CN103832936B - 塔机的起重力矩平衡系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塔机的起重力矩平衡系统，塔机的起重力矩平衡系统包括塔机平衡臂远塔身端的基准平衡装置、平衡臂中部的起重平衡装置和平衡臂近塔身端的备用配重装置；起重臂上与起重钢丝绳配合的定滑轮上设有张力测试装置，起重臂的小车移动钢丝绳的定滑轮上设有位移传感器；起重臂的变幅小车滑轨的侧面设有若干个位移感应器；塔机的起重力矩平衡系统还设有控制箱，控制箱内设有微处理器。本发明塔机的起重力矩平衡系统能够在塔机起吊过程中高效调节平衡力矩、保证塔机作业安全性，能够实时高效平衡塔机的起重力矩，提高塔身的使用寿命，保障塔机作业的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种塔机起重设备，具体涉及一种塔机的起重力矩平衡系统。
背景技术
塔机作为一种重要的建筑施工设备，已经在各个领域的建筑施工中广泛应用。塔机的起重臂起吊重物，塔机的平衡臂上的配重块来平衡起重臂与起吊重物的力矩，使塔机保持平衡和安全。
但是，现有的塔机设计采用的是平衡配重块固定放置的设计，由于在重物起吊过程中需要面对不同重量、不同吊位的施工需求，使得起重力矩的变化很大，而在此过程中平衡臂的平衡力矩却没有发生任何变化，这使得塔身需要承受未能平衡的起重力矩，使得塔身在作业过程中会受到不断变化的较大的力矩，对塔机的使用寿命、塔基的质量、作业的安全性均产生较大的挑战。
所以，为了能够克服现有的塔机不足，需要设计一种能够在塔机起吊过程中高效调节平衡力矩、保证塔机作业安全性的塔机的起重力矩平衡系统，以实时高效平衡塔机的起重力矩，提高塔身的使用寿命，保障塔机作业的安全性。
发明内容
本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种塔机的起重力矩平衡系统，它能够在塔机起吊过程中高效调节平衡力矩、保证塔机作业安全性，能够实时高效平衡塔机的起重力矩，提高塔身的使用寿命，保障塔机作业的安全性。
为解决上述问题，本发明采用技术方案为：塔机的起重力矩平衡系统，其特征在于，塔机的起重力矩平衡系统包括塔机平衡臂远塔身端的基准平衡装置、平衡臂中部的起重平衡装置和平衡臂近塔身端的备用配重装置，基准平衡装置用于平衡起重臂的自重力矩，起重平衡装置通过水平移动实现对于起重力矩的配合调节，备用配重装置用于为起重平衡装置提供备用的配重块，以便于增加平衡配重装置的配重块重量；起重臂上与起重钢丝绳配合的定滑轮上设有张力测试装置，张力测试装置测量吊钩上的起重物的重量，起重臂的小车移动钢丝绳的定滑轮上设有位移传感器，位移传感器测量变幅小车距离塔身的位移距离；起重臂的变幅小车滑轨的侧面设有若干个位移感应器，变幅小车通过位移感应器时触动位移感应器，得到精确的变幅小车的位置；塔机的起重力矩平衡系统还设有控制箱，控制箱内设有微处理器，为处理器计算起重力矩信息，并调控起重平衡装置以平衡起重力矩。
本发明为了提高塔机的起重力矩平衡效率，较佳的技术方案有，平衡臂处于塔身左侧，起重臂处于塔身右侧；起重平衡装置设有平衡小车，平衡小车的下端设有与平衡臂上的滑轨上表面配合的行走轮，行走轮在滑轨上滑动，行走轮上设有电磁感应制动装置，电磁感应制动装置能够制动行走轮，实时精确调控平衡小车的位置；平衡小车的中部和左部设有若干个平衡配重块；平衡小车的左端设有电机，电机输出轴与平衡小车上的减速箱输入轴连接，减速箱输出轴上设有齿轮，齿轮与平衡臂上的齿轨配合，齿轮转动使平衡小车相对于平衡臂能够左右移动，便捷调控平衡力矩的大小；齿轨沿平衡臂方向水平设置，滑轨与齿轨平行设置。
本发明为了能够便捷调整平衡配重装置的配重重量大小，以适应不同起吊作业的需求，较佳的技术方案还有，备用配重装置设有若干个备用配重块；平衡小车的右部设有备用配重位，平衡小车的右端设有导接轨，平衡小车运动至备用配重装置左侧时，导接轨与备用配重块轴上的滚轮配合将备用配重块滑入平衡小车的备用配重位内；备用配重位内设有用于固定备用配重块的固定装置。
本发明为了提高起重力矩平衡系统的作业安全性和稳定性，较佳的技术方案还有，基准平衡装置的右端设有用于限制平衡小车运动位置的左限位块，备用配重装置左侧的平衡臂上设有右限位块；左限位块和右限位块上均设有缓冲橡胶块，缓冲橡胶块能够缓冲平衡小车的冲击。
