CN112723170B - 起重机的起臂方法、起臂操作系统及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了起重机的起臂方法、起臂操作系统及起重机。起重机的起臂方法包括：驱动起重机的臂架进行转动以执行起臂操作，从而起吊位于所述臂架的自由端的滑轮组；响应于所述臂架与起重机所在平面之间的臂架角度超过预设角度，停止所述臂架的起臂操作，并使所述滑轮组下降以与位于起重机所在平面上的吊钩连接；通过所述滑轮组带动所述吊钩共同进行起吊。通过这种方式，在前期起臂时，质量较大的吊钩并未同时起吊，而是仅对滑轮组进行起吊。当臂架角度超过预设角度使得起重机稳定而不会出现翻车或倾倒风险之后，再将滑轮组下降对吊钩进行起吊。这样，使得起重机在长臂起臂时能够提升起臂效率，并且起重机长臂起臂时降低起吊重量提高安全性。

Description

起重机的起臂方法、起臂操作系统及起重机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及起重机的起臂方法、起臂操作系统及起重机。

背景技术

目前起重机在地面条件较差或长臂起臂时，通常会建议使用辅助起重机来进行起臂操作。在起臂操作期间，当臂架角度大于一定角度(例如30°)时，吊钩才能离地；否则，如果滑轮组和吊钩一起离地，可能由于滑轮组和吊钩一起起吊时质量较大而导致起重机翻车或向前倾倒的风险。实际起臂过程中，吊钩随着臂头移动困难，通常会需要叉车移动吊钩，而在工地常用辅助吊移动吊钩。在地面条件不佳的情况下还可能全吊钩重量起臂。这样存在起臂时间长、步骤繁琐和安全性较差的问题。

发明内容

本发明提供了起重机的起臂方法、起臂操作系统及起重机，用以解决现有技术起臂过程中起臂时间相对较长、步骤较为繁琐且安全性较差的问题。

本发明第一方面提供一种起重机的起臂方法，包括：驱动起重机的臂架进行转动以执行起臂操作，从而起吊位于所述臂架的自由端的滑轮组；响应于所述臂架与起重机所在平面之间的臂架角度超过预设角度，停止所述臂架的起臂操作，并使所述滑轮组下降以与位于起重机所在平面上的吊钩连接；通过所述滑轮组带动所述吊钩共同进行起吊。

根据本发明提供的起臂方法，在停止所述臂架的起臂操作之后，还包括：驱动所述起重机移动或回转，以使起吊后的所述滑轮组位于所述吊钩的正上方，随后执行使所述滑轮组下降的操作。

根据本发明提供的起臂方法，所述驱动所述起重机移动或回转，以使起吊后的所述滑轮组位于所述吊钩的正上方的步骤，进一步包括：通过角度传感器确定所述臂架停止起臂操作后的所述臂架角度；基于所述臂架角度和所述臂架的臂长，确定所述滑轮组在起重机所在平面内的投影与所述吊钩之间的距离；以所述距离作为所述起重机的移动距离，并控制所述起重机的驱动装置进行动作。

根据本发明提供的起臂方法，还包括：基于所述臂架角度和所述臂架的臂长，确定所述滑轮组的下降高度；在起吊后的所述滑轮组位于所述吊钩的正上方之后，控制所述起重机的卷扬机构驱动所述滑轮组以所述下降高度进行下降操作。

根据本发明提供的起臂方法，还包括：通过中央计算器接收所述角度传感器感测的臂架角度，并基于所述臂架角度和所述臂架的臂长计算所述距离和所述下降高度；由所述中央计算器将所述距离和所述下降高度的信息发送至控制器，并由所述控制器控制所述驱动装置和所述卷扬机构进行自动动作。

根据本发明提供的起臂方法，还包括：驱动起重机移动至作业位置，并将与所述臂架的自由端的滑轮组相连接的所述吊钩拆除，随后执行所述起臂操作。

根据本发明提供的起臂方法，还包括：将彼此连接在一起的所述滑轮组和所述吊钩通过钢丝绳挂接在所述臂架的自由端处，随后执行驱动起重机移动至作业位置的操作，其中，所述滑轮组的重量设定为大于所述滑轮组与所述钢丝绳之间的摩擦力。

