CN103130098B - 一种吊钩偏角万向水平仪监测装置及起重机 - Google Patents
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Abstract
一种吊钩偏角万向水平仪监测装置及起重机，涉及起重机领域，本发明提供一种结构简单、可靠性高包括将用于物体在非运动状态下调平、无电源的万向水平仪装设于提升滑轮组动滑轮护板上，并依据万向水平仪上的气泡图像所处于标出十字坐标和与刻度对应同心圆的方向位置，直接显示实时吊钩偏角的检测、监视装置和包括上述检测、监视装置的起重机，届时司机即可依据屏幕上显示的吊钩偏角动态，控制起重机消除吊钩偏角实现垂直吊装。上述的吊钩偏角检测、监视装置适用于各种类型的起重机。
Description
技术领域
一种吊钩偏角万向水平仪监测装置及起重机，涉及起重机领域，特别涉及一种用于起重机的吊钩偏角监测装置。本发明还涉及一种包括上述吊钩偏角监测装置的起重机。
背景技术
起重机要求垂直吊装，对起重机提升滑轮组或吊钩垂直度状态检测，一般是通过检测吊钩钢丝绳（吊绳，下同）的角度得到，“ZL02104525.9吊车吊绳的角度测量装置”是通过检测吊钩钢丝绳的角度，作法是，在互相垂直的二个方向各安设一个被检测吊绳C（L为吊重）通过且保持接触的U型框UX、UY（附图1所示），U型框的转轴上分别安设角度传感器EX、EY，当吊绳C发生偏摆时，通过U型框使转轴上安设的角度传感器转动而输出偏摆信号，实现了对吊绳的二维检测；“200910166488.4一种起重机及其吊绳摆角检测装置”作法是，在起重机吊臂臂头1定滑轮端被检测吊绳3外装一个套筒2（附图2所示）,在套筒外壁上安设角度传感器4，同时在起重机吊臂臂头1与套筒之间安设防转装置5、6以限制套筒转动，当吊绳发生偏摆时，通过与其一起偏摆的套筒由安设的角度传感器输出偏摆信号，并用此种方式检测的信号创立了“ZL200910171349.0一种吊钩偏摆控制方法、系统及装置”；还有201110387199.4起重机吊装垂直度偏差测量动态显示设置及吊装法，在提升滑轮组动滑轮护板外侧上装设测量平台，且满足起重机吊装垂直度偏差角度0度时，测量平台面为水平面，在台面装设双轴角度传感器测量X轴向与Y轴向的垂直度偏差信号，并经倾角采集、无线传输、处理（附图3为无线采集方框图），将垂直度偏差角度或吊钩偏角动态显示于起重机吊装的各监控点。吊钩偏角即通过吊钩的起升滑轮组或提升滑轮组的提升力作用线偏离铅垂线的角度。
由于起重机稳定性差，吊装中吊钩偏角不得超过3度，又由于存在起重机不设垂直吊装显示的技术偏见，致使迄今各种类型起重机自身均缺失垂直吊装显示，起重机司机无法判断提升滑轮组是否处于垂直状态，而要由吊装指挥者，依据监视被吊重物垂直吊装者提供的信息指挥司机操控，既不及时又不准确；单机旋转法吊装立式重物要通过边提升的速度与边回转之速度的配合才能实现垂直吊装；单机滑移法吊装立式重物要通过起重机提升速度与其它机械牵引立式重物滑移速度的配合才能实现垂直吊装；起重机抬吊时，依据速度投影定理，若要实现立式设备或重物的垂直吊装，主机的提升速度与辅机的移送速度之比值，应等于主机的吊点与辅机的吊点连线的斜率。
发明内容
然而依据吊钩偏角实现垂直吊装却是本领域技术人员的公知常识和惯用手段，且起重机设计先进操控灵活，只要在司机操作室装设吊钩偏角的动态显示，司机即可依其动态显示控制起重机消除吊钩偏角，实现垂直吊装。因而本发明提供一种对起重机吊钩偏角的方向、大小进行动态显示的检测、监视装置；本发明另一目的是提供一种包括上述吊钩偏角检测、监视装置的起重机。所述动滑轮护板系支持动滑轮的两侧部件或吊钩与动滑轮间增设的夹板，统称为动滑轮护板。
由于吊钩的垂直度变化时带动吊钩上与其相垂直平面的变化，故提出通过监测与起重机吊钩相垂直平面同水平面间的倾角变化以检测吊钩偏角（吊钩偏离铅垂线角度，下同），即将水平测量器装设于动滑轮护板外侧与吊钩相垂直的平面上进行检测，当出现提升滑轮组垂直度偏差角度（吊钩偏角）时，测量器测出偏离水平面的∠A，等于起重机提升滑轮组沿该方向的垂直度偏差角度∠B（附图4所示，因∠C=∠D=90度故∠A=∠B）。
