CN103058059B - 双平臂塔式起重机及其起重小车同步控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置，所述双平臂塔式起重机包括塔身、下支座、上支座、平衡臂、第一起重臂和第二起重臂，以及控制装置；平衡臂和第一起重臂、第二起重臂分别设置在上支座两侧；在第一起重臂下部设置有第一起重小车；在第二起重臂下部设置有第二起重小车，双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置包括设置在第一起重小车和第二起重小车其中一方上的触发器，以及设置在第一起重小车和第二起重小车其中另一方上的位置传感器；位置传感器与控制装置信号连接并且可被触发器触发。本发明提出一种双平臂塔式起重机。采用本发明的双平臂塔式起重机及其起重小车的同步控制装置，可对双小车的同步运行实现自动控制。

Description

双平臂塔式起重机及其起重小车同步控制装置

技术领域

本发明是关于建筑起重机械领域，且特别是关于一种双平臂塔起重机及其起重小车同步控制装置。

背景技术

塔式起重机简称塔机，亦称塔吊，是用于建筑施工中的一种起重设备。塔式起重机的起升高度和工作幅度的性能优势，使其在高层建筑施工中被广泛应用。

根据起重臂的构造特点和变幅方式，塔式起重机可分为俯仰变幅起重臂（动臂）式塔式起重机和小车变幅起重臂（平臂）式塔式起重机。

小车变幅起重臂式塔式起重机也叫平臂式塔式起重机，是靠安装在水平起重臂轨道上的载重小车行走实现变幅的。

对于大型或超大型平臂式塔式起重机，为了达到起吊性能要求，能够起吊较重的物体，其起重臂通常按最大起吊重量进行设计，因此起重臂一般尺寸大、重量重。同样，在对与上述起重臂配合的起升和变幅机构进行选型和设计时，通常也需要选择大功率的电机，以及大型号的联轴器、变速箱和卷筒，乃至直径较大、承重能力较高的钢丝绳。

因此，大型或超大型平臂式塔式起重机能够起吊较重的物体，满足建筑施工需要，但是大型或超大型平臂式塔式起重机还是会用来起吊较轻载荷。这时，由于大型或超大型平臂式塔式起重机采用大而重的起重臂和直径较大的钢丝绳，使得其变幅过程需要更多能量来克服重力阻力，同时其大功率的电机，以及大型号的联轴器、变速箱和卷筒等，在启动时和制动时均需要消耗更多能量，从而导致大型或超大型平臂式塔式起重机在起吊较轻载荷时会产生较大的功率损失。

为此，在同一申请人于同日提出申请的“平臂式塔式起重机”中，提出了一种具有双起重臂的平臂式塔式起重机，在本申请中简称双平臂塔式起重机，在其第一起重臂和第二起重臂上分别设置有第一起重小车和第二起重小车，而第一起重小车和第二起重小车分别由第一变幅机构和第二变幅机构驱动。采用这种双平臂塔式起重机，在重载时，可以使用第一起重臂和第二起重臂共同工作，达到大型或超大型塔式起重机的起重要求；在轻载时，则可以使用第一起重臂或第二起重臂单独工作，从而减少能量消耗，节约能源。但是上述双平臂塔式起重机在吊重物时，需要第一起重小车和第二起重小车共同作用来吊起重物变幅，这就要求第一起重小车和第二起重小车同步运行。而第一变幅机构和第二变幅机构因电动机特性差异、卷筒制造误差、排绳状况不同等，难于通过操作者分别控制第一变幅机构和第二变幅机构运作而使第一起重小车和第二起重小车达到同步运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够使双平臂塔式起重机的双起重小车同步运行的同步控制装置。

本发明提供一种双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置，所述双平臂塔式起重机包括塔身、下支座、上支座、平衡臂、第一起重臂和第二起重臂，以及控制装置；所述平衡臂和所述第一起重臂、第二起重臂分别设置在所述上支座两侧；在所述第一起重臂下部设置有第一起重小车；在所述第二起重臂下部设置有第二起重小车，所述双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置包括设置在所述第一起重小车和所述第二起重小车其中一方上的触发器，以及设置在所述第一起重小车和所述第二起重小车其中另一方上的位置传感器；所述位置传感器与所述控制装置信号连接并且可被所述触发器触发。

在本发明的一个实施例中，前述的双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置还包括设置在所述第一起重臂两端的限位开关，所述限位开关与所述控制装置信号连接并且可被所述第一起重小车触发。

在本发明的一个实施例中，前述的双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置还包括设置在所述第二起重臂两端的限位开关，所述限位开关与所述控制装置信号连接并且可被所述第二起重小车触发。

