起重机倍率诊断方法、系统及起重机

摘要

本发明涉及一种起重机倍率诊断方法、系统及起重机，其中，诊断方法包括：根据输入的钢丝绳倍率，利用第一计算模型和第二计算模型分别计算出起重机的第一负载参数和第二负载参数；计算第一负载参数和第二负载参数的差值绝对值；判断差值绝对值是否大于第一阈值，若差值绝对值不大于第一阈值，则判定输入的钢丝绳倍率符合实际的钢丝绳倍率；若差值绝对值大于第一阈值，则判定输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率。本发明的诊断方法能够诊断出输入的钢丝绳倍率和实际的钢丝绳倍率是否相符，从而根据诊断结果进行相应的保护控制，使钢丝绳的受力处在合理范围之内，从而提高钢丝绳的使用安全性和寿命，进而起重机吊重时的安全性。

权利要求

1.一种起重机倍率诊断方法，其特征在于，包括：

根据输入的钢丝绳倍率，利用第一计算模型和第二计算模型分别计算出起重机的第一负载参数和第二负载参数；

计算所述第一负载参数和所述第二负载参数的差值绝对值；

其中，所述第一负载参数为钢丝绳的第一吊重量M1，所述第二负载参数为钢丝绳的第二吊重量M2，所述差值绝对值为第一吊重量M1和第二吊重量M2之差的绝对值△M；

第一吊重量M1的计算模型为：M1＝△P*V*i*n/(g*r)，式中：△P－卷扬马达进出口压力差；V－卷扬马达的排量；i－卷扬马达到卷筒的传动比；n－输入的钢丝绳倍率；g－重力加速度；r－卷筒半径；

第二吊重量M2的计算模型为：M2＝{(变幅油缸压力*变幅油缸活塞面积)*(变幅油缸支撑力力臂)－(主臂重量)*[(主臂重心X坐标)*cos(主臂角度)－(主臂重心Y坐标)*sin(主臂角度)]}/{[(主臂长度)*cos(主臂角度)+(起升滑轮坐标)*sin(主臂角度)]－(起升钢丝绳力臂/输入的钢丝绳倍率)}；

第一吊重量M1是输入钢丝绳倍率的增函数，第二吊重量M2是输入钢丝绳倍率的减函数；

在倍率相等时，第一吊重量M1和第二吊重量M2接近，在倍率变化时，第一吊重量M1和第二吊重量M2存在差异，从而依据所述差值绝对值判定输入的钢丝绳倍率是否符合实际的钢丝绳倍率；

判断所述差值绝对值是否大于第一阈值，若所述差值绝对值不大于第一阈值，则判定输入的钢丝绳倍率符合实际的钢丝绳倍率；若所述差值绝对值大于第一阈值，则判定输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率。

2.根据权利要求1所述的起重机倍率诊断方法，其特征在于，还包括：当判定输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时，对起重机吊臂进行动作限制。

3.根据权利要求1所述的起重机倍率诊断方法，其特征在于，还包括：当判定输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时，进行报警。

4.根据权利要求3所述的起重机倍率诊断方法，其特征在于，当判定输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时，进行报警的步骤具体包括：计算倾翻力矩和稳定力矩的比值；

判断所述比值是否超过第二阈值，若所述比值不超过第二阈值时，只进行蜂鸣器报警；

若所述比值超过第二阈值时，同时进行显示器声光报警、报警灯控制和蜂鸣器报警。

5.根据权利要求1所述的起重机倍率诊断方法，其特征在于，所述起重机的卷扬系统包括：卷扬马达(3)、卷筒(4)、钢丝绳(5)和臂端滑轮(6)，根据输入的钢丝绳倍率，计算出钢丝绳的第一吊重量M1的步骤具体包括：获取所述卷扬马达(3)的排量V、所述卷扬马达(3)的进出油口压差△P、所述卷扬马达(3)到所述卷筒(4)的传动比i、卷筒半径r和输入的钢丝绳倍率这些参数；

