WO2013086889A1 - 起重机回转控制的方法、装置和系统以及起重机 - Google Patents
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- WO2013086889A1 WO2013086889A1 PCT/CN2012/082392 CN2012082392W WO2013086889A1 WO 2013086889 A1 WO2013086889 A1 WO 2013086889A1 CN 2012082392 W CN2012082392 W CN 2012082392W WO 2013086889 A1 WO2013086889 A1 WO 2013086889A1
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- B66C23/62—Constructional features or details
- B66C23/84—Slewing gear
Definitions
- BACKGROUND OF THE INVENTION 1.
- the invention relates to the field of construction machinery control technology, and in particular, to a method, a device and a system for crane swing control, and a crane.
- BACKGROUND OF THE INVENTION Cranes are a common construction machine. For various cranes, there are usually legs, swivels, and booms. The boom head can be connected to the weight by wire ropes for lifting work.
- Fig. 1 is a schematic view of a hoisting and swinging structure of a crane according to the prior art.
- the leg 11, the swivel platform 12, the boom 13, the boom head 14, the sling 15 connected between the boom head and the weight, and the sling 16 are shown in Fig. 1 .
- the slewing platform rotates about a straight line L which is perpendicular to the plane of revolution and passes through the center of revolution 0 of the slewing platform.
- the swing of the crane is usually controlled based on the swing speed of the boom.
- the inventors have found that the control effect on the swing of the crane in the related art is not good in the case of the flexible connection of the hoisting weight.
- the boom head and the hoisting weight are rigid bodies, and the connection between them is a wire rope, which can be called a flexible connection.
- the flexible connection state since the arm running speed VI and the weight operating speed V2 are not the same at the start, stop and constant speed of the swing, the normal and tangential deflection of the heavy object is caused, resulting in the entire vehicle arm.
- a primary object of the present invention is to provide a method, apparatus and system for crane slewing control and a crane to solve the problem of poor slewing control of a crane for flexibly connecting hoisting weights in the prior art.
- a method of crane swing control is provided.
- the method for controlling the swing of the crane comprises: according to the rotary line speed of the current swing mechanism of the crane, the length of the swing formed by the hoisting weight and the sling, and the preset sling and vertical direction for the current working condition of the crane Angle of rotation, the rotational speed of the hoisting weight is obtained; the rotational speed of the slewing mechanism exceeds In the case where the difference in the rotational linear velocity of the hoisting weight is greater than the first predetermined value, the rotational speed of the crane is lowered.
- the included angle, ⁇ represents the rotational linear velocity of the hoisting weight, represents the rotational linear velocity of the slewing mechanism, H represents the length of the pendulum, and ⁇ represents the period of the pendulum.
- the method further comprises: increasing the rotational linear velocity of the swing mechanism of the crane if the difference is less than a second preset value.
- ⁇ indicates the rotational linear velocity of the hoisting weight
- H indicates the length of the pendulum
- ⁇ indicates the period of the pendulum.
- the adjustment module is further configured to: when the difference is less than the second preset value, increase a rotational linear velocity of the swing mechanism of the crane.
- the system of the crane swing control of the present invention comprises: an operating device for issuing an operation signal when subjected to external operation; and a control device for, during the survival of the operation signal, according to the rotational speed of the current swing mechanism of the crane, the hoisting weight
- the length of the pendulum formed by the object and the sling, and the angle between the sling which is preset for the current working condition of the crane and the vertical direction, the slewing linear velocity of the hoisting weight, and the slewing of the slewing mechanism
- the linear velocity exceeds the first predetermined value of the difference in the rotational linear velocity of the hoisting weight, the rotational speed of the crane is lowered.
- the operating device is an operating handle of the crane; or the operating device is a pedal; or the operating device is a button.
- the control device is further configured to increase a rotational linear velocity of the swing mechanism of the crane if the difference is less than a second preset value.
- a crane is provided.
- the crane of the present invention has a device for flexibly connecting the hoisting weight, and also has a system for the slewing control of the crane of the present invention.
