一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法
【專利摘要】一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法，包括安裝在平衡臂上的第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置；安裝在塔機(jī)塔身的第二振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置；安裝在起重臂上的第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置；安裝在頂升油缸上的卡阻監(jiān)測(cè)裝置。所述第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置、第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置、第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置、卡阻監(jiān)測(cè)裝置分別連接到控制報(bào)警裝置。本發(fā)明一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法，通過監(jiān)測(cè)塔機(jī)平衡臂、塔身和起重臂的振動(dòng)加速度的方式來監(jiān)測(cè)塔機(jī)的振動(dòng)載荷是否超出安全值，以及通過監(jiān)測(cè)頂升油缸負(fù)載來監(jiān)測(cè)塔機(jī)是否出現(xiàn)卡阻的多參數(shù)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控方法，實(shí)現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)頂升異常，控制頂升油缸動(dòng)作，提高塔機(jī)頂升作業(yè)的安全性。
【專利說明】一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法，以及塔式起重機(jī)頂升作業(yè)過程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]塔式起重機(jī)(以下簡(jiǎn)稱塔機(jī))是現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑的主要施工機(jī)械之一。主要由底架、塔身、平衡臂、起重臂、塔頂以及拉桿等部分組成，其工作機(jī)構(gòu)主要包括:起升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、小車牽引機(jī)構(gòu)、頂升機(jī)構(gòu)等。由于塔式起重機(jī)能靠近建筑物，其幅度利用率可達(dá)全幅度的80%。因此，塔式起重機(jī)在高層建筑施工中使用量一直處于領(lǐng)先地位。隨著大型工程的建設(shè)增多，對(duì)塔式起重機(jī)的高度提出了越來越高的要求，由于塔機(jī)的接高不能使用其它輔助設(shè)備，需要自頂升加高，因此，具有自頂升加節(jié)的自升式塔機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]自升式塔機(jī)的頂升加節(jié)通過頂升機(jī)構(gòu)完成，典型的頂升機(jī)構(gòu)是由一個(gè)套在塔身且一面開口的套架、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)引進(jìn)裝置和一套安裝在套架上的頂升油缸系統(tǒng)組成。在頂升作業(yè)中頂升油缸將上部結(jié)構(gòu)(主要包括平衡臂、塔身以及起重臂)頂起，此時(shí)上部結(jié)構(gòu)與塔身需要暫時(shí)完全分離，上部結(jié)構(gòu)的自重僅通過頂升油缸支承，上部結(jié)構(gòu)的傾覆力矩經(jīng)套架傳遞給塔機(jī)塔身。在頂升作業(yè)過程中，盡管已經(jīng)將塔機(jī)調(diào)配至靜平衡狀態(tài)，但風(fēng)載、頂升油缸頂升力的波動(dòng)等因素會(huì)引起塔機(jī)的彈性振動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)應(yīng)力。同時(shí)由于套架和塔身間存在間隙，這使得上部結(jié)構(gòu)振動(dòng)產(chǎn)生的傾覆力矩間歇的傳遞給塔身，這使得套架對(duì)塔身有著較強(qiáng)的振動(dòng)應(yīng)力，如果產(chǎn)生的振動(dòng)應(yīng)力過大，超過了塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度極限，將造成塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)破壞，并且在塔機(jī)出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象時(shí)會(huì)使得頂升油缸負(fù)載升高，在卡阻階段過后頂升油缸負(fù)載有快速降低，引起頂升力的波動(dòng)，造成塔機(jī)振動(dòng)加劇。
[0004]國(guó)標(biāo)GBT26471-2011《塔式起重機(jī)安裝與拆卸規(guī)則》中規(guī)定:塔機(jī)頂升過程中，應(yīng)隨時(shí)觀察套架與塔身軌道有無卡阻現(xiàn)象，主電纜是否被夾拉擠傷等。若出現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即停止操作。目前對(duì)國(guó)標(biāo)規(guī)定采用的是由操作人員根據(jù)塔機(jī)的振動(dòng)程度依靠經(jīng)驗(yàn)來判斷塔機(jī)是否出現(xiàn)異常。由于人員判斷時(shí)間有延遲，當(dāng)判斷塔機(jī)出現(xiàn)明顯異常開始處理時(shí)為時(shí)已晚。因此，對(duì)塔機(jī)頂升作業(yè)異常狀態(tài)的早期發(fā)現(xiàn)與處理是十分必要的。然而，在現(xiàn)有的技術(shù)中，一方面沒有對(duì)需要停止操作的異常情況做明確的說明，另一方面在塔機(jī)將要出現(xiàn)，甚至已經(jīng)出現(xiàn)需要停止操作的異常情況時(shí)，操作人員由于反應(yīng)延遲不能及時(shí)停止操作。