CN114751306A - 防止小车偏移的控制方法、装置及作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及作业机械技术领域，尤其涉及一种防止小车偏移的控制方法、装置及作业机械。防止小车偏移的控制方法，包括：获取主机的实时回转角度，并基于主机的初始回转角度，得出所述实时回转角度与所述初始回转角度的差值，其中，所述初始回转角度为主机启动行走时的回转角度；确定所述差值超出预设区间时，调节小车的行走参数，使所述差值落入所述预设区间内。本发明提供的防止小车偏移的控制方法、装置及作业机械，能够有效避免小车与主机同步行走过程中，小车行走偏移的问题。

Description

防止小车偏移的控制方法、装置及作业机械

技术领域

本发明涉及作业机械技术领域，尤其涉及一种防止小车偏移的控制方法、装置及作业机械。

背景技术

在超大吨位履带起重机领域，因超起配重重量过大，主机行走回转时超起配重无法提起跟随主机一起运动，因此，超起配重无法做成托盘式，通常超起配重设置在超起小车上。超起小车设置有行走履带，在主机行走回转过程中，超起小车可以跟着一起动作。超起小车与主机通过超起撑杆进行连接，超起撑杆连接在小车的上车配重托盘上。

如图1所示，在主机与超起小车同步行走的初始阶段，主机行走中心、超起撑杆14及小车行走中心是在一条直线上的。但在行走过程中，因主机与小车之间角度偏差及小车的两条履带速度不能做到绝对一致，小车履带15与主机履带12是无法做到绝对平行的。所以在主机与小车同步行走过程中，小车不可避免会发生偏移，此时小车就会有侧向力作用到超起撑杆14上，这个侧向力通过超起撑杆14再作用到主机上车13。为防止侧向力对超起撑杆14或与撑杆连接销耳造成破坏，同步行走过程中，主机上车13是处于自由滑转状态的。因此，在同步行进过程中，这个侧向推力会推着主机上车13转动，当行进距离较长或侧向推力较大时，这个主机上车13转动角度就会比较明显。当主机被推着转动时，后面的小车也会偏离预定路线。

大型履带起重机行进转场过程中，履带下面须铺路基板11。如主机和小车没有发生偏移，如图1所示，则主机和小车可以走在同一块路基板11上。而如果小车偏离规划路线，如图2所示，则后面的小车履带15就可能转到路基板11外面去了。此时，后面小车的路基板11就要重新铺设，浪费人力、物力和时间。而且，如果偏离量过大的话，还必须停下来修正主机回转角度和小车位置，较大的浪费了人力、物力和时间。

因此，如何避免小车与主机同步行走过程中，小车行走偏移的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明提供一种防止小车偏移的控制方法、装置及作业机械，能够有效避免小车与主机同步行走过程中，小车行走偏移，致使主机回转角度发生改变、及小车偏离路基板的问题。

