起重机电气控制技术未来的发展趋势

汽车起重机在中国建设中的使用越来越广泛，发挥的作用也越来越大。其主要功能和特点是实现重物空间位置的变化、转换场地灵活快捷，因而，汽车起重机通常将具有回转、变幅、伸缩、起升功能的起重装置安装在能高速行驶的汽车底盘或越野底盘上，从而实现重物（物料）的起吊、安装和装卸功能。为了实现起重机的回转、变幅、伸缩、起升，中国中小吨位汽车起重机的电气控制普遍采用机械控制，电气系统只是实现照明、报警等功能，其特点是成本低、操作简单；中国某工厂在Ｋ系列产品上率先采用了液比例先导控制技术，该控制技术的使用大大提高了操作的舒适性、微动性和可靠性，并可实现机—电—液逻辑控制，其安全性也得到了提高，该系列产品的推出产生了很大的市场效应，激发了用户对起重机产品高新技术的强烈渴望和需求，为电比例技术、计算机技术、多传感技术、自动控制等高新技术在起重机产品上的广泛使用提供了良好的市场平台。以下尝试从产品功能实现、安全、节能、维护及智能化等方面探讨电气控制技术的发展趋势。

一、汽车底盘的电气控制技术

　　汽车底盘作为起重机的行走机构，其发展方向始终围绕着安全可靠性、操作舒适性、环保节能等方面发展。采用电喷发动机、自动变速箱的自动换档系统，采用多传感技术实时显示车辆的运行状况，同时，汽车领域使用的ＡＢＳ技术、自动巡航技术等也将移植到工程机械领域。这些高新技术将在我厂大吨位越野起重机上逐步得到推广使用。

二、起重支撑装置的电气控制技术

　　起重支撑装置由车架、固定支腿、活动支腿等组成，由于车架的设计必须满足在少数几个恶劣的工况下有足够的安全储备（此时吊臂的安全储备往往较大），而事实上９０％的工况安全储备很大；为了减轻车架的重量，合理利用材料性能，设计时可以适当降低少数工况的安全储备系数，通过设置车架扭转角度、车架整体变形等传感器，控制车架的变形，从而控制车架的应力，来保证车架的安全。为了支平支腿，目前常用的方法是通过水平仪或操作员的感觉，采用手动调平，或者看地面是否平坦，将支腿全伸。显然，这种调平方法存在一定的缺陷和不精确性，自动调平技术将是支腿调平的新发展，先将垂直支腿全伸，然后通过对水平仪传感过来的信息进行数据处理，控制单个支腿的伸缩来实现支腿调平。通过设置垂直支腿受力传感器，保证支腿调平时四支腿受力均匀，在作业时软腿提示防止整车倾翻。

三、重物起吊装置的电气控制技术

　　重物起吊装置由回转、变幅、伸缩、主副起升五个主动作组成，这里简单介绍五个执行机构电气控制技术的应用。回转机构控制技术很简单，只设有前方区域报警装置，为了精确显示上车的作业位置和防止回转机构的过载而造成元件的损坏，将设置转动齿数计数器和扭矩超载报警器。对于多回转机构，通过压力传感和数据处理实现多回转机构均匀受力。变幅机构为力矩限制器提供压力信息，微机对信息进行处理推算出重物重量，其压力信息也是微机计算重量的唯一材料，由于吊臂的刚度很难确定，因而其压力信息难以真实反映重物重量，高精度的力矩限制器取自变幅缸压力的信息将只是微机计算重量的一种参照信息。单缸多节臂自动伸缩控制技术将是吊臂伸缩机构的发展趋势，如果能有效降低吊臂伸缩控制系统的成本和提高其自动控制的可靠性，在中小吨位上也将推广使用。控制系统根据吊臂伸缩控制目标和借助于伸缩油缸缸销、伸缩臂臂销、伸缩油缸伸出长度等传感信息，按照设定的逻辑顺序自动进行伸缩，监控器能实时显示伸缩臂的长度和油缸位置。控制系统的控制程序逻辑性很强，可以根据传感信息的精确程度进行修正处理，当然，结构件的制造精度和传感信息的精确程度能有效减少编程和调试的难度。目前对起升机构的控制技术只有三圈保护器，实时显示起升绳的拉力和起升变化长度将是该机构的一大亮点。通过对变幅缸压力信息、起升绳拉力信息的比较处理，微机可以精确地计算出重物的重量，通过对起升绳变化长度的信息和理论起升高度的比较，通过数据处理，可以精确的计算出吊臂的变形情况，同时可以对大变形进行报警提示。新型电气控制技术的运用，将实时显示各机构的运行状态，显示各机构的安全程度。

四、基于用户需求的高效节能和高可靠性

　　采用电控变量泵、电控变量马达、电液比例阀等组成的电控变量微调系统可以实现负荷传感微机节能控制的最经济的系统。将发动机、泵、马达的功率曲线、扭矩曲线输入微机，微机将根据起吊物的重量和要求的速度进行数据处理，计算出优化的发动机转速、泵和马达的摆角以及比例阀的开口，以达到高效节能的效果。通过复合和逻辑控制技术消除用户可能的误操作所带来的元件损坏，从而提高产品的可靠性。控制系统还将对经常需要更换的元件（如滤清器等）的使用程度进行动态显示和报警。

五、应用于远程故障诊断和维护的电气控制技术

　　微机将储存整机的运行工况和主要元件的当前参数，通过在系统中设置故障诊断点，维护人员可远程调用微机记录参数，作出初步分析，同时对可能故障点进行数据采集和分析，迅速查找故障并显示故障代码，减少停机时间。同时对调用数据的查阅还可判断是否有超载记录，为主机厂家提供第一手现场信息。

六、满足特殊工况的电气控制技术

　　在特定的施工作业中，如危险矿井区、易塌方区、易燃爆区、辐射或有害健康的作业区作业时，需要使用无人驾驶和无人操纵技术，这时，可以在以上的电控系统上安装一有线或无线遥感装置，实现智能化的无人操纵的工程起重机。

随着中国汽车起重机市场的全面开放，国外最先进技术的起重机产品将涌入中国起重机市场，中国产品将与国际品牌产品公平竞争，价格、性能、性价比是生产厂家和用户所关心的永恒主题。高新技术产品对中国起重机市场的冲击，将加速起重机电气控制技术向计算机、微电子、自动控制、通讯等领域的纵深发展。