CN109775570A - 液压顶升式基座自动调平方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压顶升式基座自动调平方法，涉及吊机技术领域，特别涉及一种液压顶升式基座自动调平方法。解决了吊机单次转场后，需要手动调节基座水平，消耗大量时间的问题。其包括如下步骤：接收自动调平命令；通过电子水平仪，得出在X、Y轴方向上的倾角数据：x、y，基座的四个支腿分别为红腿、绿腿、蓝腿和黄腿，且分别位于四个象限内；将x、y对应于沿X、Y轴方向上的向量和分别分解到基座的四个支腿方向，分别计算四个支腿处的向量和；将四个支腿处的向量和成比例的补偿给对应相反方向的支腿的比例阀数值中，来进行支腿顶升过程；判断装置是否最终调平成功。达到了进行自动调平，操作方便，稳定可靠的效果。

Description

液压顶升式基座自动调平方法

技术领域

本发明涉及吊机技术领域，特别涉及一种液压顶升式基座自动调平方法。

背景技术

液压顶升式移动吊机相较于轨道式吊机的优点：移动性强，通过性高，转场方便。液压顶升式基座的移动吊机需要经常转移场地，单次转移到位后，需要利用4个支腿的顶升油缸手动将吊机整体机构顶起，并且需要通过支腿频繁伸缩来调节基座的水平数据和四腿压力，使之达到合理的范围。现有技术中其基本都是人为的手动调节，每次调节需要消耗大量的时间，少则15分钟，多则半个小时。

发明内容

本发明的目的是提供液压顶升式基座自动调平方法，其能对装置进行自动调平，操作方便，安全快捷，效率提升，稳定可靠。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种液压顶升式基座自动调平方法，包括如下步骤：

S1：接收自动调平命令；

S2：通过安装于基座对称中心处的电子水平仪，得出其分别在X、Y轴方向上的倾角数据：x、y，基座的四个支腿分别为红腿、绿腿、蓝腿和黄腿，且分别位于该X、Y轴方向划分的四个象限内；

S3：将x、y对应于沿X、Y轴方向上的向量和分别分解到基座的四个支腿方向，分别计算四个支腿处的向量和；

S4：将四个支腿处的向量和成比例的补偿给对应相反方向的支腿的比例阀数值中，来进行支腿顶升过程；

S5：判断装置是否最终调平成功。

更进一步地，步骤S1中，自动调平命令由司机室、或遥控器、或底盘控制箱发出。

更进一步地，步骤S2中，水平仪测量的X、Y轴方向为两正交方向，相邻支腿相互垂直。

更进一步地，步骤S3中，α为红腿与X轴之间的夹角，α不大于90度；

若x<=0且y<=0，则蓝腿处的向量和为-x*Cosα-ySinα，黄腿处的向量和为-yCosα，红腿处的向量和为0，绿腿处的向量和为-x*Sinα；

若x<=0且y>=0，则绿腿处的向量和为-x*Sinα+yCosα，蓝腿处的向量和为-x*Cosα，黄腿处的向量和为0，红腿处的向量和为y*Sinα；

若x>=0且y>=0，则红腿处的向量和为x*Cosα+ySinα，绿腿处的向量和为yCosα，蓝腿处的向量和为0，黄腿处的向量和为x*Sinα；

若x>=0且y<=0，则黄腿处的向量和为x*Sinα-yCosα，红腿处的向量和为x*Cosα，绿腿处的向量和为0，蓝腿处的向量和为-y*Sinα。

更进一步地，步骤S3中，红腿与X轴之间的夹角α为45度。

更进一步地，步骤S4中，支腿的补偿值与支腿向量成正比，其公式为：；其中S为一支腿处的比例阀补偿数值，T为与该支腿相对的支腿处的向量和，M为自动调平区间角度值，C为该支腿处比例阀输出区间值；支腿的补偿值S=C时，比例阀将基座于该支腿处向上顶升M对应的角度值。

更进一步地，比例阀输出区间值C=预设的比例阀最大动作电流-比例阀最小工作电流。

更进一步地，步骤S4中，如果算出的补偿值大于比例阀的输出区间C，则实际的补偿值S=比例阀的输出区间C。

更进一步地，步骤S5中，若X与Y的绝对值皆小于预设的水平判断值，则判断装置已水平。

更进一步地，步骤S5中，若接收到自动调平命令和基座已离地信号，并判断装置已水平，则判断装置调平已经成功。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