在本发明的一个实施例中，前述的触发器设置在所述第一起重小车和所述第二起重小车其中一方上，并且朝向所述第一起重小车和所述第二起重小车其中另一方所在的起重臂。

在本发明的一个实施例中，前述的触发器设置在所述第一起重小车和所述第二起重小车其中一方上中央位置。

在本发明的一个实施例中，前述的位置传感器设置在所述第一起重小车和所述第二起重小车其中另一方上，并且朝向所述第一起重小车和所述第二起重小车其中一方所在的起重臂。

在本发明的一个实施例中，在前述的第一起重小车和所述第二起重小车其中另一方上设置有三个所述位置传感器，这三个位置传感器沿着所述第一起重小车和所述第二起重小车其中另一方的移动方向顺序设置并且均可被所述触发器触发。

在本发明的一个实施例中，前述的位置传感器是光电传感器或者电磁传感器。

在本发明的一个实施例中，前述的控制装置包括信号接收模块和控制模块。

本发明还提供一种双平臂塔式起重机，所述双平臂塔式起重机包括塔身、下支座、上支座、平衡臂、第一起重臂和第二起重臂，以及控制装置；所述平衡臂和所述第一起重臂、第二起重臂分别设置在所述上支座两侧；在所述第一起重臂下部设置有第一起重小车；在所述第二起重臂下部设置有第二起重小车，所述双平臂塔式起重机还包括如前述的任一项所述的起重小车同步控制装置。

本发明的有益效果是，采用本发明提出的双平臂塔式起重机及其起重小车同步控制装置，对双小车的同步运行无需操作者手动调控，实现自动控制，使同步过程迅速，有效，从而极大地提高了控制的精确性以及整个起重机的操作安全性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的双平臂塔式起重机的主视结构示意图。

图2是本发明较佳实施例的双平臂塔式起重机的俯视结构示意图。

图3是图2中的双平臂塔式起重机Ш处的局部放大结构示意图。

图4是图2中的双平臂塔式起重机Ⅳ处的局部放大结构示意图。

图5是图2中的双平臂塔式起重机Ⅴ处的局部放大结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的双平臂塔式起重机及其起重小车的同步控制装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

请参见图1和图2所示，本发明较佳实施例的双平臂塔式起重机包括基础1、塔身2、下支座3、上支座4、平衡臂5、第一起重臂61、第二起重臂62、撑架7，以及控制装置（图未示）。

平臂式塔式起重机通过基础1固定安装在地面上。塔身2由若干个标准节组成。在塔身2上设置有顶升机构22，顶升机构22是使得平臂式塔式起重机可以实现自升高的机构，包括爬升架和顶升油缸等。上支座3和下支座4通过回转支承用螺栓连接。在上支座3上设置有回转机构，回转机构是使平臂式塔式起重机上回转部分可以水平回转的机构。当平臂式塔式起重机做回转运动时，上支座3及其以上的部分绕塔身2的中心转动，而下支座4及其以下的部分则固定不动。平衡臂5用来保持力矩平衡。撑架7用来保持臂架受力平衡。上述机构及其作动原理均为业界熟知，因此在本文中不再赘述。

平衡臂5通过设置在其根部的铰点（图未标）固定在上支座3一侧。在平衡臂5悬空的末端设置有若干配重块50。在平衡臂5上方靠近上支座3处设置有第一起升机构51和第二起升机构52，第一起升机构51和第二起升机构52对称设置在平衡臂5的中心线两侧。在平衡臂5和撑架7顶端之间设置有平衡臂拉杆54。

第一起重臂61和第二起重臂62分别通过设置在其根部的铰点（图未标）固定在上支座3的另一侧，与平衡臂5位置相对。第一起重臂61和第二起重臂62优选结构相同，重量相同，对称设置，其对称中心线优选与平衡臂5的中心线共面。从而，第一起重臂61和第二起重臂62与平衡臂5分别设置在上支座3的两侧，并达到平衡。在第一起重臂61和第二起重臂62与撑架7顶端之间分别设置有第一起重臂拉杆611和第二重臂拉杆621。在第一起重臂61和第二起重臂62上靠近其根部还分别设置有第一变幅机构612和第二变幅机构622。在第一起重臂61和第二起重臂62下部还分别设置有第一起重小车614和第二起重小车624。这样，第一起重臂61上的第一起重小车614可由第一变幅机构612驱动，从而在第一起重臂61下方沿着第一起重臂61平移，并且第一起重小车614下方的吊钩可由第一起升机构51驱动，从而相对第一起重小车614上升或者下降。同样，第二起重臂62上的第二起重小车624可由第二变幅机构622驱动，从而在第二起重臂62下方沿着第二起重臂62平移，并且第二起重小车624下方的吊钩可由第二起升机构52驱动，从而相对第二起重小车624上升或者下降。

