專利 CNC - 起重机力矩控制方法、系统及起重机 - Google 專利CN C授權CN 日日日.0, CN
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(6) , 起重机力矩控制方法、系统及起重机CN
C 本发明公开一种起重机力矩控制方法，起重机力矩控制系统和起重机。本发明公开的起重机力矩控制方法包括：根据检测获得的当前起重机吊臂工作角度、起重机吊臂工作长度，以起重机起重特性表为依据，确定起重机当前工作状态对应的额定工作载荷；在起重机吊有重物时，检测获得起重机各个支腿的受力值，将各个支腿的受力值和减去起重机的自重，获得起重机的吊重；以上述计算获得的吊重与上述确定的起重机额定工作载荷相比，获得起重机的工作力矩百分比；判断上述工作力矩百分比是否小于等于预定的力矩限度；若是，则判断起重机正常工作，继续检测；若否，则进行力矩限制处理。本发明提供的起重机力矩控制方法增加了起重机力矩控制的有效性和可靠性。
1、一种起重机力矩控制方法，其特征在于，包括：
根据检测获得的当前起重机吊臂工作角度、起重机吊臂工作长度，以起重机起重特性表为依据，确定起重机当前工作状态对应的额定工作载荷；
在起重机吊有重物时，检测获得起重机各个支腿的受力值，将各个支腿的受力值和减去起重机的自重，获得起重机的吊重；
以上述计算获得的吊重与上述确定的起重机额定工作载荷相比，获得起重机的工作力矩百分比；
判断上述工作力矩百分比是否小于等于预定的力矩限度；若是，则判断起重机正常工作，继续检测起重机的工作状态；若否，进入下一步骤；
进行力矩限制处理。
2、 根据权利要求要求1所述的起重机力矩控制方法，其特征在于，还包括：计算起重机任意相邻支腿的受力和；判断该受力和是否大于等于预定的倾翻阀值，若是，则判断起重机正常工 作，并继续检测起重机的工作状态；若否，则进入所述力矩限制处理步骤。
3、 根据权利要求1或者2所述的起重力矩控制方法，其特征在于，所述 起重特性表与起重机的配重相关，针对不同的配重，选用不同的起重特性表。
4、 根据权利要求3所述的起重力矩控制方法，其特征在于，所述起重机 配重通过下述步骤确定：在对起重机进行配重后，检测获得起重机各个支腿的受力值； 将上述各个支腿的受力值相加，获得起重机的自重； 将上述检测获得的起重机自重减去未配重前起重机的净重，获得起重机的 配重。
5、 根据权利要求4所述的起重机配重计算方法，其特征在于，所述起重 机的净重，为起重机在配重之前，将起重机各个支腿的受力值相加的和。
6、 根据权利要求4所述的起重机配重测量方法，其特征在于，还包括： 在获得起重机配重后，将获得起重机配重与起重机所采用的配重块重量相比较，取整后计算出起重机使用的配重块数量；将起重机配重块的数量乘以每个起重机配重块的重量额定值，获得校正后 起重纟几配重。
7、 根据权利要求1所述的起重力矩控制方法，其特征在于，所述力矩限 制处理包括发出报警信号、阻止起重机向危险方向运动两种处理方式中的一种 或者两种。
8、 一种起重机力矩控制系统，包括 角度传感器，用于检测起重机吊臂的工作角度； 长度传感器，用于检测起重机吊臂的工作长度；力矩控制器，用于接收来自各个传感器的检测值，并据此进行力矩控制处理；电源，用于向该力矩控制系统中的各个单元供电； 其特征在于，还包括力传感器，该力传感器安装在起重机各支腿上，用于检测相应支腿的受力值；所述力矩控制器采用如下步骤进行力矩控制：根据所述角度传感器检测获得的当前起重机吊臂工作角度、所述长度传感 器检测获得的起重机吊臂工作长度，查阅起重机的起重特性表；在所述起重特性表中确定起重机当前工作状态对应的额定工作载荷；将起重机吊有重物时获得的起重机各个支腿的力传感器检测值相加，减去 起重机的自重，获得起重机的吊重；以上述计算获得的吊重与上述确定的起重机额定工作载荷相比，获得起重 机的工作力矩百分比； .判断工作力矩百分比是否小于等于预定的力矩限度；若是，则继续;险测起重机的工作状态，并进行上述计算和判断；若否，则进入下一步骤； 进行力矩限制处理。
