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監(jiān)測裝置；安裝在塔機(jī)塔身的第二振動監(jiān)測裝置；安裝在起重臂上的第三振動監(jiān)測裝置；安裝在頂升油缸上的卡阻監(jiān)測裝置。所述第一振動監(jiān)測裝置、第一振動監(jiān)測裝置、第三振動監(jiān)測裝置、卡阻監(jiān)測裝置分別連接到控制報警裝置。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)測塔機(jī)平衡臂、塔身和起重臂的振動加速度的方式來監(jiān)測塔機(jī)的振動載荷是否超出安全值，以及通過監(jiān)測頂升油缸負(fù)載來監(jiān)測塔機(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，實現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)頂升異常，控制頂升油缸動作，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)過程實時監(jiān)測領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]塔式起重機(jī)(以下簡稱塔機(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)是由一個套在塔身且一面開口的套架、一個標(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，此時上部結(jié)構(gòu)與塔身需要暫時完全分離，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等因素會引起塔機(jī)的彈性振動，產(chǎn)生振動應(yīng)力。同時由于套架和塔身間存在間隙，這使得上部結(jié)構(gòu)振動產(chǎn)生的傾覆力矩間歇的傳遞給塔身，這使得套架對塔身有著較強(qiáng)的振動應(yīng)力，如果產(chǎn)生的振動應(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)象時會使得頂升油缸負(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，造成塔機(jī)振動加劇。
[0004]國標(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。目前對國標(biāo)規(guī)定采用的是由操作人員根據(jù)塔機(jī)的振動程度依靠經(jīng)驗來判斷塔機(jī)是否出現(xiàn)異常。由于人員判斷時間有延遲，當(dāng)判斷塔機(jī)出現(xiàn)明顯異常開始處理時為時已晚。因此，對塔機(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，操作人員由于反應(yīng)延遲不能及時停止操作。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)，實時監(jiān)控塔機(jī)頂升作業(yè)過程中塔機(jī)的卡阻狀態(tài)和振動加速度信息，判定塔機(jī)是否出現(xiàn)卡阻或振動載荷是否過大，實現(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)測塔機(jī)平衡臂、塔身和起重臂的振動加速度的方式來監(jiān)測塔機(jī)的振動載荷是否超出安全值，以及通過監(jiān)測頂升油缸負(fù)載來監(jiān)測塔機(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，實現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)頂升異常，控制頂升油缸動作，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監(jiān)測裝置；安裝在塔機(jī)塔身的第二振動監(jiān)測裝置；安裝在起重臂上的第三振動監(jiān)測裝置；安裝在頂升油缸上的卡阻監(jiān)測裝置。所述第一振動監(jiān)測裝置、第一振動監(jiān)測裝置、第三振動監(jiān)測裝置、卡阻監(jiān)測裝置分別連接到控制報警裝置。
[0007]所述第一振動監(jiān)測裝置、第二振動監(jiān)測裝置、第三振動監(jiān)測裝置，每一個振動監(jiān)測裝置均包括底座、線圈、彈簧、永磁鐵、調(diào)節(jié)螺母、外圍電路模塊、無線信號發(fā)射裝置，線圈、無線信號發(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，線圈連接無線信號發(fā)射裝置。
[0008]在應(yīng)用過程中，首先根據(jù)塔機(jī)設(shè)計說明書中所采用的塔機(jī)動載系數(shù)確定塔機(jī)安全運(yùn)行時所允許的最大振動加速度；然后，在所確定的最大振動加速度下設(shè)定第一、二、三振動監(jiān)測裝置，具體的，擰緊調(diào)節(jié)螺母，使振動監(jiān)測裝置作簡諧振動，且簡諧振動的最大加速度大小為上述所確定的最大振動加速度，逐步放松調(diào)節(jié)螺母，直至第一、二、三振動監(jiān)測裝置內(nèi)線圈所產(chǎn)生感應(yīng)電動勢超出外圍電路模塊所設(shè)定的閾值電壓而發(fā)出報警信號，至此第一、二、三振動監(jiān)測裝置設(shè)定完畢。在進(jìn)行振動監(jiān)測裝置的安裝時，將所述的調(diào)節(jié)完畢的振動監(jiān)測裝置固定安裝在塔機(jī)的對應(yīng)位置上。在進(jìn)行頂升作業(yè)時，振動監(jiān)測裝置內(nèi)的永磁鐵在慣性力、彈簧回復(fù)力的作用下相對于線圈振動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)電動勢，當(dāng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢超出外圍電路模塊所設(shè)定的閾值電壓時，發(fā)出報警信號。
