[发明专利]臂架类起重机幅度、倾覆力矩和起升高度测量与控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及臂架类型起重机及起重机智能控制领域，具体地，涉及一种起重机臂架幅度、倾覆力矩和起升高度测量与控制装置。

背景技术

随着起重机向大型化发展，桁架臂式起重机和伸缩臂式起重机的臂架也在朝着臂节数增多和长度变长的方向发展。无论在建筑工程领域还是装备制造领域，臂架类起重机为社会的发展都做出了巨大贡献，都留下了其光辉一笔。随着臂架类起重机的广泛使用，其事故发生率也在增加，事故一般都是由倾覆力矩值超界造成的，因此操作人员必须严格遵守起重特性曲线作业要求。

臂架式起重机的起重特性指标是用起重力矩来表征的，起重力矩等于起重量和相应工作幅度的乘积。特性曲线就是起重量、幅度与起升高度关系的曲线。在特性曲线图形中，起重作业安全区是由机构强度线、臂架强度曲线和起重机稳定性曲线的包络线所限定的区域。但是由于风力、操作人员操作速度不当引起的惯性力、支腿支撑基础变化、臂架的弹性下挠等超越设计值给起重机带来的实际影响，导致臂架类起重机的倾覆力矩增大，从而引起事故的发生。为此，提出了臂架类起重机幅度、倾覆力矩和起升高度测量与控制装置，可以适时监控臂架起重机的倾覆力矩并具有报警功能，减少事故发生。

发明内容

本发明的目的是提供臂架类起重机幅度、倾覆力矩和起升高度测量与控制装置，以解决臂架起重机无法准确适时监控幅度、倾覆力矩和起升高度的问题。为了提高幅度、倾覆力矩和起升高度的测量精度，本发明的测量与控制装置方案如下。

臂架类起重机幅度、倾覆力矩和起升高度测量与控制装置，包括锂电热源2、激光测距仪1、轴销式称重传感器9、数据采集与分析芯片13、显示器11、过载控制装置14与报警装置12等。所述4套锂电热源2和4套激光测距仪1分别安装在臂架头部、回转平台的回转中心水平线所在平面某水平位置、回转平台回转中心水平线垂直平面内某高度位置和吊钩动滑轮组轴颈所在位置，轴销式称重传感器9代替动滑轮销轴与动滑轮连接。所述激光测距仪和锂电热源选取适当位置，避免臂架的影响。所述数据采集与分析芯片13与显示器11设置在司机室内，便于司机观察操控。该方案有以下显著优点：首先，主要是通过测量臂架头部信号点到吊钩动滑轮组轴颈所在位置信号点之间的距离、回转平台的回转中心水平线所在平面某水平位置信号点和回转平台回转中心水平线垂直平面内某高度位置信号点分别到臂架头部信号点之间的距离、吊钩动滑轮组轴颈所在位置信号点分别到回转平台的回转中心水平线所在平面某水平位置信号点和回转平台回转中心水平线垂直平面内某高度位置信号点之间的距离和轴销式称重传感器9测量的吊重的重力，再通过数据采集与分析芯片13进行数据处理得出臂架起重机实际作业幅度、起升高度和倾覆力矩的大小。整个方案检测过程不受臂架变形影响，可以精确的得到臂架起重机具体每一时刻的倾覆力矩、幅度、起升高度和吊重的重力的数据，信号并联采集提高了控制精度和可靠性，既能起到过载安全保护作用，也是实现起重机离机近远程操作的基础装置，有助于起重机的智能化操控。其次，设置了过载控制装置14与报警装置12等，当出现臂架起重机倾覆力矩等于自重产生的稳定力矩的情况或工况达到性能表临界值时，立即切断机构电源同时报警并停止作业，避免了起吊失稳情况，保护起重机，为司机离机操作提供安全控制装置，提高了起重机的安全性。并且，数据存储器记录的倾覆力矩、幅度、起升高度和吊重的重力的数据可以作为故障分析、寿命评估和同类产品设计的依据，为行业大数据的发展做出贡献。下面介绍该系统的具体运行情况：当臂架起重机起吊重物时，锂电热源、激光测距仪和轴销式称重传感器9将检测到的信号发送给数据采集与分析芯片13进行数据处理，同时臂架起重机实际作业幅度、倾覆力矩、起升高度和吊重重力，在显示器适时显示，遇到过载的工况，报警装置发出报警并切断机构电源停止作业。