本发明第二方面提供一种执行如上所述起臂方法的起臂操作系统，包括：角度传感器，用于检测臂架与起重机所在平面之间的臂架角度；控制器，用于响应于所述臂架角度超过预设角度，停止所述臂架的起臂操作，并使滑轮组下降以与位于起重机所在平面上的吊钩连接。

根据本发明提供的起臂操作系统，还包括：中央计算器，用于接收所述角度传感器感测的臂架角度，基于所述臂架角度和所述臂架的臂长计算起吊后的所述滑轮组移动至所述吊钩的正上方时起重机所需的移动距离，并将移动距离信息发送至所述控制器，其中，所述控制器还用于基于移动距离信息控制所述起重机的驱动装置进行自动动作。

根据本发明提供的起臂操作系统，所述中央计算器还用于基于所述臂架角度和所述臂架的臂长计算起吊后的所述滑轮组所需的下降高度，并将下降高度信息发送至所述控制器，其中，所述控制器还用于基于下降高度信息控制所述起重机的卷扬机构进行自动动作。

本发明第三方面提供一种起重机，所述起重机包括如上所述的起臂操作系统。

本发明第四方面提供一种起重机，所述起重机采用如上所述的起臂方法执行起臂操作。

本发明提供的起重机的起臂方法，首先驱动起重机的臂架进行转动以执行起臂操作，此时会起吊位于臂架的自由端的滑轮组，与此同时吊钩并未被起吊；当臂架与起重机所在平面之间的臂架角度超过预设角度之后，臂架的起臂操作停止同时滑轮组下降以与位于起重机所在平面上的吊钩连接，进而可以通过滑轮组带动吊钩共同进行起吊。通过这种方式，在前期起臂时，质量较大的吊钩并未同时起吊，而是仅对滑轮组进行起吊。当臂架角度超过预设角度使得起重机稳定而不会出现翻车或倾倒风险之后，再将滑轮组下降对吊钩进行起吊。这样，使得起重机在长臂起臂时能够提升起臂效率，并且起重机长臂起臂时降低起吊重量提高安全性。

进一步，对于本发明提供的起臂操作系统及起重机，由于能够执行如上所述的起臂方法，因此同样具备如上及以下所述的各种优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的起重机的起臂方法的示意性流程图之一；

图2至图4是本发明提供的起臂方法中各步骤的示意性原理图；

图5至图7是本发明提供的起臂方法中各步骤的结构示意图；

图8是本发明提供的起臂操作系统的示意性框图；

附图标记：

100：起臂方法；            S102～S106：各步骤；

200：臂架；                202：滑轮组；

204：吊钩；                206：别针销；

208：连接销；              300：起臂操作系统；

302：角度传感器；          304：中央计算器；

306：控制器；              308：驱动装置；

310：卷扬机构；            L：臂长；

α：臂架角度；              C：投影；

D：间距；                  A：距离；

H：下降高度。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

现参见图1至图8，对本发明提供的起重机的起臂方法、起臂操作系统及起重机的实施例进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成任何特别限定。

如图1所示，本发明实施例提供了一种起重机的起臂方法100。该起臂方法100总的来说可以包括以下步骤：

S102：驱动起重机的臂架进行转动以执行起臂操作，从而起吊位于臂架的自由端的滑轮组；

S104：响应于臂架与起重机所在平面之间的臂架角度超过预设角度，停止臂架的起臂操作，并使滑轮组下降以与位于起重机所在平面上的吊钩连接；

S106：通过滑轮组带动吊钩共同进行起吊。

具体来说，根据本发明以上所述的内容可知，目前起重机在地面条件较差或长臂起臂时，通常会建议使用辅助起重机来进行起臂操作。在起臂操作期间，当臂架角度大于一定角度(例如30°)时，吊钩才能离地；否则，如果滑轮组和吊钩一起离地，可能由于滑轮组和吊钩一起起吊时质量较大而导致起重机翻车或向前倾倒的风险。这样存在起臂时间长、步骤繁琐和安全性较差的问题。