- the rotational speed of the hoisting weight is calculated for the current working condition of the crane, and the difference between the rotational linear velocity of the hoisting weight and the rotational linear velocity of the slewing mechanism of the crane is controlled, so that the vehicle is satisfied Under the condition of stability, structural strength and rigidity, the rotation speed of the hoisting weight is controlled more accurately, which ensures the stability of the heavy object during the start, operation and stop of the swing, and the positioning, which greatly reduces the impact and weight of the heavy object.
- the tangential deflection angle and the impact load on the boom head achieve the control of the hoisting process to hoist the object.
- FIG. 1 is a schematic view of a hoisting and swiveling structure of a crane according to the prior art.
- 2 is a schematic view of a method of swing control of a crane according to an embodiment of the present invention
- FIG. 3 is a schematic view showing a running state of a swing plane according to an embodiment of the present invention
- FIG. 4 is a diagram showing a rotational speed of a swinging mechanism of a crane according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a schematic diagram of main components of a device for swing control of a crane according to an embodiment of the present invention;
- FIG. 1 is a schematic view of a hoisting and swiveling structure of a crane according to the prior art.
- 2 is a schematic view of a method of swing control of a crane according to an embodiment of the present invention
- FIG. 3 is a schematic view showing a running state of a swing plane according to an embodiment of the present invention
- FIG. 4 is a diagram showing a rotation
- FIG. 6 is a schematic diagram of main components of a system for swing control of a crane according to an embodiment of the present invention
- 7 is a schematic view of the operation handle stroke associated with the embodiment of the present invention
- FIG. 8 is a schematic view showing the control current corresponding to the swing speed of the crane swing mechanism according to an embodiment of the present invention
- 9 is a schematic diagram of a control mode according to an embodiment of the present invention.
- Step S21 According to the swing speed of the current swing mechanism of the crane, lifting weights and slings The length of the formed pendulum and the preset angle between the sling and the vertical direction for the current working condition of the crane, and the rotational linear velocity of the hoisting weight is obtained;
- Step S23 The rotational linear velocity of the slewing mechanism exceeds the hoisting weight In the case where the difference in the rotational linear velocity is greater than the first predetermined value, the rotational speed of the crane is lowered.
- the rotational linear velocity of the slewing mechanism of the crane can be determined in accordance with various existing methods. For example, according to the engine speed, according to the relationship between the engine speed and the maximum output flow of the swing pump, the maximum output speed of the swing motor, and the swing speed of the swing mechanism, it is also possible to directly detect the rotational speed of the gear in the swing mechanism to determine the swing of the swing mechanism. Line speed.
- the angle between the sling and the vertical direction for the current working condition of the crane can be preset. According to the current boom length and working range, the maximum lifting capacity and the minimum lifting weight can be calculated according to the structural stability formula. The angle between the two slings and the vertical direction is the maximum.
- the angle between the sling and the vertical direction for the current working condition of the crane can be obtained by interpolation by the two angle values obtained by the above calculation.
- the above-mentioned angles set in advance can also directly adopt the values provided according to national standards.
- the angle between the sling and the vertical direction of the current working condition of the crane is preset
- ⁇ indicates the rotational speed of the hoisting weight, indicating the degree of the slewing mechanism
- H indicates the sway formed by the hoisting weight and the sling
- the length of the pendulum can be the length of the sling, or more precisely the distance between the head of the jib and the center of gravity of the hoisting weight. Depending on the control accuracy requirements.
- the formula for calculating the maximum output flow rate of the rotary pump can be ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ; / , where is the displacement of the oil pump, which can be randomly changed according to the current, which is the engine speed.
- the calculation formula of the frame winding and the actual measured value of the field are corrected and calculated. It can be seen from the above calculation formula that the linear speed of the slewing mechanism or the acceleration and deceleration can be controlled by the hydraulically controlled variable pump and the electronically controlled variable motor in addition to the normal configuration of the system, and the linear speed of the slewing mechanism can also be By checking the rotational speed of the slewing mechanism, it is obtained through verification.
- FIG. 3 is a schematic view showing an operational state of a rotary plane according to an embodiment of the present invention.
- Figure 3 shows the crane leg 31, the swivel body 32, the boom 33, the arm head 34, the sling 35, the sling 36, and the angle between the sling and the vertical direction (or the swing angle), The sling weight normal direction 37 and the tangential direction 38, as well as the hoisting weight 36 trajectory 39.