[0009]所述線圈連接外圍電路模塊、外圍電路模塊通過弓I線連接無線信號發(fā)射裝置。
[0010]所述卡阻監(jiān)測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)測頂升油缸中的無桿腔的油壓。
[0011]控制報警裝置包括信號接收模塊、聲光報警器以及執(zhí)行元件，其中信號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發(fā)射裝置發(fā)出的無線脈沖信號，聲光報警器安裝在塔機(jī)司機(jī)室內(nèi)，在信號接收模塊在接收到報警信號后驅(qū)動聲光報警器發(fā)出連續(xù)聲光報警，提醒塔機(jī)司機(jī)現(xiàn)階段塔機(jī)處于危險狀態(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，控制報警裝置3在接收到控制報警信號后立即驅(qū)動電磁換向閥停止給頂升油缸供油以停止頂升油缸動作，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，通過第一振動監(jiān)測裝置、第二振動監(jiān)測裝置、第三振動監(jiān)測裝置分別監(jiān)測平衡臂、塔機(jī)塔身、起重臂的振動加速度，將監(jiān)測平衡臂、塔機(jī)塔身、起重臂的振動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)測量塔機(jī)塔身、起重臂和平衡臂的其中一個加速度值大于等于其中一個加速度設(shè)定值時，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，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)測裝置實時監(jiān)測頂升過程中，頂升油缸無桿腔的壓力，如果測量的壓力出現(xiàn)急劇增加或者劇烈震蕩時，發(fā)出報警信號，立即驅(qū)動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)振動頻率相近的條件下對第一、二、三振動監(jiān)測裝置進(jìn)行設(shè)定，具體的，塔機(jī)設(shè)計說明書中所采用的塔機(jī)動載系數(shù)反應(yīng)了塔機(jī)在設(shè)計計算過程中所允許的塔機(jī)振動載荷以及振動加速度，在進(jìn)行第一振動監(jiān)測裝置設(shè)定時，在允許的振動加速度條件下，通過調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力，使得振動監(jiān)測裝置在超出塔機(jī)動載系數(shù)所確定的振動加速度時發(fā)出報警信號。在進(jìn)行振動監(jiān)測裝置的安裝時，將所述的調(diào)節(jié)完畢的振動監(jiān)測裝置固定安裝在塔機(jī)的對應(yīng)位置上。在進(jìn)行頂升作業(yè)時，塔機(jī)帶動振動監(jiān)測裝置做往復(fù)振動，振動監(jiān)測裝置內(nèi)的永磁鐵在慣性力、彈簧回復(fù)力的作用下相對于線圈做往復(fù)振動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)電動勢，當(dāng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢超出外圍電路模塊所設(shè)定閾值電壓時，驅(qū)動無線脈沖信號發(fā)射裝置128發(fā)出脈沖信號報警，若測量的感應(yīng)電動勢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監(jiān)測裝置；安裝在塔機(jī)塔身的第二振動監(jiān)測裝置；安裝在起重臂上的第三振動監(jiān)測裝置內(nèi)的永磁鐵在塔機(jī)平衡臂、塔身和起重臂驅(qū)動受迫振動，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)電動勢；外圍電路模塊對通過引線輸入的感應(yīng)電動勢進(jìn)行放大并與設(shè)定的閾值電壓進(jìn)行對比，當(dāng)測量的感應(yīng)電動勢超過閾值電壓時驅(qū)動無線脈沖信號發(fā)射裝置發(fā)出脈沖信號報警，控制報警裝置在接收到報警信號后發(fā)出聲光報警，并立即停止頂升油缸動作，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)出報警信號，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)測塔機(jī)塔身、起重臂和平衡臂的振動加速度、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發(fā)現(xiàn)、處理頂升異常狀態(tài)的問題。此外，采用的振動加速度監(jiān)測裝置由于利用塔機(jī)自身振動產(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)中的振動監(jiān)測裝置結(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監(jiān)測裝置11 ;安裝在塔機(jī)塔身的第二振動監(jiān)測裝置12 ;安裝在起重臂上的第三振動監(jiān)測裝置13 ;安裝在頂升油缸上的卡阻監(jiān)測裝置2 ;所述第一振動監(jiān)測裝置11、第一振動監(jiān)測裝置12、第三振動監(jiān)測裝置13、卡阻監(jiān)測裝置2分別連接到控制報警裝置3。
[0024]所述第一振動監(jiān)測裝置11、第一振動監(jiān)測裝置12、第三振動監(jiān)測裝置13分別用于測量所在位置的振動加速度，在測量的振動加速度超出設(shè)定的安全值時發(fā)出控制報警信號?？ㄗ璞O(jiān)測裝置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，如果測量的頂升油缸負(fù)載的幅值超出設(shè)定值則發(fā)出報警信號。
