以重力加速度加速向下运动直至与脱钩机构分离,这种方式可提高重物的脱钩速度,但在液压油迅速卸放的瞬间,起重机弹性势能也同时释放,起重机结构反弹冲击剧烈。
自由落体卷扬机利用摩擦制动器控制重锤(重物)的下放运动,摩擦制动器的摩擦特性随相对速度、接触材料、环境温度、湿度等条件的变化而变化,难以建立精确的控制模型控制重锤的释放过程,通常采用开关控制制动器的结合和释放。当制动器突然松开重锤时,悬吊重锤的起升钢丝绳拉力瞬间变为零,起重机反弹剧烈、振动极大。另外,在重锤落地后要求自由落体卷扬机在极短的时间内高速刹车,刹车片发热损耗严重,工作寿命极短。
非脱钩油缸通过阻尼孔调节插装阀的开启特性,由电磁换向阀的开关控制切换油路,由插装阀控制油缸有杆腔中的液压油卸放过程,减少液压势能释放对液压系统的高频冲击,而液压系统特性与起重机结构特性差别极大,以消除液压冲击为目标调定的液压力,并不能消除起重机结构反弹;起重机的不同臂架长度、不同仰角、不同吊重时的动态特性不同,控制起重机反弹所需的卸载力也不相同,依靠一种液压系统调定的一种特定卸载力不能实现全工况的起重机反弹控制,不能解决起重机结构反弹(例如起重臂反弹)的问题。
综上所述,现有技术中缺少一种能够减少工程机械重载高速下放过程中工程机械结构反弹等对工程机械的冲击的控制方法、设备以及系统。
发明内容
针对现有技术中存在的工程机械重载高速下放过程中工程机械结构反弹等对工程机械造成很大冲击的问题,本发明提供一种工程机械的带载下放装置的脱钩控制方法,所述带载下放装置包括重物、挂钩机构、脱钩机构、加速机构以及脱钩机构触发机构,该方法包括:接收用于表示工程机械工作状态的工程机械状态参数;根据所述工程机械状态参数以及工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表获得与所述工程机械状态参数对应的挂钩机构拉力时域函数,其中所述挂钩机构拉力时域函数表示随时间变化的所述挂钩机构拉动所述重物的拉力值;根据所述挂钩机构拉力时域函数控制所述加速机构下方所述重物向下运动的加速度;以及在所述重物向下运动的加速度达到预定值时触发脱钩机构以使所述重物脱钩。
相应地,本发明还提供了一种工程机械的带载下放装置的脱钩控制设备,所述带载下放装置包括重物、挂钩机构、脱钩机构、加速机构以及脱钩机构触发机构,该设备包括:接收器,被配置成接收用于表示工程机械工作状态的工程机械状态参数;控制器,被配置成根据所述工程机械状态参数以及工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表获得与所述工程机械状态参数对应的挂钩机构拉力时域函数,其中所述挂钩机构拉力时域函数表示随时间变化的所述挂钩机构拉动所述重物的拉力值;根据所述挂钩机构拉力时域函数控制所述加速机构下方所述重物向下运动的加速度;以及在所述重物向下运动的加速度达到预定值时触发脱钩机构以使所述重物脱钩。
此外,本发明还提供了一种工程机械的带载下放装置的脱钩控制系统,该系统包括:检测装置,用于检测表示工程机械工作状态的工程机械状态参数;以及根据本发明所提供的工程机械的带载下放装置的脱钩控制设备。
另外,本发明还提供了一种工程机械,该工程机械包括本发明所提供的工程机械的带载下放装置的脱钩控制系统。
本发明所提供的带载下放装置的脱钩控制方法、设备、系统及工程机械,可以接收用于表示工程机械工作状态的工程机械状态参数,之后根据所述工程机械状态参数以及工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表获得与所述工程机械状态参数对应的挂钩机构拉力时域函数(其中所述挂钩机构拉力时域函数表示随时间变化的所述挂钩机构拉动所述重物的拉力值),之后根据所述挂钩机构拉力时域函数控制所述加速机构下方所述重物向下运动的加速度,以使在所述重物向下运动的加速度达到预定值时触发脱钩机构使所述重物脱钩,从而实现带载下放过程中减少对工程机械的冲击,例如减少工程机械结构反弹、工程机械吊钩摆动幅度、带载下放装置之间极大摩擦造成的磨损,以及工程机械卷扬乱绳等问题。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是根据本发明的一种实施方式的示例带载下放装置受力等效图;
图2是根据本发明的一种实施方式的示例工程机械的带载下放装置的脱钩控制设备的结构示意图;