- the slewing linear velocity VI of the sling is in the tangential direction 38.
- the rotation speed of the crane slewing mechanism is controlled according to the above steps, and an example of the control effect obtained is shown in FIG.
- FIG. 4 is a schematic view of a rotary linear velocity and a sling weight linear velocity of a crane slewing mechanism according to an embodiment of the present invention.
- the abscissa indicates time
- the ordinate indicates speed
- line 41 indicates the slewing linear speed of the crane
- line 42 indicates the slewing speed of the hoisting weight
- 43 indicates the slewing start phase
- 44 indicates the slewing smooth running phase.
- 45 denotes a swing stop phase
- 46 denotes a phase in which the swing linear speed of the crane swing mechanism and the swing weight linear velocity are equal
- 47 denotes that the swing linear speed of the crane swing mechanism before the swing stop is equal to the swing weight speed of the hoisting weight Stage.
- TO is the slewing mechanism, that is, the starting time of the slewing rotation
- TO' is the starting time point of the sling rotation. Since the two are flexible connection methods, the time difference between TO and TO' exists objectively, so that there is a deflection angle ⁇ . According to the law of weight swing and the existing calculation method, the time difference between ⁇ 0 and T0' can be approximated as 1/4 of the weight swing period T. At the same speed of the two, the deflection angle ⁇ is approximately zero. As shown in Fig.
- FIG. 5 is a schematic diagram of the main modules of the apparatus for swing control of a crane according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG.
- the apparatus 50 for swing control of a crane mainly includes: a determining module 51, which is configured to adjust a swing line speed of a swing mechanism of a current crane, a length of a swing formed by a hoisting weight and a sling, and Pre-set angle between the sling and the vertical direction for the current working condition of the crane, and the turning linear speed of the hoisting weight is obtained; the adjusting module 52 is used for the turning linear speed of the slewing mechanism beyond the turning speed of the hoisting object In the case where the difference is greater than the first preset value, the swing speed of the crane is lowered.
- the angle, ⁇ represents the rotational linear velocity of the hoisting weight, represents the rotational linear velocity of the slewing mechanism, H represents the length of the sling formed by the sling and the sling, and ⁇ represents the period of the sway.
- the adjustment module 51 can also be configured to increase the rotational linear velocity of the slewing mechanism of the crane if the difference between the rotational linear velocity of the slewing mechanism and the rotational linear velocity of the hoisting weight is less than a second predetermined value.
- Figure 6 is a schematic illustration of the major components of a system for crane swing control in accordance with an embodiment of the present invention.
- the system of crane swing control 60 primarily includes an operating device 61 and a control device 62.
- the operating device 61 is configured to emit an operation signal when subjected to external operation; and the control device 62 is configured to, during the operation of the operation signal, the length of the swing formed by the hoisting weight and the sling according to the slewing mechanism of the current crane, And the preset angle between the sling and the vertical direction for the current working condition of the crane, the rotational speed of the hoisting weight is obtained, and the difference between the rotational linear velocity of the slewing mechanism and the rotational linear velocity of the hoisting object is greater than In the case of the first preset value, the speed of rotation of the crane is reduced.
- the handling device 61 can be an operating handle of a crane. It can also be a pedal or a button.
- the stroke of the operating handle determines the speed of rotation of the slewing mechanism of the crane.
- the same operation command is regarded, and the rotation speed of the specific slewing mechanism of the crane is controlled.
- the device decides.
- Figure 7 is a schematic illustration of the stroke of the operating handle associated with an embodiment of the present invention.
- the handle 71, the handle travel path 72, the handle swing angle 73 and the handle stroke 74 are shown in FIG.
- the handle stroke is the length of the handle projected on a horizontal plane.
- Figure 8 is a schematic illustration of control current corresponding to the speed of rotation of a slewing mechanism of a crane in accordance with an embodiment of the present invention.
- the control current here is the current used to control the speed of the swing mechanism, applied in the manner of the prior art, for example on a rotary pump or a swing motor.
- Figure 8 shows a relationship curve 83 between the stroke of the handle and the current output by the handle, a relationship 82 between the stroke of the handle and the control current, and a relationship 83 between the rotational speeds of the slewing mechanism of the crane. It can be seen from Fig. 8 that the larger the stroke of the handle, the larger the output current can be, but the actual control current is determined by the control system and is not necessarily related to the stroke of the handle.