万向水平仪又称水平泡、水准泡，用于物体非运动状态下的调平，一般水平泡盘面只有一个或二个同心圆的刻线，不设刻度，由于万向水平仪无电源、气泡经撞击至分裂实验可在１秒内聚集恢复，故免维护不发生故障，因而引入作为吊钩偏角的检测装置，具有结构简单、可靠性高且成本低廉的特点，但是有两点：
其一，引入作为吊钩偏角的检测装置，万向水平仪外形寸大小是关键，现将万向水平仪规格中直径小于2公分者称作小型万向水平仪，则小型万向水平仪有利于在动滑轮护板上装设与防护，因而优选地，用于吊钩偏角检测的万向水平仪要由厂家特制设参照坐标，在同心圆或圆弧上设刻度，全方位检测最大的刻度值不小于3度的小型万向水平仪（由于要将小型万向水平仪检测的图像放大数倍后显示于操作室屏幕上，此时水平仪上的气泡图像有过大之嫌，因而应要求厂家制造比常规气泡直径更小的小型万向水平仪）；
其二，在提升滑轮组动滑轮护板外侧上装设吊钩偏角检测装置，因暴露于外昜遭到撞击，又由于起重机种类众多，规格大小相差悬殊，提升滑轮组动滑轮与吊钩的设计及外形尺寸差异很大，故对于有条件的起重机或创造条件后，允许在提升滑轮组动滑轮护板内侧上装设吊钩偏角检测装置的可选在内侧装设。创造的条件包括：选用小型万向水平仪，配微型无线摄像头，因为外型尺寸均很小；用玻璃钢罩防护小型万向水平仪和带发射器的无线摄像头，以及用玻璃钢制造动滑轮护板，因为玻璃钢透光率高利于摄像，玻璃钢无磁性利于无线发射，且強度高。据此：
一种吊钩偏角万向水平仪检测装置，用于起重机，其特点是，在提升滑轮组动滑轮护板的外侧或内侧上装设测量平台，且满足起重机吊钩偏角0度时，测量平台面为水平面；在台面上装设万向水平仪。
优选地，上述万向水平仪为设参照坐标，在同心圆或圆弧上设刻度，全方位检测最大的刻度值不小于3度的小型万向水平仪（附图5所示）。
一种吊钩偏角万向水平仪监视装置（附图6所示），其特点是：
(1)在提升滑轮组动滑轮护板外侧上或内侧上装设测量平台，且满足吊钩偏角0度时，测量平台面为水平面；
(2)在测量平台面上安装设有参照坐标，且在同心圆或圆弧上设刻度，同时全方位检测最大的刻度值不小于3度的小型万向水平仪;
(3)在小型万向水平仪上方装设无线摄像头，并设置小型万向水平仪与无线摄像头的防护罩；
(4)在起重机操作室装设与无线摄像头配套的无线接收机、控制显示器，以将吊装中万向水平仪检测的图像放大后，显示于操作室屏幕上。
上述在动滑轮护板内侧上装设测量平台的动滑轮护板以及小型万向水平仪与无线摄像头的防护罩全部或部分用玻璃钢制造。
一种起重机，其特点是，包括装设上述吊钩偏角检测、监视装置的起重机。
本发明较好地克服了起重机要求垂直吊装却不设置垂直吊装显示，提供一种结构简单、可靠性高包括将用于物体在非运动状态下调平、无电源的万向水平仪用于吊钩偏角检测，实现了在提升滑轮组动滑轮护板外侧上或利于防护的动滑轮护板内侧上装设吊钩偏角检测装置。由于创造出直接显示实时吊钩偏角的吊钩偏角检测、监视装置和包括上述检测、监视装置的起重机，届时司机即可依据屏幕上显示的吊钩偏角动态，控制起重机消除吊钩偏角实现垂直吊装。上述的吊钩偏角检测、监视装置适用于各种类型的起重机。
附图说明
图1吊车吊绳的角度测量装置示意图；
图2吊绳摆角检测装置实施结构示意图；
图3吊钩偏角双轴倾角无线采集方框图；
图4吊钩垂直度偏差检测原理说明图；
图5吊钩偏角万向水平仪检测盘面显示图；
图6吊钩偏角万向水平仪监视实施示意图。
具体实施方式
现以万向水平仪在动滑轮护板内、外测装设的不同为例
1在护板外测装设
1.1吊钩偏角检测装置
(1)向厂家订制规格为Φ18×9MM，且通过盘面中心点设十字垂直坐标，在以中心点为圆心的同心圆或圆弧上设刻度，全方位检测最大的刻度值为3度30'的小型万向水平仪；
(2)将订制的小型万向水平仪装设于提升滑轮组动滑轮护板外侧；
(3)在起重机吊重且提升滑轮组呈铅垂状态下，调整所述小型万向水平仪成水平，且由气泡显示的吊钩偏角为0度后固定于动滑轮护板外侧上。
