CN104528552B - 超起装置及其操作方法和起重机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超起装置及其操作方法和起重机，该超起装置包括伸缩臂(10)、拉紧装置(20)和超起支架(30)，所述超起支架(30)连接在所述伸缩臂(10)与所述拉紧装置(20)之间，所述超起装置还包括设置在所述超起支架(30)上的卷收装置(40)，该卷收装置(40)上设置有至少三个牵拉机构，所述伸缩臂(10)沿其长度方向的不同位置上分别设置有拉紧固定结构(50)，所述拉紧固定结构(50)在所述伸缩臂(10)上处于该伸缩臂(10)的顶端与所述超起支架(30)之间，各个所述牵拉机构分别能够连接到所述伸缩臂的不同位置的所述拉紧固定结构上，从而有效地改变伸缩臂的受力以提高稳定性，还能够有效地控制各个臂节(12)的挠度。

Description

超起装置及其操作方法和起重机
技术领域
本发明涉及一种超起装置。另外，本发明还涉及一种用于控制超起装置的操作方法以及配置有上述超起装置的起重机。
背景技术
起重机是一种对物料进行起重、装卸的重要工程机械。随着工程技术的不断发展，起重机的臂架节数不断增多，臂架的长度不断加长以满足市场对大起重量和大起升高度的需求，同时也产生了臂架稳定性较差、应力过大等问题。
现有技术中通常利用超起装置解决上述问题。目前广泛应用在起重机上的超起装置如图1所示，在主臂2上设置超起撑杆4，该超起撑杆4的一端铰接在主臂2上，另一端连接超起钢丝绳1，以改变臂架受力状态。
但是，当超起装置中的超起撑杆4所产生的拉力过大时，很可能会造成主臂2的变形，即图2中曲线所显示的那样。而主臂2在受到过大的超起拉力后，即使承载后，该主臂2的变形仍然存在，而形成为如图3所示的形状，进而使起重机的吊臂系统失稳。
另外，如果考虑到上述变形问题而减小超起装置的拉力，则很可能无法充分发挥超装置的性能，造成资源的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种超起装置，该超起装置不但能够有效地改变伸缩臂的受力以提高臂架系统的稳定性，还能够有效地控制各个臂节的挠度。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种超起装置，包括伸缩臂、拉紧装置和超起支架，所述超起支架连接在所述伸缩臂与所述拉紧装置之间，其特征在于，所述超起装置还包括设置在所述超起支架上的卷收装置，该卷收装置上设置有至少三个牵拉机构，所述伸缩臂沿其长度方向的不同位置上分别设置有拉紧固定结构，所述拉紧固定结构在所述伸缩臂上处于伸缩臂的顶端与所述超起支架之间，各个所述牵拉机构分别能够连接到所述伸缩臂的不同位置的所述拉紧固定结构上。
优选地，所述超起支架连接在所述伸缩臂的顶端与底端之间的位置上，该伸缩臂的底端与所述超起支架之间连接有所述拉紧装置。
优选地，所述超起支架具有相对设置的固定端和连接端，所述固定端安装到所述伸缩臂上，所述卷收装置设置于所述超起支架的连接端。
优选地，所述卷收装置中设置有与各个所述牵拉机构相对应的棘轮卷扬机构，所述棘轮卷扬机构分别控制所述牵拉机构。
优选地，各个所述牵拉机构包括拉绳和设置在所述拉绳上的连接结构，该连接结构能够可拆卸地连接到所述拉紧固定结构上，以使所述卷收装置所产生的张紧力能够传递到所述伸缩臂。
优选地，所述伸缩臂包括依次套接的处于所述伸缩臂底部的基本臂和至少三个臂节，所述基本臂的顶端连接于所述超起支架，所述基本臂的底端作为所述伸缩臂的底端而连接于所述拉紧装置。