9、 根据权利要求8所述的起重机力矩控制系统，其特征在于，所述力矩 控制器还进行下述处理：根据所述力传感器检测获得的各个支腿的受力，计算起重机任意相邻支腿 的受力和；判断该受力和是否低于预定的倾翻阀值；若是，则继续检测起重机的工作 状态，并进行上述计算和判断；若否，则进入所述力矩限制处理步骤。
10、 根据权利要求8或者9所述的起重机力矩控制系统，其特征在于，所 述力矩传感器在查阅所述起重特性表时，首先根据起重机的配重确定具体使用 的起重特性表。
11、 根据权利要求10所述的起重机力矩控制系统，其特征在于，所述力 矩传感器以下述步骤确定起重机的配重：在对起重机进行配重后，检测获得起重机各个支腿的受力值； 将上述各个支腿的受力值相加，获得起重机的自重； 将上迷检测获得的起重机自重减去未配重前起重机的净重，获得起重机的 配重。
12、 根据权利要求11所述的起重机力矩控制系统，其特征在于，起重机 的净重采用下述方式获得：在起重机展开支撑后、尚未进行配重和吊重前，检测获得起重机各个支腿 的受力值；将上述起重机各个支腿的受力值相加，该值即为起重机的净重。
13、 根据权利要求10所述的起重机力矩控制系统，其特征在于，该系统 还包括报警单元，所述力矩控制器在力矩限制处理步骤中产生报警启动信号， 所述报警单元接收该报警启动信号，据此产生报警信息。
14、 根据权利要求]3所述的起重机力矩控制系统，其特征在于，所述力 矩控制系统还具有显示器，该显示器与所述力矩控制器连接，用于显示力矩控 制器输出的相关信息。
15、 根据权利要求14所述的起重机力矩控制系统，其特征在于，所述力 矩控制器进行力矩限制处理，具体是向起重机主控制器输出其判断结果；所述 主控制器根据接收的判断结果进行控制；若所述判断结果^重机处于危险状 态，则所述控制器限制起重机操作装置和输出电磁阀组的动作，使起重机不会 向危险方向继续运动。
16、 根据权利要求14所述的起重机力矩控制系统，其特征在于，所述力 矩控制器进行力矩限制处理，具体根据以前各个步骤的判断结果输出相应的控制信号；在所述判断结果是起重机处于危险状态时，所述控制信号限制起重机 操作装置和输出电磁阀组的动作，使起重机不会向危险方向继续运动。
17、 一种起重机，其特征在于，具有权利要求8到权利要求16任一项所 述的起重机力矩控制系统。
起重机力矩控制方法、系统及起重机技术领域本发明涉及起重机技术，尤其是涉及一种起重机力矩控制方法，以及起 重机力矩控制系统。本发明还提供一种具有上述起重机力矩控制系统的起重 机。背景技术目前，为了防止起重机以及其它可回转工程机械出现超载、折臂等安全 事故，大多数可回转工程机械均安装有力矩控制器。力矩控制器可以通过收 集分布在工程机械各个部位的各种检测信息，对起重机的工作状态进行分析，结合起重机自身的参数，实现对工程机械的安全保护。现有技术的力矩控制器主要实现两种安全防护，即大臂折弯保护和对起 重机的力矩进行限制。所述大臂折弯保护，主要^重机在一定的吊臂角度和吊臂伸出长度下， 计算或者实验获得的大臂机械承载强度。该强度决定了吊重不能超过一定的 重量，否则，大臂有折弯的危险。所述对起重机力矩进行限制，主要是确定起重机在一定的吊臂角度和吊 臂伸出长度下，在支撑脚正常支撑的状态下，不致引起起重机倾翻的吊重。 如果超过了该吊重，则吊重对起重机产生的倾翻力矩过大，可能会造成起重 才几倾翻。在考虑上述两个因素后，编制起重机的起重特性表，该表以吊臂伸出长 度和吊臂（抬起）角度进行编制，对应一定的吊臂伸出长度和吊臂角度范围， 确定起重机相应的额定工作载荷，即最大允许吊重，在实际吊重小于该吊重 时，理论上认为起重机不会折弯和倾翻。在选4奪上述起重机起重特性表时，由于起重机的配重对于起重机倾翻的 可能性有很大影响，因此，对应不同的起重机配重，需要使用不同的起重特 性表。