1.2吊钩偏角监视装置
(1)向厂家订制规格为Φ18×9MM，且通过盘面中心点设十字垂直坐标，在以中心点为圆心的同心圆或圆弧上设刻度，全方位检测最大的刻度值为3度30'的小型万向水平仪；
(2)将订制的小型万向水平仪装设于提升滑轮组动滑轮护板外侧；
(3)在起重机吊重且提升滑轮组呈铅垂状态下，调整所述小型万向水平仪成水平，由气泡显示的吊钩偏角为0度后固定于动滑轮护板外侧上；
(4)选择带发射器的无线摄像头，同时在小型万向水平仪上方装设无线摄像头和发射器，并通过焊于滑轮护板外侧周边的螺钉装设非磁性坚固的外壳加以保护；
(5)在起重机操作室装设与无线摄像头配套的无线接收机、控制显示器，将吊装中万向水平仪检测的图像放大4倍后，显示于操作室的屏幕上。
2在护板内测装设
设某800t起重机在选用小型万向水平仪、微型无线摄像头情况下，允许在动滑轮护板内测装设检测装置，故在动滑轮护板内测装设。
2.1吊钩偏角检测装置
(1)向厂家订制规格为Φ18×9MM，且通过盘面中心点设十字垂直坐标，在以中心点为圆心的同心圆或圆弧上设刻度，全方位检测最大的刻度值为4度的小型万向水平仪；
(2)将订制的小型万向水平仪装设于提升滑轮组动滑轮护板内侧靠左边或靠右边的空隙位置；
(3)在起重机吊重且提升滑轮组呈铅垂状态下，调整所述小型万向水平仪成水平，且由气泡显示的吊钩偏角为0度后固定于动滑轮护板上。
2.2吊钩偏角监视装置
(1)向厂家订制规格为Φ18×9MM，且通过盘面中心点设十字垂直坐标，在以中心点为圆心的同心圆或圆弧上设刻度，全方位检测最大的刻度值为4度的小型万向水平仪；
(2)将订制的小型万向水平仪装设于提升滑轮组动滑轮护板内侧靠左边或靠右边的空隙位置；
(3)在起重机吊重且提升滑轮组呈铅垂状态下，调整所述小型万向水平仪成水平，由气泡显示的吊钩偏角为0度后固定于动滑轮护板上；
(4)选择带发射器的微型无线摄像头，同时在小型万向水平仪上方装设无线摄像头和发射器，并通过焊于滑轮护板外侧周边的螺钉装设玻璃钢外壳加以保护，同时于玻璃钢外壳内设置云毌片且调整角度，利用反射光增加万向水平仪盘面亮度以利摄像；
(5)在起重机操作室装设与无线摄像头配套的无线接收机、控制显示器，将吊装中万向水平仪检测的图像放大4倍显示于操作室屏幕上。
此外，由于要将小型万向水平仪检测的图像放大数倍后显示于操作室屏幕上，此时水平仪上的气泡图像有过大之嫌，因而应要求厂家制造比常规气泡直径更小的小型万向水平仪，或称小气泡小型万向水平仪，以上具体实施方式例中的小型万向水平仪均为小气泡小型万向水平仪。
Claims (3)
1.一种吊钩偏角万向水平仪监测装置，其特征是：(1)在提升滑轮组动滑轮护板外侧上装设测量平台，且满足吊钩偏角0o时，测量平台面为水平面；
(2)在测量平台面上安装设有参照坐标，且在同心圆或圆弧上设刻度，同时全方位检测最大的刻度值不小于3o的小型万向水平仪；
(3)在小型万向水平仪上方装设无线摄像头，并设置小型万向水平仪与无线摄像头的防护罩；
(4)在起重机操作室装设与无线摄像头配套的无线接收机、控制显示器，以将吊装中小型万向水平仪检测的图像放大后，显示于操作室屏幕上；
所述防护罩全部或部分用玻璃钢制造。
2.一种吊钩偏角万向水平仪监测装置，其特征是：
(1)在提升滑轮组动滑轮护板内侧上装设测量平台，且满足吊钩偏角0o时，测量平台面为水平面；
(2)在测量平台面上安装设有参照坐标，且在同心圆或圆弧上设刻度，同时全方位检测最大的刻度值不小于3o的小型万向水平仪；
(3)在小型万向水平仪上方装设无线摄像头，并设置小型万向水平仪与无线摄像头的防护罩；
(4)在起重机操作室装设与无线摄像头配套的无线接收机、控制显示器，以将吊装中小型万向水平仪检测的图像放大后，显示于操作室屏幕上；
所述动滑轮护板以及所述防护罩全部或部分用玻璃钢制造。
3.一种起重机，其特征是，包括权利要求1或2所述的吊钩偏角万向水平仪监测装置。
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