CN111268568A - 一种汽车起重机失稳紧急避险自动控制方法 - Google Patents

一种汽车起重机失稳紧急避险自动控制方法 Download PDF

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    • B66C23/88—Safety gear

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开一种汽车起重机失稳紧急避险自动控制方法，包括如下步骤：步骤一，检测汽车起重机主平台在水平面上的倾角R，用Rx、Ry分别表示汽车起重机主平台的横向倾角和纵向倾角；步骤二、计算汽车起重机的稳定系数S,步骤三、用Sx,Sy分别与两个方向上对应的Smax进行比较，Smax为预设的稳定系数阈值；当S>Smax时，控制起重机进行紧急避险操作；利用本发明的汽车起重机失稳紧急避险自动控制方法，能够实时检测汽车起重机的工作状态，判断汽车起重机是否即将发生或正在发生倾翻事故，并采取措施控制汽车起重机紧急避险或自救，进而提高汽车起重机的安全性。

Description

一种汽车起重机失稳紧急避险自动控制方法
技术领域
本技术属于工程机械安全防护领域，具体涉及一种汽车起重机失稳紧急避险自动控制方法。
背景技术
汽车起重机广泛应用于工程施工的各种领域，具有作业效率高、施工速度快、应用范围广、场地适应性好，能够灵活完成多种施工任务。
随着社会的发展，汽车起重机的施工安全日益重要，所以，汽车起重机的技术发展路线之一就是其作业的安全性。其中，汽车起重机的防倾翻控制是确保起重机施工现场人员、车辆和环境安全的重要措施。
现有技术在汽车起重机的防倾翻方面，主要依靠驾驶员的操作经验和危险发生时快速处置，一但事故发生、或者发现事故发生的前兆，并没有技术措施进行有效应对，因此也不能确保汽车起重机在任何情况下都安全，甚至对已经发生的危险完全没有技术措施。这些被遗漏的危险因素和技术措施包括：汽车起重机即将发生或正在发生倾翻事故时，汽车起重机如何采取及时有效的措施，避免发生倾翻事故或降低事故的危害。
发明内容
本发明提供一种汽车起重机失稳紧急避险自动控制方法，能够实时检测汽车起重机的工作状态，判断汽车起重机是否即将发生或正在发生倾翻事故，并采取措施控制汽车起重机紧急避险或自救，进而提高汽车起重机的安全性。本发明的技术方案如下：
一种汽车起重机失稳紧急避险自动控制方法，包括如下步骤：
步骤一，检测汽车起重机主平台在水平面上的倾角R，用Rx、Ry分别表示汽车起重机主平台的横向倾角和纵向倾角；
步骤二、计算汽车起重机的稳定系数S,
S＝a|R|+b|w|+c
其中a、b、c为预设的常系数；R为测得的倾角；w为根据倾角算得的角速度；
用Sx,Sy分别表示汽车起重机主平台的横向稳定系数和纵向稳定系数，同时计算Sx和Sy；
步骤三、用Sx,Sy分别与两个方向上对应的Smax进行比较，Smax为预设的稳定系数阈值；当S>Smax时，控制起重机进行紧急避险操作；
本发明的原理如下：
在汽车起重机上装有检测模块，用于探测和检测汽车起重机主平台的倾角信号；检测模块与汽车起重机的控制模块相连接，检测模块监测到的信号输入控制模块。
为了实现汽车起重机的失稳紧急避险安全防护，控制模块输出执行信号，执行信号用于控制模块对汽车起重机进行操作控制，以提高汽车起重机和施工现场的安全性。执行信号包括汽车起重机泵送机构驱动信号和臂架驱动信号。
检测模块对汽车起重机的工作状态进行实时监测，主要监测汽车起重机上车主平台的双向倾角；检测模块的实时数据输入到控制模块后，控制模块对检测数据进行本地实时运算，获得汽车起重机当前的实时稳定状态和危险预测；
控制模块在危险即将发生或正在发生时输出执行信号。
执行信号发送给对应的执行机构，用于操纵汽车起重机的部件或臂架动作，从而避免危险发生，提高汽车起重机的安全性。执行信号包括汽车起重机泵送机构驱动信号和汽车起重机臂架驱动信号。当上述执行信号发出时，控制器具有对上述执行机构的优先控制权。