图3是根据本发明的一种实施方式的示例带载下放装置的结构示意图;
图4是根据本发明的一种实施方式的示例带载下放装置的液压原理图;
图5是根据本发明的另一种实施方式的示例带载下放装置的结构示意图;
图6是根据本发明的再一种实施方式的示例带载下放装置的结构示意图;以及
图7是根据本发明的一种实施方式的示例用于带载下放装置的控制方法的流程图。
附图标记说明
1 重物 2 挂钩机构 3 脱钩机构
4 脱钩机构触发机构 5 加速机构 6 基座
7 液压阀块 8 蓄能器 9 弹簧
10 单向阀 11 电液比例溢流阀 12 插装阀
13 电液比例阀 14 安全阀
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
为了更加清楚地阐明本发明的思想,下面将以工程机械的带载下放装置的脱钩控制系统应用于起重机的控制过程来进行详细地说明,应当理解的是,该示例为示例性非局限性示例,本发明所提供的工程机械的带载下放装置的脱钩控制系统可以适用于任何需要对具有带载下放装置的工程机械(例如强夯机、吊管机等)进行控制的场景,本发明对此不进行限定。
图1是根据本发明的一种实施方式的示例带载下放装置受力等效图,如图1所示,根据牛顿定律可知,带载下放装置向下运动过程中受到向下的重物1的重力G以及向上的挂钩机构拉动(即悬吊)所述重物的拉力T,因此向下的合力F=ma=G-T。在现有技术中,当起重机释放重物1时,拉力T从额定吊重力瞬时变为零,使得重物1瞬时以重力加速度g下落,而这种弹性势能的瞬时释放,将给起重机带来很大冲击,例如,拉力T的剧烈变化导致起重机钢丝绳瞬间弹跳出现卷扬乱绳的现象,以及起重机结构反弹,起重臂反弹冲击缓冲器带来的撞击力对起重臂和缓冲器的结构强度、稳定性产生重大影响,上装反弹惯性力对转台的结构强度产生显著影响,极端情况下,这一冲击工况将产生起重机倾翻和起重臂后倾等的严重后果。
因此,需要对起重机反弹所需的卸载力进行控制,即对拉力T进行控制,使得重物1的加速度随时间逐渐增加到重力加速度g,并以重力加速度g脱钩,实现自由落体。
由于起重机的各个部件,例如起重臂、缓冲器、履带、转台的结构动态特性决定了各部分冲击响应,起重机的不同臂架长度、不同吊重下对冲击的影响也不同。因此,可以根据反映工程机械状态的参数对拉力T时域函数进行模拟(即随时间变化的挂钩机构拉动重物的拉力值),例如根据模拟工程机械状态参数(即用于建立模型的样本工程机械状态参数)以起重机卸载反弹动态响应为优化目标,通过多体动力学仿真建立工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表。或者,也可以通过试验确定,例如通过起重机实验获得工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表。在建立好工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表后,可以将实时检测到的工程机械状态参数与所述对应关系表进行比对,从而确定实时拉力时域函数。例如,所述工程机械状态参数和所述模拟工程机械状态参数可以包括工程机械型号、臂架长度、以及所述重物的重量。为了进一步精确模型,优选地,所述工程机械状态参数和所述模拟工程机械状态参数还可以包括臂架速度、臂架加速度、以及臂架仰角等。
其中所述工程机械状态参数可以使用适当的检测装置(例如,起重机所配置的各种传感器)进行检测,或者也可以进行人工输入,并且工程机械状态参数不局限于此,本领域技术人员可以根据需要增加或减少工程机械状态参数的种类,例如可以增加臂架角加速度、和/或角速度等,本发明对此不进行限定。
因此,为了实现本发明的目的,工程机械的带载下放装置的脱钩控制系统可以包括:检测装置,用于检测表示工程机械工作状态的工程机械状态参数;以及本发明所提供的工程机械的带载下放装置的脱钩控制设备。
具体地,图2是根据本发明的一种实施方式的示例工程机械的带载下放装置的脱钩控制设备的结构示意图;图3是根据本发明的一种实施方式的示例带载下放装置的结构示意图,如图2所示,工程机械的带载下放装置的脱钩控制设备可以包括:接收器100,被配置成接收用于表示工程机械工作状态的工程机械状态参数,例如接收器100可以从检测装置中接收或者从操作面板/界面接收人工输入的参数.