起重机实际起重过程中，由力矩控制器根据测量获得的起重机实际吊臂 伸出长度、吊臂角度，根据所述起重特性表确定起重机当前的额定工作载荷(即最大允许的吊重）；力矩控制器再根据吊臂伸出长度、吊臂角度、变幅油 缸的压力值等计算获得起重机当前的实际吊重，将该实际吊重和所述额定工 作载荷进行比较—，获得工作力矩百分比，当工作力矩百分比达到设定的限度 时，所述力矩控制器输出信号，进行报警以及阻止起重机向危险方向的运动， 使其只能向安全方向运动。在上述现有技术中，其采用的吊重测量方法为一种间接方法，该方法需 要采用理论公式，利用直接测量的起重机工作状态检测值计算起重机的吊重。 由于公式本身具有近似性，因此，最后获得的吊重不够准确。并且，由于计 算比较复杂，还造成占用过多的控制资源。现有技术中，操作时需要向起重机控制系统输入起重机的配重。现有技 术下，该配重根据在起重机上搁置的配重块的数目人工确定后输入起重机的 控制器。这种方式虽然简单，但由于需要人工千预，影响了起重机操作的自 动化水平。在现有技术中，力矩控制器对于的防倾翻效果并不理想，这是由于，起 重机的支撑脚的展开往往受到工作环境的限制，尤其是地面不水平，造成起 重机的工作力矩百分比并未达到规定的要求时，起重机同样存在倾覆的可能性，由于这种原因，现有^t支术下， 一些大型起重机在采用力矩控制器的同时， 还设置了防倾翻控制器，以避免起重机倾翻。其工作原理是直接检测起重机 的支腿受力情况，并以起重机支腿受力情况判断起重机的倾翻可能性，并相 应进行报警等处理。例如，专利授权公告号为CN1246557C的中国专利，就 公开了一种"有稳定性监控的自走式施工机械"，该专利的技术方案具体是在 工程机械的支腿上设置力传感器，根据该力传感器的检测值与预定的阀值比 较，判断工程机械是否可能倾翻。上述专门的防倾翻控制器无疑增加了起重 机的成本。发明内容针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种起重机力矩控制 方法和系统，该方法和系统能够使用更为精确的方式计算起重机的实际吊重， 获得更佳的力矩限制效果；本发明同时提供一种应用上迷系统的起重机。本发明提供一种起重机力矩控制方法，包括：根据检测获得的当前起重机吊臂工作角度、起重机吊臂工作长度，以^^重.机起重特性表为依据，确定起重机当前工作状态对应的额定工作载荷；在起重机吊有重物时，检测获得起重机各个支腿的受力值，将各个支腿 的受力值和减去起重机的自重，获得起重机的吊重；以上述计算获得的吊重与上述确定的起重机额定工作载荷相比，获得起 重才几的工作力矩百分比；判断上述工作力矩百分比是否小于等于预定的力矩限度；若是，则判断 起重机正常工作，继续检测起重机的工作状态；若否，进入下一步骤；进行力矩限制处理。优选地，还包括：计算起重机任意相邻支腿的受力和；判断该受力和是否大于等于预定的倾翻阀值，若是，则判断起重机正常 工作，并继续4全测起重机的工作状态；若否，则iiA所述力矩限制处理步骤。优选地，所述起重特性表与起重机的配重相关，针对不同的配重，选用 不同的起重特性表。优选地，所述起重机配重通过下述步骤确定：在对起重机进行配重后，检测获得起重机各个支腿的受力值；将上述各个支腿的受力值相加，获得起重机的自重；将上述检测获得的起重机自重减去未配重前起重机的净重，获得起重机 的配重。优选地，所述起重机的净重，为起重机在配重之前，将起重机各个支腿 的受力值相加的和。 . 优选地,.还包括：在获得起重机配重后，将获得起重机配重与起重机所采用的配重块重量 相比较，取整后计算出起重机使用的配重块数量；将起重机配重块的数量乘以每个起重机配重块的重量额定值，获得校正 后起重机配重。优选地，所述力矩限制处理包括发出报警信号、阻止起重机向危险方向 运动两种处理方式中的一种或者两种。