根据获取的参数利用所述第一计算模型计算出所述第一吊重量M1。

6.根据权利要求1所述的起重机倍率诊断方法，其特征在于，所述根据输入的钢丝绳倍率，计算出钢丝绳的第二吊重量M2的步骤具体包括：获取输入的钢丝绳倍率、变幅油缸压力、变幅油缸几何参数、主臂重量、主臂几何参数和主臂位置参数；

根据获取的参数利用所述第二计算模型计算出所述第二吊重量M2。

7.根据权利要求1所述的起重机倍率诊断方法，其特征在于，所述第一吊重量M1通过测得的单股钢丝绳拉力乘以输入钢丝绳倍率得到。

8.一种用于执行权利要求1～7任一所述起重机倍率诊断方法的起重机倍率诊断系统，其特征在于，包括：负载参数计算模块(11)，用于根据输入的钢丝绳倍率，利用第一计算模型和第二计算模型分别计算出起重机的第一负载参数和第二负载参数；

负载参数比较模块(12)，用于计算所述负载参数计算模块(11)得出的所述第一负载参数和所述第二负载参数的差值绝对值；和输入倍率诊断模块(13)，用于比较所述负载参数比较模块(12)得出的所述差值绝对值与第一阈值的关系，以判断输入的钢丝绳倍率是否符合实际的钢丝绳倍率。

9.根据权利要求8所述的起重机倍率诊断系统，其特征在于，还包括：动作限制模块(14)，用于在所述输入倍率诊断模块(13)判定出输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时，对起重机吊臂进行动作限制；

报警模块(15)，用于在所述输入倍率诊断模块(13)判定出输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时进行报警。

10.根据权利要求9所述的起重机倍率诊断系统，其特征在于，所述报警模块(15)包括：力矩比值计算模块(151)，用于计算倾翻力矩和稳定力矩的比值；

报警模式选择模块(152)，用于根据所述力矩比值计算模块计算的倾翻力矩和稳定力矩的比值，对报警模式的种类进行选择。

11.根据权利要求8所述的起重机倍率诊断系统，其特征在于，所述负载参数计算模块(11)、所述负载参数比较模块(12)和输入倍率诊断模块(13)中的至少一个由力限器或称重仪实现。

12.一种起重机，其特征在于，包括权利要求8～11任一所述的起重机倍率诊断系统。

说明书

起重机倍率诊断方法、系统及起重机

技术领域

[0001] 本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种起重机倍率诊断方法、系统及起重机。

背景技术

[0002] 起重机为常用的工程机械，在吊装、转运等场合随处可见，其最主要的功能为卷扬作业，即吊着重物起升和下落。在起重机进行吊装作业的过程中，钢丝绳倍率是反映起重性能的重要参数，在某些工况下能够决定最大起重量。

[0003] 起重机操作的过程为，操作者针对当前吊装作业特点(如当前重物重量、吊装距离、吊装高度等)通过人机交互功能选择工况代码、配重重量、伸臂组合和钢丝绳倍率等工况要素，操作者选择的信号传输给力限器，力限器进而将计算得出的性能反馈给操作者。力限器能够根据起重性能和电控系统信号输入(主要包括臂长传感器、变幅油压传感器、变幅角度传感器)等实时计算当前重物重量，同时能够根据当前重物重量和吊重性能的对比判断吊装动作是否安全。

[0004] 现有技术中对钢丝绳倍率和力限器输入倍率的判断形式主要靠人为进行，容易造成操作失误而将倍率选择错误，甚至存在人为选择高倍率以提升吊重性能的可能。

[0005] 由于在某些工况条件下钢丝绳倍率决定了最大吊重性能，力限器性能计算的倍率应该和实际的钢丝绳倍率相同，这样起重机性才能够和实际吊装条件相吻合，从而使得吊装过程准确而安全。如果倍率选择不正确，则力限器读到一个错误的性能计算因子，会导致最大吊重性能、实时吊重量的计算不准确，继续吊装甚至会使得钢丝绳安全性和使用寿命受到影响，甚至存在钢丝绳有断裂的危险，造成非常大的损失和产品使用隐患。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提出一种起重机倍率诊断方法、系统及起重机，能够实现对起重机输入倍率的诊断功能，从而提高起重机执行吊装作业时的安全性。