控制器200可以预先存储有工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表,或者该工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表可以存储在外部存储器中并在控制器200需要时使用,或者还可以通过由高性能计算机实时仿真获得。控制器200可以被配置成根据所述工程机械状态参数以及工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表(即按照如上所述的方法根据模拟工程机械状态参数建立的对应关系表)获得与所述工程机械状态参数对应的挂钩机构拉力时域函数,其中所述挂钩机构拉力时域函数表示随时间变化的所述挂钩机构拉动(例如悬吊)所述重物的拉力值(例如提升力)T。
之后,如图3所示,根据所述挂钩机构拉力时域函数控制器200控制加速机构5下方所述重物1向下运动的加速度;以及在所述重物1向下运动的加速度达到预定值时触发脱钩机构4以使所述重物1脱钩。优选地,控制器200根据所述挂钩机构拉力时域函数、重物的重量G、重物的质量m,得到加速度时域函数,并根据所述加速度时域函数控制所述加速机构下方所述重物向下运动的加速度,直至在所述重物向下运动的加速度达到预定值时触发脱钩机构以使所述重物脱钩,所述预定值为重力加速度g。具体地,根据工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表控制器200可以实时获得拉力时域函数,而根据牛顿定律F=ma=G-T由于重物的质量m、重量G已知,因此可以实时获得相应地加速度时域函数(即随时间变化的加速度)。采用这样的实施方式,可以在带载下放装置被下放过程,根据该工程机械的工况控制重物向下运动的加速度随时间从零逐渐变为重力加速度g,并以重力加速度g脱钩,实现自由落体。
根据本发明的一种实施方式,所述脱钩机构触发机构4可以是任何适当的具有触发作用的装置,优选地,脱钩机构触发机构4可以为连接带载下放装置的销轴(或基座6)和脱钩机构2的绳索。该绳索的长度可以被设置成使得当加速机构向下运动到预定位置时该绳索张紧的长度。该预定位置L可以根据加速度的函数(a(t))获得:
采用这样的实施方式可以实现当重物1向下加速到加速度为重力加速度时,绳索张紧触发脱钩机构3摆动,牵拉挂钩机构2动作,松开重物1,实现重物1在挂钩机构2上脱钩。如果采用其他脱钩机构触发脱钩,则此时脱钩位置为加速机构加速度增加的最大位置L处。
对于加速机构5可以是任何适当的能够实现上述功能的装置,根据本发明的一种实施方式,加速机构5可以为液压油缸,所述液压油缸的活塞杆与所述挂钩机构顶部连接(例如固结),所述液压油缸的无杆腔内或者所述液压油缸的活塞杆的行程末端设有弹簧。如图3所示,在这种实施方式中,工程机械的带载下放装置的脱钩控制系统除了包括重物1、挂钩机构2、脱钩机构3、加速机构5以及脱钩机构触发机构4外,该系统还包括基座6、液压阀块7、和蓄能器8,其中所述液压阀块7、所述加速机构5、以及蓄能器8通过液压油管连接,基座6与起升钢丝绳连接,用于固定液压阀块7、所述加速机构5、以及蓄能器8,挂钩机构2与加速机构5的活塞杆固定连接。在该实施方式中,脱钩机构触发机构4可以为连接基座6和脱钩机构2的绳索。该绳索的长度可以被设置成活塞杆向下运动到L时该绳索张紧的长度。
具体控制过程如下:
初始状态挂钩机构2锁定重物1,加速机构5自锁稳定重物1,由起重机提升至工作高度;重物加速下放时,控制器200根据实时接收到的所述工程机械状态参数以及工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表获得与所述工程机械状态参数对应的实时挂钩机构拉力时域函数,根据该拉力时域函数使挂钩机构2与重物1之间的拉力T逐渐变小,重物1向下加速,直至张紧绳索触发脱钩机构3摆动,牵拉挂钩机构2动作,松开重物1,实现以重力加速度g脱钩。
