CN114017494A - 一种减速机速比切换装置、方法及起重机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种减速机速比切换装置、方法及起重机，通过设置包括两个输出部件的减速机以实现减速机速比的切换，从而实现减速机输出转速的调整，以实现高速和低速之间的切换，并且在两个输出部件处设置输出状态检测器，以检测输出部件与动力输入齿轮的连接状态，以确保在速比切换后动力输入部件与输出部件连接成功，保证速比切换成功，避免减速机在切换速比的过程中，动力输入部件与输出部件连接不准而导致磨损严重或导致速比切换不成功。

Description

一种减速机速比切换装置、方法及起重机

技术领域

本申请涉及减速机技术领域，具体涉及一种减速机速比切换装置、方法及起重机。

背景技术

随着智能化的不断发展，越来越多的工程车辆也采用了智能化的控制方式，例如设置于海岸边的高架起重机等设备。起重机的作用是装卸货船或堆场里的货物，其作业过程是利用吊具抓取货物以实现装卸，而吊具抓取货物的过程中需要利用驱动机构将吊具驱动至特定位置以实现货物的抓取和卸载。起重机往往不是针对同一种货物的装卸，也就是说，其抓取的货物的重量往往不同。对于较重的货物，为了安全考虑，吊具抓取货物后需要以较慢的速度移动；而对于较轻的货物，为了效率考虑，吊具抓取货物后需要以较快的速度移动。现有的起重机的吊具大多是单一移动速度，从而导致其适用工况少、作业效率低。

发明内容

为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种减速机速比切换装置、方法及起重机，解决了上述起重机的作业效率低的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种减速机速比切换装置，其特征在于，所述减速机包括动力输入部件、空挡输出部件、第一输出部件、第二输出部件、输出状态检测器；所述空挡输出部件、第一输出部件、第二输出部件分别与所述动力输入部件传动连接以实现所述减速机的空挡状态、第一输出状态、第二输出状态；所述输出状态检测器设置于所述空挡输出部件、所述第一输出部件和所述第二输出部件处，用于检测所述减速机的输出状态；其中，所述减速机速比切换装置包括：指令生成模块，用于生成速比切换指令；其中所述速比切换指令用于将所述减速机由所述第一输出状态切换为所述第二输出状态；指令执行模块，用于执行所述速比切换指令；检测模块，用于获取所述输出状态检测器的检测结果；以及切换确定模块，用于当所述检测结果为所述减速机的输出状态为所述第二输出状态时，确定所述减速机的速比切换完成。

在一实施例中，所述动力输入部件包括动力输入齿轮，所述空挡输出部件包括空挡输出齿轮，所述第一输出部件包括第一输出齿轮，所述第二输出部件包括第二输出齿轮；所述空挡输出齿轮、所述第一输出齿轮、所述第二输出齿轮分别与所述动力输入齿轮啮合以实现所述减速机的所述空挡状态、所述第一输出状态、所述第二输出状态；其中，所述切换确定模块进一步配置为：当所述检测结果为所述第二输出齿轮与所述动力输入齿轮啮合成功时，确定减速机的速比切换完成。

在一实施例中，所述输出状态检测器包括空挡检测器、第一检测器和第二检测器，所述空挡检测器设置于所述空挡输出齿轮处，用于检测所述空挡输出齿轮与所述动力输入齿轮的啮合状态，所述第一检测器设置于所述第一输出齿轮处，用于检测所述第一输出齿轮与所述动力输入齿轮的啮合状态，所述第二检测器设置于所述第二输出齿轮处，用于检测所述第二输出齿轮与所述动力输入齿轮的啮合状态；其中，所述检测模块进一步配置为：获取所述第二检测器的第二检测结果；所述切换确定模块进一步配置为：当所述第二检测结果为所述第二输出齿轮与所述动力输入齿轮啮合成功时，确定所述减速机的速比切换完成。

在一实施例中，所述减速机速比切换装置还包括：空挡切换模块，用于当所述第二检测结果为所述第二输出齿轮与所述动力输入齿轮啮合不成功时，将所述减速机切换至所述空挡状态；以及再次切换模块，用于将所述减速机由所述空挡状态切换至所述第二输出状态。

在一实施例中，所述检测模块进一步配置为：获取所述第一检测器的第一检测结果；以及当所述第一检测结果为所述第一输出齿轮与所述动力输入齿轮脱离时，获取所述第二检测器的所述第二检测结果。

