[发明专利]一种测量与预报起重机臂架头部侧移的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及臂架类型及起重机领域，具体地，涉及一种起重机臂架头部侧向偏移的测量方法、测量装置。

背景技术

随着起重机向大型化，重型化发展，桁架式起重机和伸缩臂式起重机的臂架也在朝着臂节数增多，全伸长度变长的方向发展。但安装起重机臂架的过程中，由于两端绳索的拉力不均匀，拉力矢量合方向与臂架中心线不重合，臂架之间连接误差，各节臂的直线度等因素导致臂架在上升过程中发生侧向偏移，或在工作状态下，由于重物移动惯性，一侧的风载荷等因素的影响，臂架也会发生不同程度的侧移，从而影响起重机的工作性能，并埋下安全隐患。

起初对于臂架侧移的检测均是通过有限元建模计算的方式来获得，在工作状态下的臂架侧向偏移值并不能真实测量得到，大多数情况下通常通过操作者的经验来判断起重机臂架的侧移情况，而侧移是一种空间偏移，仅凭肉眼或者经验无法准确判断当前臂架的旁弯情况。

中联重科发明了一种起重机及其臂架偏移量的测量方法、装置和系统，通过检测在起始时刻和终止时刻臂架的长度、空间位置和夹角，得出臂架在终止时刻相对于起始时刻的偏移量，包括竖直偏移量和水平偏移量；上述专利中的方法通过激光测距仪测出臂架长度，再通过角度传感器测出偏移角度，从而测出偏移量，但实际工作中，臂架自身会产生形变，这样测量误差不可避免，测量精度不高。

而后，中联重科又发明了一种起重机吊臂旁弯的检测方法，在吊臂的工作状态下，检测吊臂臂头和臂尾之间的距离L和吊臂臂头和臂尾的连线的实际位置相对于连线的理论位置的偏转角度θ，根据距离L和偏转角度θ从而得到吊臂旁弯量；但是，上述专利中的方法是通过测量卷筒旋转圈数换算成钢丝绳长度，将钢丝绳长度作为吊臂臂头到臂尾之间的距离L，理论上可行，但卷筒的计算直径与钢丝绳的缠绕圈数有关，专利中未将钢丝绳的直径考虑在内，导致测量误差增大。

徐工发明了一种起重机伸臂旁弯检测方法和装置，针对于伸缩臂起重机臂架并基于图像视觉系统来确定起重机伸臂的旁弯程度。包括定位标识、图像采集设备等设备，利用起重机伸臂底部的图像采集设备采集包括伸臂末节臂顶端定位标识的待匹配图像，由于在伸臂旁弯的情况下定位标识在待匹配图像中的位置会与预定位置不同，从而为实时检测起重机伸臂旁弯程度提供依据。但是，上述专利检测方法和装置复杂，不便于安装。若遇到雨雪大雾等复杂天气时，设备就不能使用或者测量精度不符合工程要求，实用性较低，所以并未应用到起重机上。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量与预报起重机臂架头部侧移的方法，如图1所示，其中，该测量方法包括以下步骤：在起重机臂架安装时、吊装前或吊装时，测量臂架头部下边缘中点的信号点M到臂架底节测距点A的直线距离L1；在起重机臂架安装时、吊装前或吊装时，测量臂架头部下边缘中点的信号点M到臂架底节测距点B的直线距离L2；在起重机臂架安装时、吊装前或吊装时，测量臂架头部下边缘中点的信号点M到臂架底节测距点C的直线距离L3；在起重机臂架安装时、吊装前或吊装时，测量臂架头部下边缘中点的信号点M到臂架底节测距点D的直线距离L4。

利用四个所测的直线距离两两进行组合，利用几何学原理，计算起重机臂架头部在安装时、吊装前或吊装时相对与理论情况下的侧移方向和侧向偏移值，得出侧向偏移值S₁,侧向偏移值S₂，侧向偏移值S₃，侧向偏移值S₄，侧向偏移值S₅，侧向偏移值S₆。

对侧向偏移值S₁,侧向偏移值S₂，侧向偏移值S₃，侧向偏移值S₄，侧向偏移值S₅，侧向偏移值S₆取平均值，得到侧向偏移值S。

进一步的，所述理论情况为：在消除所有外界因素情况下，在起重机臂架安装时，吊装前和吊装时，臂架头部的侧移方向和侧向偏移值，显而易见，此三种情形下，臂架头部不会发生侧移，侧向偏移值为零。

进一步的，所述安装时为：在起重机臂架组装完毕后，臂架头部的侧移方向和侧向偏移值。

进一步的，所述吊装前为：在起重机臂架安装完毕后，通过变幅驱动机构将臂架从地面起升到空中指定位置后，臂架头部的侧移方向和侧向偏移值。

进一步的，所述吊装时为：在实际作业情况中，臂架通过起升机构对起重机吊装物体进行起吊过程中，所述物体完全离开地面并稳定在空中时，臂架头部的侧移方向和侧向偏移值。