因此，急需開發(fā)一套塔機(jī)頂升作業(yè)在線監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控塔機(jī)頂升作業(yè)過程中塔機(jī)的卡阻狀態(tài)和振動(dòng)加速度信息，判定塔機(jī)是否出現(xiàn)卡阻或振動(dòng)載荷是否過大，實(shí)現(xiàn)塔機(jī)頂升異常狀態(tài)的早期發(fā)現(xiàn)與處理，從而提高塔機(jī)頂升作業(yè)的安全性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法，通過監(jiān)測(cè)塔機(jī)平衡臂、塔身和起重臂的振動(dòng)加速度的方式來監(jiān)測(cè)塔機(jī)的振動(dòng)載荷是否超出安全值，以及通過監(jiān)測(cè)頂升油缸負(fù)載來監(jiān)測(cè)塔機(jī)是否出現(xiàn)卡阻的多參數(shù)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控方法，實(shí)現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)頂升異常，控制頂升油缸動(dòng)作，提高塔機(jī)頂升作業(yè)的安全性。
[0006]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)，包括安裝在平衡臂上的第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置；安裝在塔機(jī)塔身的第二振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置；安裝在起重臂上的第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置；安裝在頂升油缸上的卡阻監(jiān)測(cè)裝置。所述第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置、第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置、第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置、卡阻監(jiān)測(cè)裝置分別連接到控制報(bào)警裝置。
[0007]所述第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置、第二振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置、第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，每一個(gè)振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置均包括底座、線圈、彈簧、永磁鐵、調(diào)節(jié)螺母、外圍電路模塊、無線信號(hào)發(fā)射裝置，線圈、無線信號(hào)發(fā)射裝置固定安裝在底座上，調(diào)節(jié)螺母安裝在底座上，調(diào)節(jié)螺母通過彈簧連接永磁鐵一端，永磁鐵另一端通過彈簧連接底座，線圈連接無線信號(hào)發(fā)射裝置。
[0008]在應(yīng)用過程中，首先根據(jù)塔機(jī)設(shè)計(jì)說明書中所采用的塔機(jī)動(dòng)載系數(shù)確定塔機(jī)安全運(yùn)行時(shí)所允許的最大振動(dòng)加速度；然后，在所確定的最大振動(dòng)加速度下設(shè)定第一、二、三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，具體的，擰緊調(diào)節(jié)螺母，使振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，且簡(jiǎn)諧振動(dòng)的最大加速度大小為上述所確定的最大振動(dòng)加速度，逐步放松調(diào)節(jié)螺母，直至第一、二、三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)線圈所產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)超出外圍電路模塊所設(shè)定的閾值電壓而發(fā)出報(bào)警信號(hào)，至此第一、二、三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置設(shè)定完畢。在進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的安裝時(shí)，將所述的調(diào)節(jié)完畢的振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置固定安裝在塔機(jī)的對(duì)應(yīng)位置上。在進(jìn)行頂升作業(yè)時(shí)，振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)的永磁鐵在慣性力、彈簧回復(fù)力的作用下相對(duì)于線圈振動(dòng)從而改變線圈的磁通量進(jìn)而在線圈的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)超出外圍電路模塊所設(shè)定的閾值電壓時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0009]所述線圈連接外圍電路模塊、外圍電路模塊通過弓I線連接無線信號(hào)發(fā)射裝置。
[0010]所述卡阻監(jiān)測(cè)裝置包括安裝在頂升油缸的無桿腔中的壓力傳感器，壓力傳感器用于監(jiān)測(cè)頂升油缸中的無桿腔的油壓。
[0011]控制報(bào)警裝置包括信號(hào)接收模塊、聲光報(bào)警器以及執(zhí)行元件，其中信號(hào)接收模塊安裝在塔機(jī)司機(jī)室內(nèi)用于接收無線脈沖信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)出的無線脈沖信號(hào)，聲光報(bào)警器安裝在塔機(jī)司機(jī)室內(nèi)，在信號(hào)接收模塊在接收到報(bào)警信號(hào)后驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警器發(fā)出連續(xù)聲光報(bào)警，提醒塔機(jī)司機(jī)現(xiàn)階段塔機(jī)處于危險(xiǎn)狀態(tài)，應(yīng)立即停止頂升作業(yè)。
[0012]其中執(zhí)行元件為三位四通電磁換向閥安裝在塔機(jī)頂升液壓系統(tǒng)中，控制報(bào)警裝置3在接收到控制報(bào)警信號(hào)后立即驅(qū)動(dòng)電磁換向閥停止給頂升油缸供油以停止頂升油缸動(dòng)作，待塔機(jī)回復(fù)穩(wěn)定后收回頂升油缸，排除故障后再進(jìn)行頂升作業(yè)。
