一种起重机及其控制方法.pdf

本发明公开一种起重机及其控制方法。公开的起重机包括臂架、卷扬机构、伸缩控制机构、卷扬控制机构、臂架伸缩速度检测装置、吊钩收放速度检测装置和控制器；臂架伸缩速度检测装置检测臂架末端的伸缩速度；吊钩收放速度检测装置检测吊钩的收放速度；控制器根据预定策略向所述伸缩控制机构和卷扬控制机构中的至少一个发送控制指令；所述伸缩控制机构根据所述控制指令调整所述臂架末端的伸缩速度；所述卷扬控制机构根据所述控制指令调整卷扬机构收放绳索的速度。利用该起重机进行起重操作时，可以根据吊钩的收放速度与臂架末端的伸缩速度之间的关系，控制臂架末端的伸缩动作和/或卷扬机构的收放绳索的动作，协调臂架的伸缩动作与吊钩的上下动作。

权利要求书一种起重机，包括可伸缩的臂架、卷扬机构、控制臂架伸缩的伸缩控制机构（70）和控制卷扬机构收放绳索的卷扬控制机构（80）；所述卷扬机构的绳索绕过所述臂架的末端与吊钩相连；其特征在于，
还包括臂架伸缩速度检测装置（20）、吊钩收放速度检测装置（30）和控制器（10）；
所述臂架伸缩速度检测装置（20）用于检测臂架末端的伸缩速度（V1）；
所述吊钩收放速度检测装置（30）用于检测吊钩的收放速度（V2）；
所述控制器（10）用于根据所述臂架末端的伸缩速度（V1）、所述吊钩的收放速度（V2）及预定策略向所述伸缩控制机构（70）和卷扬控制机构（80）中的至少一个发送控制指令；
所述伸缩控制机构（70）能够根据所述控制指令调整所述臂架末端的伸缩速度；所述卷扬控制机构（80）能够根据所述控制指令调整卷扬机构收放绳索的速度。
根据权利要求1所述的起重机，其特征在于，
所述控制器（10）的所述预定策略包括：
在判断臂架伸长，且所述吊钩的释放速度（V21）小于预定值或者所述臂架末端的伸出速度（V11）大于预定值时，向所述卷扬控制机构（80）发送加速控制指令，或者，向所述伸缩控制机构（70）发送减速控制指令，或者，分别向所述卷扬控制机构（80）和所述伸缩控制机构（70）发送加速控制指令和减速控制指令；
在判断臂架缩短，且所述吊钩的收回速度（V22）大于预定值或者所述臂架末端的缩回速度（V12）小于预定值时，向所述卷扬控制机构（80）发送减速控制指令，或者，向所述伸缩控制机构（70）发送加速控制指令，或者，分别向所述卷扬控制机构（80）和所述伸缩控制机构（70）发送减速控制指令和加速控制指令控制；
所述卷扬控制机构（80）能够根据所述加速控制指令控制所述卷扬机构释放绳索的速度增加，根据减速控制指令控制所述卷扬机构收回绳索的速度减小；
所述伸缩控制机构（70）能够根据所述减速控制指令控制所述臂架末端的伸长速度减小，根据所述加速控制指令控制所述臂架末端的缩回速度增加。
根据权利要求2所述的起重机，其特征在于，还包括用于检测所述卷扬机构的绳索是否过卷的绳索过卷保护装置（40）；
所述控制器（10）的所述预定策略包括：
在判断臂架缩短时，根据绳索过卷保护装置（40）的检测信号判断所述绳索是否过卷；
如果所述绳索未过卷，则判断所述吊钩的收回速度（V22）是否大于预定值或者所述臂架末端的缩回速度（V12）是否小于预定值；在所述吊钩的收回速度（V22）大于预定值或者所述臂架末端的缩回速度（V12）小于预定值时，向所述卷扬控制机构（80）发送加速控制指令，或者，向所述伸缩控制机构（70）发送减速控制指令，或者，分别向所述卷扬控制机构（80）和所述伸缩控制机构（70）发送加速控制指令和减速控制指令；
如果所述绳索过卷，则向所述卷扬控制机构（80）发送减速控制指令，或者，向所述伸缩控制机构（70）发送加速控制指令，或者，分别向所述卷扬控制机构（80）和所述伸缩控制机构（70）发送减速控制指令和加速控制指令控制。
根据权利要求3所述的起重机，其特征在于，还包括用于检测所述卷扬机构的绳索是否过放的绳索过放保护装置（50）；
所述控制器（10）的所述预定策略包括：
在判断臂架伸长时，根据绳索过放保护装置（50）的检测信号判断绳索是否过放；
如果判断绳索未过放，则再根据绳索过卷保护装置（40）的检测信号判断绳索是否过卷；
如果判断绳索未过卷，则所述吊钩的释放速度（V21）是否小于预定值或者所述臂架末端的伸出速度（V11）是否大于预定值；在所述吊钩的释放速度（V21）小于预定值或者所述臂架末端的伸出速度（V11）大于预定值时，向所述卷扬控制机构（80）发送加速控制指令，或者，向所述伸缩控制机构（70）发送减速控制指令，或者，分别向所述卷扬控制机构（80）和所述伸缩控制机构（70）发送加速控制指令和减速控制指令控制；
如果判断绳索过卷，则向所述卷扬控制机构（80）发送加速控制指令，或者，向所述伸缩控制机构（70）发送减速控制指令，或者，分别向所述卷扬控制机构（80）和所述伸缩控制机构（70）发送加速控制指令和减速控制指令控制。
根据权利要求4所述的起重机，其特征在于，还包括用于检测所述臂架的长度和倾斜角度的长度角度传感器（60）；
所述控制器（10）的所述预定策略还包括：根据长度角度传感器（60）检测的臂架的长度和倾斜角度判断吊钩是否处于预定的范围；如果否，则向所述伸缩控制机构（70）和卷扬控制机构（80）分别发送锁止指令；