- the control system herein includes the system 60 of the present embodiment, which can operate in the manner of FIG.
- Figure 9 is a control in accordance with an embodiment of the present invention Schematic diagram of the way.
- the stroke of the handle actually gives a time period and the command requires actual control current during that time period, and the actual control current is not determined by the handle stroke.
- the actual control current achieves the control effect as shown by curve 83.
- the slewing speed of the hoisting object is controlled more accurately, which ensures the stability of the heavy object during the start, operation and stop of the slewing, positioning, and greatly reduces the impact of heavy objects.
- the tangential deflection angle of the weight and the impact load on the head of the boom realize the control of lifting the object in the lifting process.
- modules or steps of the present invention can be implemented by a general-purpose computing device, which can be concentrated on a single computing device or distributed over a network composed of multiple computing devices. Alternatively, they may be implemented by program code executable by the computing device, such that they may be stored in the storage device by the computing device, or they may be separately fabricated into individual integrated circuit modules, or they may be Multiple modules or steps are made into a single integrated circuit module.
- the invention is not limited to any specific combination of hardware and software.
- the above is only the preferred embodiment of the present invention, and is not intended to limit the present invention, and various modifications and changes can be made to the present invention. Any modifications, equivalent substitutions, improvements, etc. made within the spirit and scope of the present invention are intended to be included within the scope of the present invention.
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Abstract