在一实施例中，所述空挡切换模块进一步配置为：当所述第一检测结果为所述第一输出齿轮与所述动力输入齿轮啮合时，将所述减速机切换至所述空挡状态；所述再次切换模块进一步配置为：将所述减速机由所述空挡状态切换至所述第二输出状态。

在一实施例中，所述减速机速比切换装置还包括：负载获取模块，用于获取当前负载状态；其中所述当前负载状态包括所述当前负载的重量和/或所述当前负载的延伸幅度；其中，所述指令执行模块进一步配置为：当所述当前负载状态满足预设负载条件时，执行所述速比切换指令。

在一实施例中，所述减速机速比切换装置还包括：负载获取模块，用于获取当前负载状态；其中所述当前负载状态包括所述当前负载的重量和/或所述当前负载的延伸幅度；其中，所述指令生成模块进一步配置为：当所述当前负载状态满足预设负载条件时，生成所述速比切换指令。

在一实施例中，所述检测模块进一步配置为：在预设时间内获取脉冲信号；其中所述脉冲信号为所述第二检测器发出，且表征所述第二输出齿轮与所述动力输入齿轮啮合成功的信号。

在一实施例中，所述减速机速比切换装置还包括：制动状态获取模块，用于获取当前制动状态；其中所述当前制动状态表征所述减速机对应的制动器处于闭合状态或开启状态；其中，所述指令执行模块进一步配置为：当所述制动器处于所述闭合状态时，执行所述速比切换指令。

根据本申请的另一个方面，提供了一种减速机速比切换方法，所述减速机包括动力输入部件、空挡输出部件、第一输出部件、第二输出部件、输出状态检测器；所述空挡输出部件、第一输出部件、第二输出部件分别与所述动力输入部件传动连接以实现所述减速机的空挡状态、第一输出状态、第二输出状态；所述输出状态检测器设置于所述空挡输出部件、所述第一输出部件和所述第二输出部件处，用于检测所述减速机的输出状态；其中，所述减速机速比切换方法包括：生成速比切换指令；其中所述速比切换指令用于将所述减速机由所述第一输出状态切换为所述第二输出状态；执行所述速比切换指令；获取所述输出状态检测器的检测结果；以及当所述检测结果为所述减速机的输出状态为所述第二输出状态时，确定所述减速机的速比切换完成。

根据本申请的另一个方面，提供了一种起重机，包括：起重机本体；吊具，所述吊具设置于所述起重机本体上，用于抓取和运输负载；起重驱动器，所述起重驱动器设置于所述起重机本体上，用于驱动所述吊具的运行，所述起重驱动器包括减速机；以及控制器，所述控制器与所述减速机连接，所述控制器包括上述任一项所述的减速机速比切换装置。

本申请提供的减速机速比切换装置、方法及起重机，通过设置包括两个输出部件的减速机以实现减速机速比的切换，从而实现减速机输出转速的调整，以实现高速和低速之间的切换，并且在两个输出部件处设置输出状态检测器，以检测输出部件与动力输入部件的连接状态，以确保在速比切换后动力输入部件与输出部件连接成功，保证速比切换成功，避免减速机在切换速比的过程中，动力输入部件与输出部件连接不准而导致磨损严重或导致速比切换不成功。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1a是本申请提供的减速机在空挡状态检测器的状态示意图。

图1b是本申请提供的减速机在第一输出状态检测器的状态示意图。

图1c是本申请提供的减速机在第二输出状态检测器的状态示意图。

图2是本申请一示例性实施例提供的减速机速比切换装置的结构示意图。

图3是本申请另一示例性实施例提供的减速机速比切换装置的结构示意图。

图4是本申请一示例性实施例提供的减速机速比切换方法的流程示意图。

图5是本申请另一示例性实施例提供的减速机速比切换方法的流程示意图。

图6是本申请另一示例性实施例提供的减速机速比切换方法的流程示意图。

图7是本申请另一示例性实施例提供的减速机速比切换方法的流程示意图。

图8是本申请另一示例性实施例提供的减速机速比切换方法的流程示意图。

图9是本申请另一示例性实施例提供的减速机速比切换方法的流程示意图。

图10是本申请另一示例性实施例提供的减速机速比切换方法的流程示意图。

图11是本申请一示例性实施例提供的电子设备的结构图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。

申请概述

随着海运事业的不断发展，岸边高架起重机的适用也越来越多，然而由于高架起重机为重型机械设备，其占地和成本都较高。对于一个码头而言，起重机的数量不易过多，因为码头空间有限，而且码头的承重能力也有限。而海运货物的种类却越来越多，其中包括较重的货物和较轻的货物，数量不多的起重机完成种类越来越多的货物的装卸，就需要起重机能够适应不同种类货物的装卸。