本发明为了提高起重力矩的测量准确度，确保起重力矩平衡系统工作的精确性，较佳的技术方案还有，起重臂的小车滑轨外侧均布有4～18个位移感应器，位移感应器包括激光发射器和与激光发射器配合的光电感应器，光电感应器通过信号线路与微处理器连接，变幅小车通过激光发射器的光路时，光电感应器产生信号传输至微处理器，得到变幅小车的精确位移，更加精确的计算出变幅小车的位移和起重力矩；位移传感器为数字式位移传感器，数字式位移传感器的转动盘与变幅小车移动钢丝绳的定滑轮配合，转动盘的转动角度信息传输至微处理器，通过计算得出变幅小车的位移大小。
本发明为了提高塔机的起重力矩平衡系统的自动运行能力，提高平衡小车的工作精确性，较佳的技术方案还有，微处理器通过信号线路分别与张力测试装置、位移传感器、位移感应器连接，微处理器通过控制线路分别与电机和电磁感应制动装置连接；电机为伺服电机。
本发明为了，较佳的技术方案还有，起重力矩的平衡调控过程为：微处理器根据位移传感器和位移感应器的信号计算出变幅小车相对塔身的位移距离，微处理器根据张力测试装置的信号计算出起重物的重力；微处理器计算出起重物重力与位移距离的乘积大小即起重力矩，微处理器根据起重力矩的大小、起重平衡装置的配重重量、起重臂自重力矩、平衡臂自重力矩和基准平衡装置力矩大小计算并调控平衡小车的位置以平衡起重力矩。
本发明为了确保塔机非作业状态时的平衡性能，较佳的技术方案还有，基准平衡装置的自重力矩和平衡臂的自重力矩之和小于起重臂的自重力矩。还应将初始时起重平衡装置的力矩计入。
本发明为了高效确保塔机作业的配合性能，保障塔机作业的安全性，较佳的技术方案还有，齿轨的长度为平衡臂长度的1/2～4/5；平衡小车位于齿轨的最右端时，基准平衡装置的自重力矩、平衡臂的自重力矩和平衡配重块的自重力矩之和等于起重臂的自重力矩。
本发明为了提高起重平衡装置的稳定性，提高平衡力矩的调整精度，较佳的技术方案还有，平衡小车的下侧设有用于固定平衡配重块的围栏，平衡小车的上端设有用于挂放平衡配重块的平衡配重块卡槽；平衡配重块的侧面设有用于减缓平衡配重块晃动和相互碰撞的缓冲块。
塔机的起重力矩平衡系统的工作过程为：微处理器根据位移传感器和位移感应器的信号计算出变幅小车相对塔身的位移距离，微处理器根据张力测试装置的信号计算出起重物的重力；微处理器计算出起重物重力与位移距离的乘积大小即起重力矩，微处理器根据起重力矩的大小、起重平衡装置的配重重量、起重臂自重力矩、平衡臂自重力矩和基准平衡装置力矩大小计算并调控平衡小车的位置；微处理器调控电机转动以调整平衡小车的位置，使起重力矩得到快速平衡，确保塔机工作的稳定性和安全性。
本发明的优点和有益效果为：本发明塔机的起重力矩平衡系统设有基准配重装置减少了起重平衡装置的配重，使得起重平衡装置的移动更为便捷高效，提高了起重力矩的平衡效率和效果；本发明塔机的起重力矩平衡系统能够高效实时平衡起重力矩，确保了塔机的稳定性和安全性，提高了塔机的工作寿命；本发明塔机的起重力矩平衡系统设有位移感应器和位移传感器，能够高效精确确定变幅小车的位移，提高了起重力矩的计算精度，确保了起重力矩平衡系统的准确性；本发明塔机的起重力矩平衡系统设有微处理器，能够实现起重力矩的自动平衡调控，减少了操作人员的工作负担，确保塔机作业的高效安全进行。
附图说明
图1为本发明塔机的起重力矩平衡系统平面图。
图2为本发明塔机的起重力矩平衡系统的平衡臂平面图。
图中：1、基准平衡装置；2、起重平衡装置；3、平衡臂；4、备用配重装置；5、张力测试装置；6、起重钢丝绳；7、位移传感器；8、变幅小车；9、起重臂；10、位移感应器；11、吊钩；12、塔身；13、基准配重块；14、左限位块；15、减速箱；16、电机；17、齿轮；18、行走轮；19、平衡小车；20、齿轨；21、平衡配重块卡槽；22、固定装置；23、导接轨；24、右限位块；25、备用配重块轴；26、备用配重块；27、缓冲块；28、平衡配重块。
具体实施方式
下列实施例将进一步说明本发明。
实施例1
本发明采用技术方案为塔机的起重力矩平衡系统，其特征在于，塔机的起重力矩平衡系统包括塔机平衡臂3远塔身12端的基准平衡装置1、平衡臂3中部的起重平衡装置2和平衡臂3近塔身12端的备用配重装置4；起重臂9上与起重钢丝绳6配合的定滑轮上设有张力测试装置5，起重臂9的小车移动钢丝绳的定滑轮上设有位移传感器7；起重臂9的变幅小车8滑轨的侧面设有位移感应器10；塔机的起重力矩平衡系统还设有控制箱，控制箱内设有微处理器。基准配重装置上设有基准配重块13。