汽车起重机上装有检测模块，包括倾角传感器，用于检测汽车起重机主平台在水平面上的倾角(Rx,Ry)，其中，Rx,Ry分别表示汽车起重机主平台的横向倾角和纵向倾角。倾角传感器的数据输入控制模块，控制模块实时计算，得出汽车起重机的稳定系数(Sx,Sy)，其中，Sx,Sy分别表示汽车起重机主平台的横向稳定系数和纵向稳定系数。
具体计算时，控制器同时计算Sx和Sy，并分别与两个方向上对应的Smax进行比较。由于在起重机的实际施工中，最多只有一个方向上发生倾翻，不会Sx和Sy同时超过Smax。
本发明有益效果如下：利用本发明的汽车起重机失稳紧急避险自动控制方法，能够实时检测汽车起重机的工作状态，判断汽车起重机是否即将发生或正在发生倾翻事故，并采取措施控制汽车起重机紧急避险或自救，进而提高汽车起重机的安全性。
附图说明
图1是本发明的控制算法流程图
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案：
本方案提供了一种汽车起重机失稳紧急避险自动控制方法，能够实时检测汽车起重机的工作状态，判断汽车起重机是否即将发生或正在发生倾翻事故，并采取措施控制汽车起重机紧急避险或自救，进而提高汽车起重机的安全性。
下面说明本方案的内容。
1、系统组成和连接关系
在汽车起重机上装有双轴倾角传感器，用于探测和检测汽车起重机主平台在水平面的两个方向上的倾角信号。
倾角传感器与汽车起重机的控制器相连接，倾角传感器监测到的角度信号输入控制器。
为了实现汽车起重机的失稳紧急避险安全防护，控制器输出执行信号。执行信号用于对汽车起重机进行紧急避险操作控制，以提高汽车起重机和施工现场的安全性。执行信号是臂架油缸的驱动信号。
2、本方案所述的安全防护系统的工作原理
倾角传感器对汽车起重机的主平台倾角进行实时监测，主要监测汽车起重机上车主平台在水平面上的双向倾角。
倾角传感器的实时数据输入到控制器后，控制器对检测数据进行本地实时运算，获得汽车起重机当前的实时稳定状态；
控制器在危险即将发生或正在发生时输出执行信号。
执行信号发送给臂架油缸，用于操纵汽车起重机臂架回收，从而避免危险发生，提高汽车起重机的安全性。当上述执行信号发出时，控制器具有对臂架油缸的优先控制权。
3、本方案工作过程中采用的控制方法
本方案的控制算法流程图如图1所示：
汽车起重机上装有倾角传感器，用于检测汽车起重机主平台在水平面上的倾角(Rx,Ry)，其中，Rx,Ry分别表示汽车起重机主平台的横向倾角和纵向倾角。倾角传感器的数据输入控制器，控制器实时计算，得出汽车起重机的稳定系数(Sx,Sy)，其中，Sx,Sy分别表示汽车起重机主平台的横向稳定系数和纵向稳定系数。
稳定系数S的计算方法如下：
S＝a|R|+b|w|+c
其中：a、b、c为预设的常系数；R为测得的倾角；w为根据倾角算得的角速度。
预设一个稳定系数阈值Smax，当S>Smax时，控制器输出执行信号，直接控制起重机进行紧急避险操作，具体为控制臂架回收，使臂架收拢。
具体计算时，控制器同时计算Sx和Sy，并分别与两个方向上对应的Smax进行比较。由于在起重机的实际施工中，最多只有一个方向上发生倾翻，不会Sx和Sy同时超过Smax。
以上是对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种汽车起重机失稳紧急避险自动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，检测汽车起重机主平台在水平面上的倾角R，用Rx、Ry分别表示汽车起重机主平台的横向倾角和纵向倾角；
步骤二、计算汽车起重机的稳定系数S,
S＝a|R|+b|w|+c
其中a、b、c为预设的常系数；R为测得的倾角；w为根据倾角算得的角速度；
用Sx,Sy分别表示汽车起重机主平台的横向稳定系数和纵向稳定系数，同时计算Sx和Sy；
步骤三、用Sx,Sy分别与两个方向上对应的Smax进行比较，Smax为预设的稳定系数阈值；当S>Smax时，控制起重机进行紧急避险操作。
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