本發(fā)明屬于塔吊螺栓的松動預(yù)警識別，涉及到一種塔吊防螺栓松動報警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，塔吊的工作任務(wù)日益繁重，其運(yùn)行安全直接關(guān)系到施工現(xiàn)場人員的生命安全和工程的順利進(jìn)行。塔吊通常在戶外復(fù)雜的環(huán)境中工作，面臨著各種惡劣的自然條件和工況，例如，強(qiáng)風(fēng)會使塔吊承受較大的側(cè)向力和扭矩，增加螺栓的受力負(fù)擔(dān)，容易導(dǎo)致螺栓松動；此外，塔吊在頻繁的起吊、回轉(zhuǎn)、變幅等操作過程中，會產(chǎn)生各種動態(tài)載荷和振動，這些也會加速螺栓的松動和磨損。在這種復(fù)雜和惡劣的運(yùn)行環(huán)境下，傳統(tǒng)的檢測方法和技術(shù)難以有效地應(yīng)對，故而迫切需要一種更加智能、靈敏和可靠的螺栓松動監(jiān)測報警系統(tǒng)，能夠適應(yīng)復(fù)雜工況并實時準(zhǔn)確地監(jiān)測螺栓的松動情況，為塔吊的安全運(yùn)行提供有力保障。

2、現(xiàn)有的方案雖然也有一些關(guān)于塔吊螺栓松動預(yù)警識別的解決方法，但是還存在以下局限性表現(xiàn)，具體為：現(xiàn)有技術(shù)識別螺栓松動情況時，通常只是簡單地發(fā)出警報，在制定維護(hù)計劃時，通常只能根據(jù)定期檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行靜態(tài)的扭矩檢測，無法實時掌握螺栓在塔吊運(yùn)行過程中的力矩變化情況。同時，在現(xiàn)有技術(shù)中，對于連接螺栓扭矩力與風(fēng)向的受力共振情況檢測和分析不夠完善，這使得在遇到強(qiáng)風(fēng)等惡劣天氣條件時，塔吊連接螺栓容易因共振而加速松動和損壞，嚴(yán)重影響塔吊的安全運(yùn)行。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于此，為解決上述背景技術(shù)中所提出的問題，現(xiàn)提出一種塔吊防螺栓松動報警系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：本發(fā)明提供一種塔吊防螺栓松動報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：塔吊螺栓承載分析模塊，用于獲取塔吊起重臂的運(yùn)載移動軌跡及其載物重量，分析各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓位置的基礎(chǔ)承載波動系數(shù)εdot→k，并將塔吊各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)編號為1,2,...dot...,c，將各連接螺栓位置編號為1,2,...k...,m。

3、自身振動檢測模塊，用于提取塔吊起重臂在指定階段作業(yè)周期內(nèi)的啟轉(zhuǎn)操作次數(shù)，將啟轉(zhuǎn)操作次數(shù)編號為1,2,...i...,b，分析自身振動結(jié)果特征，包括塔吊起重臂的運(yùn)載移動軌跡相應(yīng)位移穩(wěn)定響應(yīng)rtrans、各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓的力矩松動度。

4、外界振動檢測模塊，用于檢測風(fēng)載荷特征，包括塔吊起重臂在指定階段作業(yè)周期內(nèi)各次啟轉(zhuǎn)操作的風(fēng)向和風(fēng)力，從風(fēng)向受力共振層面、振動異響層面、銹蝕斑駁層面，評估各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓的風(fēng)載荷影響系數(shù)wldot→k。

5、塔吊螺栓預(yù)警模塊，用于結(jié)合自身振動結(jié)果特征和風(fēng)載荷影響系數(shù)，構(gòu)建塔吊各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓的松動傾向關(guān)系式，定位出松動螺栓相應(yīng)位置，對其進(jìn)行預(yù)警評定。

6、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下：(1)本發(fā)明通過識別塔吊起重臂上載物重心位置，針對載物重心位置差異進(jìn)行螺栓松動情況的識別，可以更精確地發(fā)現(xiàn)螺栓松動的潛在安全隱患。

7、(2)本發(fā)明通過檢驗各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)在啟轉(zhuǎn)操作中的回轉(zhuǎn)速度情況，分析塔吊起重臂的運(yùn)載移動軌跡相應(yīng)位移穩(wěn)定響應(yīng)，并通過檢驗各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓在啟轉(zhuǎn)操作中的合成扭矩力情況，分析其力矩松動度，進(jìn)而從起重臂載物維度檢驗了螺栓的松動可能性，將塔吊的運(yùn)行狀態(tài)與螺栓的力學(xué)性能緊密結(jié)合起來，形成了一個全面的安全保障體系。