一种起重机回转控制的方法、装置和系统以及起重机被公开。该方法包括：根据当前起重机的回转机构的回转线速度、吊重物与吊绳形成的摆的长度、以及预先设置的针对起重机当前工况的吊绳与竖直方向的夹角，得出所述吊重物的回转线速度；在回转机构的回转线速度超出吊重物的回转线速度的差值大于第一预设值的情况下，降低所述起重机的回转速度。该方法有助于在满足车辆稳定性、结构强度和刚度的条件下，降低重物的冲击和重物切向偏转角以及对吊臂头部的冲击载荷，从而保证作业的安全。
Description
起重机回转控制的方法、 装置和系统以及起重机 技术领域 本发明涉及工程机械控制技术领域， 特别地涉及一种起重机回转控制的方法、 装 置和系统以及起重机。 背景技术 起重机是一种常见的工程机械。 对于各种起重机来说， 通常具有支腿、 回转体、 吊臂， 吊臂头部可通过钢丝绳连接重物实现吊装作业。 如图 1所示， 图 1是根据现有 技术中的起重机的吊装及回转结构的简图。 图 1中示出了起重机的支腿 11、 回转平台 12、 吊臂 13、 吊臂头 14、 连接在吊臂 头与重物之间的吊绳 15， 并同时示出了吊重物 16。 在回转过程中， 回转平台绕直线 L 转动， 该线 L垂直于回转平面并经过回转平台的回转中心 0。 在相关技术中， 为了确保作业平稳， 通常基于吊臂的回转速度来控制起重机的回 转。 在实现本发明的过程中， 发明人发现在柔性连接吊重物的情况下， 相关技术中对 于起重机回转的控制效果不佳。 参考图 1， 吊臂头部、 吊重物为刚性体， 之间的连接 为钢丝绳， 可称之为柔性连接。 在柔性连接状态下， 因臂头运转速度 VI 与和重物运 转速度 V2在回转启动、 停止和匀速时两者并不相同， 因此引起重物法向和切向的偏 摆， 造成整车臂架系统的失稳甚至断裂或翻车。 对于相关技术中对于柔性连接吊重物的起重机的回转控制效果不佳的问题， 目前 尚未提出有效解决方案。 发明内容 本发明的主要目的是提供一种起重机回转控制的方法、 装置和系统以及起重机， 以解决现有技术中对于柔性连接吊重物的起重机的回转控制效果不佳的问题。 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种起重机回转控制的方法。 本发明提供的起重机回转控制的方法包括： 根据当前起重机的回转机构的回转线 速度、 吊重物与吊绳形成的摆的长度、 以及预先设置的针对起重机当前工况的吊绳与 竖直方向的夹角， 得出所述吊重物的回转线速度； 在所述回转机构的回转线速度超出
所述吊重物的回转线速度的差值大于第一预设值的情况下， 降低所述起重机的回转速 度。 进一步地， 所述根据当前起重机的回转机构的回转线速度、 预先设置的针对起重 机当前工况的吊绳与竖直方向的夹角、 以及吊重物与吊绳形成的摆的长度， 得出所述 吊重物的回转线速度， 包括： 根据公式" = aretan 2 _ ) X 确定 Π， 其中， "表示
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所述夹角， Π表示所述吊重物的回转线速度， 表示所述回转机构的回转线速度， H 表示所述摆的长度， Γ表示所述摆的周期。 进一步地， 所述降低所述起重机的回转速度之后， 还包括： 在所述差值小于第二 预设值的情况下， 增大所述起重机的回转机构的回转线速度。 根据本发明的另一个方面， 提供了一种起重机回转控制的装置。 本发明提供的起重机回转控制的装置包括： 确定模块， 根据当前起重机的回转机 构的回转线速度、 吊重物与吊绳形成的摆的长度、 以及预先设置的针对起重机当前工 况的吊绳与竖直方向的夹角， 得出所述吊重物的回转线速度； 调整模块， 在所述回转 机构的回转线速度超出所述吊重物的回转线速度的差值大于第一预设值的情况下， 降 低所述起重机的回转速度。 进一步地，所述确定模块还用于：根据公式" = aretan 2 _ ) x 确定 Π，其中，
4H
表示所述夹角， Π表示所述吊重物的回转线速度， 表示所述回转机构的回转线 速度， H表示所述摆的长度， Γ表示所述摆的周期。 进一步地， 所述调整模块还用于： 在所述差值小于第二预设值的情况下， 增大所 述起重机的回转机构的回转线速度。 根据本发明的又一个方面， 提供了一种起重机回转控制的系统。 本发明的起重机回转控制的系统包括： 操纵装置， 用于在受到外部操作时发出操 作信号； 控制装置， 用于在所述操作信号存续期间， 根据当前起重机的回转机构的回 转线速度、 吊重物与吊绳形成的摆的长度、 以及预先设置的针对起重机当前工况的吊 绳与竖直方向的夹角， 得出所述吊重物的回转线速度， 以及在所述回转机构的回转线 速度超出所述吊重物的回转线速度的差值大于第一预设值的情况下， 降低所述起重机 的回转速度。