为了满足日益增加的海运货物的装卸需求，就需要起重机的装卸效率尽可能高，提高起重机的装卸速度的主要手段为提高吊具的移动速度。然而，吊具在抓取货物后移动速度过快将会有安全隐患，因此，通常情况下，都将吊具的移动速度设定为满载时的安全速度。这样，对于较轻的货物或者吊具在空载状态下也会以安全速度移动，从而导致装卸效率较低。

为了解决该问题，可以根据货物重量调整吊具的移动速度，起重机通常采用减速机实现减速，而减速机调整速度会存在一定的风险，例如调整不成功，将影响装卸效率。特别是对于抓取货物的状态，若调整不成功，很可能会存在安全隐患。若采用多个电机或多个减速机，将导致整个起重机的结构较为复杂，控制难度增加且故障点也相应增加，从而也会导致安全性降低，另外也会增加成本。

出于实现吊具移动速度的调整和安全性、成本考虑，本申请提出了一种起重机及对于的减速机速比切换方法和装置，通过设置多个挡位(包括低速挡位和高速挡位)，即减速机的速比，根据实际吊具移动速度的需求来调整减速机的速比，从而在保证安全性的前提下提高作业效率；并且在各个挡位对于的齿轮处设置检测器以检测挡位切换是否成功，从而避免换挡不成功的运行给齿轮和整个起重机所带来的损耗。

示例性系统

本申请所提供的减速机速比切换装置设置于起重机的控制器上；其中该起重机包括：起重机本体、吊具、起重驱动器以及控制器。其中，吊具设置于起重机本体上，用于抓取和运输负载，起重驱动器设置于起重机本体上，用于驱动吊具的运行，起重驱动器包括减速机，控制器与减速机连接，用于控制减速机执行速比切换。

其中，减速机包括动力输入部件、空挡输出部件、第一输出部件、第二输出部件、输出状态检测器；空挡输出部件、第一输出部件、第二输出部件分别与动力输入部件连接以实现减速机的空挡状态(如图1a所示)、第一输出状态(如图1b所示)、第二输出状态(如图1c所示)，输出状态检测器设置于空挡输出部件、第一输出部件、第二输出部件处，用于检测减速机的输出状态。优选的，动力输入部件包括动力输入齿轮，空挡输出部件包括空挡输出齿轮，第一输出部件包括第一输出齿轮，第二输出部件包括第二输出齿轮；空挡输出齿轮、第一输出齿轮、第二输出齿轮分别与动力输入齿轮啮合以实现减速机的空挡状态、第一输出状态、第二输出状态；输出状态检测器可以包括空挡检测器1、第一检测器2和第二检测器3，空挡检测1器设置于空挡输出齿轮处，用于检测空挡输出齿轮与动力输入齿轮的啮合状态，第一检测器2设置于第一输出齿轮处，用于检测第一输出齿轮与动力输入齿轮的啮合状态，第二检测器3设置于第二输出齿轮处，用于检测第二输出齿轮与动力输入齿轮的啮合状态。具体的，第一检测器2和第二检测器3可以是高精度、高可靠性的电感式接近开关，推杆4通过改变其角度和行程来调整动力输入齿轮与不同输出齿轮的啮合关系，然后根据动力输入齿轮(例如轮齿)与对应的输出齿轮(例如齿槽)的接近距离来确定动力输入齿轮与对应的输出齿轮的啮合状态。优选地，第一检测器2可以包括两个接近开关，分别设置于第一输出齿轮的两个不同位置处(例如临近的两个齿槽处)，类似的，第二检测器3也可以包括两个接近开关，分别设置于第二输出齿轮的两个不同位置处(例如临近的两个齿槽处)。利用两个接近开关可以更为准确的获知动力输入齿轮与输出齿轮的啮合状态。

通过设置包括两个输出齿轮的减速机以实现减速机速比的切换，从而实现减速机输出转速的调整，以实现高速和低速之间的切换，并且在两个输出齿轮处分别设置检测器，以检测输出齿轮与动力输入齿轮的啮合状态，以确保在速比切换后动力输入齿轮与输出齿轮啮合成功，保证速比切换成功，避免减速机在切换速比的过程中，动力输入齿轮与输出齿轮啮合不准而导致齿轮磨损严重或导致速比切换不成功。