本发明的第一方面提供一种防止小车偏移的控制方法，包括：

获取主机的实时回转角度，并基于主机的初始回转角度，得出所述实时回转角度与所述初始回转角度的差值，其中，所述初始回转角度为主机启动行走时的回转角度；

确定所述差值超出预设区间时，调节小车的行走参数，使所述差值落入所述预设区间内。

根据本发明提供的防止小车偏移的控制方法，所述确定所述差值超出预设区间时，调节小车的行走参数，使所述差值落入所述预设区间内，包括：

根据所述差值，计算得出小车的左右行走机构的速度调节值；

根据所述速度调节值，调节所述小车的左右行走机构的速度，使所述差值落入所述预设区间内。

根据本发明提供的防止小车偏移的控制方法，所述预设区间设置为(-B，A)度。

根据本发明提供的防止小车偏移的控制方法，所述A与B相等。

本发明的第二方面提供一种防止小车偏移的控制装置，包括：

主机回转角度检测模块，用于检测主机的初始回转角度和行走过程中的实时回转角度；

计算模块，用于计算所述实时回转角度与所述初始回转角度的差值；

控制模块，用于确定所述差值超出预设区间时，调节小车的行走参数，使所述差值落入所述预设区间内。

根据本发明提供的防止小车偏移的控制装置，所述主机回转角度检测模块用于检测所述主机的上车中心线与主机行走中心线的夹角。

根据本发明提供的防止小车偏移的控制装置，所述计算模块设置有预设单元，所述预设单元供用户设置所述预设区间。

根据本发明提供的防止小车偏移的控制装置，所述行走机构为作业机械的履带行走机构。

本发明的第三方面提供一种作业机械，包括主机、超起撑杆、小车和如上任一项所述的防止小车偏移的控制装置。

根据本发明提供的作业机械，所述控制装置设置于所述主机或所述小车上。

由于小车连接主机的上车，当小车发生路线偏移时，小车会带动主机的实时回转角度发生相应变化，且小车的路线偏移量与主机的实时回转角度变化值成对应关系，因此，本发明提供的技术方案中，在确定主机行走过程中的实时回转角度与初始回转角度的差值超出预设区间时，调节小车的行走参数，使小车产生反向偏移，进而能够修正小车的行走方向，当小车的行走方向得以修正后，小车能够带动主机的实时回转角度产生变化，使实时回转角度与初始回转角度的差值落入预设区间内。如此，依照本发明提供的防止小车偏移的控制方法，能够有效避免小车发生偏移的问题。

此外，本发明提供的防止小车偏移的控制装置和作业机械，由于都包括主机回转角度检测模块、计算模块和控制模块，其中，主机回转角度检测模块用于检测主机的初始回转角度和行走过程中的实时回转角度；计算模块用于计算实时回转角度与初始回转角度的差值；控制模块用于确定差值超出预设区间时，调节小车的行走参数，使差值落入预设区间内。该有益效果的推导过程与上述防止小车偏移的控制方法所带来的有益效果的推导过程大体类似，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中小车未发生偏移时的示意图；

图2是现有技术中小车发生偏移时的示意图；

图3是本发明实施例中防止小车偏移的控制方法示意图；

图4是本发明实施例中防止小车偏移的控制装置示意图；

附图标记：

11：路基板；12：主机履带；13：主机上车；14：超起撑杆；15：小车履带；21：主机回转角度检测模块；22：计算模块；23：控制模块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在施工前，会将主机与小车放在路基板表面，一般此时主机的行走中心线、小车行走中心线、超起撑杆的中心线会重合。同时，与主机上车销轴连接的主臂(未示出)的中心线在地面的投影与主机的行走中心线重合。在工作一端时间后，由于主机的行走机构(履带行走机构)、小车的行走机构(履带行走机构)自身结构原因造成容易出现行走跑偏的问题，主机的回转中心与小车回转中心的距离会发生变化，而超起撑杆是刚性结构(钢管焊接而成，且通过销轴与主机的尾部、小车的上车前部连接)，由此会造成超起撑杆与主机、小车连接的销轴会损害(销轴由于在两中心距离的变化，承受的应力不断的变化造造成的)。

为避免销轴易损坏，使用寿命降低，从而造成使用成本的增加。现有技术一般将主机的上车设置为自由滑转状态，在上车处于自由滑转的状态，两个回转中心之间的距离的变化，会直接体现在主机的回转角度发生变化(主臂在地面上的投影与主机行走中心线出现夹角)，这样能避免由于销轴处的应力变化较大，造成销轴的损坏。

但是此种做法会出现一个问题，就是如果小车或主机的行走机构一直偏向一个方向行走，会造成主机的上车回转角度增大(主臂在地面上的投影与主机行走中心线出现夹角增大)，而使用超大型起重机进行工作过程需要考虑作业精度，即不希望主机的回转角度过大(这样会对作业造成负面影响)，就需要停止主机直线行走，对主机的行走中心线与小车的行走中心线之间的夹角进行调整，如果这样操作会费时费力，造成生成工作成本的增加。

鉴于此，请参考图3，本发明实施例提供的防止小车偏移的控制方法，包括：

S11，获取主机的实时回转角度，并基于主机的初始回转角度，得出实时回转角度与初始回转角度的差值，其中，初始回转角度为主机启动行走时的回转角度；

S12，确定差值超出预设区间时，调节小车的行走参数，使差值落入预设区间内。

在主机启动后，工作前，将主机当前时刻的角度记为初始角度(从俯视方向可看到主臂的中心线与主机的行走机构的中心线重合，在此情况下，主机上的控制器会将该初始角度记为0°。而当初始角度非0°时，上述的两个中心线之间存在夹角，在此情况下，主机上的控制器会记录下此非0°的具体的回转角度，并作为初始回转角度)。该回转角度的获得属于现有技术，在此不再赘述。