而为解决上述问题，本发明实施例的起臂方法100在执行起臂操作时，首先驱动起重机的臂架进行转动进行起臂，从而对位于臂架的自由端的滑轮组进行起吊，在此过程中用于起吊目标物的吊钩并未进行起吊动作。接着，当臂架与起重机所在平面之间的臂架角度超过预设角度时，臂架会不再转动继而使得臂架的起臂操作停止；与此同时，已经起吊的滑轮组会进行下降，从而与位于起重机所在平面上的吊钩连接，接着再由滑轮组带动吊钩共同进行起吊。

也就是说，在本发明提供的起臂方法100中，在前期起臂时，质量较大的吊钩并未随滑轮组同时起吊，而是仅对滑轮组进行起吊。当臂架角度超过预设角度使得起重机稳定而不会出现翻车或倾倒风险之后，再将滑轮组下降对吊钩进行起吊。这样，使得起重机在长臂起臂时能够提升起臂效率而无需其他设备进行辅助，并且起重机长臂起臂时降低起吊重量提高安全性。

在可选的实施例中，以上所述的预设角度可以例如为30°。当然应当理解的是，其他任意适当的预设角度都可以应用在本发明的实施方式中。需要指出的是，该预设角度可以被设定为：当臂架对滑轮组和吊钩进行起吊时，不会出现翻车或倾倒风险的角度。也就是说，当臂架起臂超过该预设角度之后，即使同时起吊滑轮组和吊钩，也不会出现如上所述的风险。

进一步地，如图2至图4并结合图5至图7所示，示出了本发明提供的起臂方法100中各步骤的示意性原理图。以下结合图2至图4以实施例的形式描述本发明起臂方法100的各步骤及相关细节。

如图2和图5所示，在起重机需要执行起臂操作以对目标物进行起吊之前，首先需要将彼此连接在一起的滑轮组202和吊钩204通过钢丝绳挂接在臂架200的自由端处。接下来，如图2至图3所示并结合图6，驱动起重机移动至作业位置，并将与臂架200的自由端的滑轮组202相连接的吊钩204拆除。随后，沿图2中箭头所示的示意性方向，执行上述的起臂操作。

在本发明的一个实施例中，可以拆下连接滑轮组202和吊钩204的别针销206和连接销208。然后，在滑轮组202和吊钩204分离后将别针销206和连接销208装在滑轮组202上。

在起臂超过预设角度之后，如图2和图3所示，臂架200的臂长L是确定的，并且起臂操作停止后的臂架200转动经过的臂架角度α也是确定的，此时起吊后的滑轮组202的位置会与吊钩204的位置出现一定的偏移，如图3所示。因此，在停止臂架200的起臂操作之后，需要驱动起重机移动(例如沿图3中箭头所示方向)或回转，以使起吊后的滑轮组202移动至位于吊钩204的正上方，如图4所示。随后，沿图4中箭头所示的示意性方向，再执行使滑轮组202下降的操作。例如，如图6和图7所示，下降滑轮组202至吊钩204处，然后用连接销208和别针销206连接滑轮组202和吊钩204。在滑轮组202和吊钩204连接完成后提升吊钩204离地。

进一步地，在本发明的一个实施例中，可以通过角度传感器来确定臂架200停止起臂操作后的臂架角度α。基于该确定的臂架角度α和臂架200的臂长L，可以确定出滑轮组202在起重机所在平面内的投影与吊钩204之间的距离。

具体来说，由于臂架200的起臂操作的转动轨迹为弧形轨迹，因此臂架200起臂时的转动轴与位于初始位置的吊钩204之间的距离与臂架200的臂长L相同，即为臂长L。在臂架200停止起臂操作之后，滑轮组202在起重机所在平面内的投影C与转动轴之间的间距D可以基于臂长L及臂架角度α通过三角函数关系而计算得出。此时可以看出，滑轮组202在起重机所在平面内的投影与吊钩204之间的距离A即为臂长L与间距D之间的差值。在获得以上距离A之后，以该距离A作为起重机的移动距离，并控制起重机的驱动装置进行动作，从而使得偏移的滑轮组202能够再次移动至吊钩204的上方，如图4所示。