示例性装置

图2是本申请一示例性实施例提供的减速机速比切换装置的结构示意图。该减速机速比切换装置设置于上述起重机上，可以为上述控制器；如图2所示，该减速机速比切换装置90包括：指令生成模块91，用于生成速比切换指令；其中速比切换指令用于将减速机由第一输出状态切换为第二输出状态；指令执行模块92，用于执行速比切换指令；检测模块93，用于获取检测器的检测结果；以及切换确定模块94，用于当检测结果为减速机的输出状态为第二输出状态时，确定减速机的速比切换完成。

本申请提供的减速机速比切换装置，通过设置包括两个输出齿轮的减速机以实现减速机速比的切换，从而实现减速机输出转速的调整，以实现高速和低速之间的切换，并且在两个输出齿轮处分别设置检测器，以检测输出齿轮与动力输入齿轮的啮合状态，以确保在速比切换后动力输入齿轮与输出齿轮啮合成功，保证速比切换成功，避免减速机在切换速比的过程中，动力输入齿轮与输出齿轮啮合不准而导致齿轮磨损严重或导致速比切换不成功。

在一实施例中，动力输入部件包括动力输入齿轮，空挡输出部件包括空挡输出齿轮，第一输出部件包括第一输出齿轮，第二输出部件包括第二输出齿轮；空挡输出齿轮、第一输出齿轮、第二输出齿轮分别与动力输入齿轮啮合以实现减速机的空挡状态、第一输出状态、第二输出状态；其中，切换确定模块94可以进一步配置为：当检测结果为第二输出齿轮与动力输入齿轮啮合成功时，确定减速机的速比切换完成。

在一实施例中，输出状态检测器包括空挡检测器、第一检测器和第二检测器，空挡检测器设置于空挡输出齿轮处，用于检测空挡输出齿轮与动力输入齿轮的啮合状态，第一检测器设置于第一输出齿轮处，用于检测第一输出齿轮与动力输入齿轮的啮合状态，第二检测器设置于第二输出齿轮处，用于检测第二输出齿轮与动力输入齿轮的啮合状态；其中，检测模块93可以进一步配置为：获取第二检测器的第二检测结果；切换确定模块94可以进一步配置为：当第二检测结果为第二输出齿轮与动力输入齿轮啮合成功时，确定减速机的速比切换完成。

在一实施例中，检测模块93可以进一步配置为：在预设时间内获取脉冲信号；其中脉冲信号为第二检测器发出，且表征第二输出齿轮与动力输入齿轮啮合成功的信号。

例如，当执行速比切换指令之后的1.5秒内第二检测器若检测到动力输入齿轮(即动力输入齿轮与第二输出齿轮啮合成功)，则第二检测器发出一次脉冲信号给控制器，以表示第二检测结果。而当执行速比切换指令之后的1.5秒内第二检测器若未检测到动力输入齿轮(即动力输入齿轮与第二输出齿轮啮合不成功)，则第二检测器不发出脉冲信号给控制器。

图3是本申请另一示例性实施例提供的减速机速比切换装置的结构示意图。如图3所示，该减速机速比切换装置90还可以包括：空挡切换模块95，用于当第二检测结果为第二输出齿轮与动力输入齿轮啮合不成功时，将减速机切换至空挡状态；再次切换模块96，用于将减速机由空挡状态切换至第二输出状态。

当减速机执行速比切换指令后，当控制器在预设时间内未接收到第二检测器发出的脉冲信号，即说明第二检测器检测到第二输出齿轮与动力输入齿轮啮合不成功(例如第二输出齿轮与动力输入齿轮完全不啮合，或第二输出齿轮与动力输入齿轮部分啮合)。若此时直接运行将无法实现对应速度的运行，甚至会造成减速机齿轮的损坏。因此，本申请在检测到第二输出齿轮与动力输入齿轮啮合不成功时，将减速机切换至空挡状态。由于减速机在空挡状态时其推杆的角度和行程是固定的，且减速机由空挡状态切换至第一输出状态或第二输出状态时对应的推杆的角度和行程的变化量也是固定的。因此，本申请在第一输出状态直接切换至第二输出状态不成功时，可以先切换至空挡状态，然后再由空挡状态切换至第二输出状态，以提高速比切换的成功率。

在一实施例中，如图3所示，检测模块93可以进一步配置为：获取第一检测器的第一检测结果；当第一检测结果为第一输出齿轮与动力输入齿轮脱离时，获取第二检测器的第二检测结果。

在减速机完成速比切换(即减速机由第一输出状态切换为第二输出状态)之后，通过第一检测器获取第一检测结果，以获知动力输入齿轮与第一输出齿轮的啮合状态。当第一检测结果为第一输出齿轮与动力输入齿轮脱离时，再去获取第二检测器的第二检测结果，以提高检测效率。

