CN110127522A

CN110127522A - 一种用于塔式起重机的无需外部传感器的力矩检测方法

Info

Publication number: CN110127522A
Application number: CN201910359070.9A
Authority: CN
Inventors: 朴永焕; 秦天
Original assignee: Great Ware Union Technology (guangzhou) Co Ltd
Current assignee: Great Ware Union Technology (guangzhou) Co Ltd
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2019-08-16

Abstract

本发明涉及起重机力矩检测技术领域，具体来说是一种用于塔式起重机的无需外部传感器的力矩检测方法，对塔式起重机进行标定测试，记录塔式起重机无载重时的倾斜角度和若干不同起吊力矩值时塔式起重机的倾斜角度，从而获得不同起吊力矩值时塔式起重机的倾角值，并通过曲线拟合获得塔式起重机的起吊力矩与倾角值之间的关系曲线，从而通过倾角值对起吊力矩进行表征。本发明同现有技术相比，其优点在于：无需设置外部传感器，传感器设置于驾驶室室内即可，在高空运行时不容易发生损坏，即使发生损坏更换维修也十分便捷，且不需要在塔式起重机外部设置专门的安装结构。

Description

一种用于塔式起重机的无需外部传感器的力矩检测方法

技术领域

本发明涉及起重机力矩检测技术领域，具体来说是一种用于塔式起重机的无需外部传感器的力矩检测方法。

背景技术

塔式起重机的起吊力矩值＝起吊重量*小车距离，力矩值过大则可能导致倾覆，因此每一台塔式起重机都设定有正常运行情况下的最大安全力矩值即额定力矩值。传统塔式起重机需要根据外部传感器检测塔式起重机的小车位置和起吊重量，才可以计算出用于判断载重是否安全的力矩值。传感器需要安装在塔式起重机外部，在高空运行时容易发生损坏，且需要在塔式起重机外部设置专门的安装结构，较为不便。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种用于塔式起重机的无需外部传感器的力矩检测方法，无需设置外部传感器即可实现塔式起重机起吊力矩的检测。

为了实现上述目的，设计一种用于塔式起重机的无需外部传感器的力矩检测方法，所述的方法如下：对塔式起重机进行标定测试，记录塔式起重机无载重时的倾斜角度和若干不同起吊力矩值时塔式起重机的倾斜角度，从而获得不同起吊力矩值时塔式起重机的倾角值，并通过曲线拟合获得塔式起重机的起吊力矩与倾角值之间的关系曲线，从而通过倾角值对起吊力矩进行表征。

本发明还具有如下优选的技术方案：

在0-100％的起吊力矩值间均匀的选取若干起吊力矩值进行标定测试。

所述的方法包括如下步骤：步骤a.记录塔式起重机无载重时的倾斜角度t₀、吊起额定力矩值20％的载重时的倾斜角度t₁、吊起额定力矩值40％的载重时的倾斜角度t₂、吊起额定力矩值60％的载重时的倾斜角度t₃、吊起额定力矩值80％的载重时的倾斜角度t₄、吊起额定力矩值100％的载重时的倾斜角度t₅，并从而获得塔式起重机无载重时的倾角值t₀、吊起额定力矩值20％的载重时的倾角值t₁-t₀、吊起额定力矩值40％的载重时的倾角值t₂-t₀、吊起额定力矩值60％的载重时的倾角值t₃-t₀、吊起额定力矩值80％的载重时的倾角值t₄-t₀和吊起额定力矩值100％的载重时的倾角值t₅-t₀；而后通过插值法得到力矩值与倾角值的对应曲线，从而通过倾角值获得塔式起重机的力矩值。

所述的方法还包括如下步骤：步骤b.塔式起重机正常工作开始，记录塔式起重机的初始倾斜角度t_s，当塔式起重机起吊后，记录塔式起重机的最终倾斜角度t_e，则当前起吊的倾斜角值t＝t_e-t_s；通过力矩值与倾角值的对应曲线获得当前起吊的倾斜角值t所对应的力矩值。

所述的方法在塔式起重机的驾驶舱内固定设置传感设备，从而通过对传感设备倾斜角度的测量得到塔式起重机的倾斜角度。

本发明同现有技术相比，其优点在于：无需设置外部传感器，传感器设置于驾驶室室内即可，在高空运行时不容易发生损坏，即使发生损坏更换维修也十分便捷，且不需要在塔式起重机外部设置专门的安装结构。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明，这种方法的原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