平衡臂3处于塔身12左侧，起重臂9处于塔身12右侧；起重平衡装置2设有平衡小车19，平衡小车19的下端设有与平衡臂3上的滑轨上表面配合的行走轮18，行走轮18上设有电磁感应制动装置；平衡小车19的中部和左部设有平衡配重块28；平衡小车19的左端设有电机16，电机16输出轴与平衡小车19上的减速箱15输入轴连接，减速箱15输出轴上设有齿轮17，齿轮17与平衡臂3上的齿轨20配合，齿轨20沿平衡臂3方向水平设置，滑轨与齿轨20平行设置。
备用配重装置4设有备用配重块26；平衡小车19的右部设有备用配重位，平衡小车19的右端设有导接轨23，平衡小车19运动至备用配重装置4左侧时，导接轨23与备用配重块轴25上的滚轮配合将备用配重块26滑入平衡小车19的备用配重位内；备用配重位内设有用于固定备用配重块26的固定装置22。基准平衡装置1的右端设有用于限制平衡小车19运动位置的左限位块14，备用配重装置4左侧的平衡臂3上设有右限位块24；左限位块14和右限位块24上均设有缓冲橡胶块。
微处理器通过信号线路分别与张力测试装置5、位移传感器7、位移感应器10连接，微处理器通过控制线路分别与电机16和电磁感应制动装置连接；电机16为伺服电机。
实施例2
在实施例1的基础上，本发明为了进一步提高塔机的起重力矩平衡系统的工作精确性和塔机作业安全性，较佳的实施方式还有，起重臂9的小车滑轨外侧均布有12个位移感应器10，位移感应器10包括激光发射器和与激光发射器配合的光电感应器，光电感应器通过信号线路与微处理器连接；位移传感器7为数字式位移传感器7，数字式位移传感器7的转动盘与变幅小车8移动钢丝绳的定滑轮配合。齿轨20的长度为平衡臂3长度的2/3；平衡小车19位于齿轨20的最右端时，基准平衡装置1的自重力矩、平衡臂3的自重力矩和平衡配重块28的自重力矩之和等于起重臂9的自重力矩。平衡小车19的下侧设有用于固定平衡配重块28的围栏，平衡小车19的上端设有用于挂放平衡配重块28的平衡配重块卡槽21；平衡配重块28的侧面设有用于减缓平衡配重块28晃动和相互碰撞的缓冲块27。变幅小车下方设有吊钩11。
其他部分与实施例1完全相同。
实施例3
在实施例2的基础上，本发明为了实现高效自动化调控塔机的起重力矩平衡系统的作业过程，较佳的实施方式还有，起重力矩的平衡调控过程为：微处理器根据位移传感器7和位移感应器10的信号计算出变幅小车8相对塔身12的位移距离，微处理器根据张力测试装置5的信号计算出起重物的重力；微处理器计算出起重物重力与位移距离的乘积大小即起重力矩，微处理器根据起重力矩的大小、起重平衡装置2的配重重量、起重臂9自重力矩、平衡臂3自重力矩和基准平衡装置1力矩大小计算并调控平衡小车19的位置；微处理器调控电机16转动以调整平衡小车19的位置，使起重力矩得到快速平衡。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (8)
1.塔机的起重力矩平衡系统，其特征在于，塔机的起重力矩平衡系统包括塔机平衡臂远塔身端的基准平衡装置、平衡臂中部的起重平衡装置和平衡臂近塔身端的备用配重装置；起重臂上与起重钢丝绳配合的定滑轮上设有张力测试装置，起重臂的小车移动钢丝绳的定滑轮上设有位移传感器；起重臂的变幅小车滑轨的侧面设有若干个位移感应器；塔机的起重力矩平衡系统还设有控制箱，控制箱内设有微处理器；
平衡臂处于塔身左侧，起重臂处于塔身右侧；起重平衡装置设有平衡小车，平衡小车的下端设有与平衡臂上的滑轨上表面配合的行走轮，行走轮上设有电磁感应制动装置；平衡小车的中部和左部设有若干个平衡配重块；平衡小车的左端设有电机，电机输出轴与平衡小车上的减速箱输入轴连接，减速箱输出轴上设有齿轮，齿轮与平衡臂上的齿轨配合，齿轨沿平衡臂方向水平设置，滑轨与齿轨平行设置；
备用配重装置设有若干个备用配重块；平衡小车的右部设有备用配重位，平衡小车的右端设有导接轨，平衡小车运动至备用配重装置左侧时，导接轨与备用配重块轴上的滚轮配合将备用配重块滑入平衡小车的备用配重位内；备用配重位内设有用于固定备用配重块的固定装置。
2.如权利要求1所述的塔机的起重力矩平衡系统，其特征在于，基准平衡装置的右端设有用于限制平衡小车运动位置的左限位块，备用配重装置左侧的平衡臂上设有右限位块；左限位块和右限位块上均设有缓冲橡胶块。
