CN104044999B - 塔机顶升机构运行控制方法、装置、系统及塔机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及起重机械技术领域，公开了一种塔机顶升机构运行控制方法、装置、系统及塔机，用以提高塔机的安全可靠性。该运行控制方法包括：获取顶升套架的倾斜角度；当所述顶升套架的倾斜角度不为零且未超出设定的警戒倾角范围时，根据所述顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使所述顶升套架的倾斜角度的绝对值减小。

Description

塔机顶升机构运行控制方法、装置、系统及塔机

技术领域

本发明涉及起重机械技术领域，特别是涉及一种塔机顶升机构运行控制方法、装置、系统及塔机。

背景技术

塔机，即塔式起重机，又称塔吊，是用于建筑施工中的一种起重设备。塔机通常包括：塔身、顶升机构、起升机构、变幅机构和回转机构等，其中，塔机安装过程中自身的升高依靠顶升机构的顶升套架的上升来实现。

在塔机自身的升高过程中，现有技术主要依靠操作人员手动控制顶升机构的顶升液压系统使顶升套架上升，人为观察并判断顶升套架的倾斜程度，当判断顶升套架出现倾斜时，人为操作变幅机构动作使得顶升套架恢复平衡，继续顶升，进而实现塔机自身升高。

本申请的发明人发现，现有技术由操作人员凭经验或主观安全意识来判断顶升套架的倾斜程度并控制变幅机构的动作，控制精度较低，塔机自身的升高过程中仍然存在因顶升套架倾斜造成塔机倾翻的安全隐患。

发明内容

本发明提供了一种塔机顶升机构运行控制方法、装置、系统及塔机，用以有效地防止因塔机顶升机构运行时顶升套架倾斜导致的安全事故的发生，进而提高塔机的安全可靠性。

本发明提供的塔机顶升机构运行控制方法，包括：

获取顶升套架的倾斜角度；

当所述顶升套架的倾斜角度不为零且未超出设定的警戒倾角范围时，根据所述顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使所述顶升套架的倾斜角度的绝对值减小。

在本发明技术方案中，塔机顶升机构运行时，实时获取顶升套架的倾斜角度，当顶升套架的倾斜角度不为零且未超出设定的警戒倾角范围时，根据顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使顶升套架的倾斜角度的绝对值减小，最终使得塔机处于力矩平衡状态。由此可知，相较于现有技术，本技术方案提供的控制方法能够在塔机顶升机构运行过程中根据顶升套架的倾斜角度自动调节变幅小车的位置，控制精度较高，能够有效地维持塔机平衡，从而有效地防止因塔机顶升机构运行时顶升套架倾斜导致的安全事故的发生，进而提高塔机的安全可靠性。

优选的，所述输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使所述顶升套架的倾斜角度的绝对值减小，具体为：输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使所述顶升套架的倾斜角度的绝对值减小为零。

优选的，该运行控制方法还包括：

当所述顶升套架的倾斜角度超出设定的警戒倾角范围时，输出顶升停止运行信号至所述顶升机构，控制所述顶升套架停止顶升。

优选的，所述获取顶升套架的倾斜角度具体包括：

获取所述顶升套架的每一个支承滚轮承受的压力；

根据每一个支承滚轮承受的压力与顶升套架的倾斜角度的对应关系确定所述顶升套架的倾斜角度。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种塔机顶升机构运行控制装置，包括：

获取模块，用于获取顶升套架的倾斜角度；

第一控制模块，用于当所述顶升套架的倾斜角度不为零且未超出设定的警戒倾角范围时，根据所述顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使所述顶升套架的倾斜角度的绝对值减小。

该运行控制装置能够在塔机顶升机构运行过程中根据顶升套架的倾斜角度自动调节变幅小车的位置，控制精度较高，能够有效地维持塔机平衡，从而有效地防止因塔机顶升机构运行时顶升套架倾斜导致的安全事故的发生，进而提高塔机的安全可靠性。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种塔机顶升机构运行控制系统，包括：

变幅机构；

倾角检测装置，设置于所述顶升套架上，用于检测所述顶升套架的倾斜角度；

控制装置，分别与所述顶升机构、变幅机构和倾角检测装置信号连接，用于获取所述倾角检测装置所检测的顶升套架的倾斜角度；当所述顶升套架的倾斜角度不为零且未超出设定的警戒倾角范围时，根据所述顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使所述顶升套架的倾斜角度的绝对值减小。

该运行控制系统能够在塔机顶升机构运行过程中根据顶升套架的倾斜角度自动调节变幅小车的位置，控制精度较高，能够有效地维持塔机平衡，从而有效地防止因塔机顶升机构运行时顶升套架倾斜导致的安全事故的发生，进而提高塔机的安全可靠性。

