起重機(jī)的回轉(zhuǎn)控制方法、回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)及起重的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種起重機(jī)的回轉(zhuǎn)控制方法、回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)及起重機(jī)。所述回轉(zhuǎn)控制方法包括：獲取傾覆力矩計(jì)算參數(shù)；基于獲取的傾覆力矩計(jì)算參數(shù)，計(jì)算上車對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的傾覆力矩；基于計(jì)算的所述傾覆力矩，調(diào)整回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的阻尼比。通過調(diào)整回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)中單向比例背壓閥的控制電流來調(diào)整回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的背壓，從而調(diào)整了回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的阻尼比。本發(fā)明通過在閉式液壓系統(tǒng)的回路中增設(shè)單向比例背壓閥，根據(jù)傾覆力矩大小的不同程度來調(diào)整回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的阻尼比，改善了回轉(zhuǎn)過程中因?yàn)樨?fù)載扭矩變化引起系統(tǒng)不穩(wěn)定的問題，減輕回轉(zhuǎn)抖動(dòng)現(xiàn)象。
【專利說明】起重機(jī)的回轉(zhuǎn)控制方法、回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)及起重機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種起重機(jī)的回轉(zhuǎn)控制方法。進(jìn)一步地，本發(fā)明還涉及起重機(jī)的回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。此外，本發(fā)明還涉及一種包括所述回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的起重機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車起重機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)，回轉(zhuǎn)減速機(jī)和上車相對(duì)靜止，回轉(zhuǎn)支承外齒輪安裝于車架上，也是相對(duì)靜止，回轉(zhuǎn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)減速機(jī)小齒輪圍繞安裝于底盤車架上的回轉(zhuǎn)支承外齒輪進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)起重機(jī)上車所有裝置回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。汽車起重機(jī)上車通常包括轉(zhuǎn)臺(tái)、吊臂、配重等結(jié)構(gòu)件以及卷揚(yáng)所吊的重物。
[0003]由于汽車起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有大慣量、負(fù)載扭矩多變的特點(diǎn)，導(dǎo)致在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的控制方面一直存在諸多難點(diǎn)。在起重機(jī)實(shí)際操作和使用過程中，有以下原因造成起重機(jī)回轉(zhuǎn)控制變得復(fù)雜與困難:1、由于起重機(jī)上車操作裝置質(zhì)量大，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也大，以及動(dòng)靜摩擦力相差大的原因，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)，容易引起回轉(zhuǎn)的不平穩(wěn)，造成震動(dòng)感；2、起重機(jī)在起重作業(yè)時(shí)要將支腿進(jìn)行打起，此時(shí)以底盤車架和回轉(zhuǎn)支承為關(guān)注對(duì)象，由于回轉(zhuǎn)支承每個(gè)半徑方向的抗傾覆剛度不同，上車裝置旋轉(zhuǎn)一周不同角度時(shí)，起重機(jī)上車大質(zhì)量引起的大傾覆力矩會(huì)使得車架發(fā)生的彈性變形不同，對(duì)于回轉(zhuǎn)馬達(dá)而言，其負(fù)載扭矩將是個(gè)變值，此時(shí)的回轉(zhuǎn)抖動(dòng)表現(xiàn)為回轉(zhuǎn)圓周上的某幾個(gè)角度上發(fā)生抖動(dòng)。
[0004]圖1為現(xiàn)有起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)，該回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)采用閉式控制回路，回轉(zhuǎn)變量泵10直接通過液壓管路驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)16，回轉(zhuǎn)變量泵10自身帶有一個(gè)齒輪泵11，一個(gè)溢流閥12和兩個(gè)單向溢流閥13，齒輪泵11用來給閉式系統(tǒng)補(bǔ)油，同時(shí)給制動(dòng)缸14提供控制油源，溢流閥12用來設(shè)定齒輪泵11的出口油源壓力，兩個(gè)單向溢流閥13，用來設(shè)定閉式系統(tǒng)的安全壓力。此外，回轉(zhuǎn)馬達(dá)16帶有沖洗閥17。二位三通截止閥15得電，制動(dòng)缸14開啟，回轉(zhuǎn)變量泵10不同的擺角產(chǎn)生不同的流量，驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)16旋轉(zhuǎn)。
[0005]回轉(zhuǎn)變量泵10的變量方式多種多樣，最常用的為電控比例雙向變量泵，有兩個(gè)比例電磁鐵驅(qū)動(dòng)換向閥實(shí)現(xiàn)控制油對(duì)變量活塞的控制，變量活塞驅(qū)動(dòng)變量泵斜盤擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)傾角大小和方向的控制，從而實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)泵輸出流量大小和方向的控制?；剞D(zhuǎn)馬達(dá)16多為定量馬達(dá)，可以由一個(gè)，也可以由兩個(gè)或更多來驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]通過上述描述可以看出，現(xiàn)有技術(shù)采用變量泵直接驅(qū)動(dòng)定量馬達(dá)的方式，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制與上車設(shè)備狀態(tài)完全無關(guān)，回轉(zhuǎn)速度完全靠變量泵電控輸入信號(hào)控制，由于上車大慣量和負(fù)載扭矩變化的特點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)無法避免回轉(zhuǎn)過程的抖動(dòng)，只能依賴結(jié)構(gòu)件加強(qiáng)和改善回轉(zhuǎn)支承、車架剛度的方法進(jìn)行改善。
