[发明专利]吊重防摇控制设备、方法、系统及工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械，具体地，涉及一种吊重防摇控制设备、吊重防摇控制方法、吊重防摇系统、以及包含该系统的工程机械。

背景技术

起重机械在吊装过程中，由于臂架回转、俯仰及风载荷等原因，吊重将会发生明显的摇摆。当摆动幅度较大时，一方面不利于快速稳定地完成吊装任务，影响工作效率；另一方面将会对臂架或货物产生较大的冲击，影响臂架的寿命或货物的质量，增大了安全隐患。

现有的防摇装置以被动防摇为主，或主动控制能力较低，对干扰的防摇能力也较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种吊重防摇控制设备、吊重防摇控制方法、吊重防摇系统、以及包含该系统的工程机械，其可实现主动防摇。

为了实现上述目的，本发明提供一种吊重防摇控制设备，该吊重由臂架通过吊绳吊起，该设备包括：接收装置，用于接收所述臂架的顶端水平位置和/或所述吊重的摆角及摆角速度；以及控制装置，用于执行以下至少一者：在所述顶端水平位置发生变化的情况下，控制一防摇装置对吊绳中的一段吊绳的水平位移进行补偿，以使其水平位置相比于所述臂架的顶端水平位置发生变化之前不变；以及在所述吊重的摆角及摆角速度大于预设值的情况下，采用模糊PID控制算法控制所述防摇装置对所述吊绳中的一段吊绳的水平位移进行控制，以抑制所述摆角及摆角速度。

相应的，本发明还提供一种吊重防摇系统，该系统包括：上述吊重防摇控制设备；摆角检测装置，用于检测所述吊重的摆角及摆角速度；位置传感器，用于检测所述臂架的顶端水平位置；以及防摇装置，该防摇装置包括：套绳机构，套在所述吊绳上；及驱动机构，安装于所述臂架上，用于驱动套绳机构运动。

相应的，本发明还提供一种工程机械，该工程机械包含上述吊重防摇系统。

相应的，本发明还提供一种吊重防摇控制方法，该吊重由臂架通过吊绳吊起，该方法包括：接收所述臂架的顶端水平位置和/或所述吊重的摆角及摆角速度；以及执行以下至少一者：在所述顶端水平位置发生变化的情况下，控制一防摇装置对吊绳中的一段吊绳的水平位移进行补偿，以使其水平位置相比于所述臂架的顶端水平位置发生变化之前不变；以及在所述吊重的摆角及摆角速度大于预设值的情况下，采用模糊PID控制算法控制所述防摇装置对所述吊绳中的一段吊绳的水平位移进行控制，以抑制所述摆角及摆角速度。

通过上述技术方案，可以抵消各种干扰并抑制较大幅度的摇摆，且能达到较高的定位精度。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1a为本发明提供的防摇装置的整体安装示意图；

图1b为图1a的局部放大图；

图2为防摇装置中的套绳机构的结构示意图；

图3为防摇装置中的驱动机构的结构示意图；

图4为套绳机构与驱动机构的连接关系示意图；

图5为防摇装置中的连接机构的结构示意图；

图6为本发明提供的吊重防摇系统的结构示意图；

图7为在臂架顶端水平位置发生变化的情况下的控制过程示意图；

图8为在所述吊重的摆角及摆角速度大于预设值的情况下的控制过程示意图；以及

图9为模糊PID控制的框图。

附图标记说明

10    吊重        20    臂架

30    吊绳        400   防摇装置

410   套绳机构    420   驱动机构

411   滚轮        412   滚轮支座

412   作用杆      414   铰接轴

421   箱体        422a  第一滑槽

423a  第一滑块    424a  第一驱动杆

425   作用杆      426a  第一液压缸

422b  第二滑槽    423b  第二滑块

424b  第二驱动杆  426   第二液压缸

430   连接机构    431   安装支座

432   夹板        433   液压缸

434   回转支座    435   铰接轴

436   曲柄        437   铰接轴