[0013]一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控方法，通過第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置、第二振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置、第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置分別監(jiān)測(cè)平衡臂、塔機(jī)塔身、起重臂的振動(dòng)加速度，將監(jiān)測(cè)平衡臂、塔機(jī)塔身、起重臂的振動(dòng)加速度分別與平衡臂、塔機(jī)塔身、起重臂振幅的設(shè)定值比較，當(dāng)測(cè)量塔機(jī)塔身、起重臂和平衡臂的其中一個(gè)加速度值大于等于其中一個(gè)加速度設(shè)定值時(shí)，控制頂升系統(tǒng)立即停止頂升，待塔機(jī)回復(fù)穩(wěn)定后收回頂升油缸，排除故障后再進(jìn)行頂升作業(yè)；當(dāng)測(cè)量塔機(jī)塔身、起重臂和平衡臂的加速度值均小于等于設(shè)定值時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行頂升作業(yè)。
[0014]一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控方法，其特征在于，卡阻監(jiān)測(cè)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)頂升過程中，頂升油缸無桿腔的壓力，如果測(cè)量的壓力出現(xiàn)急劇增加或者劇烈震蕩時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，立即驅(qū)動(dòng)三位四通電磁換向閥停止給頂升油缸供油以停止頂升油缸動(dòng)作，待塔機(jī)回復(fù)穩(wěn)定后收回頂升油缸，排除故障后再進(jìn)行頂升作業(yè)。
[0015]一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控方法，首先在塔機(jī)振動(dòng)頻率相近的條件下對(duì)第一、二、三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行設(shè)定，具體的，塔機(jī)設(shè)計(jì)說明書中所采用的塔機(jī)動(dòng)載系數(shù)反應(yīng)了塔機(jī)在設(shè)計(jì)計(jì)算過程中所允許的塔機(jī)振動(dòng)載荷以及振動(dòng)加速度，在進(jìn)行第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置設(shè)定時(shí)，在允許的振動(dòng)加速度條件下，通過調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力，使得振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置在超出塔機(jī)動(dòng)載系數(shù)所確定的振動(dòng)加速度時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的安裝時(shí)，將所述的調(diào)節(jié)完畢的振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置固定安裝在塔機(jī)的對(duì)應(yīng)位置上。在進(jìn)行頂升作業(yè)時(shí)，塔機(jī)帶動(dòng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置做往復(fù)振動(dòng)，振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)的永磁鐵在慣性力、彈簧回復(fù)力的作用下相對(duì)于線圈做往復(fù)振動(dòng)從而改變線圈的磁通量進(jìn)而在線圈的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)超出外圍電路模塊所設(shè)定閾值電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)無線脈沖信號(hào)發(fā)射裝置128發(fā)出脈沖信號(hào)報(bào)警，若測(cè)量的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沒有超過閾值電壓則繼續(xù)進(jìn)行頂升作業(yè)。
[0016]一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控方法，首先完成頂升作業(yè)前的準(zhǔn)備工作；啟動(dòng)頂升油缸，開始進(jìn)行頂升作業(yè)；頂升過程中，安裝在平衡臂上的第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置；安裝在塔機(jī)塔身的第二振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置；安裝在起重臂上的第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)的永磁鐵在塔機(jī)平衡臂、塔身和起重臂驅(qū)動(dòng)受迫振動(dòng)，從而改變線圈內(nèi)的磁通量進(jìn)而在線圈的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；外圍電路模塊對(duì)通過引線輸入的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行放大并與設(shè)定的閾值電壓進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)測(cè)量的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)超過閾值電壓時(shí)驅(qū)動(dòng)無線脈沖信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)出脈沖信號(hào)報(bào)警，控制報(bào)警裝置在接收到報(bào)警信號(hào)后發(fā)出聲光報(bào)警，并立即停止頂升油缸動(dòng)作，待塔機(jī)回復(fù)穩(wěn)定后收回頂升油缸，排除故障后再進(jìn)行頂升作業(yè)；如果各裝置均沒有發(fā)出報(bào)警信號(hào)，則完成一次頂升作業(yè)。