进一步地，继续参见图3，在本发明的实施例中，还可以基于臂架角度α和臂架200的臂长L通过三角函数关系，确定出滑轮组202的下降高度H。接下来，在起吊后的滑轮组202移动或回转至位于吊钩204的正上方之后，可以控制起重机的卷扬机构驱动滑轮组202以该下降高度H进行下降操作，从而使得下降的滑轮组202刚好处于与吊钩204待连接的状态。这样，使得经起臂完成后的臂架200上的滑轮组202再次能够与待起吊的吊钩204恰当连接，而不会出现偏移或者存在高度差的问题。另外，如上所述的各种调节动作只需要基于角度传感器来对臂架角度α进行感测，然后再结合臂长L进行计算即可得出，无需其他过多检测设备的介入，因此判断方法更加简便高效。

进一步地，在本发明的实施例中，对于如上所述的各种操作而言，可以通过中央计算器来接收角度传感器感测的臂架角度α，并基于臂架角度α和臂架200的臂长L计算如上所述的距离A和下降高度H。接下来，可以由中央计算器将距离A和下降高度H的信息发送至控制器，并由控制器控制起重机的驱动装置和卷扬机构进行自动动作。

也就是说，中央计算器在计算得出上述距离A和下降高度H的数据之后，可以直接传输给控制器。控制器一方面可以直接操作驱动装置来使得起重机进行自动行走动作，从而使得滑轮组202移动至吊钩204的正上方；另一方面控制器可以直接操纵卷扬机构来使得滑轮组202进行自动下降，从而下降至处于与吊钩204待连接的状态。

换句话说，臂架200起臂后，起重机的移位和滑轮组202的下降均可以由控制系统进行自动运行操纵，而无需人工的介入。这样，使得本发明的控制过程更加简便准确，并且能够避免更多的人工判断过程。

另外，在本发明的实施例中需要指出的是，在本发明的提供的起臂方法100中，首先对滑轮组202进行起吊，当臂架200转动超过预设角度之后才对吊钩104起吊，由于初始起吊时的滑轮组202的质量相对较小，因此需要对滑轮组202的重量进行设定，从而保证在起臂之后滑轮组202能够正常下降。

具体来说，滑轮组的重量可以设定为大于滑轮组202与钢丝绳之间的摩擦力。也就是说，只要保证滑轮组202的重量大于钢丝绳和滑轮组202之间摩擦力即可，即滑轮组重量>(臂架长度+1)×每米钢丝绳重量×钢丝绳和滑轮间摩擦系数×倍率×1.2÷滑轮组效率÷导向滑轮效率。

另一方面，如图8所示，本发明实施例还提供了一种执行如上所述起臂方法100的起臂操作系统300。具体来说，该起臂操作系统300包括角度传感器302、中央计算器304及控制器306。

具体来说，如图8所示，在本发明的实施例中，角度传感器302能够用于检测臂架200与起重机所在平面之间的臂架角度α。中央计算器304用于接收角度传感器302感测的臂架角度α，基于臂架角度α和臂架200的臂长L计算起吊后的滑轮组202移动至吊钩204的正上方时起重机所需的移动距离，并将移动距离信息发送至控制器306。另外，中央计算器304还用于基于臂架角度α和臂架200的臂长L计算起吊后的滑轮组202所需的下降高度，并将下降高度信息发送至控制器306。而对于控制器306而言，控制器306可以用于响应于臂架角度α超过预设角度，停止臂架200的起臂操作，并使滑轮组202下降以与位于起重机所在平面上的吊钩204连接。此外，控制器306还可以用于基于移动距离信息控制起重机的驱动装置308进行自动动作，并基于下降高度信息控制起重机的卷扬机构310进行自动动作。