[0007] 为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种起重机倍率诊断方法，包括：

[0008] 根据输入的钢丝绳倍率，利用第一计算模型和第二计算模型分别计算出起重机的第一负载参数和第二负载参数；

[0009] 计算所述第一负载参数和所述第二负载参数的差值绝对值；

[0010] 判断所述差值绝对值是否大于第一阈值，若所述差值绝对值不大于第一阈值，则判定输入的钢丝绳倍率符合实际的钢丝绳倍率；若所述差值绝对值大于第一阈值，则判定输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率。

[0011] 进一步地，所述第一负载参数为钢丝绳的第一吊重量M1，所述第二负载参数为钢丝绳的第二吊重量M2，所述差值绝对值为第一吊重量M1和第二吊重量M2之差的绝对值△M。

[0012] 进一步地，还包括：当判定输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时，对起重机吊臂进行动作限制或者进行报警。

[0013] 进一步地，当判定输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时，进行报警的步骤具体包括：

[0014] 计算倾翻力矩和稳定力矩的比值；

[0015] 判断所述比值是否超过第二阈值，若所述比值不超过第二阈值时，只进行蜂鸣器报警；若所述比值超过第二阈值时，同时进行显示器声光报警、报警灯控制和蜂鸣器报警。

[0016] 进一步地，所述起重机的卷扬系统包括：卷扬马达、卷筒、钢丝绳和臂端滑轮，根据输入的钢丝绳倍率，计算出钢丝绳的第一吊重量M1的步骤具体包括：

[0017] 获取所述卷扬马达的排量V、所述卷扬马达的进出油口压差△P、所述卷扬马达到所述卷筒的传动比i、卷筒半径r和输入的钢丝绳倍率这些参数；

[0018] 根据获取的参数利用所述第一计算模型计算出所述第一吊重量M1。

[0019] 进一步地，所述根据输入的钢丝绳倍率，计算出钢丝绳的第二吊重量M2的步骤具体包括：

[0020] 获取输入的钢丝绳倍率、变幅油缸压力、变幅油缸几何参数、主臂重量、主臂几何参数和主臂位置参数；

[0021] 根据获取的参数利用所述第二计算模型计算出所述第二吊重量M2。

[0022] 进一步地，所述第一吊重量M1通过拉力传感器测量钢丝绳的拉力得出。

[0023] 为实现上述目的，本发明第二方面提供了一种起重机倍率诊断系统，包括：

[0024] 负载参数计算模块，用于根据输入的钢丝绳倍率，利用第一计算模型和第二计算模型分别计算出起重机的第一负载参数和第二负载参数；

[0025] 负载参数比较模块，用于判断负载参数计算模块得出的第一负载参数和第二负载参数的差值绝对值；

[0026] 输入倍率诊断模块，用于比较负载参数比较模块得出的差值绝对值与第一阈值的关系，以判断输入的钢丝绳倍率是否符合实际的钢丝绳倍率。

[0027] 进一步地，还包括：

[0028] 动作限制模块，用于在输入倍率诊断模块判定出输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时，对起重机吊臂进行动作限制；

[0029] 报警模块，用于在输入倍率诊断模块判定出输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时进行报警。