优选地，各个所述臂节的顶部设置有所述拉紧固定结构。
优选地，所述卷收装置还包括用于驱动该卷收装置工作的驱动机构。
优选地，所述牵拉机构的数量对应与所述伸缩臂上的拉紧固定结构的数量，所述卷收装置能够收放各个所述牵拉机构，从而根据所述伸缩臂中的臂节的伸出长度调整连接在所述拉紧固定结构上的所述牵拉机构的数量。
本发明还提供一种起重机，包括超起装置，该超起装置为根据上述技术方案中任意一项所述的超起装置。
作为本发明的另一个方面，本发明还提供一种超起装置的操作方法，所述超起装置包括至少三个牵拉机构，所述起重机的伸缩臂沿其长度方向的不同位置上分别设置有拉紧固定结构，各个所述牵拉机构分别能够连接到所述伸缩臂的不同位置的所述拉紧固定结构上，其中，所述超起装置的操作方法包括：获得所述伸缩臂的挠度和/或该伸缩臂的稳定性系数，并且其中在所述伸缩臂的挠度和稳定性系数满足工况要求的情况下，不进行所述牵拉机构与所述拉紧固定结构的连接；在所述伸缩臂的挠度和/或稳定性系数不满足所述工况要求的情况下，增加所述牵拉机构与所述拉紧固定结构相互连接的数量，以使得所述伸缩臂的挠度和该伸缩臂的稳定性系数同时满足所述工况要求。
优选地，在所述伸缩臂的挠度和/或稳定性系数不满足所述工况要求的情况下，增加所述牵拉机构与所述拉紧固定结构相互连接的数量，直至增加到使得所述伸缩臂的挠度和该伸缩臂的稳定性系数同时满足所述工况要求。
优选地，所述操作方法通过下述步骤实现：(a)在所述牵拉机构与所述拉紧固定结构的当前连接数量状态下，获得所述伸缩臂的挠度f，其中：在所述伸缩臂的挠度f不满足所述工况要求的情况下，增加所述牵拉机构与所述拉紧固定结构相互连接的数量，从而使得所述牵拉机构与所述拉紧固定结构的所述当前连接数量增加一个，并进行以下步骤(b)；在所述伸缩臂的挠度f满足所述工况要求的情况下，获得所述伸缩臂的稳定性系数，在所述伸缩臂的稳定性系数不满足所述工况要求的情况下，增加所述牵拉机构与所述拉紧固定结构相互连接的数量，从而使得所述牵拉机构与所述拉紧固定结构的所述当前连接数量增加一个，并进行以下步骤(b)；以及在所述伸缩臂的稳定性系数满足所述工况要求的情况下，停止增加所述牵拉机构与所述拉紧固定结构相互连接的数量；(b)重复进行步骤(a)。
优选地，在所述步骤(a)中，所述牵拉机构与所述拉紧固定结构(50)的所述当前连接数量初始为0。
优选地，所述伸缩臂的挠度f通过检测仪器获得，其中在f≤a*(L/100)2的状态下满足所述工况要求，否则不满足所述工况要求，其中L为当前臂长，单位为m；a为臂长计算参数，在0＜L＜45m的状态下，a＝0.1；在L≥45m的状态下，0.1<a≤0.16，以及所述稳定性系数n通过如下公式计算：其中其中，N为轴向力，单位为N；μ为变截面长度系数；L为所述当前臂长，单位为m；E为材料弹性模量，单位为GPa；I为所述伸缩臂当前伸出状态下的截面惯性矩，单位为m4，其中，在稳定性系数n≥[n]的状态下满足所述工况要求，否则不满足所述工况要求，其中[n]为许用稳定性系数。