[0025]在應(yīng)用過程中，首先在塔機(jī)振動頻率、振幅相似的條件下對第一振動監(jiān)測裝置11進(jìn)行設(shè)定，具體的，塔機(jī)設(shè)計說明書中所采用的塔機(jī)動載系數(shù)反應(yīng)了塔機(jī)在設(shè)計計算過程中所允許的塔機(jī)振動載荷以及振動加速度，在進(jìn)行第一振動監(jiān)測裝置設(shè)定時通過調(diào)節(jié)螺母125調(diào)節(jié)彈簧123的預(yù)緊力，使得第一振動監(jiān)測裝置在超出塔機(jī)動載系數(shù)所確定的振動加速度時發(fā)出報警信號。
[0026]控制報警裝置3包括信號接收模塊、聲光報警器以及執(zhí)行元件，其中信號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發(fā)射裝置128發(fā)出的無線脈沖信號，聲光報警器安裝在塔機(jī)司機(jī)室內(nèi)，在信號接收模塊在接收到報警信號后驅(qū)動聲光報警器發(fā)出連續(xù)聲光報警，提醒塔機(jī)司機(jī)現(xiàn)階段塔機(jī)處于危險狀態(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，控制報警裝置3在接收到控制報警信號后立即驅(qū)動電磁換向閥22停止給頂升油缸供油以停止頂升油缸動作，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，振動監(jiān)測裝置包括第一振動監(jiān)測裝置11、第二振動監(jiān)測裝置12、第三振動監(jiān)測裝置13三個部分，分別安裝在平衡臂遠(yuǎn)端、回轉(zhuǎn)塔身和起重臂遠(yuǎn)端，用于測量平衡臂、塔身以及起重臂的振動加速度。三個部分振動監(jiān)測裝置采用相同的原理和結(jié)構(gòu)來監(jiān)測振動加速度，下面以安裝在起重臂前端的第一振動監(jiān)測裝置11為例進(jìn)行說明。
[0029]所述第一振動監(jiān)測裝置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連接無線信號發(fā)射裝置128。在工作過程中，永磁鐵124在平衡臂振動力和慣性力以及彈簧123回復(fù)力的作用下作受迫振動，從而使得線圈122切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該感應(yīng)電動勢通過引線127作用于外圍電路模塊126，外圍電路模塊126對輸入的感應(yīng)電動勢進(jìn)行放大并與設(shè)定的閾值電壓進(jìn)行對比，當(dāng)測量的感應(yīng)電動勢超過閾值電壓時驅(qū)動無線脈沖信號發(fā)射裝置128發(fā)出脈沖信號報警，若測量的感應(yīng)電動勢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)計說明書中所采用的塔機(jī)動載系數(shù)確定塔機(jī)安全運(yùn)行時所允許的最大振動加速度；然后，在所確定的最大振動加速度下設(shè)定第一振動監(jiān)測裝置11、第一振動監(jiān)測裝置12、第三振動監(jiān)測裝置13，具體的，擰緊調(diào)節(jié)螺母125，使振動監(jiān)測裝置作簡諧振動，且簡諧振動的最大加速度大小為上述所確定的最大振動加速度，逐步放松調(diào)節(jié)螺母125，直至第一振動監(jiān)測裝置11、第一振動監(jiān)測裝置12、第三振動監(jiān)測裝置13內(nèi)線圈122所產(chǎn)生感應(yīng)電動勢超出外圍電路模塊126所設(shè)定的閾值電壓而發(fā)出報警信號，至此第一振動監(jiān)測裝置11、第一振動監(jiān)測裝置12、第三振動監(jiān)測裝置13設(shè)定完畢。在進(jìn)行振動監(jiān)測裝置的安裝時，將所述的調(diào)節(jié)完畢的振動監(jiān)測裝置固定安裝在塔機(jī)的對應(yīng)位置上。在進(jìn)行頂升作業(yè)時，振動監(jiān)測裝置內(nèi)的永磁鐵124在慣性力、彈簧123回復(fù)力的作用下相對于線圈122振動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)電動勢，當(dāng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢超出外圍電路模塊126所設(shè)定的閾值電壓時，發(fā)出報警信號。
[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，實時監(jiān)測塔機(jī)塔身、起重臂和平衡臂的振動加速度，監(jiān)測頂升油缸負(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)異常情況時監(jiān)測裝置發(fā)出報警信號，控制報警裝置3接收控制報警信號后，發(fā)出連續(xù)聲光報警并立即驅(qū)動電磁換向閥停止給頂升油缸供油以停止頂升油缸動作，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，第一振動監(jiān)測裝置11、第一振動監(jiān)測裝置12、第三振動監(jiān)測裝置13分別監(jiān)測平衡臂、塔身、起重臂的振動加速度是否超出安全值，如果測量的振動加速度超出安全值，則發(fā)出報警信號，進(jìn)行聲光報警，并且控制報警裝置3立即停止頂升油缸動作，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)。卡阻監(jiān)測裝置2實時監(jiān)測頂升過程中頂升油缸無桿腔的壓力，如果測量的壓力出現(xiàn)急劇增加或者劇烈震蕩時，發(fā)出報警信號，并且控制報警裝置3立即停止頂升油缸動作，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監(jiān)測裝置11，安裝在塔機(jī)塔身的第二振動監(jiān)測裝置12，安裝在起重臂上的第三振動監(jiān)測裝置13在塔機(jī)平衡臂、塔身和起重臂驅(qū)動下產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；外圍電路模塊126對輸入的感應(yīng)電動勢進(jìn)行放大并與設(shè)定的閾值電壓進(jìn)行對比，當(dāng)測量的感應(yīng)電動勢超過閾值電壓時驅(qū)動無線脈沖信號發(fā)射裝置128發(fā)出脈沖信號報警，驅(qū)動無線信號發(fā)射裝置128發(fā)出報警脈沖信號，控制報警裝置3在接收到報警信號后發(fā)出聲光報警，并立即驅(qū)動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)出報警信號，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監(jiān)測裝置(11)； 安裝在塔機(jī)塔身的第二振動監(jiān)測裝置(12)； 安裝在起重臂上的第三振動監(jiān)測裝置(13)； 安裝在頂升油缸上的卡阻監(jiān)測裝置(2);其特征在于， 所述第一振動監(jiān)測裝置(11)、第一振動監(jiān)測裝置(12)、第三振動監(jiān)測裝置(13)、卡阻監(jiān)測裝置(2)分別連接到控制報警裝置(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，所述第一振動監(jiān)測裝置(11)、第二振動監(jiān)測裝置(12)、第三振動監(jiān)測裝置(13)，每一個振動監(jiān)測裝置均包括底座(121)、線圈(122)、彈簧(123)、永磁鐵(124)、調(diào)節(jié)螺母(125)、無線信號發(fā)射裝置(128)，線圈(122)、無線信號發(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)計說明書中所采用的塔機(jī)動載系數(shù)確定塔機(jī)安全運(yùn)行時所允許的最大振動加速度；然后，在所確定的最大振動加速度下設(shè)定第一、二、三振動監(jiān)測裝置，具體的，擰緊調(diào)節(jié)螺母(125)，使振動監(jiān)測裝置作簡諧振動，且簡諧振動的最大加速度大小為上述所確定的最大振動加速度，逐步放松調(diào)節(jié)螺母(125)，直至第一、二、三振動監(jiān)測裝置內(nèi)線圈(122)所產(chǎn)生感應(yīng)電動勢超出外圍電路模塊(126)所設(shè)定的閾值電壓而發(fā)出報警信號，至此第一、二、三振動監(jiān)測裝置設(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，所述控制報警裝置(3)包括信號接收模塊、聲光報警模塊、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，通過第一振動監(jiān)測裝置(11)、第二振動監(jiān)測裝置(12)、第三振動監(jiān)測裝置(13)分別監(jiān)測平衡臂、塔機(jī)塔身、起重臂的振動加速度，將監(jiān)測平衡臂、塔機(jī)塔身、起重臂的振動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)測量塔機(jī)塔身、起重臂和平衡臂的其中一個振動加速度值大于等于其中一個加速度設(shè)定值時，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)測量塔機(jī)塔身、起重臂和平衡臂的振動加速度均小于等于設(shè)定值時，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)測裝置(2)實時監(jiān)測頂升過程中，頂升油缸無桿腔的壓力，如果測量的壓力出現(xiàn)急劇增加或者劇烈震蕩時，發(fā)出報警信號，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，起重臂的振動驅(qū)動永磁鐵(124)振動，線圈(122)在永磁鐵(124)的磁場內(nèi)切割磁感線，在線圈(122)兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，將產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與閾值電壓進(jìn)行比較，當(dāng)測量產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢超出閾值電壓時，啟動無線信號發(fā)射裝置(128)發(fā)出控制報警脈沖信號；當(dāng)測量產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢值小與閾值電壓時，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監(jiān)測裝置(11);安裝在塔機(jī)塔身的第二振動監(jiān)測裝置(12);安裝在起重臂上的第三振動監(jiān)測裝置(13)內(nèi)的線圈(122)在塔機(jī)平衡臂、塔身和起重臂驅(qū)動下產(chǎn)生電壓；將產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與閾值電壓進(jìn)行比較，當(dāng)測量產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢超出閾值電壓時，啟動無線信號發(fā)射裝置(128)發(fā)出控制報警脈沖信號，控制報警裝置(3)在接收到報警信號后發(fā)出聲光報警，并立即停止頂升油缸動作，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)出報警信號，則完成一次頂升作業(yè)。
【文檔編號】B66C23/88GK104261256SQ201410466375
【公開日】2015年1月7日 申請日期: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 申請人:三峽大學(xué)