在一实施例中，空挡切换模块95可以进一步配置为：当第一检测结果为第一输出齿轮与动力输入齿轮啮合时，将减速机切换至空挡状态；再次切换模块96可以进一步配置为：将减速机由空挡状态切换至第二输出状态。

在减速机完成速比切换之后，第一输出齿轮仍然与动力输入齿轮啮合，说明速比切换不成功，此时可以将减速机切换至空挡状态。可以先切换至空挡状态，然后再由空挡状态切换至第二输出状态，以提高速比切换的成功率。

在一实施例中，如图3所示，该减速机速比切换装置90还可以包括：负载获取模块97，用于获取当前负载状态。对应的，指令执行模块92进一步配置为：当当前负载状态满足预设负载条件时，执行速比切换指令。

由于负载的重量越重、延伸幅度越大，移动的危险性越高，此时对应的移动速度也应该较低。因此，本申请在生成了速比切换指令(例如操作人员手动输入)之后，获取当前负载状态，即获知当前负载的重量和延伸幅度，以保证速比切换后的安全性。其中，预设负载条件为对应的输出状态下(即对应吊具的移动速度)，满足安全性前提能承受的最大负载重量范围和最大负载延伸幅度范围。例如低速状态下负载重量需要小于60吨、负载延伸幅度需要小于50米；高速状态下负载重量需要小于50吨、负载延伸幅度需要小于40米。当减速机即将切换至高速状态时，需要考虑负载是否满足高速状态下负载的重量和延伸幅度要求，只有满足要求时才能执行速比切换指令。

在一实施例中，负载获取模块97进一步配置为：获取当前负载状态；对应的，指令生成模块91进一步配置为：当当前负载状态满足预设负载条件时，生成速比切换指令。

本申请在生成速比切换指令之前(例如负载变化之后)，会获取当前负载状态，即获知当前负载的重量和延伸幅度，以保证速比切换后的安全性。当当前负载状态满足对应的输出状态的预设负载条件时，可以自行将减速机的速比切换至该输出状态，以兼顾安全性和作业效率。

在一实施例中，如图3所示，该减速机速比切换装置90还可以包括：制动状态获取模块98，用于获取当前制动状态。对应的，指令执行模块92进一步配置为：当制动器处于闭合状态时，执行速比切换指令。

为了保证安全，在切换速比过程中，需要吊具停止移动，因此，在执行速比切换指令之前，需要获知当前的制动状态，即制动器是否处于闭合状态。当制动器处于闭合状态时，即此时吊具不会继续移动，则可以执行速比切换指令，并且在速比切换成功之后，制动器开启以开始吊具的移动操作。应当理解，本申请在速比切换过程中，即使变频器获得运行指令(例如操作人员的误操作)，制动器也会一直处于闭合状态，直至速比切换完成。

示例性方法

图4是本申请一示例性实施例提供的减速机速比切换方法的流程示意图。该减速机速比切换方法应用于上述起重机的控制器中，如图4所示，该减速机速比切换方法包括如下步骤：

步骤100：生成速比切换指令；其中速比切换指令用于将减速机由第一输出状态切换为第二输出状态。

本申请中的速比切换指令可以将减速机由低速输出状态(第一输出状态)切换为高速输出状态(第二输出状态)，也可以将减速机由高速输出状态(第一输出状态)切换为低速输出状态(第二输出状态)。速比切换指令可以手动输入，即操作人员根据自己的判断，手动输入速比切换指令以调整吊具的移动速度。当然，本申请中的速比切换指令也可以是控制器根据当前负载(抓取的货物)的状态自行生成。

步骤200：执行速比切换指令。

在生成了速比切换指令后，控制器可以将执行该速比切换指令以控制减速机以实现速比切换。

步骤300：获取第二检测器的第二检测结果。

具体的，获取位于第二输出齿轮处的第二检测器的第二检测结果。在减速机完成速比切换(即减速机由第一输出状态切换为第二输出状态)之后，通过第二检测器获取第二检测结果，以获知动力输入齿轮与第二输出齿轮的啮合状态。

在一实施例中，步骤300的具体实现方式可以是：在预设时间内获取脉冲信号；其中脉冲信号为第二检测器发出，且表征第二输出齿轮与动力输入齿轮啮合成功的信号。例如，当执行速比切换指令之后的1.5秒内第二检测器若检测到动力输入齿轮(即动力输入齿轮与第二输出齿轮啮合成功)，则第二检测器发出一次脉冲信号给控制器，以表示第二检测结果。而当执行速比切换指令之后的1.5秒内第二检测器若未检测到动力输入齿轮(即动力输入齿轮与第二输出齿轮啮合不成功)，则第二检测器不发出脉冲信号给控制器。