优选地，在所述步骤(a)中，所述伸缩臂的挠度f通过公式计算获得，其中L为所述伸缩臂的当前臂长，单位为m；E为材料弹性模量，单位为GPa；I为所述伸缩臂当前伸出状态下的截面惯性矩，单位为m4；Q为起重机当前的起重载荷，单位为N；M为当前附加载荷，单位为Nm，其中在f≤a*(L/100)2的状态下满足所述工况要求，否则不满足所述工况要求，其中L为当前臂长，单位为m；a为臂长计算参数，在0＜L＜45米的状态下，a＝0.1；在L≥45米的状态下，0.1<a≤0.16；以及所述稳定性系数n通过如下公式计算：其中其中，N为轴向力，单位为N；μ为变截面长度系数；L为所述当前臂长，单位为m；E为材料弹性模量，单位为GPa；I为所述伸缩臂当前伸出状态下的截面惯性矩，单位为m4，其中，在稳定性系数n≥[n]的状态下满足所述工况要求，否则不满足所述工况要求，[n]为许用稳定性系数。通过上述技术方案可知，由于本发明所述超起装置包括有设置有至少三个牵拉机构的卷收装置，该卷收装置能够通过调整连接到所述伸缩臂上的牵拉机构的数量来有效地改变伸缩臂的受力以提高臂架系统的稳定性，还能够有效地控制各个臂节的挠度。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1显示现有技术中的具有超起装置的起重机。
图2是图1所示的主臂在受过大拉力时所产生的变形示意图。
图3是图1所示的主臂在受过大拉力后残余的变形示意图。
图4是本发明具体实施方式的超起装置及起重机的主视结构示意图(伸缩臂10处于最大伸出状态)。
图5是本发明具体实施方式的超起装置的主视结构示意图(伸缩臂10未处于最大伸出状态)。
图6是本发明具体实施方式的超起装置的俯视结构示意图。
图7是图4所示的拉紧固定结构50的结构示意图。
图8是本发明具体实施方式的超起装置的操作方法流程图。
附图标记说明
1 超起钢丝绳 2 主臂 3 变幅机构
4 超起撑杆
10 伸缩臂 11 基本臂 12 臂节
20 拉紧装置 30 超起支架 40 卷收装置
42 拉绳 43 连接结构
50 拉紧固定结构 51 固定件 52 中间轴
60 吊载系统
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
作为本发明的一种具体实施方式，如图4所示，该超起装置包括伸缩臂10、拉紧装置20和超起支架30，所述超起支架30连接在所述伸缩臂10与所述拉紧装置20之间，所述超起装置还包括设置在所述超起支架30上的卷收装置40，该卷收装置40上设置有至少三个牵拉机构，所述伸缩臂10沿其长度方向的不同位置上分别设置有拉紧固定结构50，所述拉紧固定结构50在所述伸缩臂10上处于该伸缩臂10的顶端与所述超起支架30之间，各个所述牵拉机构分别能够连接到所述伸缩臂10的不同位置的所述拉紧固定结构50上。
由于所述卷收装置40能够调整连接到所述伸缩臂10上的牵拉机构的数量，从而能够在合理的分配轴向力的同时，控制组成上述伸缩臂10的每个臂节12的挠度，从而更好地控制伸缩臂10的稳定性。
具体地，所述卷收装置40具有3个牵拉机构，所述牵拉机构分别连接在设置于所述伸缩臂10的顶端与所述超起装置之间，另外，所述卷收装置40还包括一个稳定牵拉机构，该稳定牵拉机构连接在所述伸缩臂10上的连接有吊载系统60的位置上，即伸缩臂10的顶端，以充分地保持伸缩臂10的稳定性。
在上述技术方案的基础上，所述超起支架30连接在所述伸缩臂10的顶端与底端之间的位置上，该伸缩臂10的底端与所述超起支架30之间连接有所述拉紧装置20。
具体地，所述超起支架30具有相对的固定端和连接端，所述固定端安装到所述伸缩臂10上，所述卷收装置40设置于所述超起支架30的连接端。
所述卷收装置40为能够对所述牵拉机构进行收放机构。例如所述牵拉机构为拉绳42时，所述卷收装置40能够为现有技术中任何一种拉绳42收紧装置。另外，所述牵拉机构也可以形成为现有技术中能够进行卷收，并能够通过设置在所述伸缩臂10上的拉紧固定结构50来对分散所述伸缩臂10的轴向力的任何机构，例如拉带。