进一步地， 所述操纵装置为所述起重机的操作手柄； 或者， 所述操纵装置为踏板; 或者， 所述操纵装置为按钮。 进一步地， 所述控制装置还用于在所述差值小于第二预设值的情况下， 增大所述 起重机的回转机构的回转线速度。 根据本发明的又一个方面， 提供了一种起重机。 本发明的起重机具有柔性连接吊重物的装置， 还具有本发明的起重机回转控制的 系统。 根据本发明的技术方案， 通过针对起重机当前工况计算吊重物的回转线速度， 并 且控制吊重物的回转线速度与起重机的回转机构的回转线速度之间的差值， 使得在满 足车辆稳定性、 结构强度和刚度的条件下， 更为准确地控制了吊重物的回转速度， 保 证了重物在回转启动、 运行和停止、 定位时的平稳， 大幅降低了重物的冲击和重物切 向偏转角以及对吊臂头部的冲击载荷， 实现了吊装过程以吊装物体为目标的控制。 附图说明 说明书附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本申请的一部分， 本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 在附图中： 图 1是根据现有技术中的起重机的吊装及回转结构的简图。； 图 2是根据本发明实施例的起重机回转控制的方法的示意图； 图 3是根据本发明实施例的回转平面运行状态示意图； 图 4是根据本发明实施例的起重机回转机构的回转线速度和吊重物回转线速度的 示意图； 图 5是根据本发明实施例的起重机回转控制的装置的主要模块示意图； 图 6是根据本发明实施例的起重机回转控制的系统的主要组成部分的示意图； 图 7是与本发明实施例相关的操作手柄行程的示意图； 图 8是根据本发明实施例的控制电流与起重机回转机构的回转速度相对应的示意 图；
图 9是根据本发明实施例的控制方式的示意图。 具体实施方式 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 图 2是根据本发明实施例的起重机回转控制的方法的示意图， 如图 2所示， 该方 法主要包括如下步骤： 步骤 S21 : 根据当前起重机的回转机构的回转线速度、 吊重物与吊绳形成的摆的 长度、 以及预先设置的针对起重机当前工况的吊绳与竖直方向的夹角， 得出吊重物的 回转线速度； 步骤 S23 : 在回转机构的回转线速度超出吊重物的回转线速度的差值大于第一预 设值的情况下， 降低起重机的回转速度。 起重机的回转机构的回转线速度可以根据现有的各种方式来确定。 例如根据发动 机转速， 按照发动机转速与回转泵的最大输出流量、 回转马达最大输出转速以及回转 机构回转速度之间的关系来确定， 也可以直接检测回转机构中的齿轮的转速从而确定 回转机构的回转线速度。 可以预先设置针对起重机当前工况的吊绳与竖直方向的夹角。 可以根据当前吊臂 长度和工作幅度在最大起重量和最小起重量， 按照结构稳定性公式计算得出两个吊绳 与竖直方向的夹角值， 对于当前工况下的起重量介于最大起重量和最小起重量之间， 因此针对起重机当前工况的吊绳与竖直方向的夹角可通过上述计算得出的两个夹角值 通过插值法得到。 另外预先设置的上述夹角也可以直接采用根据国家标准提供的数值
在步骤 S21中， 具体可以根据公式 = ^L^ 来确定吊重物的回转线
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速度。 其中， 表示预先设置的针对起重机当前工况的吊绳与竖直方向的夹角， Π表 示吊重物的回转线速度， 表示回转机构的 度， H表示吊重物与吊绳形成 的摆的长度， Γ表示该摆的周期， 可采用 Γ = 计算， 其中 g表示重力加速度。
其中。 该摆的长度可以采用吊绳的长度， 或者更精确地可采用吊臂头部至吊重物重心 之间的距离。 视控制精度要求而定。
回转泵最大输出流量计算公式可采用 ρ^ ζ ^^ · ;/ , 式中 为油泵的排量， 可 根据电流大小随机变化， 为发动机的转速。 回转马达最大输出转速计算公式为 ηη = ^· η , 式中^为液压马达的排量， 可根据电流大小随机变化， ；；为机械工作效 率。 回转机构回转速度计算公式为《 = · 为回转减速机传动比， Ζ2、 为回 i Ζλ 转大小齿轮齿数。 的计算方式可采用： ν2 = π · η · 。 起重机当前作业半径的计