8、(3)本發(fā)明通過檢驗連接螺栓合成扭矩力與風(fēng)向的受力共振情況、連接螺栓受力時的振動異響情況、連接螺栓銹蝕斑駁程度與其附近區(qū)域裂紋源應(yīng)力集中情況，從風(fēng)載荷特征維度檢驗螺栓的松動可能性，有助于根據(jù)檢驗情況對塔吊的防風(fēng)措施進(jìn)行針對性調(diào)整和完善。

9、(4)本發(fā)明通過分析各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓位置的基礎(chǔ)承載波動系數(shù)，并結(jié)合自身振動結(jié)果特征和風(fēng)載荷影響系數(shù)，構(gòu)建塔吊各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓的松動傾向關(guān)系式，據(jù)此定位出松動螺栓相應(yīng)位置，有助于根據(jù)實時的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果來制定更加精準(zhǔn)和有效的維護(hù)計劃。

技術(shù)特征：

1.一種塔吊防螺栓松動報警系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塔吊防螺栓松動報警系統(tǒng)，其特征在于，所述分析各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓位置的基礎(chǔ)承載波動系數(shù)，內(nèi)容包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種塔吊防螺栓松動報警系統(tǒng)，其特征在于，所述識別塔吊起重臂上載物重心位置相應(yīng)方法為：使用高精度掃描儀對塔吊起重臂上的載物進(jìn)行三維掃描，獲取載物的輪廓數(shù)據(jù)，生成載物的三維模型，進(jìn)而利用三維建模和計算軟件加載和分析載物的三維模型，導(dǎo)出重心位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塔吊防螺栓松動報警系統(tǒng)，其特征在于，所述分析塔吊起重臂的運(yùn)載移動軌跡相應(yīng)位移穩(wěn)定響應(yīng)，內(nèi)容包括：獲取塔吊起重臂移動至各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)位置的時間，將其相互對比計算出各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的回轉(zhuǎn)速度，提取塔吊起重臂在指定階段作業(yè)周期內(nèi)的啟轉(zhuǎn)操作次數(shù)，進(jìn)而同理方式計算出各次啟轉(zhuǎn)操作中各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的回轉(zhuǎn)速度

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塔吊防螺栓松動報警系統(tǒng)，其特征在于，所述各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓的力矩松動度，獲取方式為：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種塔吊防螺栓松動報警系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)向受力共振層面檢測內(nèi)容包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種塔吊防螺栓松動報警系統(tǒng)，其特征在于，所述振動異響層面檢測內(nèi)容為：通過應(yīng)變片監(jiān)測塔吊起重臂在指定階段作業(yè)周期內(nèi)各次啟轉(zhuǎn)操作中各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓的異響特征，求解得到塔吊各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓的振動異響風(fēng)險因子ηdot→k；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種塔吊防螺栓松動報警系統(tǒng)，其特征在于，所述評估各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓的風(fēng)載荷影響系數(shù)，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塔吊防螺栓松動報警系統(tǒng)，其特征在于，所述構(gòu)建塔吊各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓的松動傾向關(guān)系式，內(nèi)容為：獲取塔吊起重臂在指定階段作業(yè)周期內(nèi)各次啟轉(zhuǎn)操作的載物重量gi，并獲取塔吊起重臂當(dāng)前檢測時刻的載物重量g0；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種塔吊防螺栓松動報警系統(tǒng)，其特征在于，所述定位出松動螺栓相應(yīng)位置，內(nèi)容為：通過塔吊各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓的松動傾向關(guān)系式得到松動傾向關(guān)系值，將其與螺栓松動傾向的設(shè)定安全值進(jìn)行對比，識別出各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)松動傾向關(guān)系值超過設(shè)定安全值的連接螺栓，記為各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)松動螺栓，對其位置進(jìn)行預(yù)警反饋。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于塔吊螺栓的松動預(yù)警識別技術(shù)領(lǐng)域，具體公開提供的一種塔吊防螺栓松動報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：通過識別塔吊起重臂上載物重心位置，針對載物重心位置差異進(jìn)行螺栓松動情況的識別，可以更精確地發(fā)現(xiàn)螺栓松動的潛在安全隱患；通過分析塔吊起重臂的運(yùn)載移動軌跡相應(yīng)位移穩(wěn)定響應(yīng)、各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓的力矩松動度，從起重臂載物維度檢驗了螺栓的松動可能性；綜合考慮風(fēng)向受力共振層面、振動異響層面、銹蝕斑駁層面多個因素，從風(fēng)載荷特征維度檢驗螺栓的松動可能性；通過構(gòu)建塔吊各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)各連接螺栓的松動傾向關(guān)系式，定位出松動螺栓相應(yīng)位置，有助于根據(jù)實時的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果來制定更加精準(zhǔn)和有效的維護(hù)計劃。

技術(shù)研發(fā)人員：魏誓軒,劉洋,田紅平,關(guān)博文,薛金海
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵北京工程局集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19