[0017]本發(fā)明一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法，能通過在線監(jiān)測(cè)塔機(jī)塔身、起重臂和平衡臂的振動(dòng)加速度、頂升油缸負(fù)載狀態(tài)，判定塔機(jī)是否出現(xiàn)需要立即停止操作的異常情況，實(shí)現(xiàn)塔機(jī)頂升異常狀態(tài)的早期發(fā)現(xiàn)與處理?？朔F(xiàn)行頂升過程中操作人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理頂升異常狀態(tài)的問題。此外，采用的振動(dòng)加速度監(jiān)測(cè)裝置由于利用塔機(jī)自身振動(dòng)產(chǎn)生電能，因而不用鋪設(shè)供電線路，克服了傳感器安裝困難的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)連接框圖。
[0019]圖2為本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)塔機(jī)的安裝位置示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)中的振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)中的卡阻監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5為本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1、圖2所示，一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)，包括安裝在平衡臂上的第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置11 ;安裝在塔機(jī)塔身的第二振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置12 ;安裝在起重臂上的第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置13 ;安裝在頂升油缸上的卡阻監(jiān)測(cè)裝置2 ;所述第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置11、第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置12、第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置13、卡阻監(jiān)測(cè)裝置2分別連接到控制報(bào)警裝置3。
[0024]所述第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置11、第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置12、第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置13分別用于測(cè)量所在位置的振動(dòng)加速度，在測(cè)量的振動(dòng)加速度超出設(shè)定的安全值時(shí)發(fā)出控制報(bào)警信號(hào)。卡阻監(jiān)測(cè)裝置2包含有壓力傳感器21，其中壓力傳感器21安裝在頂升油缸的無桿腔中，通過監(jiān)測(cè)頂升油缸的負(fù)載狀態(tài)來判斷塔機(jī)是否出現(xiàn)卡阻，如果測(cè)量的頂升油缸負(fù)載的幅值超出設(shè)定值則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0025]在應(yīng)用過程中，首先在塔機(jī)振動(dòng)頻率、振幅相似的條件下對(duì)第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置11進(jìn)行設(shè)定，具體的，塔機(jī)設(shè)計(jì)說明書中所采用的塔機(jī)動(dòng)載系數(shù)反應(yīng)了塔機(jī)在設(shè)計(jì)計(jì)算過程中所允許的塔機(jī)振動(dòng)載荷以及振動(dòng)加速度，在進(jìn)行第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置設(shè)定時(shí)通過調(diào)節(jié)螺母125調(diào)節(jié)彈簧123的預(yù)緊力，使得第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置在超出塔機(jī)動(dòng)載系數(shù)所確定的振動(dòng)加速度時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0026]控制報(bào)警裝置3包括信號(hào)接收模塊、聲光報(bào)警器以及執(zhí)行元件，其中信號(hào)接收模塊安裝在塔機(jī)司機(jī)室內(nèi)用于接收無線脈沖信號(hào)發(fā)射裝置128發(fā)出的無線脈沖信號(hào)，聲光報(bào)警器安裝在塔機(jī)司機(jī)室內(nèi)，在信號(hào)接收模塊在接收到報(bào)警信號(hào)后驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警器發(fā)出連續(xù)聲光報(bào)警，提醒塔機(jī)司機(jī)現(xiàn)階段塔機(jī)處于危險(xiǎn)狀態(tài)，應(yīng)立即停止頂升作業(yè)。
[0027]其中執(zhí)行元件為三位四通電磁換向閥22安裝在塔機(jī)頂升液壓系統(tǒng)中，控制報(bào)警裝置3在接收到控制報(bào)警信號(hào)后立即驅(qū)動(dòng)電磁換向閥22停止給頂升油缸供油以停止頂升油缸動(dòng)作，待塔機(jī)回復(fù)穩(wěn)定后收回頂升油缸，排除故障后再進(jìn)行頂升作業(yè)。