步骤400：当第二检测结果为第二输出齿轮与动力输入齿轮啮合成功时，确定减速机的速比切换完成。

即当检测结果为减速机的输出状态已经为第二输出状态时，确定减速机的速比切换完成。当控制器接收到第二检测器在预设时间内发出的脉冲信号，即说明动力输入齿轮已经旋转至第二输出齿轮处且与第二输出齿轮啮合成功。此时，可以确定减速机的速比切换完成，控制器可以给出速比切换完成的指令，吊具可以开始移动，以提高速比切换的安全性。

本申请提供的减速机速比切换方法，通过设置包括两个输出齿轮的减速机以实现减速机速比的切换，从而实现减速机输出转速的调整，以实现高速和低速之间的切换，并且在两个输出齿轮处分别设置检测器，以检测输出齿轮与动力输入齿轮的啮合状态，以确保在速比切换后动力输入齿轮与输出齿轮啮合成功，保证速比切换成功，避免减速机在切换速比的过程中，动力输入齿轮与输出齿轮啮合不准而导致齿轮磨损严重或导致速比切换不成功。

图5是本申请另一示例性实施例提供的减速机速比切换方法的流程示意图。如图5所示，上述减速机速比切换方法还可以包括：

步骤500：当第二检测结果为第二输出齿轮与动力输入齿轮啮合不成功时，将减速机切换至空挡状态。

当减速机执行速比切换指令后，当控制器在预设时间内未接收到第二检测器发出的脉冲信号，即说明第二检测器检测到第二输出齿轮与动力输入齿轮啮合不成功(例如第二输出齿轮与动力输入齿轮完全不啮合，或第二输出齿轮与动力输入齿轮部分啮合)。若此时直接运行将无法实现对应速度的运行，甚至会造成减速机齿轮的损坏。因此，本申请在检测到第二输出齿轮与动力输入齿轮啮合不成功时，将减速机切换至空挡状态。

步骤600：将减速机由空挡状态切换至第二输出状态。

由于减速机在空挡状态时其推杆的角度和行程是固定的，且减速机由空挡状态切换至第一输出状态或第二输出状态时对应的推杆的角度和行程的变化量也是固定的。因此，本申请在第一输出状态直接切换至第二输出状态不成功时，可以先切换至空挡状态，然后再由空挡状态切换至第二输出状态，以提高速比切换的成功率。

图6是本申请另一示例性实施例提供的减速机速比切换方法的流程示意图。如图6所示，在步骤200之后，上述减速机速比切换方法还可以包括：

步骤700：获取第一检测器的第一检测结果。

在减速机完成速比切换(即减速机由第一输出状态切换为第二输出状态)之后，通过第一检测器获取第一检测结果，以获知动力输入齿轮与第一输出齿轮的啮合状态。

对应的，步骤300调整为：当第一检测结果为第一输出齿轮与动力输入齿轮脱离时，获取第二检测器的第二检测结果。

当第一检测结果为第一输出齿轮与动力输入齿轮脱离时，再去获取第二检测器的第二检测结果，以提高检测效率。

图7是本申请另一示例性实施例提供的减速机速比切换方法的流程示意图。如图7所示，上述减速机速比切换方法还可以包括：

步骤800：当第一检测结果为第一输出齿轮与动力输入齿轮啮合时，将减速机切换至空挡状态。

在减速机完成速比切换之后，第一输出齿轮仍然与动力输入齿轮啮合，说明速比切换不成功，此时可以将减速机切换至空挡状态。

步骤900：将减速机由空挡状态切换至第二输出状态。

在第一输出状态直接切换至第二输出状态不成功时，可以先切换至空挡状态，然后再由空挡状态切换至第二输出状态，以提高速比切换的成功率。

图8是本申请另一示例性实施例提供的减速机速比切换方法的流程示意图。如图8所示，在步骤200之前，上述减速机速比切换方法还可以包括：

步骤1000：获取当前负载状态。

其中，当前负载状态包括当前负载的重量和/或当前负载的延伸幅度。由于负载的重量越重、延伸幅度越大，移动的危险性越高，此时对应的移动速度也应该较低。因此，本申请在生成了速比切换指令(例如操作人员手动输入)之后，获取当前负载状态，即获知当前负载的重量和延伸幅度，以保证速比切换后的安全性。