所述伸缩控制机构（70）能够根据所述锁止指令控制所述臂架末端停止伸缩；所述卷扬控制机构（80）能够根据所述锁止指令控制卷扬机构停止收放绳索。
根据权利要求1至4任一项所述的起重机，其特征在于，所述吊钩收放速度检测装置（30）包括第一接近开关；所述臂架的末端的定滑轮（31）的盘面上设有以该定滑轮（31）的旋转轴线为中心线的第一检测环线（311），所述第一检测环线（311）上设置有至少一个第一检测孔（312）；所述第一接近开关固定在所述臂架末端，且与所述第一检测环线（311）相对；所述第一接近开关与所述控制器（10）电连接。
根据权利要求1至4任一项所述的起重机，其特征在于，所述吊钩收放速度检测装置（30）包括卷扬速度传感器和处理器；所述卷扬速度传感器用于检测卷扬机构收放绳索的速度；所述处理器用于根据卷扬机构收放绳索的速度和所述臂架末端的伸缩速度（V1）获得所述吊钩的收放速度（V2）。
根据权利要求6所述的起重机，其特征在于，包括用于检测臂架长度的长度传感器；长度传感器包括传感器本体和线缆，所述线缆的外端从所述传感器本体中伸出沿臂架延伸并与所述臂架末端固定；
所述臂架伸缩速度检测装置（20）包括第二接近开关和测速定滑轮；所述测速定滑轮可旋转地安装在所述臂架的基臂上；所述线缆绕过所述测速定滑轮的外周的至少一部分；所述测速定滑轮的盘面上设有以该测速定滑轮的旋转轴线为中心线的第二检测环线，所述第二检测环线上设置有至少一个第二检测孔；所述第二接近开关固定在所述基臂上，且与所述第二检测环线相对；所述第二接近开关与所述控制器（10）电连接。
根据权利要求8所述的起重机，其特征在于，所述基臂包括基臂体和安装支架；所述安装支架（300）包括相对固定、且延展平面相互平行的第一安装板（310）和第二安装板（320）；所述第一安装板（310）上形成延伸方向与所述线缆延伸方向垂直的腰形孔（311）；紧固件穿过所述腰形孔（311）将所述第一安装板（310）与所述基臂体固定；所述第二安装板（320）包括第一安装孔（321）和第二安装孔（322），所述第一接近开关安装在所述第一安装孔（321），所述测速定滑轮可旋转地安装在所述第二安装孔（322）。
一种起重机的控制方法，其特征在于，至少包括以下两部分之一：
第一部分：
在臂架伸长过程中，使卷扬机构释放绳索，同时使臂架末端伸出；判断吊钩的释放速度（V21）小于预定值或者臂架末端的伸出速度（V11）大于预定值时，使卷扬机构的绳索的释放速度增加，或/和，使臂架末端的伸出速度减小；
第二部分：
在臂架缩短，使卷扬机构收回绳索，同时使臂架末端缩回；判断吊钩的收回速度（V22）大于预定值或者臂架末端的缩回速度（V12）小于预定值时，使卷扬机构的绳索的收回速度减小，或/和，使臂架末端的缩回速度增加。
根据权利要求10所述的起重机的控制方法，其特征在于，
在臂架伸长时，包括：
判断卷扬机构的绳索是否过放；
如果卷扬机构的绳索未过放，则判断卷扬机构的绳索是否过卷；如果判断所述绳索未过卷，则判断吊钩的释放速度（V21）是否小于预定值或者臂架末端的伸出速度（V11）是否大于预定值；在判断吊钩的释放速度（V21）小于预定值或者臂架末端的伸出速度（V11）大于预定值时，使卷扬机构的绳索的释放速度增加，或/和，使臂架末端的伸出速度减小；如果判断所述绳索过卷，则使卷扬机构的绳索的释放速度增加，或/和，使臂架末端的伸出速度减小；
在臂架缩短时，包括：
判断卷扬机构的绳索是否过卷；如果所述绳索未过卷，则判断所述吊钩的收回速度（V22）是否大于预定值或者臂架末端的缩回速度（V12）是否小于预定值；在所述吊钩的收回速度（V22）大于预定值或者臂架末端的缩回速度（V12）小于预定值时，则使卷扬机构的绳索的收回速度减小，或/和，使臂架末端的缩回速度增加；如果判断绳索过卷，则使卷扬机构的绳索的收回速度减小，或/和，使臂架末端的缩回速度增加。

说明书一种起重机及其控制方法
技术领域
本发明涉及起重设备技术，特别涉及一种起重机，还涉及一种起重机的控制方法。
背景技术
具有伸缩臂架的起重机是常用的起重设备。这种起重机通常除包括可伸缩的臂架之外，还包括臂架伸缩控制机构、卷扬机构和卷扬控制机构。臂架根端和卷扬机构通常分别安装在一个本体上，卷扬机构的绳索外端通常绕过臂架末端的定滑轮与吊钩相连；伸缩控制机构控制臂架的伸长及缩短，卷扬控制机构控制卷扬机构的卷扬动作；通过伸缩控制机构改变臂架的长度可以改变起重机的起吊位置；通过卷扬控制机构控制卷扬机构可以改变吊钩的位置，进而实现对预定货物的起重作业。
在进行起重作业操作时，在卷扬机构保持不动的情况下，如果臂架伸长，吊钩会随着臂架长度增加而上升，进而很容易与臂架末端相撞；如果臂架缩短，吊钩或者起吊货物就会随臂架长度减小而下降，进而很容易与地面（或地面上的其他物体）相撞（在实际操作中，还要考虑臂架的倾斜角度等其他参数）。因此，为了避免吊钩与臂架相撞、货物与地面相撞，就需要保证臂架的伸缩动作与吊钩的上下动作之间协调。
为此，操作人员对起重机做伸臂动作时，一般先操作卷扬机构，放下一定长度的钢丝绳后，才能开始进行伸臂动作；保持吊钩与臂架末端之间的距离；如此交替操作卷扬机构和臂架，直到将臂架伸长到设定的长度。同理，对起重机做缩臂动作时，一般先使臂架缩短一定的长度，再操作卷扬机构，使吊钩上升一定高度，使吊钩或货物与地面保持一定的距离，再收回部分绳索，使吊钩上升；，如此交替操作卷扬机构和臂架，直到将臂架缩至预定的长度。这就使得起重操作耗时费力，导致起重操作效率降低。