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算方法为 R = J *c0S +A^， 式中 J为起重臂架长度， 为起重臂变幅角度， 为当 前起重量和臂架组合下臂架变幅方向的挠度， 通过标准构架绕度计算公式和现场实际 测量值进行修正计算得出。 从以上计算公式中可以看出， 回转机构线速度的大小或者 加减速除了系统正常的配置外可以通过液压电控变量泵和电控变量马达的电流大小得 到控制， 同时回转机构的线速度也可以通过检测回转机构转速《经过验算得到。 以上 的计算中， 各量的单位可采用国际单位制， 也可以采用其他单位制。 图 3是根据本发明实施例的回转平面运行状态示意图。图 3示出了起重机支腿 31、 回转体 32、 吊臂 33、臂头 34、 吊绳 35、 吊重物 36， 以及吊绳与竖直方向的夹角 (或 称作摆转角度）、 吊重物法向运动方向 37和切向运动方向 38， 以及吊重物 36回转轨 迹 39。 吊重物的回转线速度 VI沿切向运动方向 38。 根据上述步骤控制起重机回转机构的回转速度， 得到的控制效果的示例参见图 4。 图 4是根据本发明实施例的起重机回转机构的回转线速度和吊重物回转线速度的示意 图。 图 4所示的坐标系中， 横坐标表示时间， 纵坐标表示速度， 线条 41表示起重机回 转线速度， 线条 42表示吊重物回转线速度， 43表示回转启动阶段， 44表示回转平稳 运行阶段， 45表示回转停止阶段， 46表示回转过程中起重机回转机构的回转线速度和 吊重物回转线速度相等的阶段， 47表示回转停止之前的起重机回转机构的回转线速度 和吊重物回转线速度相等的阶段。 TO 为回转机构即臂头回转启动时间点， TO'为吊重 物回转启动时间点， 因两者为柔性连接方式， 因此 TO与 TO'的时间差客观存在， 从而 存在偏转角度 α。 根据重物摆转规律和现有计算方式， Τ0与 T0'的时间差可以近似为 重物摆转周期 T的 1/4。 在两者速度相等阶段， 其偏转角度 α近似为零。 如图 4所示， 在 Τ2之后， 降低了起重机回转机构的回转线速度， 从而使吊重物 的回转速度接近起重机回转机构的回转速度， 在 Τ3 之后， 可以增大起重机回转机构 的回转速度。 在实际运行中， 可以在在起重机回转机构的回转线速度超出吊重物的回 转线速度的差值小于预设值的情况下增大起重机的回转机构的回转线速度。
图 5是根据本发明实施例的起重机回转控制的装置的主要模块示意图。 如图 5所 述， 本发明实施例的起重机回转控制的装置 50主要包括： 确定模块 51， 用于根据当前起重机的回转机构的回转线速度、 吊重物与吊绳形成 的摆的长度、 以及预先设置的针对起重机当前工况的吊绳与竖直方向的夹角， 得出吊 重物的回转线速度； 调整模块 52， 用于在回转机构的回转线速度超出吊重物的回转线 速度的差值大于第一预设值的情况下， 降低起重机的回转速度。 确定模块 51 还可用于： 根据公式" = aretan 2 _ ) X 确定 Π， 其中， "表示
4H
所述夹角， Π表示吊重物的回转线速度， 表示回转机构的回转线速度， H表示吊 重物与吊绳形成的摆的长度， Γ表示该摆的周期。 调整模块 51还可用于：在回转机构的回转线速度超出吊重物的回转线速度的差值 小于第二预设值的情况下， 增大起重机的回转机构的回转线速度。 图 6是根据本发明实施例的起重机回转控制的系统的主要组成部分的示意图。 起 重机回转控制的系统 60主要包括操纵装置 61和控制装置 62。 其中操纵装置 61用于 在受到外部操作时发出操作信号； 控制装置 62用于在该操作信号存续期间，根据当前 起重机的回转机构的回转线速度、 吊重物与吊绳形成的摆的长度、 以及预先设置的针 对起重机当前工况的吊绳与竖直方向的夹角， 得出吊重物的回转线速度， 以及在回转 机构的回转线速度超出吊重物的回转线速度的差值大于第一预设值的情况下， 降低起 重机的回转速度。 操纵装置 61可以是起重机的操作手柄。另外也可以是踏板或按钮。在现有技术中， 操作手柄的行程决定了起重机回转机构的回转速度， 在本实施例中， 不论操作手柄的 行程大小， 均视作相同的操作指令， 具体的起重机回转机构的回转速度由控制装置决 定。 图 7是与本发明实施例相关的操作手柄行程的示意图。 图 7中示出了手柄 71、 手 柄运行轨迹 72、 手柄摆转角度 73和手柄行程 74。 该手柄行程是手柄在水平面上投影 的长度。 图 8是根据本发明实施例的控制电流与起重机回转机构的回转速度相对应的 示意图。这里的控制电流是用于控制回转机构转速的电流， 按现有技术中的方式应用， 例如施加在回转泵或回转马达上。 图 8示出了手柄行程与手柄输出的电流之间的关系 曲线 81、 手柄行程与控制电流之间的关系曲线 82以及起重机回转机构的回转速度之 间的关系曲线 83。 从图 8可以看出， 手柄行程越大， 其输出的电流可以越大， 但实际 控制电流由控制系统决定， 并不与手柄行程有必然的联系。 这里的控制系统包含本实 施例中的系统 60， 其工作方式可以采用图 9的方式。 图 9是根据本发明实施例的控制
