CN106276587B - 设立吊钩姿态检测载体的吊钩总成及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设立吊钩姿态检测载体的吊钩总成及起重机，其特征是，在动滑轮组件（c1）与吊钩组件（c7）之间串联一节两侧联接板（c3）成为三节吊钩总成，所述联接板（c3）上可设立与滑轮组提升力作用线垂直平台面或设立与滑轮组提升力作用线平行直线，有益效果是：除了承接吊重，可通过所述平台面或所述平行直线以正确检测吊钩偏摆姿态。

Description

设立吊钩姿态检测载体的吊钩总成及起重机

技术领域：

一种设立吊钩姿态检测载体的吊钩总成及起重机，属于起重机技术领域，确切地说它是一种装设吊钩姿态检测载体的吊钩总成的移动式起重机。

背景技术：

无人飞机已上天，无人汽车上路也在试验之中，然而移动式起重机司机却无法判断吊装中提升滑轮组是否处于垂直壮态，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，存在既不及时又不准确弊病。

据大型设备吊装工程施工工艺标准9.1.4 吊车吊装工艺应符合“吊装过程中，吊钩偏角应小于3º”，据石油化工工程起重施工规范12.2.13规定“使用流动式起重机起吊工件时，吊钩偏角不应超过3º。”之所以无法正确检测吊钩偏角，理应不是没有可供检测的仪器，而是起重机必须通过提升滑轮组吊装，因而如何在所述提升滑轮组上实现吊钩偏角的正确检测，才是问题的关键。

发明内容：

本发明的目的是提供一种承接吊重同设立吊钩姿态检测载体的吊钩总成，另一目的是提供装设设立吊钩姿态检测载体的吊钩总成的移动式起重机，同时上述吊钩总成也适用于有正确检测吊钩偏角等要求的其他起重机。

起重机吊钩偏角的检测，历来是从吊绳（吊钩钢丝绳，下同）检测吊绳的摆角得到或是通过机器视觉技术检测吊钩垂直姿态；由于机器视觉技术受同视、光线、周围环境等多种条件限制，难以普遍用于所述移动式起重机吊钩偏角的检测；而从吊绳检测吊钩偏角的方案是由滑轮组多根吊绳中选择一根吊绳作为检测对象，从吊装中可以观察到滑轮组的钢丝绳即使顺穿，钢丝绳或吊绳间并不平行，同轴的定滑轮与动滑轮轴线间也存在相对偏转，因为定滑轮轴线固定在吊臂上而动滑轮轴线方位要受吊钩运行方位与被吊重物力的趋使与制约而变动。

发现：滑轮组定滑轮与动滑轮轴线间是绕滑轮组提升力作用线相对偏转，致使所述滑轮组的吊绳与作为旋转中心轴的所述提升力作用线产生偏斜,而吊钩偏角应是所述滑轮组提升力作用线偏离铅垂线角度；以检测与所述提升力作用线产生偏斜的吊绳摆角，当作所述滑轮组提升力作用线偏离铅垂线角度的吊钩偏角，这相对只允许吊钩偏角在3º内运行的移动式起重机来说，其偏差有可能达到失去检测意义，也许这正是虽然对吊钩偏角的检测早就得到重视，构思巧妙方案各异的从吊绳测量摆角的文献不断，但是迄今未能在起重机上得到应用的原因吧！

发现：由于所述滑轮组动滑轮组件与吊钩组件联接，因所述滑轮组升、降运行作用于同轴动滑轮轴线上的所述滑轮组提升力作用点产生偏移，而成为将角度测量仪装设于所述滑轮组吊钩总成检测所述吊钩偏角产生偏差。所述滑轮组提升力作用线，是通过滑轮组各滑轮提升力合力作用线；所述滑轮组提升力作用点，是通过滑轮组各滑轮提升力合力作用点。