[0028]如圖3所示，振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置包括第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置11、第二振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置12、第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置13三個(gè)部分，分別安裝在平衡臂遠(yuǎn)端、回轉(zhuǎn)塔身和起重臂遠(yuǎn)端，用于測(cè)量平衡臂、塔身以及起重臂的振動(dòng)加速度。三個(gè)部分振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置采用相同的原理和結(jié)構(gòu)來監(jiān)測(cè)振動(dòng)加速度，下面以安裝在起重臂前端的第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置11為例進(jìn)行說明。
[0029]所述第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置11包括底座121、線圈122、彈簧123、永磁鐵124、調(diào)節(jié)螺母125、外圍電路模塊126、無線信號(hào)發(fā)射裝置128。底座121通過螺栓固定安裝在平衡臂上，線圈122、無線信號(hào)發(fā)射裝置128固定安裝在底座121上，調(diào)節(jié)螺母125安裝在底座121頂部，調(diào)節(jié)螺母125通過彈簧123連接永磁鐵124 —端，永磁鐵124另一端通過彈簧連接底座121，線圈122連接無線脈沖信號(hào)發(fā)射裝置128。所述線圈122連接外圍電路模塊126、外圍電路模塊126通過引線127連接無線脈沖信號(hào)發(fā)射裝置128。
[0030]所述線圈122通過引線連接外圍電路模塊126、外圍電路模塊126通過引線127連接無線信號(hào)發(fā)射裝置128。在工作過程中，永磁鐵124在平衡臂振動(dòng)力和慣性力以及彈簧123回復(fù)力的作用下作受迫振動(dòng)，從而使得線圈122切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過引線127作用于外圍電路模塊126，外圍電路模塊126對(duì)輸入的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行放大并與設(shè)定的閾值電壓進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)測(cè)量的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)超過閾值電壓時(shí)驅(qū)動(dòng)無線脈沖信號(hào)發(fā)射裝置128發(fā)出脈沖信號(hào)報(bào)警，若測(cè)量的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沒有超過閾值電壓則繼續(xù)進(jìn)行頂升作業(yè)。
[0031]在應(yīng)用過程中，首先根據(jù)塔機(jī)設(shè)計(jì)說明書中所采用的塔機(jī)動(dòng)載系數(shù)確定塔機(jī)安全運(yùn)行時(shí)所允許的最大振動(dòng)加速度；然后，在所確定的最大振動(dòng)加速度下設(shè)定第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置11、第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置12、第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置13，具體的，擰緊調(diào)節(jié)螺母125，使振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，且簡(jiǎn)諧振動(dòng)的最大加速度大小為上述所確定的最大振動(dòng)加速度，逐步放松調(diào)節(jié)螺母125，直至第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置11、第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置12、第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置13內(nèi)線圈122所產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)超出外圍電路模塊126所設(shè)定的閾值電壓而發(fā)出報(bào)警信號(hào)，至此第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置11、第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置12、第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置13設(shè)定完畢。在進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的安裝時(shí)，將所述的調(diào)節(jié)完畢的振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置固定安裝在塔機(jī)的對(duì)應(yīng)位置上。在進(jìn)行頂升作業(yè)時(shí)，振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)的永磁鐵124在慣性力、彈簧123回復(fù)力的作用下相對(duì)于線圈122振動(dòng)從而改變線圈的磁通量進(jìn)而在線圈122的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)超出外圍電路模塊126所設(shè)定的閾值電壓時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0032]如圖5所示，本發(fā)明一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控方法，在頂升過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)塔機(jī)塔身、起重臂和平衡臂的振動(dòng)加速度，監(jiān)測(cè)頂升油缸負(fù)載狀態(tài)，判斷塔機(jī)是否出現(xiàn)需要立即停止頂升作業(yè)的異常情況，在出現(xiàn)異常情況時(shí)監(jiān)測(cè)裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)，控制報(bào)警裝置3接收控制報(bào)警信號(hào)后，發(fā)出連續(xù)聲光報(bào)警并立即驅(qū)動(dòng)電磁換向閥停止給頂升油缸供油以停止頂升油缸動(dòng)作，待塔機(jī)回復(fù)穩(wěn)定后收回頂升油缸，排除故障后再進(jìn)行頂升作業(yè)。