[0030] 进一步地，报警模块包括：

[0031] 力矩比值计算模块，用于计算倾翻力矩和稳定力矩的比值；

[0032] 报警模式选择模块，用于根据力矩比值计算模块计算的倾翻力矩和稳定力矩的比值，对报警模式的种类进行选择。

[0033] 进一步地，负载参数计算模块、负载参数比较模块和输入倍率诊断模块中的至少一个由力限器或称重仪实现。

[0034] 为实现上述目的，本发明第三方面提供了一种起重机，包括上述实施例的起重机倍率诊断系统。

[0035] 基于上述技术方案，本发明的起重机倍率诊断方法，能够根据输入的钢丝绳倍率，利用第一计算模型和第二计算模型分别计算出起重机的第一负载参数和第二负载参数，负载参数是能够反映起重机吊重量大小的参数，并判断这两个负载参数的接近程度，通过这一过程能够诊断出输入的钢丝绳倍率和实际的钢丝绳倍率是否相符，从而根据诊断结果执行相应的保护措施，使钢丝绳的受力处在合理范围之内，以提高钢丝绳的使用安全性和寿命，进而保证起重机吊重时的安全性。

附图说明

[0036] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0037] 图1为起重机中通过马达控制的卷扬系统的结构组成示意图；

[0038] 图2为本发明起重机倍率诊断方法一个实施例的流程示意图；

[0039] 图3为本发明起重机倍率诊断方法另一个实施例的流程示意图；

[0040] 图4为本发明起重机倍率诊断方法中当输入钢丝绳倍率不符合实际钢丝绳倍率时进行报警的一个实施例的流程示意图；

[0041] 图5为本发明起重机倍率诊断方法一个具体实施例的流程示意图；

[0042] 图6为本发明起重机倍率诊断系统的一个实施例的功能结构组成示意图。

[0043] 附图标记说明

[0044] 1－第一压力传感器；2－第二压力传感器；3－卷扬马达；4－卷筒；5－钢丝绳；6－臂端滑轮；7－绕绳；8－动滑轮组；9－吊钩；10－重物。

具体实施方式

[0045] 以下详细说明本发明。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。

[0046] 本发明中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

[0047] 起重机的卷扬功能是由动滑轮组和钢丝绳配合来实现的，而且实际吊重量与单股钢丝绳受力和滑轮组的倍率相关，倍率的选取会影响起重机的起重性能，若钢丝绳倍率选择错误，严重时会导致钢丝绳受力不合理而损坏。本发明为了使钢丝绳处于合理的受力范围之内，欲对输入的钢丝绳倍率进行诊断。

[0048] 为此，本发明提供了一种起重机倍率诊断方法，在一个实施例中，如图2所示的流程示意图，包括如下步骤：

[0049] 步骤101、根据输入的钢丝绳倍率，利用第一计算模型计算出钢丝绳的第一吊重量M1；输入的钢丝绳倍率是指操作者选择的钢丝绳倍率。

[0050] 步骤102、根据输入的钢丝绳倍率，利用第二计算模型计算出钢丝绳的第二吊重量M2。

[0051] 步骤103、计算第一吊重量M1和第二吊重量M2的差值绝对值△M。

[0052] 步骤104、判断差值绝对值是否大于第一阈值，若差值绝对值不大于第一阈值，则执行步骤105；若差值绝对值大于第一阈值，则执行步骤106。也就是说，通过第一吊重量M1和第二吊重量M2的接近程度来诊断输入的钢丝绳倍率是否符合实际的钢丝绳倍率。

[0053] 步骤105、判定输入的钢丝绳倍率符合实际的钢丝绳倍率。

[0054] 步骤106、判定输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率。

[0055] 其中，步骤102也可在步骤101之前执行，或者这两个步骤同时执行。

[0056] 该实施例的起重机倍率诊断方法，能够诊断出输入的钢丝绳倍率和实际的钢丝绳倍率是否相符，从而根据诊断结果采取相应的保护控制措施，以使钢丝绳的受力处在合理范围之内，从而提高钢丝绳的使用安全性和寿命，进而保证起重机吊重时的安全性。通过倍率诊断能够尽量避免由于操作失误而将倍率输入错误，甚至人为选择高倍率以提升吊重性能的现象，从而极大地降低钢丝绳发生断裂的风险和隐患。