所述滑轮组升、降运行作用于同轴动滑轮轴线上的所述滑轮组提升力作用点产生偏移，与滑轮组滑轮轴承摩擦糸数、所述滑轮组的滑轮个数直接相关。当所述滑轮组滑轮个数倍增时，所述滑轮组升、降运行作用于同轴动滑轮轴线上的所述滑轮组提升力作用点产生的偏移，将致使从吊钩总成检测所述吊钩偏角的偏差过大。

究其原因，由于滑轮组滑轮个数倍增的所述滑轮组升、降运行作用于同轴动滑轮轴线上的所述滑轮组提升力作用点产生的偏移，使得动滑轮组件沿动滑轮轴线方向倾角产生异动，由于动滑轮组件与吊钩组件经护板或扼板直接相连，故动滑轮轴线方向倾角异动将带动吊钩组件异动，因而装设于所述吊钩总成的角度测量仪对于非滑轮组偏摆而产生异动的反应是错误的。且所述移动式起重机吊钩偏角只在小于3º内检测，故过大的偏差，将使检测失去意义。

发现：因作用于所述吊钩吊重力合力作用点产生偏移，也成为将角度测量仪装设于所述滑轮组吊钩总成以检测所述吊钩偏角产生偏差。

由于吊重经钢丝绳扣系挂于吊钩上，甚至有多根绳索，故作用于所述吊钩吊重力合力不一定就在吊钩柄轴心线上，且吊钩可绕垂直轴线旋转，故作用于所述吊钩吊重力合力作用点偏移可在各个方向上出现，同样由于动滑轮组件与吊钩组件经护板或扼板直接相连，因而作用于所述吊钩吊重力合力作用点偏移所产生吊钩组件的异动，也会引起所述动滑轮组件的异动，故作用于所述吊钩吊重力合力作用点偏移，将使装设于所述吊钩总成的角度测量仪对于非滑轮组偏摆而产生异动的反应是错误的。

一种三节吊钩总成，其特点是，由动滑轮组件与吊钩组件之间串联一节联接件组成，所述联接件二端分别用绞接轴同所述动滑轮组件以及吊钩组件联接，且将所述动滑轮组件与所述联接件联接的绞接轴，设在与所述同轴动滑轮轴线相垂直方位，同时将所述吊钩组件与所述联接件联接的绞接轴，设在与吊钩横梁绞接轴相垂直方位。

优选地，所述三节吊钩总成的动滑轮组件c1与吊钩组件c7经两侧联接板c3联接，将所述动滑轮组件c1与两侧联接板c3的绞接轴c2，以及两侧联接板c3与吊钩组件c7的绞接轴c4，均设在与所述同轴动滑轮轴线相垂直方位，从而当所述提升滑轮组升、降运行因非吊钩偏摆所产生动滑轮轴线方向吊钩偏角变动时，在所述提升滑轮组吊重张力作用下，所述动滑轮组件沿所述绞接轴而自行调整，此时动滑轮轴线微量倾斜，而动滑轮组件仅受拉力；同时将吊钩横梁绞接轴c6设在与同轴动滑轮轴线相平行方位，故所述吊钩吊重力合力作用点的偏移，经与所述吊钩横梁绞接轴c6的转动及所述吊钩组件绕与同轴动滑轮轴线相垂直方位绞接轴c4的转动自行调整，此时吊钩轴线微量偏斜，而吊钩组件c7仅受拉力。

由于所述联接件一端与所述动滑轮组件仅受拉力串联在一起，同时所述联接件的另一端与所述吊钩组件也仅受拉力串联在一起，因而：

其一，所述提升滑轮组提升力作用线必须通过所述联接件，若在所述联接件上固定装设与所述提升滑轮组提升力作用线垂直于平台面的平台，则吊重时所述提升滑轮组提升力作用线始终垂直于所述的平台面；当在所述联接件的所述平台面上固定装设角度测量仪，所检测与提升滑轮组提升力作用线垂直平台面同水平面间夹角，数值上等于实时吊钩偏角。