中国专利文献CN102050394A中公开了一种起重机，该起重机通过在根端臂的前端设置有前滑轮，在各中间臂的根端和末端分别设置有前滑轮和后滑轮，在末端臂末端设置后滑轮，然后使绳索顺次绕过根端臂的前滑轮，再顺序绕过各中间臂的前滑轮和后滑轮，再绕过末端臂的后滑轮后与吊钩相连，进而在可伸缩臂架内形成一个储存绳索的机构。这样，在臂架伸长时，储存绳索的机构就能够将储存的绳索释放，在臂架缩回时，储存绳索的机构就能够收缩一部分绳索；进而，该结构可以使吊钩与臂架末端之间距离保持基本不变。该起重机虽然可以方便起重机的操作，但由于需要在臂架中设置多个滑轮，使得臂架的结构非常复杂，装配难度非常大。
因此，如何在保持起重机臂架结构简单、方便装配的情况下，保证臂架的伸缩动作与吊钩的上下动作之间的协调是需要解决的技术难题。
发明内容
因此，本发明解决的第一个技术问题在于，提供一种起重机，该起重机能够在使臂架保持结构简单、装配方便的同时，为臂架的伸缩动作与吊钩的上下动作之间的协调性提供前提。
另外，本发明还提供一种起重机的控制方法。
本发明提供的起重机包括可伸缩的臂架、卷扬机构、控制臂架伸缩的伸缩控制机构和控制卷扬机构收放绳索的卷扬控制机构；所述卷扬机构的绳索绕过所述臂架的末端与吊钩相连；
还包括臂架伸缩速度检测装置、吊钩收放速度检测装置和控制器；
所述臂架伸缩速度检测装置用于检测臂架末端的伸缩速度；
所述吊钩收放速度检测装置用于检测吊钩的收放速度；
所述控制器用于根据所述臂架末端的伸缩速度、所述吊钩的收放速度及预定策略向所述伸缩控制机构和卷扬控制机构中的至少一个发送控制指令；
所述伸缩控制机构能够根据所述控制指令调整所述臂架末端的伸缩速度；所述卷扬控制机构能够根据所述控制指令调整卷扬机构收放绳索的速度。
可选的，所述控制器的所述预定策略包括：
在判断臂架伸长，且所述吊钩的释放速度小于预定值或者所述臂架末端的伸出速度大于预定值时，向所述卷扬控制机构发送加速控制指令，或者，向所述伸缩控制机构发送减速控制指令，或者，分别向所述卷扬控制机构和所述伸缩控制机构发送加速控制指令和减速控制指令；
在判断臂架缩短，且所述吊钩的收回速度大于预定值或者所述臂架末端的缩回速度小于预定值时，向所述卷扬控制机构发送减速控制指令，或者，向所述伸缩控制机构发送加速控制指令，或者，分别向所述卷扬控制机构和所述伸缩控制机构发送减速控制指令和加速控制指令控制；
所述卷扬控制机构能够根据所述加速控制指令控制所述卷扬机构释放绳索的速度增加，根据减速控制指令控制所述卷扬机构收回绳索的速度减小；
所述伸缩控制机构能够根据所述减速控制指令控制所述臂架末端的伸长速度减小，根据所述加速控制指令控制所述臂架末端的缩回速度增加。
可选的，所述起重机还包括用于检测所述卷扬机构的绳索是否过卷的绳索过卷保护装置；
所述控制器的所述预定策略包括：
在判断臂架缩短时，根据绳索过卷保护装置的检测信号判断所述绳索是否过卷；
如果所述绳索未过卷，则判断所述吊钩的收回速度是否大于预定值或者所述臂架末端的缩回速度是否小于预定值；在所述吊钩的收回速度大于预定值或者所述臂架末端的缩回速度小于预定值时，向所述卷扬控制机构发送加速控制指令，或者，向所述伸缩控制机构发送减速控制指令，或者，分别向所述卷扬控制机构和所述伸缩控制机构发送加速控制指令和减速控制指令；
如果所述绳索过卷，则向所述卷扬控制机构发送减速控制指令，或者，向所述伸缩控制机构发送加速控制指令，或者，分别向所述卷扬控制机构和所述伸缩控制机构发送减速控制指令和加速控制指令控制。
可选的，所述起重机还包括用于检测所述卷扬机构的绳索是否过放的绳索过放保护装置；
所述控制器的所述预定策略包括：
在判断臂架伸长时，根据绳索过放保护装置的检测信号判断绳索是否过放；
如果判断绳索未过放，则再根据绳索过卷保护装置的检测信号判断绳索是否过卷；
如果判断绳索未过卷，则所述吊钩的释放速度是否小于预定值或者所述臂架末端的伸出速度是否大于预定值；在所述吊钩的释放速度小于预定值或者所述臂架末端的伸出速度大于预定值时，向所述卷扬控制机构发送加速控制指令，或者，向所述伸缩控制机构发送减速控制指令，或者，分别向所述卷扬控制机构和所述伸缩控制机构发送加速控制指令和减速控制指令控制；
如果判断绳索过卷，则向所述卷扬控制机构发送加速控制指令，或者，向所述伸缩控制机构发送减速控制指令，或者，分别向所述卷扬控制机构和所述伸缩控制机构发送加速控制指令和减速控制指令控制。
可选的，所述起重机还包括用于检测所述臂架的长度和倾斜角度的长度角度传感器；
所述控制器的所述预定策略还包括：根据长度角度传感器检测的臂架的长度和倾斜角度判断吊钩是否处于预定的范围；如果否，则向所述伸缩控制机构和卷扬控制机构分别发送锁止指令；
所述伸缩控制机构能够根据所述锁止指令控制所述臂架末端停止伸缩；所述卷扬控制机构能够根据所述锁止指令控制卷扬机构停止收放绳索。