在上述技术方案的基础上，所述卷收装置40中设置有与各个所述牵拉机构相对应的棘轮卷扬机构，所述棘轮卷扬机构分别控制所述牵拉机构。
具体地，该棘轮卷扬机构包括收紧油缸、安装有棘轮的收紧卷扬筒，通过收紧油缸带动棘轮从而使卷绕在所述收紧卷扬筒上的所述牵拉机构收紧。即可以使每个所述牵拉机构分别通过各自的棘轮卷扬机构卷紧，从而能够选择性地配置牵拉结构的数量。
另外，也能够使至少两个牵拉机构通过所述棘轮卷扬机构驱动，即能够合理地对牵拉机构的选择进行预设置，也就是对起重量和所需牵拉机构的最优数量进行设置，能够将两个牵拉机构通过同一棘轮卷扬机构驱动，从而这能够节约成本，还能够合理分布在伸缩臂10上的轴向力的实时均匀性，防止不同的棘轮卷扬机构提供给所述牵拉机构的拉力不一致，从而使轴向力无法均匀分布。
在上述技术方案的基础上，各个所述牵拉机构包括拉绳42和设置在所述拉绳42上的连接结构43，该连接结构43能够可拆卸地连接到所述拉紧固定结构50上以使所述卷收装置40所产生的张紧力能够传递到所述伸缩臂10。
连接结构43与拉紧固定结构50之间的可拆卸的连接方式能够为多种，例如既能够通过手工操作进行连接结构43与拉紧固定结构50的连接，也能够设置电磁控制装置来产生吸力来将连接结构43固定到拉紧固定结构50上。具体地，如图7所示，所述拉紧固定结构50形成为L字形固定件51，固定件51的一侧固定于所述吊臂的头部，另一侧通过中间轴52可拆卸地安装有连接结构43。该连接结构43形成为L字形部件，连接结构的一侧连接有拉绳42，另一端通过中间轴52与固定件51连接。由于连接结构43与拉紧固定结构50之间以中间轴52连接，因此能够使得设置在所述连接结构43上的拉绳42可旋转地连接在拉紧固定结构50，从而避免拉绳42产生扭转等。
牵拉机构能够采用相互独立排列的棘轮卷扬机构，该棘轮卷扬机构能够根据伸缩臂10的伸缩动作来进行速度匹配，分别控制每根拉绳42的伸出和缩回，实现不同工况时的绳长控制，并在达到目标位置后通过销轴或油缸等对连接结构43进行锁定或释放。
所述伸缩臂10能够为现有技术中任何能够作为起重机使用的可伸缩的臂架，优选所述伸缩臂10包括依次套接的处于所述伸缩臂10底部的基本臂11和至少三个臂节12，所述基本臂11的顶端连接于所述超起支架30，所述基本臂11的底端作为所述伸缩臂10的底端而连接于所述拉紧装置20。
在上述技术方案的基础上，各个所述臂节12的顶部设置有所述拉紧固定结构50，从而能够在所述臂节之间重合部较少的情况下，也能够通过连接有所述牵拉机构从而更好地控制每个臂节的挠度，防止单点时超起装置拉力过大而造成系统整体变形成S形的问题。还有，在本技术方案中，即使伸缩臂10伸长成为最大长度，由于每个臂节12的顶部均能够通过牵拉机构进行挠度控制，而不会产生在伸缩臂10的顶端的挠度难以控制的问题。
另外，所述卷收装置40还包括用于驱动该卷收装置40工作的驱动机构。例如上文中的收紧油缸，当然也能够为其他现有技术中的其他驱动结构。另外，还能够通过在所述臂节12上设置感知器来检测臂节的伸出量，来调整驱动机构所提供的拉力。
在上述技术方案的技术上，所述牵拉机构的数量对应与所述伸缩臂10上的拉紧固定结构50的数量，所述卷收装置40能够收放各个所述牵拉机构，从而根据所述伸缩臂10中的臂节的伸出长度调整连接在所述拉紧固定结构50上的所述牵拉机构的数量。