图4是根据本发明的一种实施方式的示例带载下放装置的液压原理图,如图4所示,在加速机构5为液压油缸情况下,该系统还包括液压阀块7和蓄能器8,其中所述液压阀块、所述加速机构、以及蓄能器通过液压油管连接,液压油缸包括弹簧9以及活塞杆,所述液压阀块7包括单向阀10、电液比例溢流阀11,其中所述单向阀10及电液比例溢流阀11连接于所述液压油缸与所述蓄能器8之间,且所述单向阀10与所述电液比例溢流阀11并联连接,具体地,液压阀块7有两个油口与外界连通,其中一个油口A与加速机构5的有杆腔出油口连通,另一个油口B与蓄能器8的油口连通;电液比例溢流阀11包括插装阀12、电液比例阀13、安全阀14,其中电液比例阀13、安全阀14并联,插装阀12的控制油腔与电液比例阀13、安全阀14的进油口连通,电液比例阀13、安全阀14的出油口与油口B连通;插装阀12的一个阀口与油口A连通,插装阀12的另一个阀口与油口B连通;单向阀10的一个阀口与油口B连通,单向阀10的另一个阀口与油口A连通。
应当理解的是,本领域技术人员可以根据实际情况(例如工程机械的类型、加速机构的类型、资金成本等)适当的配置液压阀块7,本发明仅提供一种非局限性示例。
继续参考图4,加速机构5的无杆腔与大气相通;加速机构5有杆腔的压力由电液比例溢流阀11控制。加速机构5有杆腔中的压力高于电液比例溢流阀11的设定压力时,加速机构5有杆腔中油液经电液比例溢流阀11流向蓄能器8,活塞杆向下运动。在挂钩机构2上没有挂重物时,蓄能器8中的油液经单向阀10流向加速机构5有杆腔,驱动活塞杆复位。复位行程末端由弹簧9缓冲,弹簧9与蓄能器8的压力共同决定复位位置。
机构锁定时,蓄能器8初始压力为低压,电液比例溢流阀11设定压力在高位,通过加速机构5平衡重物1的重力;向下运动时,电液比例溢流阀11的设定压力受控下降,加速机构5内的液压油经电液比例溢流阀11到蓄能器8,加速机构5的活塞杆在重物1的重力作用下加速向下运动,蓄能器8内压力上升;重物1脱开后,加速机构5的活塞杆在蓄能器8的压力作用下缓冲减速;在蓄能器8的压力作用下,蓄能器8中的液压油经单向阀10到加速机构5的有杆腔,驱动加速机构5的活塞杆向上运动,最后由蓄能器8和弹簧9锁定加速机构5的位置。
由上述液压原理可知,在该实施方式中,控制器200可以根据实时接收到的所述工程机械状态参数以及工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表获得与所述工程机械状态参数对应的实时挂钩机构拉力时域函数,并输出与该拉力时域函数对应的液压控制信号(例如可以将控制信号经过功率放大装置输出)到电液比例溢流阀11,以控制电液比例溢流阀11的压力,使重物向下运动的加速度按照预定规则从零逐渐变为重力加速度g,并以重力加速度g脱钩,实现自由落体。
图5是根据本发明的另一种实施方式的示例带载下放装置的结构示意图,如图5所示,该示例带载下放装置可以包括重物1、挂钩机构2、脱钩机构3、加速机构5以及脱钩机构触发机构4,其中所述加速机构5替换为直线电机,所述直线电机的下端与所述挂钩机构2顶部连接(例如固结)。
具体地,在初始状态时,直线电机5通电,产生驱动力将重物1、挂钩机构2、脱钩机构3悬停;脱钩时,控制器200可以根据实时接收到的所述工程机械状态参数以及工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表获得与所述工程机械状态参数对应的实时挂钩机构拉力时域函数,之后根据所述挂钩机构拉力时域函数、重物的重量、重物的质量,得到加速度时域函数,并输出与所述加速度时域函数对应的控制信号到直线电机5,以控制直线电机5逐渐加速,以使重物1向下运动的加速度逐渐增大,挂钩机构2与重物1之间的作用力逐渐变小,直至张紧脱钩机构触发机构4(例如绳索)触发脱钩机构3摆动,牵拉挂钩机构2动作,松开重物1,实现重物1在挂钩机构2上脱钩;脱钩后,直线电机5通电,拉动挂钩机构2、脱钩机构3向上运动复位。
图6是根据本发明的再一种实施方式的示例带载下放装置的结构示意图,如图6所示,该示例带载下放装置可以包括重物1、挂钩机构2、脱钩机构3、加速机构5以及脱钩机构触发机构4,其中所述加速机构5替换为螺母丝杆机构,所述螺母丝杆机构的丝杆的下端与所述挂钩机构2顶部连接(例如固结)。
具体地,在初始状态时,螺母位于丝杠螺纹下部,通过螺母丝杠机构的自锁,将重物1、挂钩机构2、脱钩机构3悬停;脱钩时,控制器200可以根据实时接收到的所述工程机械状态参数以及工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表获得与所述工程机械状态参数对应的实时挂钩机构拉力时域函数,之后根据所述挂钩机构拉力时域函数、重物的重量、重物的质量,得到加速度时域函数,并输出与所述加速度时域函数对应的控制信号到螺母丝杠机构,以使螺母丝杠机构的电机加速,驱动螺母旋转,丝杠向下运动,使重物1向下运动的加速度从零逐渐增大,挂钩机构2与重物1之间的作用力逐渐变小,直至张紧脱钩机构触发机构4(例如绳索)触发脱钩机构3摆动,牵拉挂钩机构2动作,松开重物1,实现重物1在挂钩机构2上脱钩;脱钩后,电机反转,丝杠向上运动,带动挂钩机构2、脱钩机构3向上运动复位。