可选的，所述吊钩收放速度检测装置包括第一接近开关；所述臂架的末端的定滑轮的盘面上设有以该定滑轮的旋转轴线为中心线的第一检测环线，所述第一检测环线上设置有至少一个第一检测孔；所述第一接近开关固定在所述臂架末端，且与所述第一检测环线相对；所述第一接近开关与所述控制器电连接。
可选的，所述吊钩收放速度检测装置包括卷扬速度传感器和处理器；所述卷扬速度传感器用于检测卷扬机构收放绳索的速度；所述处理器用于根据卷扬机构收放绳索的速度和所述臂架末端的伸缩速度获得所述吊钩的收放速度。
可选的，所述起重机包括用于检测臂架长度的长度传感器；长度传感器包括传感器本体和线缆，所述线缆的外端从所述传感器本体中伸出沿臂架延伸并与所述臂架末端固定；
所述臂架伸缩速度检测装置包括第二接近开关和测速定滑轮；所述测速定滑轮可旋转地安装在所述臂架的基臂上；所述线缆绕过所述测速定滑轮的外周的至少一部分；所述测速定滑轮的盘面上设有以该测速定滑轮的旋转轴线为中心线的第二检测环线，所述第二检测环线上设置有至少一个第二检测孔；所述第二接近开关固定在所述基臂上，且与所述第二检测环线相对；所述第二接近开关与所述控制器电连接。
可选的，所述基臂包括基臂体和安装支架；所述安装支架包括相对固定、且延展平面相互平行的第一安装板和第二安装板；所述第一安装板上形成延伸方向与所述线缆延伸方向垂直的腰形孔；紧固件穿过所述腰形孔将所述第一安装板与所述基臂体固定；所述第二安装板包括第一安装孔和第二安装孔，所述第一接近开关安装在所述第一安装孔，所述测速定滑轮可旋转地安装在所述第二安装孔。
提供的起重机的控制方法，至少包括以下两部分之一：
第一部分：
在臂架伸长过程中，使卷扬机构释放绳索，同时使臂架末端伸出；判断吊钩的释放速度小于预定值或者臂架末端的伸出速度大于预定值时，使卷扬机构的绳索的释放速度增加，或/和，使臂架末端的伸出速度减小；
第二部分：
在臂架缩短，使卷扬机构收回绳索，同时使臂架末端缩回；判断吊钩的收回速度大于预定值或者臂架末端的缩回速度小于预定值时，使卷扬机构的绳索的收回速度减小，或/和，使臂架末端的缩回速度增加。
可选的，在臂架伸长时，包括：
判断卷扬机构的绳索是否过放；
如果卷扬机构的绳索未过放，则判断卷扬机构的绳索是否过卷；如果判断所述绳索未过卷，则判断吊钩的释放速度是否小于预定值或者臂架末端的伸出速度是否大于预定值；在判断吊钩的释放速度小于预定值或者臂架末端的伸出速度大于预定值时，使卷扬机构的绳索的释放速度增加，或/和，使臂架末端的伸出速度减小；如果判断所述绳索过卷，则使卷扬机构的绳索的释放速度增加，或/和，使臂架末端的伸出速度减小；
在臂架缩短时，包括：
判断卷扬机构的绳索是否过卷；如果所述绳索未过卷，则判断所述吊钩的收回速度是否大于预定值或者臂架末端的缩回速度是否小于预定值；在所述吊钩的收回速度大于预定值或者臂架末端的缩回速度小于预定值时，则使卷扬机构的绳索的收回速度减小，或/和，使臂架末端的缩回速度增加；如果判断绳索过卷，则使卷扬机构的绳索的收回速度减小，或/和，使臂架末端的缩回速度增加。
本发明提供的起重机包括可伸缩的臂架、卷扬机构、控制臂架伸缩的伸缩控制机构和控制卷扬机构收放绳索的卷扬控制机构。与现有技术相比，该起重机可以使臂架保持结构简单、装配方便的特点；同时，该起重机还包括用于检测臂架末端的伸缩速度的臂架伸缩速度检测装置、用于检测吊钩的收放速度的吊钩收放速度检测装置和控制器；所述控制器用于根据所述臂架末端的伸缩速度、所述吊钩的收放速度及预定策略向所述伸缩控制机构和卷扬控制机构中的至少一个发送控制指令；使伸缩控制机构能够根据所述控制指令调整所述臂架末端的伸缩速度；使卷扬控制机构能够根据所述控制指令调整卷扬机构收放绳索的速度；这样，就可以在起重操作过程中，就可以根据吊钩的收放速度与臂架末端的伸缩速度之间的关系，控制臂架末端的伸缩动作和/或卷扬机构的收放绳索的动作，进而为协调臂架的伸缩动作与吊钩的上下动作提供前提。
在进一步的技术方案中，利用现有的长度传感器的线缆及简单可靠的接近开关和测速滑轮的配合，实现对臂架伸缩速度的检测；这样不仅能够保持臂架结构的简单，还能够保证检测速度的可靠性。
在进一步的技术方案中，臂架包括安装支架，安装支架通过一个腰形孔安装在基臂本体上，这样可以通过腰形孔调节线缆与测速滑轮之间的法向作用力，使测速滑轮外周的线速度与线缆相对于基臂的移动程度保持相等，为保持臂架伸缩速度检测的准确性提供前提。
本发明提供的起重机的控制方法中，根据吊钩的释放速度或者臂架末端的伸出速度判断是否满足预定的条件，进而对卷扬机构的绳索的收放速度或者是臂架末端的伸缩速度进行调整，也可以为协调臂架的伸缩动作与吊钩的上下动作提供前提。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种起重机的控制部分的结构框图；
图2是本发明实施例中，起重机臂架的末端的定滑轮的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的起重机中，安装支架的结构示意图。
图4是本发明实施例提供的起重机的控制方法中，臂架伸长时的流程图；
图5是本发明实施例提供的起重机的控制方法中，臂架缩短时的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。