也就是说，如图4所示，在将所述臂节12伸出置最大处以使伸缩臂10处于最大伸出状态时，各个所述牵拉机构均连接到所述拉紧固定结构50上，以确保每个臂节的挠度控制，并充分地分散轴向力，以使所示伸缩臂10更加稳定，从而使上述超起装置的功能能够充分地发挥。另外，本发明所述超起装置形成为如图6所示的沿伸缩臂10对称。
而当无需伸缩臂10处于最大伸出状态时，也就是例如如图5所示的状态。由于臂节之间重合部较多，从而能够使部分牵拉机构从所述拉紧固定结构50中脱离，并由所述卷收装置40收回，仅利用余下的部分牵拉机构便足以保证臂节的挠度控制及伸缩臂10的稳定性。
通过上述描述可知，本发明不但通过设置有至少三个牵拉机构的卷收装置40来合理地分散伸缩臂10上的轴向力。而且能够通过将所述牵拉机构和设置在所述伸缩臂10上的拉紧固定结构50设置成为可拆卸的结构，从而能够根据所预定的臂节伸出长度来调整牵拉机构的数量。
本发明还提供一种起重机，包括上述技术方案中所述超起装置。由于与该起重机具有上述超起装置，因此该起重机同样具有上述超起装置所具有的优点。
另外，本发明还提供一种起重机的超起装置的操作方法，利用该操作方法所操作的超起装置包括至少三个牵拉机构，起重机的伸缩臂10沿其长度方向的不同位置上分别设置有拉紧固定结构50，各个牵拉机构分别能够连接到伸缩臂10的不同位置的拉紧固定结构50上，其中，超起装置的操作方法包括：获得伸缩臂的挠度和/或该伸缩臂的稳定性系数，并且其中在伸缩臂的挠度和稳定性系数满足工况要求的情况下，不进行牵拉机构与拉紧固定结构50的连接；在伸缩臂的挠度和/或稳定性系数不满足所述工况要求的情况下，增加牵拉机构与拉紧固定结构50相互连接的数量，以使得伸缩臂的挠度和该伸缩臂的稳定性系数同时满足所述工况要求。
容易理解的是，即使是伸缩臂的挠度和/或稳定性系数满足所述工况要求的情况下，也能够继续增加牵拉机构与拉紧固定结构50相互连接的数量，以可靠地避免因起吊重量过大而时避免的稳定性变差的情况发生。在伸缩臂的挠度和/或稳定性系数满足了工况要求之后还能够增加的牵拉机构与拉紧固定结构50相互连接的数量能够由操作人员根据实际需要选择。
优选地，在伸缩臂的挠度和/或稳定性系数不满足所述工况要求的情况下，增加牵拉机构与拉紧固定结构50相互连接的数量，直至增加到使得所述伸缩臂的挠度和该伸缩臂的稳定性系数同时满足所述工况要求。这样不但能够避免因起吊重量过大而使臂架稳定性变差的情况发生，还能够防止超起装置产生过大的拉力而使臂架变形的情况发生。
作为本发明的一种具体实施方式，所述操作方法通过下述步骤实现：(a)在牵拉机构与拉紧固定结构50的当前连接数量状态下，获得伸缩臂10的挠度f，其中：在伸缩臂10的挠度不满足所述工况要求的情况下，增加牵拉机构与拉紧固定结构50相互连接的数量，从而使得牵拉机构与拉紧固定结构50的当前连接数量增加一个，并进行以下步骤(b)；在伸缩臂的挠度满足工况要求的情况下，获得伸缩臂的稳定性系数，在伸缩臂的稳定性系数不满足工况要求的情况下，增加牵拉机构与拉紧固定结构50相互连接的数量，从而使得牵拉机构与拉紧固定结构50的当前连接数量增加一个，并进行以下步骤(b)；以及在伸缩臂的稳定性系数满足工况要求的情况下，停止增加牵拉机构与拉紧固定结构(50)相互连接的数量；(b)重复进行步骤(a)。
具体地，在所述步骤(a)中，牵拉机构与所述拉紧固定结构50的当前连接数量初始为0。另外，根据起重机的吨位等，也能够将牵拉机构与所述拉紧固定结构50的当前连接数量初始为1或者2等自然数。
