[发明专利]卷扬钢丝绳安全放绳控制方法和控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及起重机卷扬技术领域，特别涉及一种卷扬钢丝绳安全放绳控制方法和控制系统。

背景技术

卷扬为起重机的重要部件之一，卷扬控制钢丝绳的收放，从而提升或下落起吊的重物。

起重机控制系统的安全性至关重要，其中，卷扬钢丝绳过放是影响起重机安全可靠性的问题之一。过放即过度地放绳，在钢丝绳缠绕长度有限时，依然持续放绳，导致吊装事故。为此，目前国内外起重机卷扬均采用防止钢丝绳过放的保护装置。

凸轮机构三圈保护器为较为常用的一种防钢丝绳过放保护装置。凸轮机构安装于卷扬的一侧，凸轮机构具有从动齿轮，卷扬转动收放钢丝绳时会同时带动凸轮机构中的从动齿轮旋转。另外，还设置检测开关，从动齿轮旋转至设定位置时，凸轮机构即可触发检测开关。凸轮机构触发检测开关的位置，即对应于钢丝绳放至安全警戒位置，一般安全警戒位置设定为三圈，即绕绳余量为三圈。如此，当钢丝绳只剩下三圈时，从动齿轮恰好转动至设定位置，检测开关被触发而输出警戒信号，以限制卷扬继续放绳，从而提高安全系数。

然而，上述技术方案存在下述技术问题：

第一、凸轮机构的效用发挥依赖于机械接触，机械磨损很容易导致接触失效或是出现偏差，导致保护失效；

第二、触发位置不容易确定，且卷扬收绳时经常出现空转现象，钢丝绳长度未变，而凸轮机构的从动齿轮继续转动，则下次使用时，钢丝绳放绳至三圈时，从动齿轮尚未转动至设定位置，即三圈保护失效。因此，一旦出现这种情况就必须重新调整，而调试时，必须将钢丝绳不断放出直至三圈位置，这给调试和使用带来很大的不便，实际上，在正常的施工场地，也难以满足上述的调试过程。

第三、上述凸轮机构仅能够在钢丝绳处于三圈时进行放绳控制，对于钢丝绳的其他参数，例如出绳长度、绕绳余量等无法监测，难以满足精准控制的要求。

有鉴于此，如何提高卷扬过放控制的可靠性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的为提供一种卷扬钢丝绳安全放绳控制方法和控制系统，该控制方法和控制系统能够可靠地控制卷扬过放，提高卷扬放绳的安全性。

本发明提供一种卷扬钢丝绳安全放绳控制方法，包括下述步骤：

选定卷扬钢丝绳的标定位置，将钢丝绳实际置于该标定位置，记录该标定位置；并设定钢丝绳的放绳安全警戒位置；

以标定位置为初始位置，并实时检测卷扬的转动圈数；

根据初始位置和卷扬的转动圈数，实时获取卷扬钢丝绳当前所处的位置，当前所处位置为放绳安全警戒位置时，限制卷扬继续放绳。

优选地，根据卷扬的具体类型，预存不同层数钢丝绳的缠绕半径，以及出绳长度和/或绕绳余量，据此获得标定位置处钢丝绳的出绳长度和/或绕绳余量，以便根据缠绕半径、转动圈数获取当前的出绳长度和/或绕绳余量。

优选地，钢丝绳不同层数的缠绕半径按照下述步骤获取：

获取不同层数钢丝绳的理论缠绕半径，以及缠满时，最外层钢丝绳至卷扬边缘的理论距离；

将钢丝绳实际缠绕至卷扬直至缠满；

测量最外层钢丝绳至卷扬边缘的实际距离；

根据实际距离和理论距离的差值，获得不同层数钢丝绳的缠绕半径。

优选地，按照下述步骤将卷扬钢丝绳置于选定的标定位置：

根据卷扬的具体类型，预存不同层数钢丝绳至卷扬边缘的距离；

标定时，测量当前钢丝绳最外层至卷扬边缘的距离，根据预存的距离，判断当前钢丝绳所处的层数，再通过收绳或放绳以使钢丝绳自当前位置缠绕至标定位置。

优选地，将不同层数钢丝绳至卷扬边缘的距离对应地标刻于卷扬的端部。

本发明还提供一种卷扬钢丝绳放绳安全控制系统，包括控制器、驱动卷扬转动的驱动部件，以及获取卷扬转动圈数的检测器；

所述控制器包括：

存储单元，设定钢丝绳放绳安全警戒位置；

标定单元，当卷扬钢丝绳实际置于标定位置时，记录该标定位置；

计算单元，以标定位置为初始位置，并根据所述检测器实时检测的卷扬的转动圈数，实时获取卷扬钢丝绳当前所处的位置；

输出单元，当前所处位置为放绳安全警戒位置时，输出单元输出信号至所述驱动部件，以限制卷扬继续放绳。

优选地，所述存储单元根据卷扬的具体类型，预存不同层数对应的钢丝绳的缠绕半径，以及出绳长度和/或绕绳余量，标定单元据此标定标定位置处钢丝绳的出绳长度和/或绕绳余量；所述计算单元根据缠绕半径、转动圈数获取当前的出绳长度和/或绕绳余量。