8一种起重机力矩控制系统，包括角度传感器，用于检测起重机吊臂的工作角度； 长度传感器，用于检测起重机吊臂的工作长度； 力矩控制器，用于接收来自各个传感器的检测值，并据此进行力矩控制 处理；电源，用于向该力矩控制系统中的各个单元供电； 其特征在于，还包括力传感器，该力传感器安装在起重机各支腿上，用于检测相应支腿的受 力值；所述力矩控制器采用如下步骤进行力矩控制：根据所述角度传感器检测获得的当前起重机吊臂工作角度、所述长度传 感器检测获得的起重机吊臂工作长度，查阅起重机的起重特性表；在所述起重特性表中确定起重机当前工作状态对应的额定工作载荷；将起重机吊有重物时获得的起重机各个支腿的力传感器检测值相加，减 去起重机的自重，获得起重机的吊重；以上述计算获得的吊重与上述确定的起重机额定工作载荷相比，获得起 重机的工作力矩百分比；判断工作力矩百分比是否小于等于预定的力矩限度；若是，则继续检测 起重^L的工作状态，并进行上述计算和判断；若否，则进入下一步骤；进行力矩限制处理。本发明还提供一种起重机力矩控制系统，所述力矩控制器还进行下述处理：根据所述力传感器检测获得的各个支腿的受力，计算起重机任意相邻支 腿的受力和；判断该受力和是否低于预定的倾翻阀值；若是，则继续纟全测起重机的工 作状态，并进行上述计算和判断；若否，则进入所述力矩限制处理步骤。优选地，所述力矩传感器在查阅所述起重特性表时，首先根据起重机的 配重确定具体使用的起重特性表。优选地，所述力矩传感器以下述步骤确定起重机的配重：在对起重机进行配重后，检测获得起重机各个支腿的受力值； 将上述各个支腿的受力值相加，获得起重机的自重； 将上述检测获得的起重机自重减去未配重前起重机的净重，获得起重机 的配重。优选地，起重机的净重采用下述方式获得：在起重机展.开支撑后、尚未进行配重和吊重前，检测获得起重机各个支 腿的受力值；将上述起重机各个支腿的受力值相加，该值即为起重机的净重。 优选地，该系统还包括报警单元，所述力矩控制器在力矩限制处理步骤中产生报警启动信号，所述报警单元接收该报警启动信号，据此产生才艮警信ir、优选地，所述力矩控制系统还具有显示器，该显示器与所述力矩控制器 连接，用于显示力矩控制器输出的相关信息。优选地，所述力矩控制器进行力矩限制处理，具体是向起重机主控制器输出其判断结果；所述主控制器根据接收的判断结果进行控制；若所述判断 结果是起重机处于危险状态，则所述控制器限制起重机操作装置和输出电磁 阀组的动作，使起重机不会向危险方向继续运动。优选地，所述力矩控制器进行力矩限制处理，具体根据以前各个步骤的 判断结果输出相应的控制信号；在所述判断结果是起重机处于危险状态时， 所述控制信号限制起重机操作装置和输出电磁阀组的动作，使起重机不会向 危险方向继续运动。本发明还提供一种起重机，该起重机具有上述起重机力矩控制系统。 本发明提供的起重机吊重测量方法中，直接依据力传感器获得的受力检 测结果计算起重机的吊重，该测量方法属于直接测量方法。而现有技术则通 过变幅油缸的压力以及起重机吊臂角度和吊臂伸出长度等检测值计算，这些 方式属于间接方式，其计算公式本身存在理论误差，再加上测量过程中的测 量误差，使其获得的检测结果精度不高，并且由于计算复杂，还会过多的占 用起重机控制元件的资源。本发明实施例提供的方法，则不存在理论误差， 其采用的力传感器检测元件也非常成熟，冲全测精度高；由于计算过程简单，该方法不会占用很多起重机控制元件的资源。因此，本发明提供的起重机吊 重测量方法与现有技术相比具有更好的检测效果。
本发明提供的起重机配重测量方法实现了起重机配重的自动测量，其优 选实施方式则进一步以此为基础，可自动确定起重机配重块数量，获得校正 后起重机配重。这种方法可免除现有技术下的手工输入过程，增加了起重机 的自动化程度。
本发明在上述起重机吊重测量方法和起重机配重测量方法基础上，提出 了起重机力矩控制方法，该方法将上述吊重测量方法和起重机配重测量方法 融合入起重机的力矩控制方法中，增加了起重机力矩控制的有效性和可靠性。