塔式起重机由于安装精度等问题具备初始形变，而且倾斜角度会随着时间而变化，同时最大力矩值下对应的倾斜值与塔机本身相关，可以通过标定进行确定。因此本实施方式提供一种无需外部传感器的力矩检测方法，无需设置外部传感器即能实现塔式起重机的起吊力矩检测，本方法通过传感设备测量塔式起重机不同起吊力矩下的倾斜角度，并得到不同起吊力矩使塔式起重机产生的倾角值，以实现标定，从而用倾角值来表征起吊力矩，例如传感设备内可以内置六维传感器(3维加速度与3维陀螺仪)，通过融合算法得出表征传感器本身姿态的欧拉角，计算欧拉角的方法为公知技术，本实施方式不多做赘述，由于传感器本身用刚性连接的方式固定在塔式起重机的驾驶舱内，因此其倾斜角度即为塔式起重机的倾斜角度。由此本实施方式无需布置任何外部传感器，仅需于驾驶舱内安置一简单设备即可完成力矩检测，安装简单维护方便。本实施方式中本方法的工作流程如下：

1、塔式起重机无载重时，传感设备记录倾斜角度t₀。

2、使塔机吊起额定力矩值20％的载重，记录此时的倾斜角度t₁。

3、持续使塔机吊起额定力矩值的40％、60％、80％、100％，分别记录倾斜角度t₂～t₅。

4、对应0、20％、40％、60％、80％、100％的起吊力矩值，得到6个倾角值：t₀，t₁-t₀，t₂-t₀，…，t₅-t₀。

5、正常操作中，当驾驶员起吊重物时，传感设备与塔式起重机的控制器信号相连，当塔式起重机开始运作时，通过传感设备通过读取操纵杆动作指令，判定起吊开始，或者塔式起重机的运作开始时，会同时向传感设备发出信号控制器开始记录倾斜角度，从而在运作开始时记录当时的初始倾斜角度t_s。

6、随着起吊进行，重物会被拉起并最终离开地面，倾斜角会产生一个由t_s逐渐增大，并最终稳定的过程，其稳定值为t_e。

7、此次起吊表征力矩的倾斜角t＝t_e-t_s。

8、根据第四步中测得的6个数据点，通过线性插值算法可以得到力矩-角度对应曲线，通过此曲线，即可反查得到倾斜角t对应的力矩，此力矩即为此次的起吊力矩值。

Claims

1.一种用于塔式起重机的无需外部传感器的力矩检测方法，其特征在于所述的方法如下：对塔式起重机进行标定测试，记录塔式起重机无载重时的倾斜角度和若干不同起吊力矩值时塔式起重机的倾斜角度，从而获得不同起吊力矩值时塔式起重机的倾角值，并通过曲线拟合获得塔式起重机的起吊力矩与倾角值之间的关系曲线，从而通过倾角值对起吊力矩进行表征。

2.如权利要求1所述的一种用于塔式起重机的无需外部传感器的力矩检测方法，其特征在于在0-100％的起吊力矩值间均匀的选取若干起吊力矩值进行标定测试。

3.如权利要求2所述的一种用于塔式起重机的无需外部传感器的力矩检测方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤：

步骤a.记录塔式起重机无载重时的倾斜角度t₀、吊起额定力矩值20％的载重时的倾斜角度t₁、吊起额定力矩值40％的载重时的倾斜角度t₂、吊起额定力矩值60％的载重时的倾斜角度t₃、吊起额定力矩值80％的载重时的倾斜角度t₄、吊起额定力矩值100％的载重时的倾斜角度t₅，并从而获得塔式起重机无载重时的倾角值t₀、吊起额定力矩值20％的载重时的倾角值t₁-t₀、吊起额定力矩值40％的载重时的倾角值t₂-t₀、吊起额定力矩值60％的载重时的倾角值t₃-t₀、吊起额定力矩值80％的载重时的倾角值t₄-t₀和吊起额定力矩值100％的载重时的倾角值t₅-t₀；

而后通过插值法得到力矩值与倾角值的对应曲线，从而通过倾角值获得塔式起重机的力矩值。

4.如权利要求3所述的一种用于塔式起重机的无需外部传感器的力矩检测方法，其特征在于所述的方法还包括如下步骤：

步骤b.塔式起重机正常工作开始，记录塔式起重机的初始倾斜角度t_s，当塔式起重机起吊后，记录塔式起重机的最终倾斜角度t_e，则当前起吊的倾斜角值t＝t_e-t_s；通过力矩值与倾角值的对应曲线获得当前起吊的倾斜角值t所对应的力矩值。

5.如权利要求1所述的一种用于塔式起重机的无需外部传感器的力矩检测方法，其特征在于所述的方法在塔式起重机的驾驶舱内固定设置传感设备，从而通过对传感设备倾斜角度的测量得到塔式起重机的倾斜角度。