术语说明：
本文件中，“臂架末端的伸缩速度”，如未特别说明指臂架末端相对于臂架根端的移动速度；在臂架伸长时，指臂架末端相对于臂架根端的伸出速度；在臂架缩短时，指臂架末端相对于臂架根端的缩回速度。“吊钩的收放速度”如未特别说明指吊钩相对于臂架末端的移动速度；在吊钩上升时，指吊钩的收回速度；在吊钩下降时，指吊钩的释放速度。“卷扬机构收放绳索的速度”为卷扬机构相对于起重机本体收放绳索的速度；在释放绳索时，指卷扬机构相对于起重机本体释放绳索的速度；在收回绳索时，指卷扬机构相对于起重机本体收回绳索的速度。
请参考图1，该图是本发明实施例提供的一种起重机的控制部分的结构框图。该实施例提供的起重机包括可伸缩的臂架、卷扬机构、控制臂架伸缩的伸缩控制机构70和控制卷扬机构收放绳索的卷扬控制机构80；卷扬机构的绳索外端绕过臂架的末端的定滑轮与吊钩相连。根据起重机结构不同，伸缩控制机构70和卷扬控制机构80可以为具体结构，如伸缩控制机构70可以为液压控制阀或继电器；卷扬控制机构80也可以是液压控制阀或继电器。
与现有起重机不同之处在于：本实施例提供的起重机还包括控制部分。控制部分包括臂架伸缩速度检测装置20、吊钩收放速度检测装置30和控制器10。其中，臂架伸缩速度检测装置20用于检测臂架末端的伸缩速度V1。吊钩收放速度检测装置30用于检测吊钩的收放速度V2。臂架伸缩速度检测装置20和吊钩收放速度检测装置30分别与控制器10的两个输入端电连接，以将检测信号传送给控制器10。控制器10能够根据臂架伸缩速度检测装置20和吊钩收放速度检测装置30传送的检测信号获得臂架末端的伸缩速度V1和吊钩的收放速度V2。
控制器10的输出端分别与伸缩控制机构70和卷扬控制机构80电连接。进而，控制器10能够根据臂架末端的伸缩速度V1、吊钩的收放速度V2及预定策略向伸缩控制机构70和卷扬控制机构80中的至少一个发送控制指令。控制指令可以包括两种：一种是加速控制指令；另一种是减速控制指令。
在伸缩控制机构70和卷扬控制机构80接收到控制指令时，伸缩控制机构70能够根据相应控制指令调整臂架末端的伸缩速度，使臂架末端的伸缩速度减小或增加；卷扬控制机构80能够根据相应控制指令调整卷扬机构收放绳索的速度，使卷扬机构收放绳索速度增加或减小。
这样，在起重操作过程中，就可以在卷扬机构运转同时，使臂架进行伸缩运动，不需要交替操作卷扬机构和臂架；在操作过程中，根据吊钩的收放速度与臂架末端的伸缩速度之间的关系，控制臂架的伸缩速度和/或卷扬机构的收放绳索的速度，进而为协调臂架的伸缩动作与吊钩的上下动作提供前提。该实施例提供的技术方案不需要对臂架的结构进行改变，进而可以保持臂架简单的结构，并使臂架的装配和安装比较方便。
控制器10的控制策略可以根据实际需要进行选择，如下表所示：


上表条件1中：控制器10可以根据臂架末端的伸缩速度V1的方向判断臂架所处的状态；在臂架末端与臂架根端之间的距离越来越大时，可以确定臂架伸长；相反的情况，可以确定臂架缩短。条件2中：吊钩的释放速度、吊钩的收回速度、臂架末端的伸出速度和臂架末端的缩回速度可以根据臂架伸缩速度检测装置20和吊钩收放速度检测装置30传送的检测信号获得。
可以理解，吊钩的收放速度决定于两个因素：一个是臂架的伸缩速度；在卷扬机构保持不动的情况下，臂架伸长，可以使得吊钩向上移动；另一个因素是卷扬机构收放绳索的速度；在臂架长度保持不变的情况下，卷扬机构释放绳索的速度越高，可以使得吊钩向下移动。因此，根据条件不同，可以选择不同的控制方式，以控制吊钩与臂架末端之间的距离，降低吊钩与臂架末端之间相撞的可能性，实现臂架伸缩与吊钩上下移动的协调。
根据上表可以确定，根据条件不同，控制器10的控制策略可以有12种选择。以下对上述各控制策略的控制原理进行分别说明。
第一种策略：在根据臂架末端的伸缩速度V1的方向判断臂架伸长，且吊钩的释放速度V21小于预定值时，向卷扬控制机构80发送加速控制指令；进而使卷扬控制机构80根据加速控制指令控制卷扬机构，使卷扬机构释放绳索的速度增加（增加包括数值增加的情形，及无到有的情形）。其控制原理是：如果吊钩的释放速度V21小于预定值，那么，吊钩与臂架末端之间的距离就可能减小，进而吊钩与臂架末端之间发生碰撞的可能性增加，进而有必要增加吊钩释放的速度，以减小吊钩与臂架末端之间发生碰撞的可能性。
上述预定值可以根据实际需要确定，目的在于避免吊钩与臂架末端之间的距离过小，进而减小吊钩与臂架末端相撞的可能性。可以使吊钩的释放速度V21与臂架末端的伸出速度V11相等，以使吊钩与臂架末端之间的距离保持基本不变；优选的情况下，可以使吊钩的释放速度V21不小于，或稍大于臂架末端的伸出速度V11，这样就可以使吊钩与臂架末端之间的距离逐渐增加，更有利于减小吊钩与臂架末端相撞的可能性。
第二种策略：与第一种策略不同在于，通过向伸缩控制机构70发送减速控制指令；这样就能够使伸缩控制机构70控制臂架的伸缩速度，使臂架末端的伸出速度降低，避免吊钩与臂架末端之间的距离过小。
第三种策略：与第一种策略不同在于，通过分别向卷扬控制机构80和伸缩控制机构70发送加速控制指令和减速控制指令；使伸缩控制机构70控制臂架的伸缩速度，使臂架末端的伸出速度降低，使卷扬控制机构80控制卷扬机构释放绳索的速度，避免吊钩与臂架末端之间的距离过小。