只需要一键按下，等待系统自动调节到位，时间在1分钟以内，操作方便，安全快捷，效率提升，稳定可靠。综合实测数据和使用效果，此套控制系统操作简单便捷，可以高效稳定的解决移车后的快速调平问题，为港口移动式支腿顶升吊机提供了一种更好的支腿控制方式，大大提升了吊机的使用效率。

附图说明

图1是本发明提供的一种液压顶升式基座自动调平方法的工作流程示意图；

图2是本发明提供的一种液压顶升式基座自动调平方法中的空间向量分析图；

图3是本发明中基座的原始状态示意图；

图4是本发明中基座在顶升调平后的状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本发明的限制。

一种液压顶升式基座自动调平方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1：接收自动调平命令；自动调平命令由司机室、或遥控器、或底盘控制箱发出，并通过逻辑“或”指令操作，在基座离地后发出基座已离地信号。

S11：判断基座动作的零位条件是否满足，通过PLC读取相关信息进行判断：

1、四支腿是否均伸出到位，伸出到位的限位信号是否已到，保证设备安全顶升；

2、0°或者180°的限位信号是否已到，以确定坐标系方向；

3、通过臂架上的角度传感器感应臂架幅度是否正确，确保整机配重处于前后平衡状态；

若不满足该零位条件，则装置无动作；反之进入步骤S2。

S2：如图2所示，通过安装于基座对称中心处的电子水平仪，得出其分别在X、Y轴方向上的倾角数据：x、y，基座的四个支腿分别为红腿、绿腿、蓝腿和黄腿，且分别位于该X、Y轴方向划分的四个象限内，图示中，红腿、绿腿、蓝腿和黄腿分别记做Red Leg、Green Leg、Blue Leg和Yellow Leg；

该步中，电子水平仪选用德国GEMAC电子水平仪，可以通过数据变化读取相应的实时角度，其测量的X、Y轴方向为两正交方向，相邻支腿相互垂直；

通过安装在回转基座上的0°和180°限位检测，其原理为随着回转而相对运动的感应器和限位块之间的感应；亦可通过安装在回转小齿圈下的回转编码器的数据计算出目前所在的位置是0°或者180°，以确定电子水平仪是否回转了180°。本实施例中，若检测为0°限位，则x、y等于电子水平仪上的对应输入的数据；反之，若检测为180°限位，则x、y等于电子水平仪上的对应输入的数据的相反数。

S21：若x与y的绝对值皆小于预设的水平判断值，则判断装置已水平；本实施例中，该水平判断值=10；

若装置已水平，则装置对各支腿比例阀输出同等电流；若未水平，进行下一步步骤S3。

S3：将x、y对应于沿X、Y轴方向上的向量和分别分解到基座的四个支腿方向，分别计算四个支腿处的向量和；

计算过程如下：

α为红腿与X轴之间的夹角，α不大于90度；

若x<=0且y<=0，则蓝腿处的向量和为-x*Cosα-ySinα，黄腿处的向量和为-yCosα，红腿处的向量和为0，绿腿处的向量和为-x*Sinα；

若x<=0且y>=0，则绿腿处的向量和为-x*Sinα+yCosα，蓝腿处的向量和为-x*Cosα，黄腿处的向量和为0，红腿处的向量和为y*Sinα；

若x>=0且y>=0，则红腿处的向量和为x*Cosα+ySinα，绿腿处的向量和为yCosα，蓝腿处的向量和为0，黄腿处的向量和为x*Sinα；

若x>=0且y<=0，则黄腿处的向量和为x*Sinα-yCosα，红腿处的向量和为x*Cosα，绿腿处的向量和为0，蓝腿处的向量和为-y*Sinα；

为了便于计算，红腿与X轴之间的夹角α为45度，使Sinα=Cosα=，本实施例中，Sinα与Cosα取1/1.414，为了便于编程，支腿向量和的计算公式中亦可直接对x、y外添加绝对值后再相加。

S4：将四个支腿处的向量和成比例的补偿给对应相反方向的支腿的比例阀数值中，来进行支腿顶升过程；

该步中，支腿的补偿值与支腿向量成正比，其公式为：；其中S为一支腿处的比例阀补偿数值；T为与该支腿相对的支腿处的向量和，其表示该支腿在此方向上的倾斜数值；M为自动调平区间角度值，M此处用100，其对应的角度值为0.1°；C为该支腿处比例阀输出区间值，比例阀输出区间值C=预设的比例阀最大动作电流-比例阀最小工作电流；