3.如权利要求2所述的塔机的起重力矩平衡系统，其特征在于，起重臂的变幅小车滑轨外侧均布有4～18个位移感应器，位移感应器包括激光发射器和与激光发射器配合的光电感应器，光电感应器通过信号线路与微处理器连接；位移传感器为数字式位移传感器，数字式位移传感器的转动盘与变幅小车移动钢丝绳的定滑轮配合。
4.如权利要求3所述的塔机的起重力矩平衡系统，其特征在于，微处理器通过信号线路分别与张力测试装置、位移传感器、位移感应器连接，微处理器通过控制线路分别与电机和电磁感应制动装置连接；电机为伺服电机。
5.如权利要求4所述的塔机的起重力矩平衡系统，其特征在于，起重力矩的平衡调控过程为：微处理器根据位移传感器和位移感应器的信号计算出变幅小车相对塔身的位移距离，微处理器根据张力测试装置的信号计算出起重物的重力；微处理器计算出起重物重力与位移距离的乘积大小即起重力矩，微处理器根据起重力矩的大小和起重平衡装置的配重重量计算并调控平衡小车的位置以平衡起重力矩。
6.如权利要求5所述的塔机的起重力矩平衡系统，其特征在于，基准平衡装置的自重力矩和平衡臂的自重力矩之和小于起重臂的自重力矩。
7.如权利要求6所述的塔机的起重力矩平衡系统，其特征在于，齿轨的长度为平衡臂长度的1/2～4/5；平衡小车位于齿轨的最右端时，基准平衡装置的自重力矩、平衡臂的自重力矩和平衡配重块的自重力矩之和等于起重臂的自重力矩。
8.如权利要求7所述的塔机的起重力矩平衡系统，其特征在于，平衡小车的下侧设有用于固定平衡配重块的围栏，平衡小车的上端设有用于挂放平衡配重块的平衡配重块卡槽；平衡配重块的侧面设有用于减缓平衡配重块晃动和相互碰撞的缓冲块。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Gu Xiangmao Inventor before: Ma Shengli Inventor before: Wang Enqing Inventor before: Jiang Yanli |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20151027 Address after: 266000 Licang, Qingdao, No. nine East water road, No. 320, No. Applicant after: Gu Xiangmao Address before: 122000, No. 8, Longquan Avenue, Longcheng District, Liaoning, Chaoyang City Applicant before: CHAOYANG LINGYUN CONSTRUCTION MACHINERY CO., LTD. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Chen Mingfu Inventor before: Gu Xiangmao |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170427 Address after: 528000 room A, room 3, building No., South China Sea, South China Sea, Foshan City, Nanhai District, Guicheng, Ping Ping Road, No. 1, No. 1111 Patentee after: Foshan Hengyu Engineering Technology Co Ltd Address before: 266000 Licang, Qingdao, No. nine East water road, No. 320, No. Patentee before: Gu Xiangmao |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151202 Termination date: 20171217 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |