CN107188055A - 具有过载锁定装置的塔式起重机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有过载锁定装置的塔式起重机，涉及建筑机械领域，包括塔身、动臂、感应装置、锁定装置和控制主机，动臂可转动的与塔身连接，动臂上可活动的设置有载物小车。感应装置包括第一传感器、第二传感器和第三传感器。第一传感器用于感应动臂的上扬幅度，第二传感器用于感应动臂相对于塔身的回转动作，第三传感器设置于载物小车且用于感应载物小车相对于动臂的滑动动作。锁定装置包括第一锁定件和第二锁定件，第一锁定件和第二锁定件均与控制主机电连接，且控制主机用于控制第一锁定件和第二锁定件的启动。该塔式起重机不但具有预警的功能，还能够自动采取停止运行的措施，有效避免了违规操作，减少了塔式起重机的安全隐患。

Description

具有过载锁定装置的塔式起重机

技术领域

本发明主要涉及建筑机械领域，具体而言，涉及一种具有过载锁定装置的塔式起重机。

背景技术

塔式起重机又叫塔机，亦称塔吊，是一种常用的建筑机械，其主要功能是用于建筑设备和材料的垂直方向和水平方向的运输。

随着社会的不断发展，高层建筑、道路桥梁建设等建筑设施的需求也不断增加，而在高层建筑和道路桥梁等建筑设施的修建过程中，塔式起重机发挥了巨大的作用；但是，由于建筑施工过程中存在许多不可预期的外部和内部因素，使得塔式起重机的使用存在很多的安全隐患，针对影响塔式起重机安全的因素，为提高塔式起重机的安全性能，塔式起重机的生产者、设计者以及其他的相关人士也创造出了不同的安全保障设备和方法，如中国发明专利CN103935916A公开了一种塔式起重机防过倾预警方法及塔式起重机防过倾预警装置，该发明的技术方案可以及时检测出塔式起重机是否倾斜，并及时向司机发出警报，有效防止整机倾翻。中国发明专利CN103434956A公开了一种塔吊倾倒预警装置，该塔吊倾倒预警装置能够在塔吊事故中及时预警来减少人员和财产损失。

上述公开的两个发明专利以及现有技术中的其他塔式起重机安全预警装置均是通过对塔式起重机实时状态的监测以达到向操作者提供预警信号的目的。但是，并不是所有的操作者都会按照正常的规范或者预警信号进行操作处理，实际工作中，往往会存在一部分违规操作，而正是这样的违规操作会造成极大的安全隐患，甚至酿成安全事故。

因此，需要提供一种新的技术方案解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有过载锁定装置的塔式起重机，使上述的问题得到有效改善。

本发明是这样实现的：

基于上述目的，本发明的实施例提供了一种具有过载锁定装置的塔式起重机，包括塔身和动臂，动臂可转动的与塔身连接，动臂上可活动的设置有载物小车，该塔式起重机还包括感应装置、锁定装置和控制主机；

感应装置包括第一传感器、第二传感器和第三传感器，第一传感器、第二传感器和第三传感器均与控制主机电连接，第一传感器和第二传感器均固定于塔身且与动臂对应，第一传感器用于感应动臂的上扬幅度，第二传感器用于感应动臂相对于塔身的回转动作，第三传感器设置于载物小车且用于感应载物小车相对于动臂的滑动动作；

锁定装置包括第一锁定件和第二锁定件，第一锁定件固定于塔身且与动臂对应，第二锁定件固定于载物小车，第一锁定件和第二锁定件均与控制主机电连接，且控制主机用于控制第一锁定件和第二锁定件的启动。

在本发明的可选实施例中，上述的第一传感器包括相互匹配的第一感应环和第一触头，第一感应环套设于塔身，第一触头固定于动臂的与第一感应环对应的一侧。

在本发明的可选实施例中，上述的第二传感器包括相互匹配的第二感应环和第二触头，第一感应环与第二感应环分别位于动臂相对的两侧，第二感应环套设于塔身，第二触头设置于动臂的远离第一触头的一侧。

在本发明的可选实施例中，上述的第一锁定件包括滑动环、第一活塞缸以及多个定位柱，第一活塞缸与控制主机电连接，塔身设置有与滑动环相匹配的滑轨，滑动环可滑动的套设于塔身且与滑轨滑动配合，定位柱与滑动环固定连接，且多个定位柱构建为用于限制动臂转动的卡接部，第一活塞缸固定连接于塔身且用于推动滑动环在滑轨上滑动。

在本发明的可选实施例中，上述的第二锁定件包括制动件、传动件以及第二活塞缸，制动件包括至少两块并排设置的刹车片，刹车片用于与动臂的表面抵紧，传动件包括传动杆以及至少两根相互铰接的连接杆，其中一根连接杆的一端与其中一个刹车片连接，另一根连接杆的一端与另一个刹车片连接，连接杆的远离刹车片的一端设置有T型块，传动杆的一侧开设有与T型块相匹配的T型槽，T型块可活动的嵌设于T型槽内，传动杆的远离连接杆的一端与第二活塞缸连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的实施例提供了一种具有过载锁定装置的塔式起重机，设置了感应装置、锁定装置和控制主机，感应装置能够感应到塔式起重机的过载信号，然后将该信号反馈至控制主机，在经过控制主机的分析后向锁定装置发出指令，使锁定装置将该塔式起重机锁定，使其不能运行。该塔式起重机不但具有预警的功能，还能够自动作出反馈，采取使塔式起重机停止运行的措施，使得操作者在对塔式起重机的操作过程都是在合理的范围内进行，有效避免了违规操作，减少了塔式起重机的安全隐患，杜绝人为因素造成的安全事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的具有过载锁定装置的塔式起重机的结构示意图；

图2是图1的第一传感器的结构示意图；

图3是图1的第二传感器的结构示意图；

图4是图1的第三传感器的结构示意图；

图5是图1的第一锁定件的结构示意图；

图6是图1的第二锁定件的结构示意图；

图7是图6的连接杆和传动杆的连接结构示意图。

图标：100-具有过载锁定装置的塔式起重机；10-塔身；20-动臂；21-载物小车；30-感应装置；31-第一传感器；310-第一感应环；311-第一触头；32-第二传感器；320-第二感应环；321-第二触头；33-第三传感器；330-感应条；331-第三触头；40-锁定装置；41-第一锁定件；410-滑动环；411-第一活塞缸；412-定位柱；413-卡接部；42-第二锁定件；420-制动件；4200-刹车片；421-传动件；4210-传动杆；4211-连接杆；4212-T型槽；4213-T型块；422-第二活塞缸；50-控制主机；60-报警装置；70-断路装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1所示，本发明的实施例提供了一种具有过载锁定装置的塔式起重机100，包括塔身10和动臂20，动臂20与塔身10连接，并且动臂20能够绕塔身10做360度的旋转运动。动臂20上设置有载物小车21，载物小车21可以在动臂20上滑动，载物小车21在动臂20上滑动的过程中实现将物体进行水平方向的转运。另外，需要说明的是，动臂20分为负重段和载物段，载物小车21实际上是在载物段上滑动，而负重段加设重物用于平衡载物段上的重量。该塔式起重机还包括感应装置30、锁定装置40、控制主机50、报警装置60以及断路装置70。

具体的，感应装置30用于感应塔式起重机的超负荷情况，并将该信息传送至控制主机50，而控制主机50的作用是通过分析感应装置30的信号做出反应，并控制锁定装置40工作；另外控制主机50还能够控制报警装置60发出警报信号。断路装置70能够在接收到控制主机50发出的断路指令后，将塔式起重机的电源断开。

感应装置30包括第一传感器31、第二传感器32和第三传感器33，第一传感器31、第二传感器32和第三传感器33均与控制主机50电连接，控制主机50能够接收到第一传感器31、第二传感器32和第三传感器33感应到的动作信号，并作出适当的指令。