[0033]其中，第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置11、第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置12、第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置13分別監(jiān)測(cè)平衡臂、塔身、起重臂的振動(dòng)加速度是否超出安全值，如果測(cè)量的振動(dòng)加速度超出安全值，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，進(jìn)行聲光報(bào)警，并且控制報(bào)警裝置3立即停止頂升油缸動(dòng)作，待塔機(jī)回復(fù)穩(wěn)定后收回頂升油缸，排除故障后再進(jìn)行頂升作業(yè)?？ㄗ璞O(jiān)測(cè)裝置2實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)頂升過程中頂升油缸無桿腔的壓力，如果測(cè)量的壓力出現(xiàn)急劇增加或者劇烈震蕩時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并且控制報(bào)警裝置3立即停止頂升油缸動(dòng)作，待塔機(jī)回復(fù)穩(wěn)定后收回頂升油缸，排除故障后再進(jìn)行頂升作業(yè)。
[0034]如圖5所示，本發(fā)明一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控過程為:首先完成頂升作業(yè)前的準(zhǔn)備工作；啟動(dòng)頂升油缸，開始進(jìn)行頂升作業(yè)；頂升過程中，安裝在平衡臂上的第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置11，安裝在塔機(jī)塔身的第二振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置12，安裝在起重臂上的第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置13在塔機(jī)平衡臂、塔身和起重臂驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；外圍電路模塊126對(duì)輸入的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行放大并與設(shè)定的閾值電壓進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)測(cè)量的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)超過閾值電壓時(shí)驅(qū)動(dòng)無線脈沖信號(hào)發(fā)射裝置128發(fā)出脈沖信號(hào)報(bào)警，驅(qū)動(dòng)無線信號(hào)發(fā)射裝置128發(fā)出報(bào)警脈沖信號(hào)，控制報(bào)警裝置3在接收到報(bào)警信號(hào)后發(fā)出聲光報(bào)警，并立即驅(qū)動(dòng)三位四通電磁換向閥停止給頂升油缸供油以停止頂升油缸動(dòng)作，待塔機(jī)回復(fù)穩(wěn)定后收回頂升油缸，排除故障后再進(jìn)行頂升作業(yè)；如果各裝置均沒有發(fā)出報(bào)警信號(hào)，則完成一次頂升作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)，包括: 安裝在平衡臂上的第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置(11)； 安裝在塔機(jī)塔身的第二振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置(12)； 安裝在起重臂上的第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置(13)； 安裝在頂升油缸上的卡阻監(jiān)測(cè)裝置(2);其特征在于， 所述第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置(11)、第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置(12)、第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置(13)、卡阻監(jiān)測(cè)裝置(2)分別連接到控制報(bào)警裝置(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置(11)、第二振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置(12)、第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置(13)，每一個(gè)振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置均包括底座(121)、線圈(122)、彈簧(123)、永磁鐵(124)、調(diào)節(jié)螺母(125)、無線信號(hào)發(fā)射裝置(128)，線圈(122)、無線信號(hào)發(fā)射裝置(128)固定安裝在底座(121)上，調(diào)節(jié)螺母(125)安裝在底座(121)上，調(diào)節(jié)螺母(125)通過彈簧(123)連接永磁鐵(124) —端，永磁鐵(124)另一端通過彈簧連接底座(121 )，線圈(122)連接無線信號(hào)發(fā)射裝置(128)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于在應(yīng)用過程中，在應(yīng)用過程中，首先根據(jù)塔機(jī)設(shè)計(jì)說明書中所采用的塔機(jī)動(dòng)載系數(shù)確定塔機(jī)安全運(yùn)行時(shí)所允許的最大振動(dòng)加速度；然后，在所確定的最大振動(dòng)加速度下設(shè)定第一、二、三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，具體的，擰緊調(diào)節(jié)螺母(125)，使振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，且簡(jiǎn)諧振動(dòng)的最大加速度大小為上述所確定的最大振動(dòng)加速度，逐步放松調(diào)節(jié)螺母(125)，直至第一、二、三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)線圈(122)所產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)超出外圍電路模塊(126)所設(shè)定的閾值電壓而發(fā)出報(bào)警信號(hào)，至此第一、二、三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置設(shè)定完畢。