上述起重机力矩控制方法的优选实施方式中，还根据相邻支腿的受力和 判断起重机是否存在倾翻的可能性。这种方式可以利用该方法前述步骤中获 得的起重机支腿受力值，以简单的计算进一步提高起重机倾翻预防的可靠性。
本发明提供的起重机力矩控制系统采用上述起重机力矩控制方法进行起 重机力矩控制，实现起重机的有效力矩控制。同样，该系统的优选方案中， 根据相邻支腿的受力值之和判断起重机是否存在倾翻的可能性，该方式可实 现起重机的防倾翻控制。由于利用了系统中已有的检测元件，因此，该系统 不会由于增加该防倾翻控制而增加成本。
将上述系统用于起重机，该起重机可具有更佳的安全保护效果。 附图说明
图1是本发明第一实施例的流程图； 图2是本发明第二实施例的流程图； 图3是本发明第三实施例的流程图； 图4是本发明第四实施例的系统单元框图； 图5是本发明第五实施例的系统单元框图。 具体实施方式
在起重机起吊过程中，为了防止其发生倾覆或者折弯等事故，需要对起 重机的起吊重量进行估算。现有技术中，起重机釆用的吊重检测方式是检测 获得吊臂长度、吊臂角度以及幅度油缸的压力值，然后根据上述值进行计算 获得起重机吊重。上述吊重测量方法的问题在背景技术中已经说明，本发明首先提供一种起重机吊重测量方法，该方法为后叙的起重机力矩控制方法提 供了基本前提并构成其区别于现有技术的主要技术特征。
请参看图1,该图为本发明第一实施例提供的起重机吊重测量方法的流 程图。以下对该实施例进行详细的说明。
步骤S101,在起重机吊有重物时，检测获得起重机各个支腿的受力值。
起重机工作时，完全依靠支腿支撑。支腿受力后会产生变形，检测该变 形，可以获得支腿的受力情况。检测支腿受力情况的方法有多种，本领域技 术人可以依据现有公知的技术以及以后可能产生的各种方式检测起重机支腿
的受力情况。例如，在背景技术中提及的授权公告号为CN1246557C的中国 专利文献中，提供了 一种釆用电阻应变片结合桥式电路对支腿受力进行测量 的方法，该专利还公开了进行支腿受力测量的其它相关细节，上述公开的技 术，可以用于实现本步骤。由于具体釆用何种方式4全测并非本发明的关注重 点，因此，在此对检测支腿受力的具体方式不予详述。
步骤S102，将上述各个支腿的受力值相加，获得起重机的总重量。 起重机起吊时，需要将起重机支腿展开，并依靠支腿将起重机机身支起。 由于起重机的重量通过支腿获得支撑，并且除了支腿之外，该起重机在垂直 方向并不存在其它支点，在这种情况下，起重机的全部重量必然通过支腿作 用在地面上，支腿相应获得受力。其受力之和是其支撑的所有重量，即包括 起重机自重和起重机吊重在内的总重量。
步骤S103,将上述检测获得的起重机总重量减去起重机的自重，获得起 重机的吊重。
起重机的自重是不变的，可以事先获得，也可以在起重机起吊前测量获 得，例如，在进行起吊前，各个支腿已经展开支撑时，获得各个支腿的受力 检测值，将其相加，即获得起重机的自重。将前述步骤获得的起重机总重量 减去起重机的自重，即可获得起重机的吊重。
在起重机力矩限制过程中，还需要考虑起重机的配重带来的影响。所谓 起重机配重，是为了增加起重机的稳定性而在起重机平台上的回转中心后部 放置配重块获得的重量。 一般这些配重块会随着起重机吊臂的旋转而旋转， 压住起重机吊臂，使起重机稳定性显著增加。由于起重机配重能够明显改善其稳定性，因此，对起重机配重后，其起重特性有明显改变，对应不同的起 重机配重，需要选用不同的起重特性表。为此，本发明提供一种起重机配重 测量方法，该方法与第 一实施例提供的起重机吊重测量方法具有共同的相对 现有技术的区别技术特征，并且可以为下述的起重机力矩控制方法所釆用。
请参看图2,该图为本发明第二实施例的流程图。该实施例提供一种起
重机配重的测量方法。以下对该实施例进行详细说明。
步骤S201,在对起重机进行配重后，检测获得起重机各个支腿的受力值。 一般在起重机展开支撑后，开始在起重机上放置配重块。起重机配重后
的总重量为起重机未进行任何配重前的起重机净重加上起重机的配重。在起
重机配重后，其支腿就要支撑包括起重机净重和配重在内的整个起重机自重。
