吊管机配重自调节的方法研究及系统设计

王 琪 ，孙 健 ，王汉成

（1.江苏科技大学 机械工程学院，江苏 镇江 212003；2江苏天普重工有限公司，江苏 扬州 225222）

1 引言

吊管机是天然气、石油管道用特种起重施工设备，在管道布管、焊接、下沟作业中发挥着重要的作用[1]。在吊管机进行起吊作业时，为了防止起吊不稳或发生倾覆，吊管机卷扬机一侧设计有配重机构，其主要作用是配合机身重量来平衡吊管机起吊较重的重物时所产生的倾翻力矩。传统吊管机对于配重的控制是通过单独设置手柄来控制配重油缸的伸出与收回，继而控制配重机构的收展动作。但由于驾驶人员经验不足或作业现场环境较复杂，导致很难在行驶和吊管的同时，兼顾配重的状态，因此容易发生吊管机侧翻的危险，造成人员伤害与财产损失。文献[2]利用其先进的负载管理系统（LMS）控制吊管机整车的负载力矩平衡，驾驶员通过图形交互界面了解系统的运行，在需要增大负载或多功能切换的情况下，其吊臂，配重可在短时间内拆装、更换；文献[3-4]更新换代的PL83，PL87等吊管机致力于配重系统的优化以提升操作稳定性，并辅以防倾翻保护机构来增加配重收展的安全；文献[5]设计了一种吊管机配重自动调整系统，主要是将配重手柄开关集成到吊钩先导手柄上，当起重量大于配重所处位置的对应起重量，通过声光报警提醒驾驶员进行配重调整。文献[5]的方案一定程度上缓解驾驶员的操作压力，但并未实现配重自主判断和调整。故综合国内外配重控制研究的发展情况，设计了一种新型吊管机配重自动调节系统，通过研究配重油缸行程与配重质心位置的关系，结合DSP控制器建立吊管机配重自动调节的系统化方案。……