方式的示意图。 手柄的行程实际上给出一个时间段以及命令在该时间段内需有实际控 制电流， 而实际控制电流的大小不由手柄行程决定。 在控制系统的控制下， 实际控制 电流实现了如曲线 83所示的控制效果。 根据本实施例的技术方案， 通过针对起重机当前工况计算吊重物的回转线速度， 并且控制吊重物的回转线速度与起重机的回转机构的回转线速度之间的差值， 使得在 满足车辆稳定性、 结构强度和刚度的条件下， 更为准确地控制了吊重物的回转速度， 保证了重物在回转启动、 运行和停止、 定位时的平稳， 大幅降低了重物的冲击和重物 切向偏转角以及对吊臂头部的冲击载荷， 实现了吊装过程以吊装物体为目标的控制。 显然， 本领域的技术人员应该明白， 上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用 的计算装置来实现， 它们可以集中在单个的计算装置上， 或者分布在多个计算装置所 组成的网络上， 可选地， 它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现， 从而， 可以 将它们存储在存储装置中由计算装置来执行， 或者将它们分别制作成各个集成电路模 块， 或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。 这样， 本发明 不限制于任何特定的硬件和软件结合。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的 任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims
1. 一种起重机回转控制的方法， 其特征在于， 包括：
根据当前起重机的回转机构的回转线速度、吊重物与吊绳形成的摆的长度、 以及预先设置的针对起重机当前工况的吊绳与竖直方向的夹角， 得出所述吊重 物的回转线速度；
在所述回转机构的回转线速度超出所述吊重物的回转线速度的差值大于第 一预设值的情况下， 降低所述起重机的回转速度。
2. 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述根据当前起重机的回转机构的 回转线速度、 预先设置的针对起重机当前工况的吊绳与竖直方向的夹角、 以及 吊重物与吊绳形成的摆的长度， 得出所述吊重物的回转线速度， 包括：
arctan ( 2- l)xJ . ,
根据公式" = ^ '- ~确定 Π
4H
其中， 表示所述夹角， Π表示所述吊重物的回转线速度， 表示所述 回转机构的回转线速度， H表示所述摆的长度， Γ表示所述摆的周期。
3. 根据权利要求 1或 2所述的方法， 其特征在于， 所述降低所述起重机的回转速 度之后， 还包括： 在所述差值小于第二预设值的情况下， 增大所述起重机的回 转机构的回转线速度。
4. 一种起重机回转控制的装置， 其特征在于， 包括：
确定模块， 用于根据当前起重机的回转机构的回转线速度、 吊重物与吊绳 形成的摆的长度、 以及预先设置的针对起重机当前工况的吊绳与竖直方向的夹 角， 得出所述吊重物的回转线速度；
调整模块， 用于在所述回转机构的回转线速度超出所述吊重物的回转线速 度的差值大于第一预设值的情况下， 降低所述起重机的回转速度。
5. 根据权利要求 4所述的装置， 其特征在于， 所述确定模块还用于： arctan ( 2- l)xJ . ,
根据公式" = ^ '- ~确定 Π
4H
其中， 表示所述夹角， Π表示所述吊重物的回转线速度， 表示所述 回转机构的回转线速度， H表示所述摆的长度， Γ表示所述摆的周期。
根据权利要求 4或 5所述的装置， 其特征在于， 所述调整模块还用于： 在所述 差值小于第二预设值的情况下， 增大所述起重机的回转机构的回转线速度。 一种起重机回转控制的系统， 其特征在于， 包括：
操纵装置， 用于在受到外部操作时发出操作信号；
控制装置， 用于在所述操作信号存续期间， 根据当前起重机的回转机构的 回转线速度、 吊重物与吊绳形成的摆的长度、 以及预先设置的针对起重机当前 工况的吊绳与竖直方向的夹角， 得出所述吊重物的回转线速度， 以及在所述回 转机构的回转线速度超出所述吊重物的回转线速度的差值大于第一预设值的情 况下， 降低所述起重机的回转速度。 根据权利要求 7所述的系统， 其特征在于， 所述操纵装置为所述起重机的操作手柄；
或者， 所述操纵装置为踏板；
或者， 所述操纵装置为按钮。 根据权利要求 7或 8所述的系统， 其特征在于， 所述控制装置还用于在所述差 值小于第二预设值的情况下， 增大所述起重机的回转机构的回转线速度。 一种起重机， 具有柔性连接吊重物的装置， 其特征在于， 所述起重机还具有权 利要求 7， 8， 或 9所述的系统。
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