[0007]此外，由于起重機(jī)上車對(duì)回轉(zhuǎn)支承的傾覆力矩會(huì)因?yàn)樯宪囋O(shè)備的狀態(tài)而不同，如吊臂伸出的長度、上車是否掛配重，上車吊載重物質(zhì)量等等，因此需要對(duì)上車設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行檢測，并對(duì)回轉(zhuǎn)控制進(jìn)行補(bǔ)償。而現(xiàn)有技術(shù)中的回轉(zhuǎn)控制方法都沒有考慮到傾覆力矩對(duì)回轉(zhuǎn)控制的影響。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明首先所要解決的技術(shù)問題是提供一種負(fù)載自識(shí)別為基礎(chǔ)的起重機(jī)回轉(zhuǎn)控制方法，優(yōu)選地提供以上車對(duì)回轉(zhuǎn)支承的傾覆力矩為基礎(chǔ)的起重機(jī)回轉(zhuǎn)控制方法及回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種起重機(jī)的回轉(zhuǎn)控制方法，所述回轉(zhuǎn)控制方法包括:獲取傾覆力矩計(jì)算參數(shù)；基于獲取的傾覆力矩計(jì)算參數(shù)，計(jì)算上車對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的傾覆力矩；基于計(jì)算的所述傾覆力矩，調(diào)整回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的阻尼比。
[0010]優(yōu)選地，本發(fā)明通過調(diào)整所述回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的背壓來調(diào)整所述回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的阻尼比。優(yōu)選地，通過調(diào)整所述回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)中單向比例背壓閥的控制電流來調(diào)整所述回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的背壓。
[0011]優(yōu)選地，所述回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)包括兩個(gè)單向比例背壓閥，分別設(shè)置在所述回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)馬達(dá)的入口油液和出口油液的液壓回路上。
[0012]優(yōu)選地，所述上車對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的傾覆力矩M=abs (M1-M2-M3),其中M1為變幅油缸對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的力矩，M2為配重對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的力矩，M3為轉(zhuǎn)臺(tái)重心對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的力矩，M3為已知的恒定值。
[0013]優(yōu)選地，M1= (P1.A「P2.A2).L1，其中P1為變幅油缸無桿腔壓力，A1為變幅油缸無桿腔面積，P2為變幅油缸有桿腔壓力，A2為變幅油缸有桿腔面積，L1為回轉(zhuǎn)支承中心對(duì)變幅油缸的力臂；
[0014]優(yōu)選地，M2= (P3.A3-P4.A4).L2，其中P3為配重提升油缸有桿腔壓力，A3為配重提升油缸有桿腔面積，P4為配重提升油缸無桿腔壓力，A4為配重提升油缸無桿腔面積，L2為回轉(zhuǎn)支承中心對(duì)配重提升油缸的力臂。
[0015]優(yōu)選地，
【權(quán)利要求】
1.一種起重機(jī)的回轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)控制方法包括: 獲取傾覆力矩計(jì)算參數(shù)； 基于獲取的傾覆力矩計(jì)算參數(shù)，計(jì)算上車對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的傾覆力矩； 基于計(jì)算的所述傾覆力矩，調(diào)整回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的阻尼比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于，通過調(diào)整所述回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的背壓來調(diào)整所述回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的阻尼比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)包括兩個(gè)單向比例背壓閥，分別設(shè)置在所述回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)馬達(dá)的入口油液和出口油液的液壓回路上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的回轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于，通過調(diào)整所述單向比例背壓閥的控制電流來調(diào)整所述回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的背壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于，所述上車對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的傾覆力矩 M=abs (M1-M2-M3), 其中M1為變幅油缸對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的力矩，M2為配重對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的力矩，M3為轉(zhuǎn)臺(tái)重心對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的力矩。
6.一種起重機(jī)的回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)包括: 檢測裝置，用于獲取傾覆力矩計(jì)算參數(shù)； 控制器，被配置用于根據(jù)檢測裝置獲取的傾覆力矩計(jì)算參數(shù)，計(jì)算上車對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的傾覆力矩，并基于計(jì)算的所述傾覆力矩，調(diào)整回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的阻尼比。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)包括兩個(gè)單向比例背壓閥，分別設(shè)置在回轉(zhuǎn)馬達(dá)的入口油液和出口油液的液壓回路上，所述控制器通過調(diào)整所述單向比例背壓閥的控制電流來調(diào)整所述回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的阻尼比。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述上車對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的傾覆力矩M=abs (M1-M2-M3), 其中M1為變幅油缸對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的力矩，M2為配重對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的力矩，M3為轉(zhuǎn)臺(tái)重心對(duì)回轉(zhuǎn)支承中心的力矩。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測裝置包括: 配重提升油缸壓力檢測單元，設(shè)置在配重提升油缸內(nèi)用于獲取配重提升油缸無桿腔壓力信號(hào)和有桿腔壓力信號(hào)； 變幅油缸壓力檢測單元，設(shè)置在變幅油缸內(nèi)用于獲取變幅油缸無桿腔壓力信號(hào)和有桿腔壓力信號(hào)； 吊臂長度檢測單元，用于獲取吊臂長度信號(hào)； 變幅角度檢測單元，用于獲取變幅角度信號(hào)。
10.一種起重機(jī)，包括轉(zhuǎn)臺(tái)以及回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)為權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】B66C13/20GK103723632SQ201310684976
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】李迎兵, 劉偉 申請(qǐng)人:中聯(lián)重科股份有限公司