因此，各个支腿的受力值之和即为起重机的自重。
步骤S202,将上述各个支腿的受力值相加，即获得起重机的自重。 该步骤将配重后起重机各个支腿的受力值相加，即获得包括配重重量在
内的起重才几自重。
步骤S203，将上述检测获得的起重机自重减去起重机净重，获得起重机 的配重。
起重机的净重是指不包括配重在内的起重机自身重量，该净重可以根据 起重机的自身参数获得，或者在起重机展开支撑后，配重前，将起重机各个 支腿的受力值相加获得该起重机的净重值。
还需要说明的是，起重机配重中一般是釆用固定重量的配重块配重，其 数值具有很大的离散性和确定性。假设起重机只使用固定重量的配重块，可 以在通过上述方法获得起重机配重后，将获得起重机配重与起重机所采用的 配重块重量相比较，取整后计算出起重机使用的配重块数量；再将起重机配 重块的数量乘以每个起重机配重块的重量额定值，获得起重机的总重量。这 样，上述配重检测方法实际上是纟全测获得一个配重的档位，在该档位确定后， 即可获得起重机的配重。这种方法可以使配重测量更为准确。实际上，在起 重机使用有不同级别重量的配重块的情况下，也可以使用上述方法，但是计 算复杂性稍有增加，其基本原理不变。
根据以上实施例提供的方法，可以获得一种新的起重机力矩控制方法。本发明第三实施例就是在上述实施例的基础上提供的一种新的起重机力矩控 制方法。
步骤S301,确定起重机当前工作状态对应的额定工作载荷。
起重机具有起重特性表，该起重特性表根据起重机的特性确定。包括起 重机吊臂的机械强度以及起重机吊重产生的倾翻力矩都需要在起重特性表中 考虑。对应不同的起重机吊臂角度和吊臂工作长度，起重机吊臂机械强度以 及起重机倾翻力矩都会变化。因此，在起重特性表中，对应上述吊臂角度和 吊臂工作长度的不同档位，具有不同的额定工作载荷。该起重特性表作为起 重机的工作参数预先存储。
在确定起重机额定工作栽荷前，常常还需要选4争所使用的起重机起重特 性表，这是由于，起重机配重能够明显改变起重机的工作性能，对于同一台 起重机，由于配重的不同，具有不同的起重特性表。为此，在确定当前工作 状态的额定工作载荷时，首先确定其配重，根据配重确定起重特性表，然后 根据起重特性表，结合测量获得的吊臂工作角度和吊臂工作长度，确定起重 机的额定工作载荷。
为了选择起重机的起重特性表，需要确定起重机的配重，可以根据上述 第二实施例提供的方法确定起重机配重。即，检测获得起重机各个支腿的受 力值；将上述各个支腿的受力值相加，获得起重机的自重；将上述检测获得 的起重机自重减去未配重前起重机的净重，获得起重机的配重。
步骤S302,在起重机吊有重物时，检测获得起重机各个支腿的受力，将 各个支腿的受力和减去起重机的自重，获得起重机的吊重。
该步骤是本实施例有别于现有技术的主要技术特征之一，其具体原理在 第一实施例已经说明。
步骤S303,以上述计算获得的吊重与上述确定的起重机额定工作载荷相 比，获得起重机的工作力矩百分比。
上述步骤已经确定了起重机的吊重和当前工作状态的起重机额定工作载 荷。起重机是否工作在安全的状态，就需要考虑起重机的吊重与起重机额定 工作载荷相比，是否处于安全范围内。尽管从理论上说，起重机的吊重可以 等于所确定的起重机额定工作载荷，但是，由于上述起重机额定工作载荷是起重机正常支撑情况下获得的，而实际起吊作业中，起重机的支撑可能受到 限制而展开不够完全，为此，需要为起重机吊重设置一个低于所确定的额定 工作载荷的安全工作范围。具体的方法是，用上述测量获得的起重机吊重除 以所确定的起重机额定工作载荷，获得一个比值，该比值称为起重机工作力 矩百分比，该起重机工作力矩百分比可用于〗軒量起重机吊重与起重机额定工 作载荷之间的比值关系
步骤S304,判断上述工作力矩百分比是否小于等于预定的力矩限度，若 是，进入下一步骤；若否，进入步骤S307。