对应的，步骤200调整为：当当前负载状态满足预设负载条件时，执行速比切换指令。

其中，预设负载条件为对应的输出状态下(即对应吊具的移动速度)，满足安全性前提能承受的最大负载重量范围和最大负载延伸幅度范围。例如低速状态下负载重量需要小于60吨、负载延伸幅度需要小于50米；高速状态下负载重量需要小于50吨、负载延伸幅度需要小于40米。当减速机即将切换至高速状态时，需要考虑负载是否满足高速状态下负载的重量和延伸幅度要求，只有满足要求时才能执行速比切换指令。

图9是本申请另一示例性实施例提供的减速机速比切换方法的流程示意图。如图9所示，在步骤100之前，上述减速机速比切换方法还可以包括：

步骤1100：获取当前负载状态。

本申请在生成速比切换指令之前(例如负载变化之后)，会获取当前负载状态，即获知当前负载的重量和延伸幅度，以保证速比切换后的安全性。

对应的，步骤100调整为：当当前负载状态满足预设负载条件时，生成速比切换指令。

当当前负载状态满足对应的输出状态的预设负载条件时，可以自行将减速机的速比切换至该输出状态，以兼顾安全性和作业效率。

图10是本申请另一示例性实施例提供的减速机速比切换方法的流程示意图。如图10所示，在步骤200之前，上述减速机速比切换方法还可以包括：

步骤1200：获取当前制动状态。

其中，当前制动状态表征减速机对应的制动器处于闭合状态或开启状态。为了保证安全，在切换速比过程中，需要吊具停止移动，因此，在执行速比切换指令之前，需要获知当前的制动状态，即制动器是否处于闭合状态。

对应的，步骤200调整为：当制动器处于闭合状态时，执行速比切换指令。

当制动器处于闭合状态时，即此时吊具不会继续移动，则可以执行速比切换指令，并且在速比切换成功之后，制动器开启以开始吊具的移动操作。应当理解，本申请在速比切换过程中，即使变频器获得运行指令(例如操作人员的误操作)，制动器也会一直处于闭合状态，直至速比切换完成。

示例性电子设备

下面，参考图11来描述根据本申请实施例的电子设备。该电子设备可以是第一设备和第二设备中的任一个或两者、或与它们独立的单机设备，该单机设备可以与第一设备和第二设备进行通信，以从它们接收所采集到的输入信号。

图11图示了根据本申请实施例的电子设备的框图。

如图11所示，电子设备10包括一个或多个处理器11和存储器12。

处理器11可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备10中的其他组件以执行期望的功能。

存储器12可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器11可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本申请的各个实施例的减速机速比切换方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如输入信号、信号分量、噪声分量等各种内容。

在一个示例中，电子设备10还可以包括：输入装置13和输出装置14，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。

在该电子设备是单机设备时，该输入装置13可以是通信网络连接器，用于从第一设备和第二设备接收所采集的输入信号。

此外，该输入装置13还可以包括例如键盘、鼠标等等。

该输出装置14可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出装置14可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图11中仅示出了该电子设备10中与本申请有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备10还可以包括任何其他适当的组件。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (12)

1.一种减速机速比切换装置，其特征在于，所述减速机包括动力输入部件、空挡输出部件、第一输出部件、第二输出部件、输出状态检测器；所述空挡输出部件、第一输出部件、第二输出部件分别与所述动力输入部件传动连接以实现所述减速机的空挡状态、第一输出状态、第二输出状态；所述输出状态检测器设置于所述空挡输出部件、所述第一输出部件和所述第二输出部件处，用于检测所述减速机的输出状态；

其中，所述减速机速比切换装置包括：

指令生成模块，用于生成速比切换指令；其中所述速比切换指令用于将所述减速机由所述第一输出状态切换为所述第二输出状态；

指令执行模块，用于执行所述速比切换指令；

检测模块，用于获取所述输出状态检测器的检测结果；以及

切换确定模块，用于当所述检测结果为所述减速机的输出状态为所述第二输出状态时，确定所述减速机的速比切换完成。

2.根据权利要求1所述的减速机速比切换装置，其特征在于，所述动力输入部件包括动力输入齿轮，所述空挡输出部件包括空挡输出齿轮，所述第一输出部件包括第一输出齿轮，所述第二输出部件包括第二输出齿轮；所述空挡输出齿轮、所述第一输出齿轮、所述第二输出齿轮分别与所述动力输入齿轮啮合以实现所述减速机的所述空挡状态、所述第一输出状态、所述第二输出状态；