本发明还提供了一种塔机，包括前述任一技术方案所述的塔机顶升机构运行控制系统，有效地防止因塔机顶升机构运行时顶升套架倾斜导致的安全事故的发生，进而提高塔机的安全可靠性。

附图说明

图1为本发明塔机顶升机构运行控制方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明塔机顶升机构运行控制方法另一实施例的流程示意图；

图3为本发明塔机顶升机构运行控制装置一实施例的结构示意图；

图4为本发明塔机顶升机构运行控制系统一实施例的结构示意图；

图5为本发明塔机顶升机构运行控制系统另一实施例的结构示意图。

附图标记：

1-顶升机构10-顶升电控装置

11-顶升套架2-变幅机构

20-变幅电控装置21-变幅小车

3-倾角检测装置4-控制装置

5-获取模块6-第一控制模块

7-第二控制模块

具体实施方式

为了有效地防止因塔机顶升机构运行时顶升套架倾斜导致的安全事故的发生，进而提高塔机的安全可靠性，本发明实施例提供了一种塔机顶升机构运行控制方法、装置、系统及塔机。在该技术方案中，根据实时检测的顶升套架的倾斜角度自动调节变幅小车的位置，控制精度较高，能够有效地维持塔机平衡，从而有效地防止因塔机顶升机构运行时顶升套架倾斜导致的安全事故的发生，进而提高塔机的安全可靠性。

下面以具体实施例并结合附图详细说明本发明。

如图1所示，本发明第一实施例所提供的塔机顶升机构运行控制方法，包括：

步骤101：获取顶升套架的倾斜角度；

步骤102：判断顶升套架的倾斜角度是否为零，如果是，返回步骤101，否则，执行步骤103；

步骤103：判断顶升套架的倾斜角度是否未超出设定的警戒倾角范围，如果是，执行步骤104；

在步骤103中，如果判断为否，则有多种处理方式，例如输出顶升停止运行信号至顶升机构，控制顶升套架停止顶升；又如人为控制顶升套架停止顶升；还可以发出报警以便操作员处理；

步骤104：根据顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使顶升套架的倾斜角度的绝对值减小。

其中，根据顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向具体以塔机处于力矩平衡状态为确定准则，例如，假设顶升套架向左方向倾斜时，测定的倾斜角度为正值，则确定变幅小车向右方向移动；当然测定的倾斜角度可以为二维角度，当顶升套架向左前方向倾斜，则确定变幅小车向右后方向移动。

在塔机顶升机构运行的过程中，实时获取顶升套架的倾斜角度，当顶升套架的倾斜角度不为零且未超出设定的警戒倾角范围时，根据顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使顶升套架的倾斜角度的绝对值减小，最终使得塔机处于力矩平衡状态，直至塔机顶升完成。由此可知，相较于现有技术，本实施例提供的控制方法能够在塔机顶升机构运行过程中根据顶升套架的倾斜角度自动调节变幅小车的位置，控制精度较高，能够有效地维持塔机平衡，从而有效地防止因塔机顶升机构运行时顶升套架倾斜导致的安全事故的发生，进而提高塔机的安全可靠性；

并且本实施例提供的控制方法中，根据顶升套架的倾斜角度自动调节变幅小车的位置，具体采用根据顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使顶升套架的倾斜角度的绝对值减小，使得运行控制方法较为简单直接，从而提高根据顶升套架的倾斜角度自动调节变幅小车的位置的调节效率，并且准确度较高，进而提高塔机的安全可靠性。

需要说明的是，设定的警戒倾角范围具体不限，可以根据塔机的型号以及经验具体确定。

获取顶升套架的倾斜角度的方法可以有多种，本发明实施例中具体可以包括：

获取顶升套架的每一个支承滚轮承受的压力；

根据每一个支承滚轮承受的压力与顶升套架的倾斜角度的对应关系确定顶升套架的倾斜角度。

由于顶升套架的每一个支承滚轮在顶升套架顶升过程中承受的压力能够更加准确地反应顶升套架的倾斜程度，因此，本发明实施例通过获取顶升套架的每一个支承滚轮承受的压力进而确定顶升套架的倾斜角度，能够使得根据顶升套架的倾斜角度自动调节变幅小车的位置的调节准确度更高，进而提高塔机的安全可靠性。

为了能够进一步防止因塔机顶升机构运行时顶升套架倾斜导致的安全事故的发生，进而提高塔机的安全可靠性，第一实施例中的步骤104具体为根据顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使顶升套架的倾斜角度的绝对值减小为零。