上述三种策略中，可以将臂架伸长的初始速度设置为预定值，进而在吊钩的释放速度V21小于预定值时，采取上述控制方式之一避免吊钩与臂架末端之间的距离过小。当然，也可以根据臂架末端的伸出速度V11判断吊钩与臂架末端之间的距离是否有减小的趋势；在吊钩与臂架末端之间的距离有减小趋势时，采取相应的措施。
第四种策略中：在根据臂架末端的伸缩速度V1的方向判断臂架伸长，臂架末端的伸出速度V11大于预定值时，向卷扬控制机构80发送加速控制指令；进而使卷扬控制机构80根据加速控制指令控制卷扬机构，使卷扬机构释放绳索的速度增加。其控制原理为：臂架末端的伸出速度V11过高，就会导致吊钩相对于臂架末端向上移动；进而，使卷扬机构释放绳索的速度增加，可以使吊钩具有向下移动的趋势，二者相互抵消，至少可以保持吊钩与臂架末端之间的距离，实现减小吊钩与臂架末端相撞的可能性的目的。
与上述第二种和第三种策略相对应；第五种策略中，通过控制臂架伸缩，即向伸缩控制机构70发送减速控制指令，实现减小吊钩与臂架末端相撞的可能性的目的；第六种策略通过同时控制臂架伸缩和卷扬机构，即分别向卷扬控制机构80和伸缩控制机构70发送加速控制指令和减速控制指令，实现减小吊钩与臂架末端相撞的可能性的目的。
第七种策略：在根据臂架末端的伸缩速度V1的方向判断臂架缩短，且吊钩的收回速度V22大于预定值时，向卷扬控制机构80发送减速控制指令；使卷扬控制机构80根据减速控制指令控制卷扬机构，使卷扬机构收回绳索的速度降低。其控制原理是：在臂架缩短过程中，如果吊钩的收回速度V22大于预定值，吊钩与臂架末端之间的距离就可能减小，进而吊钩与臂架末端之间发生碰撞的可能性增加，进而有必要减小吊钩收回的速度，可以减小吊钩与臂架末端之间发生碰撞的可能性。
同样，预定值可以根据实际需要确定，可以使吊钩的收回速度V22与臂架末端的缩回速度V12相等；优选的情况下，可以使吊钩的收回速度V22稍小于臂架末端的缩回速度V12，这样就可以使吊钩与臂架末端之间的距离逐渐增加，更有利于减小吊钩与臂架末端相撞的可能性。
第八种策略：与第七种策略不同在于，通过向伸缩控制机构70发送加速控制指令，使使臂架末端的缩回速度增加，进而避免吊钩与臂架末端之间的距离过小。
第九种策略：与第七种策略不同在于，通过分别向卷扬控制机构80和伸缩控制机构70发送减速控制指令和加速控制指令；使卷扬机构收回绳索的速度减速；使臂架末端的缩回速度增加。进而可以避免吊钩与臂架末端之间的距离过小，实现减小吊钩与臂架末端相撞的可能性的目的。
第十种策略中：在根据臂架末端的伸缩速度V1的方向判断臂架伸长，臂架末端的缩回速度V12小于预定值时，向卷扬控制机构80发送减速控制指令，使卷扬机构收回绳索的速度减小。其控制原理为：臂架末端的缩回速度V11过小，就会导致吊钩相对于臂架末端向上移动，进而使卷扬机构收回绳索的速度减小；使吊钩具有相对于臂架末端向下移动的趋势，至少可以保持吊钩与臂架末端之间的距离，实现减小吊钩与臂架末端相撞的可能性的目的。
与上述第八种和第九种策略相对应；第十一种策略中，通过控制臂架伸缩，即向伸缩控制机构70发送加速控制指令，减小吊钩与臂架末端相撞的可能性；第十二种策略通过同时控制臂架伸缩和卷扬机构，即分别向卷扬控制机构80和伸缩控制机构70发送减速控制指令和加速控制指令，实现减小吊钩与臂架末端相撞的可能性的目的。
可以理解，判断臂架伸长，还是缩短时，不限于根据臂架末端伸缩速度V1的方向，也可以根据操纵室内的控制信号确定，比如：可以根据电控手柄的操作方向判断，还可以在控制器10上设置相应的输入端子，在进行起重操作时，通过输入端子输入相应信号，使控制器10根据输入端子的信号进行判断，等等。
请参考图1，实施例提供的起重机还可以包括用于检测卷扬机构的绳索是否过卷的绳索过卷保护装置40，并使绳索过卷保护装置40的输出端与控制器10的一个输入端电连接。绳索过卷保护装置40可以在吊钩与臂架末端之间距离过小时，向控制器10输出预定的信号。
此时，控制器10的预定策略可以包括：
在根据臂架末端的伸缩速度V1方向判断臂架缩短时，根据绳索过卷保护装置40的检测信号判断绳索是否过卷。如果绳索未过卷，判断吊钩的收回速度V22是否大于预定值或者臂架末端的缩回速度V12是否小于预定值，并根据以上控制策略进行控制。即在吊钩的收回速度V22大于预定值或者臂架末端的缩回速度V12小于预定值时，向卷扬控制机构80发送加速控制指令，或者，向伸缩控制机构70发送减速控制指令，或者，分别向卷扬控制机构80和伸缩控制机构70发送加速控制指令和减速控制指令。
如果绳索过卷，则可以向卷扬控制机构80发送减速控制指令，或者，向伸缩控制机构70发送加速控制指令，或者，分别向卷扬控制机构80和伸缩控制机构70发送减速控制指令和加速控制指令控制。其控制原理是：在确定绳索过卷时，说明吊钩与臂架末端之间距离已经达到一个危险临界值，需要控制吊钩与臂架末端之间距离；进而可以向卷扬控制机构80发送减速控制指令，使卷扬机构收回绳索的速度减小。同样，向伸缩控制机构70发送加速控制指令，可以使臂架末端缩回的速度增加；分别向卷扬控制机构80和伸缩控制机构70发送减速控制指令和加速控制指令控制，可以使卷扬机构收回绳索的速度减小，同时使臂架末端缩回速度增加。