根据上述技术方案所述的超起装置的操作方法，在步骤(a)中，伸缩臂的挠度f可以多种方式获得，例如所述伸缩臂的挠度f通过检测仪器获得，其中在f≤a*(L/100)2状态下满足所述工况要求，否则不满足所述工况要求，其中L为当前臂长，单位为m；a为臂长计算参数，在0＜L＜45m的状态下，a＝0.1；在L≥45m的状态下，0.1<a≤0.16；[f]为标准挠度值；以及所述稳定性系数n通过如下公式计算：其中其中，N为轴向力，单位为N；μ为变截面长度系数；L为所述当前臂长，单位为m；E为材料弹性模量，单位为GPa；I为所述伸缩臂当前伸出状态下的截面惯性矩，单位为m4，其中，在稳定性系数n≥[n]的状态下满足所述工况要求，否则不满足所述工况要求，[n]为许用稳定性系数。在此需要说明的是，不等式f≤a*(L/100)2，为表示挠度大小转换为根据臂长L计算出的数值大小的公式，该公式为经验公式，其L仅代表带入数值进行换算的关系，公式右侧所得单位为米(m)。
在上述技术方案中挠度f能够采用百分表或位移计等测量仪器直接测量。
优选使用本发明提供的下述方法获得伸缩臂的挠度，在所述步骤(a)中，所述伸缩臂的挠度f通过公式计算获得，其中L为所述伸缩臂的当前臂长，单位为m；E为材料弹性模量，单位为GPa；I为所述伸缩臂当前伸出状态下的截面惯性矩，单位为m4；Q为起重机当前的起重载荷，单位为N；M为当前附加载荷，单位为N，其中在f≤a*(L/100)2的状态下满足所述工况要求，否则不满足所述工况要求，其中L为当前臂长，单位为m；a为臂长计算参数，在0＜L＜45m的状态下，a＝0.1；在L≥45m的状态下，0.1<a≤0.16；以及所述稳定性系数n通过如下公式计算：其中其中，N为轴向力，单位为N；μ为变截面长度系数；L为所述当前臂长，单位为m；E为材料弹性模量，单位为GPa；I为所述伸缩臂当前伸出状态下的截面惯性矩，单位为m4，其中，在稳定性系数n≥[n]的状态下满足所述工况要求，否则不满足所述工况要求，[n]为许用稳定性系数。
具体地，许用稳定性系数[n]的取值能够由设计人员根据经验选择而获得。另外，该许用稳定性系数也能够按照材料力学教材定义为nst，即稳定安全因数。
具体地，截面惯性矩既能够为最大截面的截面惯性矩，也能够为最小截面的惯性矩，其具体的选择能够根据实际情况选取来与μ对应匹配。
具体地，M为当前附加载荷。该当前附加载荷的一部分是起重载荷和主卷扬钢丝绳载荷相对臂架轴线偏心而引起的弯矩，另一部分是由起重载荷、自重载荷、超起载荷等作用于臂架，产生挠度f后，各载荷合力相对于臂架轴线偏心而引起的弯矩。其中，起升钢丝绳载荷是指钢丝绳的拉力、自重载荷是指吊臂的自重，或者吊臂及安装在吊臂上的零部件(例如超起装置)的自重)、超起载荷是指拉绳42的拉力。
具体地，当伸缩臂10简化为杆件考虑时，杆件所受压力逐渐增加到某限度时，压杆将由稳定状态转化为不稳定状态。这个压力的限度称为临界力N，在本发明中标记为N临界。它是压杆保持直线稳定形状时所能承受的最大压力。
其中N为轴向力，该轴向力能够由检测器(例如压力传感器)获得，也能够由起重机所起吊物体的重量换算而得。
其中μ为变截面长度系数，该形状系数由伸缩臂的截面形状决定，其值能够参照GB/T3811的表J。另外，由于伸缩臂的截面形状根据其所在臂节不同是逐渐变化的，因此优选采用多个伸缩臂的μ的算数平均值。或者，优选通过能量近似求得该臂架变截面长度系数。另外，E的取值取决于吊臂的材料，其数值是本领域技术人员的公知的。而当前臂长L和伸缩臂当前伸出状态下的截面惯性矩I值则随着吊臂所使用伸缩臂的节数及长度的不同而变化。