[0057] 本发明除了可以按照上一实施例中通过钢丝绳的吊重量实现输入倍率诊断，还可以根据同样的原理和思路，比对液压压力值和钢丝绳拉力值等参数实现输入倍率诊断，例如：液压压力值为通过压力传感器测得的卷扬马达3出口的压力值，钢丝绳拉力值可通过拉力传感器来直接测量。这三类参数的共同点在于均为起重机的负载参数，能够直接或间接地反映起重机的吊重量大小，只是钢丝绳的吊重量可以最直接地给出负载大小。

[0058] 在本发明的另一个实施例中，在步骤106之后，还可根据诊断结果采取相应的措施，如图3所示的流程示意图，具体包括如下步骤：

[0059] 步骤107、当判定输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时，对起重机吊臂进行动作限制或者进行报警。如果输入的钢丝绳倍率明显不符合实际的钢丝绳倍率，且足以给起重机的起吊作业造成危险，这时可以对吊臂进行动作限制，以从根本上保障起重机的安全性。如果输入的钢丝绳倍率与实际的钢丝绳倍率的不符合程度使钢丝绳的受力在超载范围内，也可以只进行报警，提醒操作者重新输入正确的倍率。

[0060] 在本发明的再一个实施例中，当判定输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时，如图4所示，步骤107中进行报警的步骤具体包括：

[0061] 步骤201、计算倾翻力矩和稳定力矩的比值，也可称为力矩百分比；

[0062] 步骤202、判断所述比值是否超过第二阈值，若所述比值不超过第二阈值时，执行步骤203；若所述比值超过第二阈值时，执行步骤204。

[0063] 步骤203、只进行蜂鸣器报警；

[0064] 步骤204、同时进行显示器声光报警、报警灯控制和蜂鸣器报警。

[0065] 实际的起重机上一般配备有蜂鸣报警器、报警灯以及人机交互显示器，该显示器具有报警显示和报警蜂鸣器配备，而且实现报警的方式并不唯一，可根据起重机配置进行增减。在判定出输入的钢丝绳倍率和实际的钢丝绳倍率不同时，可以根据步骤201中计算的比值划分报警等级，例如将第二阈值设为90％。当倍率输入异常并且比值不超过90％，则执行步骤203；当倍率选择异常并且比值超过90％，则执行步骤204。

[0066] 力矩百分比是指倾翻力矩和稳定力矩的比值，与实际吊重量有关。这个值在现有的起重机产品上一般都已经给出，是个通用的变量，能代表实际起重机的安全系数，比值越高，越危险。90％并没有特别的含义，但是90％以下一般认为是安全条件，90％以上则认为靠近了危险边界。90％以上能够继续吊重，但是在某些工况下可能会到达钢丝绳的使用性能边界，所以最好是不要让其在100％甚至90％以上进行吊装，例如出于安全考虑可以停止吊重。

[0067] 目前的起重机产品上大多采用液压马达驱动卷扬系统的结构，为了详细说明基于这种特定的类型卷扬系统的倍率诊断方法，首先对此种卷扬系统的结构组成进行描述。如图1所示，通过卷扬马达(可以为定量马达或变量马达，且排量可测)的转动驱动卷筒4转动，卷筒4通过固定传动比或者可获取传动比进行传动至卷扬系统中的钢丝绳5，钢丝绳5再通过臂端滑轮6、动滑轮组8和吊钩9对重物10进行动力传递，臂端滑轮6、动滑轮组8之间通过滑轮组合和绕绳7的股数实现不同的倍率。

[0068] 针对图1所示的采用液压马达驱动卷扬系统的结构，本发明给出一个具体的实施例来对起重机倍率诊断方法进行说明。如图5所示，在本发明的倍率诊断方法中，步骤101根据输入的钢丝绳倍率，计算出钢丝绳的第一吊重量M1具体可以包括：

