[发明专利]控制超起卷扬的方法、装置及超起卷扬控制系统

说明书

本发明涉及起重机领域，具体地涉及控制超起卷扬的方法、装置及超起卷扬控制系统。该方法用于超起卷扬控制系统，该超起卷扬控制系统包括马达、主阀和脱锁油缸，所述马达包括进油口和出油口，所述超起卷扬包括棘轮和棘爪，在控制所述棘爪锁定所述棘轮的入槽控制期间，该方法包括：控制所述主阀向所述进油口供油，以提供用于推动所述马达转动推力，从而推动所述棘轮转动；以及控制位于所述马达出油口的背压阀，将所述背压阀的背压控制为在所述入槽控制期间由大至小变化的值，所述背压提供阻止所述棘轮转动的阻力。该方法、装置及系统能够不仅能够提高棘爪入槽控制的成功率和效率，还能够降低硬件成本。

技术领域

本发明涉及起重机领域，具体地涉及控制超起卷扬的方法、装置及超起卷扬控制系统。

背景技术

大吨位起重机一般具有超起机构，超起就是在主臂与主臂尖端之间设置超起支臂(或者在副臂上，这种状况为塔式工况超起)，以改善主臂与绳索之间的关系，使之能形成过多的三角几个关系，在吊车尾部增加额外配重，使得起重机在起重过程中能达到最大起重能力，并保证吊车的稳定性。如图1所示，为具有超起机构的起重机的一种结构示意图，在图1中，超起绳索4连接至起重臂1的头部，起重作业时，通过没置在超起副臂2上超起卷扬3提供一定反力，张紧绳索4，与此同时，该反力将会通过超起副臂传递到超起装置后平衡装置5上，以减小起重臂的变形量，提高吊重能力。

超起绳索4的长度需要根据吊臂臂长的变化作相应的调整，以保持图1所示的工作状态。超起卷扬在绳长调节后，棘轮卷扬需要通过棘爪将棘轮锁死，从而保证在吊载时，超起卷扬绳索在承受拉力时棘轮卷扬保持不转动，绳索不会被拉出。图2示出了棘爪的脱锁状态，图3示出了棘爪入槽状态，即棘爪锁定于棘齿中的状态。

现有技术中，棘轮卷扬入槽在外力作用下棘轮卷扬被动转动，从而入槽。如图4所示，为现有技术(如CN203079588U)中超起卷扬中入槽控制的液压控制示意图。入槽时，由于棘轮会受到绳索的拉力，为了防止棘轮卷扬在外力作用下失速，现有技术是根据绳索拉力值的大小调节棘轮卷扬马达出油口(如图4的A口)的背压(如通过调节图4的Y2电流的大小即可调节背压)，从而匹配绳索的不同拉力，进而保证马达转动，在转动过程中实现棘爪入槽。或者更为简单的，以等拉力的方式，将马达出油口的背压控制为一不可调节的定值(如CN201110380040)。

如图4所示的现有技术中，绳索入槽锁定需要控制绳索的长度，同一工况重复锁定时，绳索入槽锁定前的拉力值差别较大(受吊臂角度、绳索缠绕的紧密度、气温等影响)。而马达仅依靠绳索拉力推动，因而为了使棘轮转动，需要匹配绳索的拉力而调节背压，从而保证棘轮转动。因此现有技术必须实时检测绳索拉力值，而且需要实时调整背压大小，才能保证卷扬马达能够在绳索拉力下及背压的反力矩下转动，从而实现入槽。此种方式需要提前进行大量的试验，存储不同绳索拉力下对应的不同背压，其复杂程度和主臂在不同幅度下能否吊载多少起重量类似，浪费大量的试验时间。而且有可能试验数据并不准确，存在匹配不精准的问题。同时由于入槽时，需要实时检测绳索拉力值，实时调节绳索，因此对于电脑的通讯速度、存储数据空间都有要求，成本较高。而且在实际应用中，外界环境影响较大(比如气温差别较大的时候，同一控制值对应的背压差别很大)，因此入槽成功率较低，尤其在气温差别大时入槽成功率更低。

此外，图4所示的液压控制回路中，马达依靠管路中循环的液压油供油，难以避免地存在泄漏，因而还需要配置额外的补油装置。

现有技术中，还存在对于长臂工况匹配不好的问题。在长臂工况时，由于吊臂全伸，臂长很长，吊臂吊载后在重物拉力作用下允许变形增大，此时超起绳索也需要放出去的行程更长一些，绳索并没有处于绷紧状态，而是松弛状态，因此绳索对卷筒的拉力减小，有时不一定能够带动卷筒转动入槽。

现有技术中，对于背压为定值的情况，入槽成功率更低，由于其不能调节背压，只能反复调节绳索拉力(不是等绳长模式)，从而匹配背压，实现入槽，效率更低。

发明内容