容易理解的是，在上述操作方法实际执行时，作为一种具体的实施方式，如图8所示，在牵拉机构与拉紧固定结构50的当前连接数量为0情况下进行挠度校核(为了使表达更方便，牵拉机构与拉紧固定结构50的连接称之为超起拉索点，并依此将挠度标记为f0，f1，f2，将稳定性标记为n0，n1，n2)。
当拉索点为0时，计算f0＝f(L、I、Q0、M0)，校核f0≤f，其中f≤a*(L/100)2(即其值根据伸缩臂长度L不同而不同)，如f0≤[f]成立，则进行稳定性校核，计算n0＝n(L、I、μ、N0)，校核n0≤[n]，其中[n]为许用稳定性系数。如n0≤[n]也成立，则不增加超起拉索点即可满足最优匹配。
如f0≤f成立，则进行稳定性校核，计算n0＝n(L、I、μ、N0)，校核n0≤[n]，如n0≤[n]不成立，则增加一个超起拉索点，计算f1＝f(L、I、Q0、M0，F1)，校核f1≤f，如f1≤f成立，则进行稳定性校核，计算n1＝n(L、I、μ、N)，校核n1≤[n]，如n1≤[n]也成立，则增加一个超起拉索点即可满足最优匹配。
如f0≤f不成立，则增加一个超起拉索点，计算f1＝f(L、I、Q0、M0，F1)，校核f1≤f，如f1≤f成立，则进行稳定性校核，计算n1＝n(L、I、μ、N0)，校核n1≤[n]，如n1≤[n]也成立，则增加一个超起拉索点即可满足最优匹配。继续增加一个的情况也依次类推，例如，增加二个拉索点时，计算f1＝f(L、I、Q0、M0，F1，F2)，其中F1、F2为所追加的超起拉索点上的拉力。作为本发明的一种具体实施方式，F1、F2能够通过受力分析分解到Q和M中，因此，当增加了第一拉索时，F1分解计入Q和M成为Q’，M’，当增加了第二拉索时，F2分解计入Q和M成为Q”,M”，以此类推。优选F1、F2等分解为沿垂直方向的力和垂直于臂架的力，与Q0、M0形成合力，即Q、M。
通过上述描述可知，本发明所述超起装置的操作方法能够可靠地保证在满足挠度和稳定性要求的前提下，使配置尽可能少的牵拉机构连接到拉紧固定结构50上，从而能够通过配置适宜数量的牵拉机构来合理地分配伸缩臂10上的轴向力，可靠地控制伸缩臂的挠度，防止过大的挠度使伸缩臂10发生变形等。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。例如，可以将伸缩臂10改变为伸缩架。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种超起装置的操作方法，其特征在于，所述超起装置包括至少三个牵拉机构，起重机的伸缩臂(10)沿其长度方向的不同位置上分别设置有拉紧固定结构(50)，各个所述牵拉机构分别能够连接到所述伸缩臂(10)的不同位置的所述拉紧固定结构(50)上，其中，
所述超起装置的操作方法包括：获得所述伸缩臂的挠度和/或该伸缩臂的稳定性系数，并且其中在所述伸缩臂的挠度和稳定性系数满足工况要求的情况下，不进行所述牵拉机构与所述拉紧固定结构(50)的连接；在所述伸缩臂的挠度和/或稳定性系数不满足所述工况要求的情况下，增加所述牵拉机构与所述拉紧固定结构(50)相互连接的数量，以使得所述伸缩臂的挠度和该伸缩臂的稳定性系数同时满足所述工况要求。
2.根据权利要求1所述的超起装置的操作方法，其特征在于，在所述伸缩臂的挠度和/或稳定性系数不满足所述工况要求的情况下，增加所述牵拉机构与所述拉紧固定结构(50)相互连接的数量，直至增加到使得所述伸缩臂的挠度和该伸缩臂的稳定性系数同时满足所述工况要求。