综上所述,采用本发明所提供的实施方式,可以实现在带载下放过程中减少对起重机的冲击,例如减少起重机结构反弹、起重机吊钩摆动幅度、带载下放装置之间极大摩擦造成的磨损,以及起重机卷扬乱绳等问题。并且,本发明提供的加速机构的不同实施方式可以应用于各种具有冲击作业的带载下方需求的工程机械,本领域技术人员可以根据不同工况进行适当的选择和配置。
图7是根据本发明的一种实施方式的示例工程机械的带载下放装置的脱钩控制方法的流程图,其中所述带载下放装置可以如上所述包括重物、挂钩机构、脱钩机构、加速机构以及脱钩机构触发机构。如图7所示,该方法可以包括以下步骤:
在步骤1001,接收用于表示工程机械工作状态的工程机械状态参数;
在步骤1002,根据所述工程机械状态参数以及工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表获得与所述工程机械状态参数对应的挂钩机构拉力时域函数,其中所述挂钩机构拉力时域函数表示随时间变化的所述挂钩机构拉动所述重物的拉力值;
在步骤1003,根据所述挂钩机构拉力时域函数控制所述加速机构下方所述重物向下运动的加速度;
在步骤1004,在所述重物向下运动的加速度达到预定值时触发脱钩机构以使所述重物脱钩。
优选地,所述工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表是根据模拟工程机械状态参数通过多体动力学仿真建立或者通过试验确定,其中所述工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表包括与各个模拟工程机械状态参数对应的挂钩机构拉力时域函数。
优选地,所述工程机械状态参数和所述模拟工程机械状态参数包括工程机械型号、臂架长度、以及所述重物的重量。
优选地,所述工程机械状态参数和所述模拟工程机械状态参数还包括臂架速度、臂架加速度、以及臂架仰角。
优选地,所述根据所述挂钩机构拉力时域函数控制所述加速机构下方所述重物向下运动的加速度包括:根据所述挂钩机构拉力时域函数、重物的重量、重物的质量,得到加速度时域函数,并根据所述加速度时域函数控制所述加速机构下方所述重物向下运动的加速度。
上述方法步骤的具体实施方式均已在上述工程机械的带载下放装置的脱钩控制系统的实施方式中说明,在此不再赘述。
相应地,本发明还提供了包括根据本发明所提供的工程机械的带载下放装置的脱钩控制系统的工程机械(未示出),该工程机械不但可以如上所述包括根据本发明实施方式的工程机械的带载下放装置的脱钩控制系统,而且该工程机械也可以采用上述工程机械的带载下放装置的脱钩控制方法和设备中的任一者及其组合进行上述控制过程。应当理解的是,该工程机械可以是任何需要控制带载下放装置的工程机械,例如起重机。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (17)
1.一种工程机械的带载下放装置的脱钩控制方法,所述带载下放装置包括重物、挂钩机构、脱钩机构、加速机构以及脱钩机构触发机构,其特征在于,该方法包括:
接收用于表示工程机械工作状态的工程机械状态参数;
根据所述工程机械状态参数以及工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表获得与所述工程机械状态参数对应的挂钩机构拉力时域函数,其中所述挂钩机构拉力时域函数表示随时间变化的所述挂钩机构拉动所述重物的拉力值;
根据所述挂钩机构拉力时域函数控制所述加速机构下方所述重物向下运动的加速度;以及