在前述实施例的基础上，如图2所示，作为本发明第二实施例提供的运行控制方法，还包括：当顶升套架的倾斜角度超出设定的警戒倾角范围时，输出顶升停止运行信号至顶升机构，控制顶升套架停止顶升。

本发明一优选实施例提供的运行控制方法，具体步骤如图2所示，

步骤201：获取顶升套架的倾斜角度；

步骤202：判断顶升套架的倾斜角度是否为零，如果是，返回步骤201，否则，执行步骤203；

步骤203：判断顶升套架的倾斜角度是否未超出设定的警戒倾角范围，如果是，执行步骤204，否则，执行步骤205；

步骤204：根据顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使顶升套架的倾斜角度为零；

步骤205：输出顶升停止运行信号至顶升机构，控制顶升套架停止顶升。

本实施例提供的运行控制方法，当顶升套架的倾斜角度超出设定的警戒倾角范围时，此时，塔机所受力矩严重失衡，输出顶升停止运行信号至顶升机构，控制顶升套架停止顶升，能够采取有效措施以使塔机的力矩平衡，例如可以在顶升套架停止顶升后，根据顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使顶升套架的倾斜角度为零。因此，本实施例提供的运行控制方法能够进一步有效地防止顶升机构继续运行而导致倾翻的事故发生，从而提高塔机的安全可靠性。

基于相同的发明构思，如图3所示，本发明第三实施例还提供了一种塔机顶升机构运行控制装置，包括：

获取模块5，用于获取顶升套架的倾斜角度；

第一控制模块6，用于当顶升套架的倾斜角度不为零且未超出设定的警戒倾角范围时，根据顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使顶升套架的倾斜角度的绝对值减小。

作为本发明运行控制装置一优选实施例，第一控制模块6，具体用于输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使顶升套架的倾斜角度的绝对值减小为零。

作为本发明运行控制装置一优选实施例，在第三实施例基础上，还包括：

第二控制模块7，用于当顶升套架的倾斜角度超出设定的警戒倾角范围时，输出顶升停止运行信号至顶升机构，控制顶升套架停止顶升。

作为本发明运行控制装置一优选实施例，获取模块5包括：

子获取模块，用于获取顶升套架的每一个支承滚轮承受的压力；

计算模块，用于根据每一个支承滚轮承受的压力与顶升套架的倾斜角度的对应关系确定顶升套架的倾斜角度。

以上各实施例的有益效果同前，这里不再重复赘述。

本实施例提供的运行控制装置能够在塔机顶升机构运行过程中根据顶升套架的倾斜角度自动调节变幅小车的位置，控制精度较高，能够有效地维持塔机平衡，从而有效地防止因塔机顶升机构运行时顶升套架倾斜导致的安全事故的发生，进而提高塔机的安全可靠性。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

基于相同的发明构思，如图4和图5所示，本发明第四实施例还提供了一种塔机顶升机构运行控制系统，包括：

变幅机构2；

倾角检测装置3，设置于顶升套架11上，用于检测顶升套架11的倾斜角度；

控制装置4，分别与顶升机构1、变幅机构2和倾角检测装置3信号连接，用于获取倾角检测装置所检测的顶升套架的倾斜角度；当顶升套架的倾斜角度不为零且未超出设定的警戒倾角范围时，根据顶升套架11的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构2，控制变幅小车21移动使顶升套架11的倾斜角度绝对值减小。

倾角检测装置3的具体形式有多种，例如可以为倾角传感器；倾角检测装置还可以为包括压力传感器和处理器的检测装置，其中，压力传感器，用于检测顶升套架的每一个支承滚轮承受的压力；处理器，与压力传感器信号连接，用于根据每一个支承滚轮承受的压力与顶升套架的倾斜角度的对应关系确定顶升套架的倾斜角度。

作为本发明运行控制系统的一优选实施例，控制装置4，具体用于输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使所述顶升套架的倾斜角度的绝对值减小为零。

在本发明各实施例中，顶升机构1通常包括顶升油缸、顶升泵、顶升电控装置10和顶升套架11，变幅机构2包括变幅电控装置20和变幅小车21。本实施例提供的运行控制系统的工作过程如下：

塔机系统启动后，控制装置4输出顶升运行信号至顶升电控装置10，并控制顶升套架11开始顶升；同时，倾角检测装置3检测顶升套架11的倾斜角度并输出至控制装置4，控制装置4判断顶升套架11的倾斜角度是否不为零且未超出设定的警戒倾角范围，当顶升套架11的倾斜角度不为零且未超出设定的警戒倾角范围时，根据顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅电控装置20，控制变幅小车21移动使顶升套架11的倾斜角度的绝对值减小；当顶升完成时，控制装置4输出顶升运行停止信号至顶升电控装置10，控制顶升套架11停止顶升。