其中，所述切换确定模块进一步配置为：当所述检测结果为所述第二输出齿轮与所述动力输入齿轮啮合成功时，确定减速机的速比切换完成。

3.根据权利要求2所述的减速机速比切换装置，其特征在于，所述输出状态检测器包括空挡检测器、第一检测器和第二检测器，所述空挡检测器设置于所述空挡输出齿轮处，用于检测所述空挡输出齿轮与所述动力输入齿轮的啮合状态，所述第一检测器设置于所述第一输出齿轮处，用于检测所述第一输出齿轮与所述动力输入齿轮的啮合状态，所述第二检测器设置于所述第二输出齿轮处，用于检测所述第二输出齿轮与所述动力输入齿轮的啮合状态；

其中，所述检测模块进一步配置为：获取所述第二检测器的第二检测结果；所述切换确定模块进一步配置为：当所述第二检测结果为所述第二输出齿轮与所述动力输入齿轮啮合成功时，确定所述减速机的速比切换完成。

4.根据权利要求3所述的减速机速比切换装置，其特征在于，还包括：

空挡切换模块，用于当所述第二检测结果为所述第二输出齿轮与所述动力输入齿轮啮合不成功时，将所述减速机切换至所述空挡状态；以及

再次切换模块，用于将所述减速机由所述空挡状态切换至所述第二输出状态。

5.根据权利要求4所述的减速机速比切换装置，其特征在于，所述检测模块进一步配置为：

获取所述第一检测器的第一检测结果；以及

当所述第一检测结果为所述第一输出齿轮与所述动力输入齿轮脱离时，获取所述第二检测器的所述第二检测结果。

6.根据权利要求5所述的减速机速比切换装置，其特征在于，所述空挡切换模块进一步配置为：当所述第一检测结果为所述第一输出齿轮与所述动力输入齿轮啮合时，将所述减速机切换至所述空挡状态；

所述再次切换模块进一步配置为：将所述减速机由所述空挡状态切换至所述第二输出状态。

7.根据权利要求1所述的减速机速比切换装置，其特征在于，还包括：

负载获取模块，用于获取当前负载状态；其中所述当前负载状态包括所述当前负载的重量和/或所述当前负载的延伸幅度；

其中，所述指令执行模块进一步配置为：

当所述当前负载状态满足预设负载条件时，执行所述速比切换指令。

8.根据权利要求1所述的减速机速比切换装置，其特征在于，还包括：

负载获取模块，用于获取当前负载状态；其中所述当前负载状态包括所述当前负载的重量和/或所述当前负载的延伸幅度；

其中，所述指令生成模块进一步配置为：

当所述当前负载状态满足预设负载条件时，生成所述速比切换指令。

9.根据权利要求3所述的减速机速比切换装置，其特征在于，所述检测模块进一步配置为：

在预设时间内获取脉冲信号；其中所述脉冲信号为所述第二检测器发出，且表征所述第二输出齿轮与所述动力输入齿轮啮合成功的信号。

10.根据权利要求1所述的减速机速比切换装置，其特征在于，还包括：

制动状态获取模块，用于获取当前制动状态；其中所述当前制动状态表征所述减速机对应的制动器处于闭合状态或开启状态；

其中，所述指令执行模块进一步配置为：

当所述制动器处于所述闭合状态时，执行所述速比切换指令。

11.一种减速机速比切换方法，其特征在于，所述减速机包括动力输入部件、空挡输出部件、第一输出部件、第二输出部件、输出状态检测器；所述空挡输出部件、第一输出部件、第二输出部件分别与所述动力输入部件传动连接以实现所述减速机的空挡状态、第一输出状态、第二输出状态；所述输出状态检测器设置于所述空挡输出部件、所述第一输出部件和所述第二输出部件处，用于检测所述减速机的输出状态；

其中，所述减速机速比切换方法包括：

生成速比切换指令；其中所述速比切换指令用于将所述减速机由所述第一输出状态切换为所述第二输出状态；

执行所述速比切换指令；

获取所述输出状态检测器的检测结果；以及

当所述检测结果为所述减速机的输出状态为所述第二输出状态时，确定所述减速机的速比切换完成。

12.一种起重机，其特征在于，包括：

起重机本体；

吊具，所述吊具设置于所述起重机本体上，用于抓取和运输负载；

起重驱动器，所述起重驱动器设置于所述起重机本体上，用于驱动所述吊具的运行，所述起重驱动器包括减速机；以及

控制器，所述控制器与所述减速机连接，所述控制器包括上述权利要求1-10中任一项所述的减速机速比切换装置。

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