[0069] 步骤101a、获取卷扬马达3的排量V、卷扬马达3的进出油口压差△P、卷扬马达3到卷筒4的传动比i、卷筒半径r和输入的钢丝绳倍率这些参数；

[0070] 步骤101b、根据获取的参数利用第一计算模型计算出第一吊重量M1。

[0071] 其中，在步骤101a中，卷扬马达3的进出油口压差△P通过在卷扬马达3的进出口油路上分别设置的第一压力传感器1和第二压力传感器2得出；输入的钢丝绳倍率可在操作者执行输入动作后，由力限器或其它控制器实时调用输入值。力限器是起重机上配备的具备力矩限制功能的控制器，后续将会详细介绍。

[0072] 在步骤101b中，第一吊重量M1可由力限器或者其它的控制器根据如下公式(1)所示的第一计算模型得到：

[0073] M1＝△P*V*i*n/(g*r)  (1)

[0074] 式中：△P－卷扬马达3进出口压力差；V－卷扬马达3的排量；i－卷扬马达3到卷筒4的传动比；n－输入的钢丝绳倍率；g－重力加速度；r－卷筒半径。

[0075] 由公式(1)可以看出按照卷扬马达3的压力计算的第一吊重量M1是输入钢丝绳倍率的增函数，即倍率增加实际吊重量应该增大。

[0076] 在其它的实施例中，第一吊重量M1也可以通过拉力传感器测量钢丝绳的拉力得出。第一吊重量M1为测得的单股钢丝绳拉力乘以输入倍率得到。上面通过卷扬马达3的压力计算第一吊重量M1的方法也是为了获得单股钢丝绳的拉力。

[0077] 进一步地，步骤102根据输入的钢丝绳倍率，计算出钢丝绳的第一吊重量M2具体包括：

[0078] 步骤102a、获取输入的钢丝绳倍率、变幅油缸压力、变幅油缸几何参数、主臂重量、主臂几何参数和主臂位置参数；

[0079] 步骤102b、根据获取的参数利用第二计算模型计算出第二吊重量M2。

[0080] 在步骤102a中，变幅油缸压力可通过在油缸的工作腔中设置压力传感器获取，其它的参数都是起重机或者吊臂的固有参数，可以获取设计值或者通过测量得到。

[0081] 在步骤101b中，根据获取的参数计算出第二吊重量M2可由力限器或者其它的控制器根据如下公式(2)得到，公式(2)为第二计算模型的计算形式体现：

[0082] M2＝{(变幅油缸压力*变幅油缸活塞面积)*(变幅油缸支撑力力臂)－(主臂重量)*[(主臂重心X坐标)*cos(主臂角度)－(主臂重心Y坐标)*sin(主臂角度)]}/{[(主臂长度)*cos(主臂角度)+(起升滑轮坐标)*sin(主臂角度)]－(起升钢丝绳力臂/输入的钢丝绳倍率)}(2)

[0083] 由公式(2)可以看出，在起重机的特定姿态和吊重量下，分子部分为固定数值，分母部分为倍率的函数。分母部分由两项组成，减号左边为固定数值，减号右边为跟随输入的钢丝绳倍率变化的减函数，则分母部分在起重机特定的姿态下为倍率变化的增函数，而整个吊重量M2输入钢丝绳倍率的减函数，即倍率增大(或人为选择增大)对应的实际吊重量应该减小。

[0084] 其中，步骤102a和步骤102b也可在步骤101a和步骤101b之前执行，或者这两组步骤同时执行。

[0085] 通过对比，公式(1)是通过卷扬马达3的压力计算最大吊重量，公式(2)是通过变幅油缸的压力计算吊重量，里面考虑了机构设置。由公式(1)和公式(2)对应的两套算法得出的吊重量一个为增函数，一个为减函数，在倍率相等时，通过两种算法得到的吊重量较为接近，如果倍率变化时，最终得到的结果将差异更明显。本发明正是利用了这一原理来对起重机的输入倍率进行诊断。

[0086] 另外，卷扬系统除了可以采用卷扬马达3进行驱动，也可以使用电机进行驱动，对于这种实施例，可以通过对比变频器的参数来诊断输入的钢丝绳倍率，这里将不展开说明。