在获得起重机工作力矩百分比后，可以将该工作力矩百分比与一个预定 的力矩限度比较，所述预定的力矩限度是一个小于1的确定值，例如可以为 0.9，当所述工作力矩百分比小于等于该力矩限度时，说明起重机工作符合起 重特性表的要求。如果起重机的工作力矩百分比大于所述力矩限度，则说明 起重机工作状态存在安全隐患，需要釆取相应的措施。此时，进入步骤S307 进行相应的力矩限制处理。
步骤S305,计算起重机任意相邻支腿的受力和。
尽管步骤S304已经对起重机是否符合起重机起重特性表的要求进行了 判断，但是，起重机在工作中，还是可能出现一些根据起重特性表提供的额 定工作载荷无法进行准确判断的情况。例如，当地面不平时，起重机的支撑 可能并不充分，这时，即使满足了上述起重特性表的要求，仍然可能引起起 重机倾覆。为了避免上述情况，在现有技术中，许多重型起重机设置了专门 的防倾翻控制装置。在本实施例中，利用所述各个支腿的受力情况，采取一 种新的判断方法。以下介绍该方法的原理。
起重机存在若干支腿，所有支腿与地面的接触点构成一个完整的支撑平 面，其相邻支腿则形成一个支撑边，如果由于起重机的重力分布不均匀，造 成起重机向一侧倾斜，则远离该倾斜侧的支撑边向起重机提供的支撑力变小， 如果该值小于一定的限度，就预示着起重机可能倾翻。据此，可以采取相应 的4普施，对起重才几进行倾翻防护。
在本步骤中，首先计算起重机任意相邻支腿的受力和，根据上述原理， 该值可以作为判断起重机是否存在倾翻可能性的标准。步骤S306，判断所述起重机任意相邻支腿的受力和是否大于等于预定的 倾翻阀值，若是，返回S301,继续检测起重机的工作状态，并进行计算和判 断；若否，则进入步骤S307。
预先根据实验或理论计算的结果获得对应起重机相邻支腿受力和的倾翻 阀值，当步骤S305获得的任意相邻支腿的受力和大于等于该阀值时，则判 断起重机不存在倾翻危险，结合上述起重机工作力矩百分比的判断，起重机 可以正常工作。若步骤S305获得的任意相邻支腿的受力和小于该阀值，则 说明起重机有一个相邻支腿的受力和过小，即起重机一条支撑边没有起到足 够的支撑作用，起重机有倾翻的可能性，需要对此采取措施。
步骤S307,进行力矩限制处理。
所述力矩限制处理，是指在判断起重机的工作已经处于可能倾翻或者折 弯等危险状态的情况下，进行的相关处理。这些相关处理具体包括如下方式 的一种或者两种：起重机提供报警信号，提醒操作者注意；限制相关的电磁 阀组动作以及限制控制装置的输入值，禁止起重机继续向危险的方向运动， 允许其向可以解除危险的方向运动。通过上述处理，能够确保起重机的工作
安全，避免出现起重机倾翻和折弯的情况。
上述方法在起重机工作时循环进行，确保起重机始终处于受监控状态， 不会出现危险。
根据上述力矩限制方法，本发明第四实施例提供一种起重机力矩控制系 统。请参看图4，该图为本发明第四实施例的系统单元框图。以下结合该图 对该实施例进行"i兌明。
如图4所示，该力矩控制系统包括第一力传感器]、第二力传感器2、第 三力传感器3、第四力传感器4、角度传感器5、长度传感器6、力矩控制器 7、主控制器8、显示器9、报警单元10、操作装置11、输出电磁阀组12、 电源13等。
所述第一力传感器1到第四力传感器4为检测起重机各个支腿受力的传
感器，在此假设起重机支腿共有四个，当起重机的支腿增加时，力传感器数 目相应增加。此外，为了获得更为准确的检测结果，可以在每个起重机支腿 上使用多个力传感器，同 一 支腿的各个力传感器之间相互校验其检测结果。力传感器可以釆用多种现有技术中已经提供的具体形式，在此不做详细说明。
所述角度传感器5为检测起重机吊臂角度的传感器，在现有技术的起重 机上一般都已经装备该角度传感器，在此不予详述。
所述长度传感器6为检测吊臂伸出长度的传感器，该长度传感器在现有 技术的起重机中 一般都已经采用，在此不做详细说明。