其二，在所述联接件的所述平台面上所检测实时吊钩偏角与所述提升滑轮组升、降运行所产生动滑轮轴线方向倾角变动无关，也与作用于所述吊钩吊重力合力作用点产生偏移无关，只由实时提升滑轮组提升力作用线偏离铅垂线的角度所确定。

因而三节吊钩总成为吊钩偏摆姿态等正确检测创造了条件：（1）为吊钩偏摆姿态等检测提供了与所述提升滑轮组提升力作用线垂直平台面；

在所述吊钩总成联接件上固定装设满足吊钩偏角0º时，所述平台面为水平面的平台，则所述提升滑轮组提升力作用线垂直于所述平台面的平面，因而可通过所述平台面进行吊钩偏摆姿态等的正确检测，如在所述平台面装设双轴倾角仪，所检测实时吊钩偏角沿X、Y轴向分量，合成处理后便是实时吊钩偏角；

（2）为吊钩偏摆姿态等检测提供了与提升滑轮组提升力作用线的平行直线；

在所述吊钩总成联接件上固定装设满足吊钩偏角0º时，所述平台面为水平面的平台，在所述平台面上固定与所述平台面垂直的直线，所述直线便是所述提升滑轮组提升力作用线的平行线。因而可在固定与所述平台面垂直的直线上装设检测仪进行吊钩偏摆姿态等的正确检测。

由于所述滑轮组升、降运行作用于同轴动滑轮轴线上的所述滑轮组提升力作用点产生偏移，与所述滑轮组的滑轮个数直接相关。当所述滑轮组滑轮个数很少时，所述滑轮组升、降运行作用于同轴动滑轮轴线上的所述滑轮组提升力作用点产生的偏移，致使从吊钩总成检测所述吊钩偏角的偏差属于正常偏差，从而有：一种二节吊钩总成，其特点是，由动滑轮组件d1与吊钩组件d5经绞接轴d2联接组成，并将所述绞接轴d2设在与同轴动滑轮轴线相垂直方位，同时满足吊钩横梁绞接轴d4与所述同轴动滑轮轴线相平行。

当所述作用于吊钩吊重力合力作用点的偏移，经与所述吊钩横梁绞接轴d4的转动及所述吊钩组件d5绕与同轴动滑轮轴线相垂直方位绞接轴d4的转动自行调整，此时吊钩轴线微量偏斜，而吊钩组件d5仅受拉力。

由于所述二节吊钩总成的动滑轮组件与吊钩组件同样是仅受拉力串联，故可在所述动滑轮滑轮组件上，如在护板上装设角度测量仪检测实时吊钩偏角，则与作用于所述吊钩吊重力合力作用点产生偏移无关，且由于所述滑轮组滑轮个数很少，所产生动滑轮轴线方向的异动甚微可略去。

所述三节吊钩总成或二节吊钩总成，用于移动式起重机承接吊重与通过所述联接件或护板检测吊钩偏摆姿态。

所述三节吊钩总成或二节吊钩总成，也适用于有正确检测吊钩偏角要求的其他起重机。

所述设立吊钩姿态检测载体的吊钩总成及起重机有益效果是：一得益于设立吊钩姿态检测载体的吊钩总成，从而克服了所述滑轮组提升力作用点偏移与所述作用于吊钩吊重力合力作用点偏移对吊钩偏角检测的制约，才实现了吊钩偏摆姿态的正确检测；二得益于所述设立吊钩姿态检测载体的吊钩总成成为承接吊重与装设吊钩偏角检测装置一体化的机构，所述两侧联接板内侧有较大的吊钩偏角检测装置装设空间，既便于所述装置装设大容量充电电池又便于防护；三得益于在所述移动式起重机上装设所述设立吊钩姿态检测载体的吊钩总成进行吊钩偏角的正确检测，从而可改变由吊装指挥者，依据监视被吊重物垂直吊装者提供的信息指挥司机操控，存在既不及时又不准确弊病，并为所述移动式起重机进一步开发提供了不可或缺的条件。