另外，本发明实施例提供的起重机，还可以包括用于检测卷扬机构的绳索是否过放的绳索过放保护装置50，并使该绳索过放保护装置50的输出端与控制器10的一个输入端电连接。
此时，控制器10的预定策略可以包括：
在根据臂架末端的伸缩速度V1的方向判断臂架伸长时，根据绳索过放保护装置50的检测信号判断绳索是否过放；如果判断绳索过放，说明卷扬机构已经将绳索释放到最大程度；根据起重机的一般设计，此时，吊钩一般不会与臂架末端相撞。
如果判断绳索未过放，则再根据绳索过卷保护装置40的检测信号判断绳索是否过卷。
如果判断绳索未过卷，则再按上述表格中控制策略进行控制，即判断吊钩的释放速度V21是否小于预定值或者臂架末端的伸出速度V11是否大于预定值。在吊钩的释放速度V21小于预定值或者臂架末端的伸出速度V11大于预定值时，向卷扬控制机构80发送加速控制指令，或者，向伸缩控制机构70发送减速控制指令，或者，分别向卷扬控制机构80和伸缩控制机构70发送加速控制指令和减速控制指令控制。
如果判断绳索过卷，则向卷扬控制机构80发送加速控制指令，使吊钩相对于臂架末端向下移动的速度增加；也可以向伸缩控制机构70发送减速控制指令；还可以分别向卷扬控制机构80和伸缩控制机构70发送加速控制指令和减速控制指令控制。其控制原理不再赘述。
进一步的，本发明实施例中，起重机还可以包括用于检测臂架的长度和倾斜角度的长度角度传感器60；长度角度传感器60的输出端可以与控制器10的输入端电连接，以将获得的检测信号发送给控制器10。
此时，控制器10的预定策略还可以包括：根据长度角度传感器60检测的臂架的长度和倾斜角度判断吊钩是否处于预定的范围；如果否，则向伸缩控制机构70和卷扬控制机构80分别发送锁止指令。根据臂架的长度和倾斜角度，就可以判断吊钩与起重机本体之间的相互位置关系，进而可以确定吊钩是否处于预定的范围，即是否处于安全范围；如果吊钩未处于安全范围，就需要暂时控制臂架伸缩和吊钩的收放，以减小风险发生。伸缩控制机构70根据锁止指令可以控制臂架末端停止伸缩；卷扬控制机构80根据锁止指令可以控制卷扬机构停止收放绳索。
请参图2，该图是本发明实施例中，起重机臂架的末端的定滑轮的结构示意图。该定滑轮31的盘面上设有以该定滑轮的旋转轴线O为中心线的第一检测环线311，第一检测环线311上设置有至少一个第一检测孔312。吊钩收放速度检测装置30包括第一接近开关和定滑轮31的第一检测孔312。第一接近开关固定在臂架末端，且第一接近开关的感应头与第一检测环线311相对；接近开关与控制器10电连接。
上述吊钩收放速度检测装置30的工作原理是：卷扬机构的绳索外端绕过定滑轮31与吊钩相连；在吊钩相对于臂架末端移动时，绳索相对于臂架末端移动，并带动定滑轮31同步旋转；定滑轮31外周轮槽线速度与绳索的运动速度相等。进而，通过检测定滑轮31的旋转速度，再根据定滑轮的半径就可以获得绳索的运动速度，获得吊钩的收放速度。
检测定滑轮31的旋转速度的原理为：在定滑轮31旋转一圈时，至少一个第一检测孔312与第一接近开关的感应头相对一次，第一接近开关至少产生一个开关信号；进而根据第一接近开关产生的开关信号的频率，就可以确定定滑轮31的旋转速度；进而获得定滑轮31的旋转速度。为了提高检测精度，第一检测环线311上可以设置更多个第一检测孔312；本实施例中，第一检测环线311上可以设置8个第一检测孔312；这样，在定滑轮31每旋转1/8圈就会产生一个开关信号。
控制器10根据第一接近开关产生的开关信号频率，就可以获得定滑轮31的旋转速度，再获得吊钩的收放速度V2。当然，吊钩收放速度检测装置30也可以为现有的其他速度测量装置。
如上所述，吊钩的收放速度V2决定于臂架末端的伸缩速度V1和卷扬机构收放绳索的速度。因此，吊钩收放速度检测装置30还可以包括卷扬速度传感器和处理器。其中，卷扬速度传感器用于检测卷扬机构收放绳索的速度，且与处理器电连接。同时，处理器还与臂架伸缩速度检测装置20电连接。这样，处理器就能够获得卷扬机构收放绳索的速度和臂架末端的伸缩速度V1，进而根据卷扬机构收放绳索的速度和臂架末端的伸缩速度V1获得吊钩的收放速度V2。
臂架伸缩速度检测装置20可以为现有的速度检测装置。本发明实施例中，结合了用于检测臂架长度的长度传感器对臂架的伸缩速度进行检测。
起重机包括已知的、用于检测臂架长度的长度传感器；长度传感器可以包括传感器本体和线缆，线缆的外端从传感器本体中伸出，并沿臂架延伸至臂架末端，且与臂架末端固定。臂架伸缩速度检测装置20包括一个第二接近开关和测速定滑轮；测速定滑轮可旋转地安装在臂架的基臂上。同时，线缆绕过该测速定滑轮的外周的至少一部分；测速定滑轮的盘面上设有以该测速定滑轮的旋转轴线为中心线的第二检测环线，第二检测环线上设置有至少一个第二检测孔；第二接近开关固定在基臂上，且使第二接近开关的感应头与第二检测环线相对；第二接近开关与控制器10电连接。线缆运动与臂架伸缩运动同步；通过线缆可以带动测速定滑轮旋转；进而根据定滑轮的旋转可以获得臂架的伸缩速度。其检测原理与上述包括第一接近开关的吊钩收放速度检测装置30原理相同，在此不再赘述。