支腿的补偿值S=C时，比例阀将基座于该支腿处向上顶升M对应的角度值；即该支腿处的比例阀补偿至比例阀的最大动作电流时，该支腿处向上自动调平0.1°；

如果算出的补偿值大于比例阀的输出区间C，即此时T>M，该支腿的向量和大于自动调平区间，则实际的补偿值S=比例阀的输出区间C。

S5：判断装置是否最终调平成功；

若X与Y的绝对值皆小于预设的水平判断值，则判断装置已水平；本实施例中，该水平判断值=10；

若接收到自动调平命令和基座已离地信号，并判断装置已水平，则判断装置调平已经成功；

若判断装置调平已经成功，则输出补偿后各个支腿出电液比例阀的控制数值；否则皆输出0。

如图3和图4所示，基座从原始状态示意图，在顶升后即调平，实现装置的自动调平，相比于现有技术中，先控制其向上顶起，再人工调平的方式，大大提高了操作的便捷性以及工作的效率。

根据实测结果，从开始到结束，总过程只需要53秒的时间，单次减少调整时间约为14分钟。按照工作时间每天移车3次，一年工作300天，一年可以节约工作时间：14min*3*300/60=140h，按照发动机平均工作油耗40L/h记，柴油单价7.3元/L,一年可以节约柴油：140h*40L/h*7.3=40880（元）。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，不用于限制本发明，本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种液压顶升式基座自动调平方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：接收自动调平命令；

S2：通过安装于基座对称中心处的电子水平仪，得出其分别在X、Y轴方向上的倾角数据：x、y，基座的四个支腿分别为红腿、绿腿、蓝腿和黄腿，且分别位于该X、Y轴方向划分的四个象限内；

S3：将x、y对应于沿X、Y轴方向上的向量和分别分解到基座的四个支腿方向，分别计算四个支腿处的向量和；

S4：将四个支腿处的向量和成比例的补偿给对应相反方向的支腿的比例阀数值中，来进行支腿顶升过程；

S5：判断装置是否最终调平成功。

2.根据权利要求1所述的液压顶升式基座自动调平方法，其特征在于：步骤S1中，自动调平命令由司机室、或遥控器、或底盘控制箱发出。

3.根据权利要求1所述的液压顶升式基座自动调平方法，其特征在于：步骤S2中，水平仪测量的X、Y轴方向为两正交方向，相邻支腿相互垂直。

4.根据权利要求3所述的液压顶升式基座自动调平方法，其特征在于：步骤S3中，α为红腿与X轴之间的夹角，α不大于90度；

若x<=0且y<=0，则蓝腿处的向量和为-x*Cosα-ySinα，黄腿处的向量和为-yCosα，红腿处的向量和为0，绿腿处的向量和为-x*Sinα；

若x<=0且y>=0，则绿腿处的向量和为-x*Sinα+yCosα，蓝腿处的向量和为-x*Cosα，黄腿处的向量和为0，红腿处的向量和为y*Sinα；

若x>=0且y>=0，则红腿处的向量和为x*Cosα+ySinα，绿腿处的向量和为yCosα，蓝腿处的向量和为0，黄腿处的向量和为x*Sinα；

若x>=0且y<=0，则黄腿处的向量和为x*Sinα-yCosα，红腿处的向量和为x*Cosα，绿腿处的向量和为0，蓝腿处的向量和为-y*Sinα。

5.根据权利要求4所述的液压顶升式基座自动调平方法，其特征在于：步骤S3中，红腿与X轴之间的夹角α为45度。

6.根据权利要求1或4所述的液压顶升式基座自动调平方法，其特征在于：步骤S4中，支腿的补偿值与支腿向量成正比，其公式为：；其中S为一支腿处的比例阀补偿数值，T为与该支腿相对的支腿处的向量和，M为自动调平区间角度值，C为该支腿处比例阀输出区间值；支腿的补偿值S=C时，比例阀将基座于该支腿处向上顶升M对应的角度值。

7.根据权利要求6所述的液压顶升式基座自动调平方法，其特征在于：比例阀输出区间值C=预设的比例阀最大动作电流-比例阀最小工作电流。

8.根据权利要求6所述的液压顶升式基座自动调平方法，其特征在于：步骤S4中，如果算出的补偿值大于比例阀的输出区间C，则实际的补偿值S=比例阀的输出区间C。

9.根据权利要求8所述的液压顶升式基座自动调平方法，其特征在于：步骤S5中，若X与Y的绝对值皆小于预设的水平判断值，则判断装置已水平。

10.根据权利要求9所述的液压顶升式基座自动调平方法，其特征在于：步骤S5中，若接收到自动调平命令和基座已离地信号，并判断装置已水平，则判断装置调平已经成功。