请一并参见图3至图5所示，本发明较佳实施例的双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置包括分别设置在第一起重臂61两端的限位开关80、81，设置在第一起重小车614上朝向第二起重臂62的一侧的触发器82，以及设置在第二起重小车624上朝向第一起重臂61的一侧的三个位置传感器83、84、85。限位开关80和81可被第一起重小车614触发。触发器82优选设置在第一起重小车614中央。三个位置传感器83、84、85可以是光电传感器，也可以是电磁传感器等。这三个位置传感器83、84、85沿着第二起重小车624的移动方向顺序设置，并且均可被设置在第一起重小车614上的触发器82触发。其中，位于中间的位置传感器84优选设置在第二起重小车624中央。限位开关80、81，三个位置传感器83、84、85，以及触发器82均与双平臂塔式起重机的控制装置信号连接，该信号连接可以是有线连接，也可以是无线连接。本发明较佳实施例的双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置还包括设置在控制装置内的信号接收模块和控制模块（图未示）。

这样，在应用双平臂塔式起重机起吊重量较重的起吊物，需要将第一起重小车614和第二起重小车624移动到同一工作幅度，即使得第一起重小车614和第二起重小车624分别离第一起重臂61和第二起重臂62的根部相同的距离时，可由操作者启动控制装置，发出自动搜寻指令。则，控制装置的控制模块启动第一变幅机构612，移动第一起重小车614，该移动的方向可以预设为朝向第一起重臂61的固定端。如果此时第二起重小车624位于第一起重小车614和第一起重臂61的固定端之间，则在第一起重小车614移动的过程中会遇到第二起重小车624，从而设置在第一起重小车614上的触发器82会遇到设置在第二起重小车624上位于中间位置的位置传感器84，并将其触发。当该触发信号通过信号接收模块传输给控制模块，控制模块控制第一变幅机构612停止，则第一起重小车614停留在与第二起重小车624工作幅度相同的位置，完成自动搜寻。如果在进行自动搜寻时，第二起重小车624位于第一起重小车614和第一起重臂61的悬挂端之间，则第一起重小车614朝向第一起重臂61的根部移动，直到第一起重小车614端部触碰到位于第一起重臂61固定端的限位开关80，并将其触发。当该触发信号通过信号接收模块传输给控制模块，控制模块控制第一变幅机构612反转，从而第一起重小车614朝向第一起重臂61的悬挂端移动。第一起重小车614在该反向移动的过程中会遇到第二起重小车624，从而设置在第一起重小车614上的触发器82会遇到设置在第二起重小车624上位于中间位置的位置传感器84，并将其触发。当该触发信号通过信号接收模块传输给控制模块，控制模块控制第一变幅机构612停止，则第一起重小车614停留在与第二起重小车624工作幅度相同的位置，完成自动搜寻。

当然，在上述自动搜寻过程中，也可以将第一起重小车614的最初移动方向预设为朝向第一起重臂61的悬挂端，则第一起重小车614可触碰到位于第一起重臂61悬挂端的限位开关81，并将其触发反转。

在应用双平臂塔式起重机起吊重量较重的起吊物，并且已经经过自动搜寻将第一起重小车614和第二起重小车624移动到同一工作幅度，即使得第一起重小车614和第二起重小车624分别离第一起重臂61和第二起重臂62的根部相同的距离，需要将第一起重小车614和第二起重小车624同步变幅时，可由操作者启动控制装置，发出同步移动指令。则，控制装置的控制模块同时启动第一变幅机构612和第二变幅机构622，分别移动第一起重小车614和第二起重小车624。此时，优选第一起重小车614和第二起重小车624以相同的速度运行，但是由于第一起重小车614和第二起重小车624的移动是通过第一变幅机构612和第二变幅机构622的转动来达成，即使第一变幅机构612和第二变幅机构622的转速相同，第一起重小车614和第二起重小车624的移动速度仍可能不同。为此，仍采用本发明较佳实施例的双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置对第一起重小车614和第二起重小车624的同步变幅进行控制，具体过程如下。

在第一起重小车614和第二起重小车624同步变幅时（假设分别朝向第一起重臂61和第二起重臂62的悬挂端），如果第一起重小车614的实际移动速度比第二起重小车624快，则第一起重小车614和第二起重小车624之间的距离会逐渐拉开。当第一起重小车614和第二起重小车624之间达到一定距离时，设置在第一起重小车614上的触发器82会遇到设置在第二起重小车624上靠近第二起重臂62悬挂端的位置传感器85，并将其触发。当该触发信号通过信号接收模块传输给控制模块，由控制模块控制第一变幅机构612减速运行，第二变幅机构622加速运行，使第一起重小车614和第二起重小车624之间的距离减小。当第一起重小车614和第二起重小车624恢复到并行位置时，设置在第一起重小车614上的触发器82会再次遇到设置在第二起重小车624上位于中间位置的位置传感器84，并将其触发。该触发信号通过信号接收模块再传输给控制模块，由控制模块控制第一变幅机构612和第二变幅机构622均保持当前的运行速度，使第一起重小车614与第二起重小车624同步移动。