[0087] 上述各实施例的诊断方法中的步骤都可以由控制器来执行，能够实现信号读取、相应参数计算和逻辑执行，控制器可以额外配备或者利用起重机中已有的控制器。一般来说，较大吨位起重机都设有车载控制器、力限器和显示器，小型起重机也必须配备有力限器，车载控制器和显示器可以不配备。力限器是计算实际吊装性能的部件，能够通过对一些传感器数据进行计算得到实际吊重量等参数，也能反映出操作者选择工况代码和钢丝绳倍率，力限器能够根据已有的结构性能参数和传感器监测数据(如伸缩臂长度检测、变幅油缸压力检测、变幅角度检测等)输出最大吊重性能和实时吊重量，还可以反馈给操作者是否过载，在某些产品会根据产品需求限制动作。

[0088] 优选地，上述诊断方法中的各步骤均可以通过力限器来执行，这样能够充分利用起重机的上的现有装置，整个诊断方法可通过在力限器内部引入相应的算法实现，不会增加任何硬件成本，可实现性较好。

[0089] 在其它的实施例中，上述诊断方法中的各步骤也可通过称重仪来实现，称重仪具有计算实际吊重量的功能，其原理和力限器计算实际吊重量相似，只需要得到最终的吊重量，然后利用本发明提供的方法进行对比即可，控制功能最好由车载控制器实现。

[0090] 其次，本发明还提供了一种起重机倍率诊断系统，在一个实施例中，如图6所示，包括：负载参数计算模块11，用于根据输入的钢丝绳倍率，利用第一计算模型和第二计算模型分别计算出起重机的第一负载参数和第二负载参数；负载参数比较模块12，用于判断负载参数计算模块11得出的第一负载参数和第二负载参数的差值绝对值；输入倍率诊断模块13，用于比较负载参数比较模块12得出的差值绝对值与第一阈值的关系，以判断输入的钢丝绳倍率是否符合实际的钢丝绳倍率。其中，负载参数计算模块11也可通过两个独立的计算模块分别计算第一负载参数和第二负载参数。

[0091] 优选地，负载参数计算模块11、负载参数比较模块12和输入倍率诊断模块13中的至少一个由力限器或称重仪实现。

[0092] 本发明实施例的起重机倍率诊断系统，能够根据钢丝绳的输入倍率利用两种不同模型计算出的负载参数进行比较，诊断出输入的钢丝绳倍率和实际的钢丝绳倍率是否相符，从而根据诊断结果采取相应的保护控制措施，以使钢丝绳的受力处在合理范围之内，从而提高钢丝绳的使用安全性和寿命，进而保证起重机吊重时的安全性。

[0093] 进一步地，为了在判定出输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时，能够提醒操作者或进行动作保护，在另一个实施例中，本发明的起重机倍率诊断系统还包括：动作限制模块14，用于在输入倍率诊断模块13判定出输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时，对起重机吊臂进行动作限制；报警模块15，用于在输入倍率诊断模块13判定出输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时进行报警。

[0094] 在一个具体的实施例中，报警模块15包括：力矩比值计算模块151，用于计算倾翻力矩和稳定力矩的比值；报警模式选择模块152，用于根据力矩比值计算模块计算的倾翻力矩和稳定力矩的比值，对报警模式的种类进行选择。

[0095] 此外，本发明还提供了一种起重机，包括上述实施例的起重机倍率诊断系统。由于本发明的倍率诊断系统能够对操作者输入的倍率进行诊断，就能够根据诊断结果在输入异常时对操作者进行提醒或采取限制措施，能够尽量避免由于操作失误而将倍率输入错误，甚至人为选择高倍率以提升吊重性能的现象，从而极大地降低钢丝绳发生断裂的风险和隐患，进而提高起重机执行吊装作业的安全性。

[0096] 以上对本发明所提供的一种起重机倍率诊断方法、系统及起重机进行了详细介绍，上述三个主题中提到的相关特征和有益效果可以相互借鉴。本文中应用了具体的实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。