此外，本发明实施例还提供了一种起重机，该起重机可以包括如上所述的起臂操作系统300。另外，本发明实施例还提供了另一种起重机，该起重机可以采用如上所述的起臂方法执行起臂操作。

对于本发明实施例提供的起臂操作系统300及起重机而言，由于能够执行如上所述的起臂方法100，因此同样具备如上及以下所述的各种优势。

以上所描述的实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种起重机的起臂方法，其特征在于，包括：

驱动起重机的臂架进行转动以执行起臂操作，从而起吊位于所述臂架的自由端的滑轮组；

响应于所述臂架与起重机所在平面之间的臂架角度超过预设角度，停止所述臂架的起臂操作，并使所述滑轮组下降以与位于起重机所在平面上的吊钩连接；

通过所述滑轮组带动所述吊钩共同进行起吊。

2.根据权利要求1所述的起臂方法，其特征在于，在停止所述臂架的起臂操作之后，还包括：

驱动所述起重机移动或回转，以使起吊后的所述滑轮组位于所述吊钩的正上方，随后执行使所述滑轮组下降的操作。

3.根据权利要求2所述的起臂方法，其特征在于，所述驱动所述起重机移动或回转，以使起吊后的所述滑轮组位于所述吊钩的正上方的步骤，进一步包括：

通过角度传感器确定所述臂架停止起臂操作后的所述臂架角度；

基于所述臂架角度和所述臂架的臂长，确定所述滑轮组在起重机所在平面内的投影与所述吊钩之间的距离；

以所述距离作为所述起重机的移动距离，并控制所述起重机的驱动装置进行动作。

4.根据权利要求3所述的起臂方法，其特征在于，还包括：

基于所述臂架角度和所述臂架的臂长，确定所述滑轮组的下降高度；

在起吊后的所述滑轮组位于所述吊钩的正上方之后，控制所述起重机的卷扬机构驱动所述滑轮组以所述下降高度进行下降操作。

5.根据权利要求4所述的起臂方法，其特征在于，还包括：

通过中央计算器接收所述角度传感器感测的臂架角度，并基于所述臂架角度和所述臂架的臂长计算所述距离和所述下降高度；

由所述中央计算器将所述距离和所述下降高度的信息发送至控制器，并由所述控制器控制所述驱动装置和所述卷扬机构进行自动动作。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的起臂方法，其特征在于，还包括：

驱动起重机移动至作业位置，并将与所述臂架的自由端的滑轮组相连接的所述吊钩拆除，随后执行所述起臂操作。

7.根据权利要求6所述的起臂方法，其特征在于，还包括：

将彼此连接在一起的所述滑轮组和所述吊钩通过钢丝绳挂接在所述臂架的自由端处，随后执行驱动起重机移动至作业位置的操作，

其中，所述滑轮组的重量设定为大于所述滑轮组与所述钢丝绳之间的摩擦力。

8.一种执行权利要求1至7中任一项所述起臂方法的起臂操作系统，其特征在于，包括：

角度传感器，用于检测臂架与起重机所在平面之间的臂架角度；

控制器，用于响应于所述臂架角度超过预设角度，停止所述臂架的起臂操作，并使滑轮组下降以与位于起重机所在平面上的吊钩连接。

9.根据权利要求8所述的起臂操作系统，其特征在于，还包括：

中央计算器，用于接收所述角度传感器感测的臂架角度，基于所述臂架角度和所述臂架的臂长计算起吊后的所述滑轮组移动至所述吊钩的正上方时起重机所需的移动距离，并将移动距离信息发送至所述控制器，

其中，所述控制器还用于基于移动距离信息控制所述起重机的驱动装置进行自动动作。

10.根据权利要求9所述的起臂操作系统，其特征在于，所述中央计算器还用于基于所述臂架角度和所述臂架的臂长计算起吊后的所述滑轮组所需的下降高度，并将下降高度信息发送至所述控制器，

其中，所述控制器还用于基于下降高度信息控制所述起重机的卷扬机构进行自动动作。

11.一种起重机，其特征在于，所述起重机包括根据权利要求8至10中任一项所述的起臂操作系统。

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