3.根据权利要求2所述的超起装置的操作方法，其特征在于，所述操作方法通过下述步骤实现：
(a)在所述牵拉机构与所述拉紧固定结构(50)的当前连接数量状态下，获得所述伸缩臂的挠度f，其中：
在所述伸缩臂的挠度f不满足所述工况要求的情况下，增加所述牵拉机构与所述拉紧固定结构(50)相互连接的数量，从而使得所述牵拉机构与所述拉紧固定结构(50)的所述当前连接数量增加一个，并进行以下步骤(b)；
在所述伸缩臂的挠度f满足所述工况要求的情况下，获得所述伸缩臂的稳定性系数，在所述伸缩臂的稳定性系数不满足所述工况要求的情况下，增加所述牵拉机构与所述拉紧固定结构(50)相互连接的数量，从而使得所述牵拉机构与所述拉紧固定结构(50)的所述当前连接数量增加一个，并进行以下步骤(b)；以及
在所述伸缩臂的稳定性系数满足所述工况要求的情况下，停止增加所述牵拉机构与所述拉紧固定结构(50)相互连接的数量；
(b)重复进行步骤(a)。
4.根据权利要求3所述的超起装置的操作方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，所述牵拉机构与所述拉紧固定结构(50)的所述当前连接数量初始为0。
5.根据权利要求3或4所述的超起装置的操作方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，
所述伸缩臂的挠度f通过检测仪器获得，其中在f≤a*(L/100)2的状态下满足所述工况要求，否则不满足所述工况要求，其中L为当前臂长，单位为m；a为臂长计算参数，在0＜L＜45m的状态下，a＝0.1；在L≥45m的状态下，0.1<a≤0.16，以及
所述稳定性系数n通过如下公式计算：其中其中，N为轴向力，单位为N；μ为变截面长度系数；L为所述当前臂长，单位为m；E为材料弹性模量，单位为GPa；I为所述伸缩臂当前伸出状态下的截面惯性矩，单位为m4，其中，在稳定性系数n≥[n]的状态下满足所述工况要求，否则不满足所述工况要求，其中[n]为许用稳定性系数。
6.根据权利要求3或4所述的超起装置的操作方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，
所述伸缩臂的挠度f通过公式计算获得，其中L为所述伸缩臂的当前臂长，单位为m；E为材料弹性模量，单位为GPa；I为所述伸缩臂当前伸出状态下的截面惯性矩，单位为m4；Q为起重机当前的起重载荷，单位为N；M为当前附加载荷，单位为Nm，
其中在f≤a*(L/100)2的状态下满足所述工况要求，否则不满足所述工况要求，其中L为当前臂长，单位为m；a为臂长计算参数，在0＜L＜45米的状态下，a＝0.1；在L≥45米的状态下，0.1<a≤0.16；以及
所述稳定性系数n通过如下公式计算：其中其中，N为轴向力，单位为N；μ为变截面长度系数；L为所述当前臂长，单位为m；E为材料弹性模量，单位为GPa；I为所述伸缩臂当前伸出状态下的截面惯性矩，单位为m4，其中，在稳定性系数n≥[n]的状态下满足所述工况要求，否则不满足所述工况要求，[n]为许用稳定性系数。
7.一种起重机，包括超起装置，其特征在于，所述超起装置利用根据权利要求1-6中任意一项所述的超起装置的操作方法进行操作。
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