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述線圈(122)連接外圍電路模塊(126)、外圍電路模塊(126)通過引線(127)連接無線信號(hào)發(fā)射裝置(128)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述卡阻監(jiān)測(cè)裝置(2)包括安裝在頂升油缸的無桿腔中的壓力傳感器(21)，壓力傳感器(21)用于監(jiān)測(cè)頂升油缸中的無桿腔的油壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制報(bào)警裝置(3)包括信號(hào)接收模塊、聲光報(bào)警模塊、以及安裝在塔機(jī)頂升液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。
7.根據(jù)如權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)的在線監(jiān)控方法，其特征在于，通過第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置(11)、第二振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置(12)、第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置(13)分別監(jiān)測(cè)平衡臂、塔機(jī)塔身、起重臂的振動(dòng)加速度，將監(jiān)測(cè)平衡臂、塔機(jī)塔身、起重臂的振動(dòng)加速度分別與平衡臂、塔機(jī)塔身、起重臂加速度的設(shè)定值比較，當(dāng)測(cè)量塔機(jī)塔身、起重臂和平衡臂的其中一個(gè)振動(dòng)加速度值大于等于其中一個(gè)加速度設(shè)定值時(shí)，控制頂升系統(tǒng)立即停止頂升，待塔機(jī)回復(fù)穩(wěn)定后收回頂升油缸，排除故障后再進(jìn)行頂升作業(yè)；當(dāng)測(cè)量塔機(jī)塔身、起重臂和平衡臂的振動(dòng)加速度均小于等于設(shè)定值時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行頂升作業(yè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控方法，其特征在于，卡阻監(jiān)測(cè)裝置(2)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)頂升過程中，頂升油缸無桿腔的壓力，如果測(cè)量的壓力出現(xiàn)急劇增加或者劇烈震蕩時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，控制頂升系統(tǒng)立即停止頂升，待塔機(jī)回復(fù)穩(wěn)定后收回頂升油缸，排除故障后再進(jìn)行頂升作業(yè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控方法，其特征在于，通過調(diào)節(jié)螺母(125)調(diào)節(jié)彈簧(123)的預(yù)緊力，起重臂的振動(dòng)驅(qū)動(dòng)永磁鐵(124)振動(dòng)，線圈(122)在永磁鐵(124)的磁場(chǎng)內(nèi)切割磁感線，在線圈(122)兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，將產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與閾值電壓進(jìn)行比較，當(dāng)測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)超出閾值電壓時(shí)，啟動(dòng)無線信號(hào)發(fā)射裝置(128)發(fā)出控制報(bào)警脈沖信號(hào)；當(dāng)測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)值小與閾值電壓時(shí)，繼續(xù)頂升作業(yè)。
10.一種塔機(jī)頂升狀態(tài)在線監(jiān)控方法，其特征在于，完成頂升作業(yè)前的準(zhǔn)備工作；啟動(dòng)頂升油缸，開始進(jìn)行頂升作業(yè)；頂升過程中，安裝在平衡臂上的第一振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置(11);安裝在塔機(jī)塔身的第二振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置(12);安裝在起重臂上的第三振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置(13)內(nèi)的線圈(122)在塔機(jī)平衡臂、塔身和起重臂驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生電壓；將產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與閾值電壓進(jìn)行比較，當(dāng)測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)超出閾值電壓時(shí)，啟動(dòng)無線信號(hào)發(fā)射裝置(128)發(fā)出控制報(bào)警脈沖信號(hào)，控制報(bào)警裝置(3)在接收到報(bào)警信號(hào)后發(fā)出聲光報(bào)警，并立即停止頂升油缸動(dòng)作，待塔機(jī)回復(fù)穩(wěn)定后收回頂升油缸，排除故障后再進(jìn)行頂升作業(yè)；如果各裝置均沒有發(fā)出報(bào)警信號(hào)，則完成一次頂升作業(yè)。
【文檔編號(hào)】B66C23/88GK104261256SQ201410466375
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】李力, 顏勇, 文朝輝 申請(qǐng)人:三峽大學(xué)