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申请/专利权人：山西航天清华装备有限责任公司

摘要：本发明一种直臂式随车起重机控制系统及其控制方法，属于直臂式随车起重机控制技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种直臂式随车起重机控制系统硬件结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括液压控制系统、起重机力矩保护装置，还包括主控制器，液压控制系统包括操作控制器、液压阀控制器和液压阀组，起重机力矩保护装置包括力矩控制主机，通过AD接口将臂伸缩长度传感器、臂变幅角度传感器、起重重量传感器采集的数据传输至力矩控制主机，通过高速计数器接口将回转角度速度传感器采集的数据传输至力矩控制主机；主控制器通过CAN总线分别与力矩控制主机、操作控制器、液压阀控制器相连；本发明应用于直臂式随车起重机。

主权项：1.一种直臂式随车起重机控制方法，采用直臂式随车起重机控制系统，所述系统包括液压控制系统、起重机力矩保护装置和主控制器，所述液压控制系统包括操作控制器、液压阀控制器和液压阀组，所述起重机力矩保护装置包括力矩控制主机，所述力矩控制主机上设置有AD接口、CAN接口、高速计数器接口和IO接口，通过AD接口将臂伸缩长度传感器、臂变幅角度传感器、起重重量传感器采集的起重机的臂长、变幅角度、起重货物重量数据传输至力矩控制主机，通过高速计数器接口将回转角度速度传感器采集的起重机臂回转的角度和速度数据传输至力矩控制主机，所述力矩控制主机通过IO接口与高度限制开关相连，控制高度限制开关的通断；所述臂伸缩长度传感器具体安装在基本臂上，测量臂伸缩长度通过测量电缆的伸缩长度获取；所述臂变幅角度传感器具体安装在基本臂的臂头上，测量在作业时基本臂受力后的挠度弯曲度即为基本臂的变幅角度；所述起重重量传感器具体安装在臂头，采用销轴测量钢丝绳受力即为起重载荷；所述回转角度速度传感器具体安装在回转支承一侧，采用绝对值编码器，通过齿轮与回转支承对接，回转支承通过齿轮副带动回转角度速度传感器转动，从而检测出回转位置和回转速度；所述高度限制开关具体安装在臂头，对吊钩＼货物起升高度进行限制；所述主控制器上设置有多个CAN接口，通过CAN总线分别与力矩控制主机、操作控制器、液压阀控制器相连，所述液压阀控制器还通过导线与液压阀组相连；所述主控制器通过CAN总线接收力矩控制主机采集的设备数据、液压控制系统采集的操作数据，通过数据融合后对起重机的作业情况进行分析判断，并对液压控制系统的动作进行控制；所述设备数据包括臂伸缩长度、变幅角度、回转角度、动作速度以及作业数据，所述作业数据包括起重重量、力矩百分比和报警数据；所述操作数据包括臂的伸、缩动作方向和速度数据；所述主控制器还通过导线与第一显示器相连，所述力矩控制主机还通过导线与第二显示器、功能键相连；所述力矩控制主机上还设置有报警模块；其特征在于：所述方法包括如下步骤：步骤一：系统上电初始化；步骤二：起重机力矩保护装置将检测到的设备作业实时数据通过CAN总线发送到主控制器，液压控制系统的操作控制器将操作控制按钮信号通过CAN总线发送到主控制器；步骤三：主控制器根据起重机力矩保护装置检测到的设备作业实时数据，按系统预置方案，判断液压控制系统的操作控制器发送的操作控制按钮信号是否执行；步骤四：主控制器判断在当前作业状态下，卷扬起升吊重或变幅起重、回转过程中反馈的设备数据是否为在力矩控制主机上预设的设备参数，当反馈的设备数据超过预设值时，主控制器根据系统预置方案对液压控制系统的动作进行主动干预；其中当前作业状态包括卷扬作业、变幅作业、回转作业三种作业控制状态；其中卷扬作业控制过程为：系统上电初始化后，根据步骤二读取起重机力矩保护装置中力矩控制主机上传的设备状态数据和报警信息，在设备正常状态下，读取液压控制系统中操作控制器的动作控制信息，当检测到操作控制器发出“卷扬起升”动作时，系统通过CAN总线将控制信息发送到液压阀控制器，液压阀控制器根据接收的控制信息，控制相应的液压阀组动作；液压控制系统持续通过起重机力矩保护装置的力矩控制主机读取载荷数据，根据载荷的大小，主控制器根据设备状态，实时调整卷扬起升速度，通过液压阀控制器控制液压阀组动作，当载荷达到目前设备允许起重额定载荷的90%时，卷扬将进入低速运行状态，当载荷超过规定载荷时，起重机力矩保护装置的力矩控制主机向主控制器发出超载报警信号，主控制器主动终止卷扬起升动作，并通过人机界面发出报警提示；整个起吊过程中，主控制器持续检测臂架的角度，当臂架角度持续变小或角度变化大于额定范围时，主动中断卷扬起升动作，并发出报警提示；当载荷数据在不超载情况下且载荷不再持续增加时，同时监测臂架安全，当臂架跳动超过一定的幅度时，直接中断当前操作，发出报警提示；当起升结束，臂架稳定后，进行后续作业操作。

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