可以理解，在第一起重小车614和第二起重小车624同步变幅时（假设仍分别朝向第一起重臂61和第二起重臂62的悬挂端），如果第一起重小车614的实际移动速度比第二起重小车624慢，仍是类似的调整过程，只是当第一起重小车614和第二起重小车624之间达到一定距离时，设置在第一起重小车614上的触发器82会遇到设置在第二起重小车624上靠近第二起重臂62固定端的位置传感器83，并将其触发。当该触发信号通过信号接收模块传输给控制模块，由控制模块控制第一变幅机构612加速运行，而第二变幅机构622减速运行，使第一起重小车614和第二起重小车624之间的距离减小。当第一起重小车614和第二起重小车624恢复到并行位置时，设置在第一起重小车614上的触发器82会再次遇到设置在第二起重小车624上位于中间位置的位置传感器84，并将其触发。该触发信号通过信号接收模块再传输给控制模块，由控制模块控制第一变幅机构612和第二变幅机构622保持当前的运行速度，使第一起重小车614与第二起重小车624同步移动。

同样可以理解，在第一起重小车614和第二起重小车624同步变幅时（假设分别朝向第一起重臂61和第二起重臂62的固定端），如果第一起重小车614的实际移动速度比第二起重小车624快或者慢，其调整过程均与上述第一起重小车614和第二起重小车624朝向第一起重臂61和第二起重臂62的悬挂端移动时的调整过程相仿，在此不再赘述。

这样，采用本发明提出的双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置，对双小车的同步运行无需操作者手动调控，实现自动控制，使同步过程迅速，有效，从而极大地提高了控制的精确性以及整个起重机的操作安全性。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置，所述双平臂塔式起重机包括塔身、下支座、上支座、平衡臂、第一起重臂和第二起重臂，以及控制装置；所述平衡臂和所述第一起重臂、第二起重臂分别设置在所述上支座两侧；在所述第一起重臂下部设置有第一起重小车；在所述第二起重臂下部设置有第二起重小车，其特征在于，所述双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置包括设置在所述第一起重小车和所述第二起重小车其中一方上的触发器，以及设置在所述第一起重小车和所述第二起重小车其中另一方上的位置传感器；所述位置传感器与所述控制装置信号连接并且可被所述触发器触发，所述双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置还包括设置在所述第一起重臂两端的限位开关，所述限位开关与所述控制装置信号连接并且可被所述第一起重小车触发。

2.如权利要求1所述的双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置，其特征在于，所述双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置还包括设置在所述第二起重臂两端的限位开关，所述限位开关与所述控制装置信号连接并且可被所述第二起重小车触发。

3.如权利要求1所述的双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置，其特征在于，所述触发器设置在所述第一起重小车和所述第二起重小车其中一方上，并且朝向所述第一起重小车和所述第二起重小车其中另一方所在的起重臂。

4.如权利要求3所述的双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置，其特征在于，所述触发器设置在所述第一起重小车和所述第二起重小车其中一方上中央位置。

5.如权利要求1所述的双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置，其特征在于，所述位置传感器设置在所述第一起重小车和所述第二起重小车其中另一方上，并且朝向所述第一起重小车和所述第二起重小车其中一方所在的起重臂。

6.如权利要求1所述的双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置，其特征在于，在所述第一起重小车和所述第二起重小车其中另一方上设置有三个所述位置传感器，这三个位置传感器沿着所述第一起重小车和所述第二起重小车其中另一方的移动方向顺序设置并且均可被所述触发器触发。

7.如权利要求1所述的双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置，其特征在于，所述位置传感器是光电传感器或者电磁传感器。

8.如权利要求1所述的双平臂塔式起重机起重小车的同步控制装置，其特征在于，所述控制装置包括信号接收模块和控制模块。

9.一种双平臂塔式起重机，所述双平臂塔式起重机包括塔身、下支座、上支座、平衡臂、第一起重臂和第二起重臂，以及控制装置；所述平衡臂和所述第一起重臂、第二起重臂分别设置在所述上支座两侧；在所述第一起重臂下部设置有第一起重小车；在所述第二起重臂下部设置有第二起重小车，其特征在于，所述双平臂塔式起重机还包括如权利要求1-8其中任一项所述的起重小车同步控制装置。