附图说明：

图1一种提升滑轮组结构图；

图1中标号：B1定滑轮，B2动滑轮，B3钢丝绳， B4护板，B5吊钩，B6吊臂；

图2 一种吊钩总成结构图；

图2中标号：A1动滑轮， A2滑轮轴， A3轴承， A4护板，A5螺帽，A6轴承， A7横梁轴，A8扼板，A9吊钩；

图3一种三节吊钩总成结构示意图，图中右侧部分为左侧部分的右视图；

图4一种二节吊钩总成结构示意图，图中右侧部分为左侧部分的右视图；

图5从提升力作用线检测吊钩偏角说明图。

具体实施方式：

一、一种三节吊钩总成；

如图3 所述三节吊钩总成的动滑轮组件c1与吊钩组件c7经两侧联接板c3联接，将所述动滑轮组件与两侧联接板的绞接轴c2，以及两侧联接板与吊钩组件的绞接轴c4，均设在与所述同轴动滑轮轴线相垂直方位，吊钩用锁紧螺毋c5压住止推轴承支承在绞接轴（或称横梁轴）c6上，并可沿吊钩柄垂直轴线（或称吊钩轴线）旋转，因而动滑轮轴线相对于吊钩亦可沿吊钩柄垂直轴线旋转；由于当所述提升滑轮组升、降运行因非吊钩偏摆所产生吊钩偏角变动时，经与所述同轴动滑轮轴线相垂直方位绞接轴c2的自行调整，此时动滑轮轴线微量倾斜，而动滑轮组件c1仅受拉力，而作用于所述吊钩吊重力合力作用点的偏移，经与所述同轴动滑轮轴线相平行绞接轴c6的转动及所述吊钩组件绕与所述同轴动滑轮轴线相垂直方位绞接轴c4的转动自行调整，此时吊钩轴线微量偏斜，而吊钩组件c7仅受拉力。图3联接板绞接示意中，c1为动滑轮组件的联板，c7为吊钩组件的联板。

由于所述三节吊钩总成由二端设绞接轴的两侧联接板c3分别同受拉力的动滑轮组件c1与受拉力的吊钩组件c7三者串联，联接板c3则为吊钩偏摆姿态正确检测创造了条件，唯有在联接板c3组件上才能既与所述提升滑轮组升、降运行所产生动滑轮轴线方向倾角变动无关，又与作用于所述吊钩吊重力合力作用点产生偏移无关，从而进行吊钩偏摆姿态正确检测。如可在所述吊钩总成联接件上装设满足吊钩偏角0º时，平台面为水平面的平台c8，在所述平台面上装设双轴动态倾角仪c9，并合成处理为等于所述平台面同水平面间夹角的实时吊钩偏角。

同时所述两侧联接板内侧有较大的吊钩偏角检测装置装设空间，既便于所述装置装设大容量充电电池，又有利所述装置的防护，从而所述三节吊钩总成则成为承接吊重、创造吊钩偏摆姿态正确检测条件、装设所述检测装置一体化的机构。

二、一种二节吊钩总成；

图4是一种二节吊钩总成，由动滑轮组件d1与吊钩组件d5经绞接轴（d2）联接组成，并将所述绞接轴（d2）设在与同轴动滑轮轴线相垂直方位，同时满足吊钩横梁绞接轴（d4）与所述同轴动滑轮轴线相平行。

当所述吊钩吊重力合力作用点的偏移，经与所述吊钩横梁绞接轴d4的转动及所述吊钩组件绕与同轴动滑轮轴线相垂直方位绞接轴d2的转动自行调整，此时吊钩轴线微量偏斜，而吊钩组件d5仅受拉力。图4绞接示意中，d1为动滑轮组件的联板，d7 为吊钩组件的联板。

由于所述二节吊钩总成的动滑轮组件与吊钩组件同样是仅受拉力串联，故可在所述动滑轮滑轮组件上，如在护板上检测实时吊钩偏角，此时与作用于所述吊钩吊重力合力作用点产生偏移无关，且由于所述滑轮组滑轮个数很少，所产生动滑轮轴线方向的异动甚微可略去。