在所述重物向下运动的加速度达到预定值时触发脱钩机构以使所述重物脱钩。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表是根据模拟工程机械状态参数通过多体动力学仿真建立或者通过试验确定,其中所述工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表包括与各个模拟工程机械状态参数对应的挂钩机构拉力时域函数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述工程机械状态参数和所述模拟工程机械状态参数分别包括工程机械型号、臂架长度、以及所述重物的重量。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述工程机械状态参数和所述模拟工程机械状态参数还包括臂架速度、臂架加速度、以及臂架仰角。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述挂钩机构拉力时域函数控制所述加速机构下方所述重物向下运动的加速度包括:根据所述挂钩机构拉力时域函数、重物的重量、重物的质量,得到加速度时域函数,并根据所述加速度时域函数控制所述加速机构下方所述重物向下运动的加速度。
6.一种工程机械的带载下放装置的脱钩控制设备,所述带载下放装置包括重物、挂钩机构、脱钩机构、加速机构以及脱钩机构触发机构,其特征在于,该设备包括:
接收器,被配置成接收用于表示工程机械工作状态的工程机械状态参数;
控制器,被配置成根据所述工程机械状态参数以及工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表获得与所述工程机械状态参数对应的挂钩机构拉力时域函数,其中所述挂钩机构拉力时域函数表示随时间变化的所述挂钩机构拉动所述重物的拉力值;根据所述挂钩机构拉力时域函数控制所述加速机构下方所述重物向下运动的加速度;以及在所述重物向下运动的加速度达到预定值时触发脱钩机构以使所述重物脱钩。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表是根据模拟工程机械状态参数通过多体动力学仿真建立或者通过试验确定,其中所述工程机械状态参数-挂钩机构拉力时域函数对应关系表包括与各个模拟工程机械状态参数对应的挂钩机构拉力时域函数。
8.根据权利要求7所述的设备,其特征在于,所述工程机械状态参数和所述模拟工程机械状态参数包括工程机械型号、臂架长度、以及所述重物的重量。
9.根据权利要求8所述的设备,其特征在于,所述工程机械状态参数和所述模拟工程机械状态参数还包括臂架速度、臂架加速度、以及臂架仰角。
10.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述根据所述挂钩机构拉力时域函数控制所述加速机构下方所述重物向下运动的加速度包括:根据所述挂钩机构拉力时域函数、重物的重量、重物的质量,得到加速度时域函数,并根据所述加速度时域函数控制所述加速机构下方所述重物向下运动的加速度。
11.一种工程机械的带载下放装置的脱钩控制系统,其特征在于,该系统包括:
检测装置,用于检测表示工程机械工作状态的工程机械状态参数;以及
根据权利要求6-10中任一项权利要求所述的工程机械的带载下放装置的脱钩控制设备。
12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述加速机构为液压油缸,所述液压油缸的活塞杆与所述挂钩机构顶部连接,该系统还包括蓄能器及连接于所述液压油缸与所述蓄能器之间的单向阀及电液比例溢流阀,所述单向阀与所述电液比例溢流阀并联连接。
13.根据权利要求12所述的系统,其特征在于,所述液压油缸的无杆腔内或者所述液压油缸的活塞杆的行程末端设有弹簧。
14.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述加速机构为直线电机,所述直线电机的下端与所述挂钩机构顶部连接。
15.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述加速机构为螺母丝杆机构,所述螺母丝杆机构的丝杆的下端与所述挂钩机构顶部连接。
16.根据权利要求11-15中任一项权利要求所述的系统,其特征在于,所述脱钩机构触发机构为连接带载下放装置的销轴和脱钩机构的绳索。
17.一种工程机械,其特征在于,该工程机械包括权利要求11-16中任一项权利要求所述的工程机械的带载下放装置的脱钩控制系统。
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