上述臂架伸缩速度检测装置20结合了长度传感器对臂架的伸缩速度进行检测，不仅可以保证臂架的伸缩速度检测的准确性；通过测速定滑轮对线缆进行定位和导向，还可以提高长度传感器对臂架长度检测的准确性。
本实施例中，上述基臂可以包括基臂体和安装支架300。请参考图3，该图是本发明实施例提供的起重机中，安装支架的结构示意图。安装支架300包括相对固定、且延展平面相互平行的第一安装板310和第二安装板320；第一安装板310和第二安装板320可以通过一个中间板相连。第一安装板310上形成延伸方向与线缆延伸方向垂直的腰形孔311；适当的紧固件可以穿过腰形孔311与基臂体固定，进而将第一安装板310与基臂体固定。另外，第二安装板320包括第一安装孔321和第二安装孔322。其中，第一接近开关可以安装在第一安装孔321，测速定滑轮可以以可旋转的方式安装在第二安装孔322，并使第二接近开关的第二接近开关与第二检测环线保持相对。由于设置有与线缆延伸方向垂直的腰形孔311，可以在腰形孔311的延伸方向调整安装支架300相对于线缆的位置；进而，可以调节线缆与测速滑轮之间的法向作用力（即线缆张力），使测速滑轮外周的线速度与线缆相对于基臂的移动程度保持相等，为保持臂架伸缩速度检测的准确性提供前提。
在提供上述起重机的同时，本发明实施例还提供一种起重机的控制方法。应当说明的是：该控制方法可以利用上述起重机实施，但该控制方法不限于利用上述起重机进行实施。
请参考图4，该图是本发明实施例提供的起重机的控制方法中，臂架伸长时的流程图。进行臂架伸长操作，使卷扬机构释放绳索，同时使臂架末端伸出，使吊钩以一定速度释放，使臂架末端以一定的速度伸出。实时获得臂架末端的伸出速度V11、吊钩的释放速度V21；并可以实时获得绳索过卷保护装置40的检测信号、绳索过放保护装置50的检测信号。控制方法可以包括以下步骤：
步骤S401，判断卷扬机构的绳索是否过放。该步骤可以根据绳索过放保护装置50的检测信号判断。如果为否，则说明卷扬机构已经释放了所有绳索，该方法可以结束；如果为是，则进行步骤S402。
步骤S402，判断卷扬机构的绳索是否过卷。如果为是，则说明吊钩与臂架末端之间的距离小于预定值，可以进行步骤S404。如果为否，则使臂架伸缩动作维持之前速度进行，并进行步骤S403。
步骤S403，判断吊钩的释放速度V21是否小于臂架末端的伸出速度V11。如果为是，则进行步骤S404；如果为否，则进行步骤S405。当然，根据上述对起重机工作原理的描述，也可以判断吊钩的释放速度V21是否小于预定值，或者判断臂架末端的伸出速度V11是否大于预定值。
步骤S404，使卷扬机构的绳索的释放速度增加；增加的值可以根据实际需要确定；然后进行步骤S405。当然，根据上述对起重机工作原理的描述，也可以使臂架末端的伸出速度减小，还可以在使卷扬机构的绳索的释放速度增加的同时，使臂架末端的伸出速度减小。
步骤S405，判断臂架是否伸长到设定的臂架长度；如果为是，则说明臂架伸长操作可以结束；如果为否，则说明臂架还需要伸长，进而还需要返回步骤S401，对臂架伸长过程进行控制。这样可以保证臂架的伸缩动作与吊钩的上下动作之间的协调性。
其工作原理与上述起重机工作原理相同，在此不再描述。应当说明的是：以特定工况下（如吊钩与臂架末端之间距离很大，且卷扬机构的绳索未过放时），也可以将步骤S401和步骤S402省略。
请参考图5，该图是本发明实施例提供的起重机的控制方法中，臂架缩短时的流程图。进行臂架缩短操作，使卷扬机构收回绳索，同时使臂架末端缩回，使吊钩以一定速度收回，使臂架末端以一定的速度缩回。实时获得臂架末端的缩回速度V12、吊钩的收回速度V22；并可以实时获得绳索过卷保护装置40的检测信号。控制方法可以包括以下步骤：
步骤S501，判断卷扬机构的绳索是否过卷。如果为是，则进行步骤S503；如果为否，则进行步骤S502。
步骤S502，判断吊钩的收回速度V22是否大于臂架末端的缩回速度V12。如果为是，则进行步骤S504；如果为否，则进行步骤S503。当然，也可以判断吊钩的收回速度V22是否大于预定值，或者判断臂架末端的缩回速度V12是否小于预定值。
步骤S503，使卷扬机构的绳索的收回速度减小；减小的值可以根据实际需要确定；然后进行步骤S504。当然，也可以使臂架末端的缩回速度增加，或者，在使卷扬机构的绳索的收回速度减小的同时，使臂架末端的缩回速度增加。
步骤S504，判断臂架是否缩短到设定的臂架长度；如果为是，则说明臂架缩短可以结束；如果为否，则说明臂架还需要缩短，进而还需要返回步骤S501。对臂架缩短过程进行控制。
通过上述过程可以保证臂架的伸缩动作与吊钩的上下动作之间的协调性。其工作原理与上述起重机工作原理相同，在此不再描述；应当说明的是：以特定工况下（如吊钩与臂架末端之间距离很大，且卷扬机构未过放时），也可以将步骤S501省略。
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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。