在一些实施例中，上述小车的行走参数可以为小车左右行走机构的速度参数，应当理解，调节小车左右行走机构的速度，能够调节小车的左右偏移量。

因此，上述步骤S12，可以包括：

根据实时回转角度与初始回转角度的差值，计算得出小车的左右行走机构的速度调节值；具体地，控制器可根据预先设置的调整时间(该时间可根据实际使用情况预先设置，可设置30s、60s等)，角度的差值计算得出小车的左右行走机构的速度调节值；

根据速度调节值，调节小车的左右行走机构的速度，使实时回转角度与初始回转角度的差值落入预设区间内。

需要说明的是，本实施例中的主机包括上车、下车和回转机构，上车通过回转机构设置在下车上，下车包括用于驱动作业机械行走的行走机构，行走机构设置在下车的左右两侧，当两侧的行走机构速度不同时，作业机械的行走方向会产生偏移。

上车通过回转机构设置在下车上，进而上车能够在下车上进行回转运动。

小车上设置有大重量的配重，并且小车与上车通过超起撑杆相连接。当作业机械进行作业时，由于小车与上车相连接，小车能够起到主机的配重作用，防止作业机械因负载较大导致不稳定的问题。

主机的回转角度，是指主机的上车中心线相对于主机的行走中心线产生的回转夹角。在常规情况下，当主机和小车在启动行走时的瞬间，主机的行走中心线(主机两侧行走机构的对称中心线)、主机的回转中心线以及小车的行走中心线是相互重合的，即主机的初始回转角度为0。当然，在一些特殊情况中，主机的初始回转角度也存在非0的情况。

由于主机行走，小车跟随主机行走的过程中，主机的上车处于自由滑转状态，小车连接主机的上车，当小车发生路线偏移时，主机受小车的侧向作用力，进而小车会带动主机的实时回转角度发生相应变化，且小车的路线偏移量与主机的实时回转角度变化值成对应关系，因此，本实施例提供的技术方案中，在确定主机行走过程中的实时回转角度与初始回转角度的差值超出预设区间时，根据差值，能够计算得出小车的左右行走机构的速度调节值，其中，初始回转角度为主机启动行走时的回转角度。然后，根据速度调节值，调节小车的左右行走机构的速度，使小车产生反向偏移，进而能够修正小车的行走方向。如此，依照本实施例提供的防止小车偏移的控制方法，能够有效避免小车跟随主机沿直线行走过程中，小车发生偏移的问题。

比如，在一些实施例中，如图2所示，当小车发生向右偏移的情况下，会带动主机的上车产生向左回转，即，主机产生向左的回转角度，而且小车向右的偏移量与主机的实时回转角度大小成比例关系。此时，根据主机产生的回转角度变化，计算得出小车的左右行走机构的调节值，使小车的右侧行走机构的速度大于左侧行走机构的速度，进而使小车逐渐向左偏移调整。需要说明的是，上述“左”、“右”分别是指操作员在驾驶室内进行正常驾驶的状态下，驾驶员的左右方向。

当小车发生向左偏移的情况时，其调整方式与上述调整方式的原理相同，不同之处在于调整方向相反，即控制小车的左侧行走机构的速度大于右侧行走机构的速度，以使小车逐渐向右偏移调整。

在一些实施例中，在步骤S12中，确定差值超出预设区间时，调节小车的行走参数，使差值落入预设区间内。上述预设区间可以根据实际情况具体设定，比如，在一些实施例中，预设区间的设置范围为(-B，A)度。其中，数值B可以与数值A相同，比如，当确定主机行走过程中的实时回转角度与初始回转角度的差值大于(-0.2，0.2)度时，则开始调节小车的左右两侧行走机构的行走速度，使小车逐渐的偏移逐渐得到调节，进而避免了小车行走出路基板，造成需要重新铺设路基板的问题。当然，在其它实施例中，上述设置范围(-B，A)，也可以设置为其它范围，比如，(-0.5，0.3)度等，用户可根据实际情况选择预设区间。

本发明的实施例中还提供了一种防止小车偏移的控制装置，请参考图4，包括主机回转角度检测模块21、计算模块22及控制模块23。

其中，主机回转角度检测模块21用于检测主机的初始回转角度和行走过程中的实时回转角度。在一些实施例中，该主机回转角度检测模块21可以采用回转编码器。需要说明的是，现有技术中设置有回转机构的作业机械通常设置有用于检测回转角度的回转角度检测装置，本实施例中的主机回转角度检测模块21可采用现有技术中的回转角度检测装置检测主机的回转角度。