所述力矩控制器7用于接收分布在起重机各个位置的检测元件提供的检 测信号，并根据这些检测信号判断起重机当前工作状态是否安全，其主要根 据存储在该力矩控制器7中或者其它存储元件中的起重机的起重特性表，确 定当前吊重下的工作力矩百分比是否在安全P艮度内；本实施例中，该力矩控 制器7还具有专门的防倾翻模块，该模块采用起重机相邻支腿受力和判断起 重机的倾翻可能。在获得上述判断结果后，该力矩控制单元7向主控制器8 输出其判断结果，以及具体的数据。如果出现起重机工作力矩百分比大于预 定的力矩限度或者起重机有倾翻的可能，还要向报警单元]0发出启动报警信 号。
所述主控制器8 M重机的中心控制单元，其通过CAN(英文Controller Area Network的缩写，中文为控制器局域网络）总线与所述力矩控制器7相 连接。该主控制器8接收所述力矩控制器7输出的对于起重机力矩百分比是 否超限以及起重机是否存在倾翻可能的判断结果，以及相关的计算结果的数 据，并在所述判断结果为起重机处于力矩超限或者存在倾翻可能性等危险状 态中时，对起重机的控制操作和输出进行限制。
所述显示器9是所述力矩控制器7的显示^l备，该显示器9通过CAN 总线连接力矩控制器7。所述力矩控制器7将起重机当前的工作力矩百分比 等起重机工作信息以及可能产生的报警信息等传送给该显示器9显示。
所述报警单元IO,用于接收所述力矩控制器7提供的启动报警信号，并 根据该信号产生相应的报警，提示操作者注意。报警单元具体可以是音频发 声装置，也可以是报警指示灯等装置。
所述操作装置1〗，用于向所述主控制器8提供控制信号，该控制信号经 所述主控制器8解读后，产生相应的控制指令，控制所述输出电磁阀组]2 以及起重机的其它执行元件。另外，所述主控制器8在接收到所述力矩控制
17器7发出的起重机处于危险状态的判断时，根据具体的数据，对所述操作装 置11的控制信号进行限制，使其只能产生向解除危险的方向运动的控制信 号。
所述输出电磁阀组12, ^重机的主要执行元件，用于控制起重机吊臂 的抬起和伸出等动作，以及控制起重机上的电动机的旋转方向等。该输出电 磁阀组12由所述主控制器8提供的控制指令控制，当所述主控制器8获得起 重机处于危险状态的判断时，其对控制指令进行限制，阻止输出电磁阀组12 控制起重才几向危险的方向运动。
此外，该系统还包括电源]3,该电源13用于向该力矩控制系统的各个 单元提供电源供应。
上述力矩控制系统中，所述力矩控制器釆用第三实施例中4是供的方法限 制起重机的力矩。当然，也可以只采用其中限制工作力矩百分比的部分。
另外，所述力矩控制器7和所述主控制器8在对起重机进行工作保护的 过程中所进行的分工可以与本实施例有所差别，例如，所述力矩控制器7只 对来自传感器的数据进行计算，起重机是否处于危险状态的判断由所述主控 制器8进行。上述工作分工的改变不会改变本发明的实质。
请参看图5 ，该图示出本发明第五实施例的系统单元框图。该实施例同 样提供一种起重机力矩控制系统，图5中与上述第四实施例相同的部分釆用 相同的标号。与上述第四实施例相比，该实施例提供的力矩控制系统的特点 是，其力矩控制器7直接对操作装置11和输出电磁阀组阀组12进行限制， 无需经过所述主控制器8进行控制。该系统的其它方面与本发明第四实施例 完全相同，在此不再赘述。
使用上述力矩控制系统应用在起重机上，可以获得具有更佳安全保护效 果的起重机，该起重机的其它部分作相应的改变。由于本领域4支术人在了解 上述实施例披露的内容后，无需创造性劳动即可获知如何实现具有该力矩控 制系统的起重机，因此，在此不再举具体实施例说明。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说.，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若千改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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