需要说明的是，上述的第一传感器31、第二传感器32和第三传感器33均为距离感应设备，也就是通过两个相互匹配的感应头感知两者之间距离的变化，从而得到两个相互作用的装置之间的动作信息。

第一传感器31和第二传感器32均固定于塔身10且与动臂20对应，第一传感器31用于感应动臂20的上扬幅度，具体的，第一传感器31设置在动臂20的上端或者下端，当载物段上载有货物的时候，第一传感器31会对动臂20的上扬幅度进行实时的监测，并且能够将其实时的数据传送至控制主机50。

请参照图2所示，在本实施例中，上述的第一传感器31包括相互匹配的第一感应环310和第一触头311，第一感应环310套设于塔身10，第一触头311固定于动臂20的与第一感应环310对应的一侧。具体的，第一触头311是固定在负重段上，第一触头311可以设置在动臂20的底部的一侧，随着载物段上货物的重量的增加，负重段上的第一触头311与第一感应环310之间的距离逐渐增大，直至超载。另外，第一触头311也可以设置在动臂20的顶端的一侧，随着载物段上货物的重量的增加，负重段上的第一触头311与第一感应环310之间的距离逐渐减小，直至超载。本质上来说，第一传感器31对超载的感应是通过第一感应环310和第一触头311之间距离的变化实现的，只是变化的方式不一样，但是均能够感应到塔吊的超载情况。

第一触头311可以设置一个也可以设置多个，当第一触头311设置多个的时候，可以将第一触头311分别设置在塔身10两侧的动臂20上，并与第一感应环310对应，这时，可以通过多个第一触头311与第一感应环310之间的距离数据得到更加准确的动作信号，避免因动臂20长时间使用发生疲劳形变时被误判成超载的情况出现。

请参照图3所示，第二传感器32用于感应动臂20相对于塔身10的回转动作，实际上，第二传感器32有效的感应动作是从第一传感器31感应到塔吊超载的情况开始的，当第一传感器31感应到塔吊的超载情况的时候，会触发第二传感器32的感应工作，而第二传感器32感应的是动臂20是否相对于塔身10在转动，并将该信息反馈给控制主机50。

在本实施例中，上述的第二传感器32包括相互匹配的第二感应环320和第二触头321，第一感应环310与第二感应环320分别位于动臂20相对的两侧，避免第一感应环310和第二感应环320相互之间形成干扰，第二感应环320套设于塔身10，第二触头321设置于动臂20的远离第一触头311的一侧。可选的，第二触头321的数量可以设置多个，每个第二触头321均可以和第二感应环320匹配，如果仅设置一个第二触头321，当第二触头321出现故障的时候不能及时得到准确数据。

上述的第二传感器32和第一传感器31的感应原理相同，只是这里的第二感应环320和第二触头321之间的距离变化是通过转动实现的，所以，需要在第二感应环320上设置一个或多个感应点，通过感应点与第二触头321之间距离的变化来实现动臂20与塔身10之间转动动作的感应。

请参照图4所示，第三传感器33设置于载物小车21且用于感应载物小车21相对于动臂20的滑动动作。第三传感器33的有效感应动作也是在第一传感器31感应到塔吊超载的情况开始的，当第一传感器31感应到塔吊的超载情况的时候，会触发第三传感器33的感应工作，而第三传感器33感应的是载物小车21是否相对于动臂20在活动，并将该信息反馈给控制主机50。在本实施例中，上述的第三传感器33包括相互匹配的感应条330和第三触头331，感应条330沿动臂20的长度方向设置，通常情况下，感应条330的长度与小车在动臂20上的运动轨迹长度相同，第三触头331固定设置于载物小车21，当第三传感器33接收到第一传感器31的超载信号时，开始运转，当载物小车21在动臂20上滑动时，感应条330和第三触头331相互错开，此时第三传感器33会将载物小车21的活动信号反馈至控制主机50，由控制主机50进行下一步的处理。