计算模块22用于计算实时回转角度与初始回转角度的差值；

控制模块23，用于确定实时回转角度与初始回转角度的差值超出预设区间时，调节小车的行走参数，使实时回转角度与初始回转角度的差值差值落入预设区间内。

在一些实施例中，当主机启动行走时，主机回转角度检测模块21对主机的回转角度进行检测，并将该检测角度作为初始回转角度。当主机行走的过程中，主机回转角度检测模块21实时检测主机的实时回转角度，并通过计算模块22计算实时回转角度与初始回转角度之差，当差值大于预设区间时，控制模块23调节小车的行走参数，使实时回转角度与初始回转角度的差值差值落入预设区间内。

具体地，控制模块23根据计算出的实时回转角度与初始回转角度的差值，能够确定出小车的左右行走机构的速度调节值。控制模块23用于根据速度调节值，调节小车的左右行走机构的速度，以修正小车的行走方向。需要说明的是，小车的左右行走机构的行走速度，可由控制模块23进行分别控制。通过控制小车的左右行走机构的行走速度，能够控制小车的偏移方向，进而实现小车的反向偏移调整，使小车逐渐回归至正常的行走路线上。

需要说明的是，在一些实施例中，上述控制模块23可以设置在小车上或者主机上，当然，在其它实施例中，上述控制模块23也可以设置在服务器端。

在进一步的实施例中，计算模块22设置有预设单元，预设单元供用户设置预设区间。如此设置，用户可根据允许小车的正常偏移量，设置预设区间，以便用于根据不同工况，对小车的偏移量进行控制。

需要说明的是，上述行走机构可以为作业机械的履带行走机构。当然，在其它实施例中，行走机构也可设置为轮式行走机构。

本发明的实施例中还提供了一种作业机械，包括主机、小车和如上任一实施例中的防止小车偏移的控制装置。如此设置，本实施例提供的作业机械，能够有效避免小车发生偏移的问题。该有益效果的推导过程可参考上述防止小车偏移的控制方法和防止小车偏移的控制装置的有益效果的推导过程，此处不再赘述。

在一些实施例中，作业机械为超大吨位履带式起重机，即2000吨级及以上的履带式起重机。

本实施例提供的作业机械，其主机的上车设置有撑杆，小车通过撑杆与上车相连接。主机在作业时，由于小车通过撑杆连接至主机的上车上，小车能够起到配重作用，保证了作业机械的稳定性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种防止小车偏移的控制方法，其特征在于，包括：

获取主机的实时回转角度，并基于主机的初始回转角度，得出所述实时回转角度与所述初始回转角度的差值，其中，所述初始回转角度为主机启动行走时的回转角度；

确定所述差值超出预设区间时，调节小车的行走参数，使所述差值落入所述预设区间内。

2.根据权利要求1所述的防止小车偏移的控制方法，其特征在于，所述确定所述差值超出预设区间时，调节小车的行走参数，使所述差值落入所述预设区间内，包括：

根据所述差值，计算得出小车的左右行走机构的速度调节值；

根据所述速度调节值，调节所述小车的左右行走机构的速度，使所述差值落入所述预设区间内。

3.根据权利要求1所述的防止小车偏移的控制方法，其特征在于，所述预设区间设置为(-B，A)度。

4.根据权利要求3所述的防止小车偏移的控制方法，其特征在于，所述A与B相等。

5.一种防止小车偏移的控制装置，其特征在于，包括：

主机回转角度检测模块，用于检测主机的初始回转角度和行走过程中的实时回转角度；

计算模块，用于计算所述实时回转角度与所述初始回转角度的差值；

控制模块，用于确定所述差值超出预设区间时，调节小车的行走参数，使所述差值落入所述预设区间内。

6.根据权利要求5所述的防止小车偏移的控制装置，其特征在于，所述主机回转角度检测模块用于检测所述主机的上车中心线与主机行走中心线的夹角。

7.根据权利要求5所述的防止小车偏移的控制装置，其特征在于，所述计算模块设置有预设单元，所述预设单元供用户设置所述预设区间。

8.根据权利要求5所述的防止小车偏移的控制装置，其特征在于，所述行走机构为作业机械的履带行走机构。

9.一种作业机械，其特征在于，包括主机、超起撑杆、小车和如权利要求5-8任一项所述的防止小车偏移的控制装置。

10.根据权利要求9所述的作业机械，其特征在于，所述控制装置设置于所述主机或所述小车上。

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