作为本发明运行控制系统的一优选实施例，控制装置4，还用于当顶升套架的倾斜角度超出设定的警戒倾角范围时，输出顶升停止运行信号至顶升机构1，控制顶升套架11停止顶升。

本发明实施例提供的塔机顶升机构运行控制系统能够在塔机顶升机构运行过程中根据顶升套架的倾斜角度自动调节变幅小车的位置，控制精度较高，能够有效地维持塔机平衡，从而有效地防止因塔机顶升机构运行时顶升套架倾斜导致的安全事故的发生，进而提高塔机的安全可靠性。

本发明实施例还提供了一种塔机，包括前述任一实施例提供的塔机顶升机构运行控制系统，在塔机顶升机构运行过程中控制装置能够直接地根据倾角检测装置实时所检测的顶升套架的倾斜角度自动调节变幅小车的位置，控制精度较高，能够有效地维持塔机平衡，从而有效地防止因塔机顶升机构运行时顶升套架倾斜导致的安全事故的发生，进而提高塔机的安全可靠性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种塔机顶升机构运行控制方法，其特征在于，包括：

获取顶升套架的倾斜角度；

当所述顶升套架的倾斜角度不为零且未超出设定的警戒倾角范围时，根据所述顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使所述顶升套架的倾斜角度的绝对值减小；

当所述顶升套架的倾斜角度超出设定的警戒倾角范围时，输出顶升停止运行信号至所述顶升机构，控制所述顶升套架停止顶升。

2.如权利要求1所述的塔机顶升机构运行控制方法，其特征在于，所述输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使所述顶升套架的倾斜角度的绝对值减小，具体为：输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使所述顶升套架的倾斜角度的绝对值减小为零。

3.如权利要求1或2所述的塔机顶升机构运行控制方法，其特征在于，所述获取顶升套架的倾斜角度具体包括：

获取所述顶升套架的每一个支承滚轮承受的压力；

根据每一个支承滚轮承受的压力与顶升套架的倾斜角度的对应关系确定所述顶升套架的倾斜角度。

4.一种塔机顶升机构运行控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取顶升套架的倾斜角度；

第一控制模块，用于当所述顶升套架的倾斜角度不为零且未超出设定的警戒倾角范围时，根据所述顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使所述顶升套架的倾斜角度的绝对值减小；

第二控制模块，用于当所述顶升套架的倾斜角度超出设定的警戒倾角范围时，输出顶升停止运行信号至所述顶升机构，控制所述顶升套架停止顶升。

5.如权利要求4所述的塔机顶升机构运行控制装置，其特征在于，所述第一控制模块，具体用于输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使所述顶升套架的倾斜角度的绝对值减小为零。

6.如权利要求4或5所述的塔机顶升机构运行控制装置，其特征在于，所述获取模块包括：

子获取模块，用于获取所述顶升套架的每一个支承滚轮承受的压力；

计算模块，用于根据每一个支承滚轮承受的压力与所述顶升套架的倾斜角度的对应关系确定所述顶升套架的倾斜角度。

7.一种塔机顶升机构运行控制系统，其特征在于，包括：

变幅机构；

倾角检测装置，设置于顶升套架上，用于检测所述顶升套架的倾斜角度；

控制装置，分别与所述顶升机构、变幅机构和倾角检测装置信号连接，用于获取所述倾角检测装置所检测的顶升套架的倾斜角度；当所述顶升套架的倾斜角度不为零且未超出设定的警戒倾角范围时，根据所述顶升套架的倾斜角度确定变幅小车的移动方向，输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使所述顶升套架的倾斜角度的绝对值减小；

所述控制装置，还用于当所述顶升套架的倾斜角度超出设定的警戒倾角范围时，输出顶升停止运行信号至所述顶升机构，控制所述顶升套架停止顶升。

8.如权利要求7所述的塔机顶升机构运行控制系统，其特征在于，所述控制装置，具体用于输出变幅运行信号至变幅机构，控制变幅小车移动使所述顶升套架的倾斜角度的绝对值减小为零。

9.如权利要求7或8所述的塔机顶升机构运行控制系统，其特征在于，所述倾角检测装置包括：

压力传感器，用于检测所述顶升套架的每一个支承滚轮承受的压力；

处理器，与所述压力传感器信号连接，用于根据每一个支承滚轮承受的压力与所述顶升套架的倾斜角度的对应关系确定所述顶升套架的倾斜角度。

10.一种塔式起重机，其特征在于，包括如权利要求7～9任一所述的塔机顶升机构运行控制系统。