CN102367160B - 一种判断塔机突然卸载的方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种判断塔机突然卸载的方法及其装置，根据塔机正常工作状态的塔身顶端倾角范围，设计了一种判断塔机突然卸载的方法及装置。该方法是通过判断塔身顶端当前倾角在空载方向上是否超出倾角范围来实现的。该装置能够实时判断塔机是否存在突然卸载现象，在检测到突然卸载现象时声光报警并记录相关信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种判断塔式起重机（简称塔机）突然卸载的方法及装置，具体是判断塔机工作过程中突然卸载现象的方法及装置。
背景技术
随着近几年房地产的繁荣发展，塔机因为其特有的优点，如工作幅度大、起升高度高及吊载大等，使塔机的使用量越来越大。
塔机属于高空作业装置，无论是在工作状态或者非工作状态，只有保证塔身受到力矩在其承受的范围之内才能确保塔机的安全。但事实上，目前在用的大多数塔机在工作过程中违规操作现象很多，具有代表性的是突然卸载。突然卸载可能导致塔身受到的后倾力矩超出塔身能够承受的范围，从而造成塔身的折弯或倾覆。
塔机完好状态：即符合国家标准并验收合格的塔机。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种判断塔机突然卸载的方法及装置，使得判断塔机突然卸载简便易行，能够实时监测，避免因突然卸载而导致的塔机倾翻事故的发生。
为实现上述目的，本发明提供了一种判断塔式起重机突然卸载的方法，该方法包括以下步骤：
第一步：通过塔机空载回转一周和额定载荷回转一周，建立塔机正常工作状态塔身顶端倾角范围：
a. 建立模型坐标系x' y' z'，以O'为坐标系原点，O为塔身在地面固定截面的中心点，其中O' 为塔身顶端回转支承回转平面与过O点且垂直于地面的直线的交点，坐标轴x'正方向为起重臂在平行于地面时，远离塔身方向，坐标轴z'正方向为垂直于地面向上，坐标轴y'正方向为垂直于起重臂轴线与x'、z'轴符合右手螺旋法则；
b.在模型坐标系x' y' z'中，在确认塔机处于完好状态后，通过空载回转一周和额定载荷回转一周分别采集数据，确定该塔机正常工作状态的塔身顶端倾角范围的矩形长宽尺寸：
空载数据集合：
（ ） （i=1-n1）
空载中心点坐标： ， ；
额载数据集合：
() (j=1-n2)
额载中心点坐标： ， ；
矩形的长边AB和DC的长Lθ=sub(max(θkxi),max(θLxj)) Kx ；
矩形的宽边AD和BC的宽Lθ’=sub(max(θkyi),max(θLyj))Ky ；其中宽边AD在平衡臂一侧；
式中Kx，Ky为安全调整系数；
第二步：在工作状态时，根据塔身顶端当前倾角是否处于上述矩形的宽边AD的外侧，判断塔机是否出现突然卸载现象。
所述塔身顶端的倾角通过安装于回转塔身主肢上或与塔身轴心线存在平行度要求的结构上的倾角传感器测得。
本发明还提供了一种应用于上述方法的一种判断塔机突然卸载的装置，该装置包括倾角传感器6、显示记录报警模块9，倾角传感器6固定连接在塔机的回转塔身主肢4上或与塔身轴心线存在平行度要求的结构上，倾角传感器6通过电缆线10与显示记录报警模块9电连接。
倾角传感器6上有V形口8并通过V形口8卡在回转塔身主肢4上，倾角传感器6并通过抱箍3、长螺杆5、螺母7与回转塔身主肢4固定连接。
本发明根据塔机正常工作状态的塔身顶端倾角范围，设计了一种判断塔机突然卸载的方法及装置。该方法是通过判断塔身顶端当前倾角在空载方向上是否超出倾角范围来实现的。该装置能够实时判断塔机是否存在突然卸载现象，在检测到突然卸载现象时声光报警并记录相关信息。
附图说明
图1塔机正常工作状态下塔身顶端倾角范围；
图2是塔机出现突然卸载现象时塔身顶端倾角变化范围示意图；
图3是倾角测量装置示意图。
其中，1、空载中心点，2、额载中心点，3、抱箍，4、回转塔身主肢，5、长螺栓，6、倾角传感器，7、螺母，8、V形口，9、显示记录报警模块，10、电缆线
具体实施过程
塔机正常工作状态塔身顶端倾角范围：
第一步：通过塔机空载回转一周和额定载荷回转一周，建立塔机正常工作状态塔身顶端倾角范围：
a. 建立模型坐标系x' y' z'，以O'为坐标系原点，O为塔身在地面固定截面的中心点，其中O' 为塔身顶端回转支承回转平面与过O点且垂直于地面的直线的交点，坐标轴x'正方向为起重臂在平行于地面时，远离塔身方向，坐标轴z'正方向为垂直于地面向上，坐标轴y'正方向为垂直于起重臂轴线与x'、z'轴符合右手螺旋法则；
b.在模型坐标系x' y' z'中，在确认塔机处于完好状态后，通过空载回转一周和额定载荷回转一周分别采集数据，确定图1矩形长宽尺寸，即为该塔机正常工作状态的塔身顶端倾角范围。
空载数据集合：
（） （i=1-n1）
空载中心点坐标：
额载数据集合：
() (j=1-n2)
额载中心点坐标：
矩形的长边AB和DC的长Lθ=sub(max(θkxi),max(θLxj)) Kx；
矩形的宽边AD和BC的宽Lθ’=sub(max(θkyi),max(θLyj))Ky；其中宽边AD在平衡臂一侧；
式中Kx，Ky为安全调整系数
第二步：在工作状态时，根据塔身顶端当前倾角是否处于图2中AD的左侧，判断塔机是否出现突然卸载现象。
突然卸载的判断：
塔机正常工作状态下，塔身顶端倾角范围外接矩形如图2所示。当塔机上部载荷和起升高度不变、塔机完好状态的情况下， 当前塔身顶端倾角（G点）在图2所示的AD左侧时，判断塔机出现突然卸载现象。
如图3所示，倾角传感器6主要完成塔身顶端倾角的测量，通过V形口8卡在任意一根回转塔身主肢4上，通过长螺杆5及螺母7与抱箍3连接，倾角传感器6通过电缆线10与显示记录报警模块9电连接，当出现突然卸载现象时，显示记录报警模块9声光报警，同时记录相关信息。
虽然本发明以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定发明，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种判断塔式起重机突然卸载的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
第一步：通过塔机空载回转一周和额定载荷回转一周，建立塔机正常工作状态塔身顶端倾角范围：
a. 建立模型坐标系x' y' z'，以O'为坐标系原点，O为塔身在地面固定截面的中心点，其中O' 为塔身顶端回转支承回转平面与过O点且垂直于地面的直线的交点，坐标轴x'正方向为起重臂在平行于地面时，远离塔身方向，坐标轴z'正方向为垂直于地面向上，坐标轴y'正方向为垂直于起重臂轴线与x'、z'轴符合右手螺旋法则；
b.在模型坐标系x' y' z'中，在确认塔机处于完好状态后，通过空载回转一周和额定载荷回转一周分别采集数据，确定该塔机正常工作状态的塔身顶端倾角范围的矩形长宽尺寸：
空载数据集合：
（ ） （i=1-n1）
空载中心点坐标： ， ；
额载数据集合：
() (j=1-n2)
额载中心点坐标： ， ；
矩形的长边AB和DC的长Lθ=sub(max(θkxi),max(θLxj)) Kx；
矩形的宽边AD和BC的宽Lθ’=sub(max(θkyi),max(θLyj))Ky；其中宽边AD在平衡臂一侧；
式中Kx，Ky为安全调整系数；
第二步：在工作状态时，根据塔身顶端当前倾角是否处于上述矩形的宽边AD的外侧，判断塔机是否出现突然卸载现象。
2.根据权利要求1所述的一种判断塔式起重机突然卸载的方法，其特征在于：所述塔机顶端的倾角通过安装于回转塔身主肢上或与塔身轴心线存在平行度要求的结构上的倾角传感器测得。
3.一种应用于权利要求1所述方法的一种判断塔机突然卸载的装置，其特征在于：该装置包括倾角传感器（6）、显示记录报警模块（9），倾角传感器（6）固定连接在塔机的回转塔身主肢（4）上，倾角传感器（6）通过电缆线（10）与显示记录报警模块（9）电连接。
4.根据权利要求3所述的一种判断塔机突然卸载的装置，其特征在于：倾角传感器（6）上有V形口（8）并通过V形口（8）卡在回转塔身主肢（4）上，倾角传感器（6）并通过抱箍（3）、长螺杆（5）、螺母（7）与回转塔身主肢（4）固定连接。
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