三、在三节吊钩总成联接板上用角度测量仪可正确检测吊钩偏摆姿态；

将角度测量仪装设于所述联接件与所述提升滑轮组提升力垂直的平台面上，所检测平台面与水平面间夹角数值上等于实时的吊钩偏角。

如图5所示：设通过吊钩b点的提升力作用线m与通过吊钩b点铅垂线n的相交角为∠b ，与滑轮组提升力作用线m垂直的平台面W同Z水平面夹角为∠a

如图5，由二面角内b点，向W、Z二平面作的垂线的垂足分别为C、D，过C点在面内作Ca垂直于W平面与Z平面交线L的a点，连结Da； ∵L⊥Ca，L⊥bC，∴ L⊥面bCa, ∴ L⊥ba ，又∵L⊥bD，∴L⊥面bDa，∴L⊥Da，

∴∠CaD为二面角的平面角，四边形aCbD与m，n直线共面，且∠C=∠D=90º

故∠a（与∠CbD互补而）等于m直线与n直线相交的锐角∠b

上述表明：实时所述提升滑轮组提升力作用线偏离铅垂线的吊钩偏角，等于实时与所述提升滑轮组提升力作用线垂直的所述平台面同水平面间夹角，且所述实时吊钩偏角同所述实时与提升滑轮组提升力作用线垂直的所述平台面同水平面间夹角的二面角位于同一平面上。

因而可以在所述联接件上设立与滑轮组提升力作用线垂直平台面或设立与滑轮组提升力作用线的平行直线，从而在所述平台面上或在所述与滑轮组提升力作用线的平行直线上，装设角度测量仪以检测吊钩偏摆姿态。

应当说明以上所述是本发明的实施方式只是举例，对于本领域普通技术人员，按本发明所作出的若干更改和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种设立吊钩姿态检测载体的吊钩总成，其特征是：

（1）三节吊钩总成由动滑轮组件与吊钩组件之间串联一节联接件组成，所述联接件二端分别用绞接轴同所述动滑轮组件以及吊钩组件联接，且将所述动滑轮组件与所述联接件联接的绞接轴，设在与同轴动滑轮轴线相垂直方位，同时将所述吊钩组件与所述联接件联接的绞接轴，设在与吊钩横梁绞接轴相垂直方位；

（2）为吊钩偏摆姿态检测，在所述联接件上设立与滑轮组提升力作用线的平行直线。

2.根据权利要求 1 所述设立吊钩姿态检测载体的吊钩总成，其特征是，所述三节吊钩总成的动滑轮组件（c1）与吊钩组件（c7）经两侧联接板（c3）联接，将所述动滑轮组件（c1）与两侧联接板（c3）的绞接轴（c2），以及两侧联接板（c3）与所述吊钩组件（c7）的绞接轴（c4），均设在与所述同轴动滑轮轴线相垂直方位；同时将吊钩横梁绞接轴（c6）设在与同轴动滑轮轴线相平行方位。

3.根据权利要求1所述设立吊钩姿态检测载体的吊钩总成，其特征是，实时与滑轮组提升力作用线的平行直线偏离铅垂线的角度等于实时吊钩偏角；且依据与滑轮组提升力作用线平行直线垂直的平台面，便是与滑轮组提升力作用线垂直的所述平台面，而实时与滑轮组提升力作用线垂直平台面同水平面间夹角，数值上也等于实时吊钩偏角。

4.一种设立吊钩姿态检测载体的吊钩总成，其特征是：

(1) 二节吊钩总成由动滑轮组件与吊钩组件经绞接轴联接组成，并将所述绞接轴设在与同轴动滑轮轴线相垂直方位，同时满足吊钩横梁绞接轴与所述同轴动滑轮轴线相平行；

（2）为吊钩偏摆姿态检测，在所述动滑轮组件护板上装设角度测量仪检测实时吊钩偏角。

5.一种移动式起重机，其特征是，包括权利要求1-3任一项所述的三节吊钩总成，或包括权利要求4所述的二节吊钩总成。