第三传感器33与第二传感器32的感应原理相同，只是，这里是需要在感应条330上设置一个或多个感应点，通过感应点和第三触头331之间距离的变化来感知载物小车21的运动。

如图1所示，锁定装置40包括第一锁定件41和第二锁定件42，第一锁定件41固定于塔身10且与动臂20对应，第二锁定件42固定于载物小车21，第一锁定件41和第二锁定件42均与控制主机50电连接，且控制主机50用于控制第一锁定件41和第二锁定件42的启动，当塔吊正常工作的时候，锁定装置40保持静默状态，当发生超载情况的时候控制主机50可以控制锁定装置40，将塔吊锁死，避免超载时的违规操作。

请参照图5所示，在本实施例中，上述的第一锁定件41包括滑动环410、第一活塞缸411以及多个定位柱412，第一活塞缸411是用于将滑动环410和定位柱412沿塔身10的长度方向推动。第一活塞缸411可以是气缸或者油缸，也可以将第一活塞缸411用电动推杆进行替代。

第一活塞缸411与控制主机50电连接，控制主机50对第一锁定件41的控制是通过控制第一活塞缸411实现的。塔身10设置有与滑动环410相匹配的滑轨，滑动环410套设于塔身10，并且滑动环410可以在滑轨上滑动，定位柱412与滑动环410固定连接，且多个定位柱412构建为用于限制动臂20转动的卡接部413，卡接部413与动臂20相匹配，具体的，卡接部413的包络空间大于动臂20的截面面积，当需要限制动臂20的转动时，卡接部413与动臂20卡接，此时，其中两根定位柱412相互靠近的一侧与动臂20的侧壁贴合，从而限制了动臂20的周向运动。这里的卡接部413可以将动臂20卡死，以使动臂20保持固定状态。第一活塞缸411固定连接于塔身10且用于推动滑动环410在滑轨上滑动。

需要说明的是，第一锁定件41的运转过程是这样实现的，首先第一传感器31感应到塔吊的超载数据，然后第一传感器31触发第二传感器32运转，第二传感器32对动臂20的回转动作进行监测，当动臂20相对于塔身10转动的时候，第二传感器32将该动作信息反馈至控制主机50，再由控制主机50发出指令，此时，第一活塞缸411推动定位柱412向动臂20的方向靠拢，并使卡接部413将动臂20卡死，使动臂20不能再进行正常的转动。可以有效的避免动臂20超载时的转动动作。

请参照图6所示，在本实施例中，上述的第二锁定件42包括制动件420、传动件421以及第二活塞缸422，第二锁定件42是针对载物小车21设置的，第二锁定件42可以将载物小车21固定在动臂20上。

制动件420包括至少两块并排设置的刹车片4200，刹车片4200用于与动臂20的表面抵紧，这里，可以在动臂20上设置与刹车片4200相匹配的刹车段，以增强制动件420的制动效果。

传动件421包括传动杆4210以及至少两根相互铰接的连接杆4211，其中一根连接杆4211的一端与其中一个刹车片4200连接，另一根连接杆4211的一端与另一个刹车片4200连接，连接杆4211的远离刹车片4200的一端设置有T型块4213，传动杆4210的一侧开设有与T型块4213相匹配的T型槽4212(如图7所示)，T型块4213可以在T型槽4212滑动内，T型块4213受到T型槽4212的限制，只能沿T型槽4212的长度方向运动，当然，连接杆4211的端部与传动杆4210也可以采用其他的滑动配合方式，例如，T型块4213设置成球形或者其他形状，而传动杆4210的长度方向上开设与该球形或者其他形状相匹配的槽，也可以实现连接杆4211和传动杆4210的滑动配合，传动杆4210的远离连接杆4211的一端与第二活塞缸422连接。

需要说明的是，第二锁定件42与载物小车21的连接点有两个，其中一个是两根连接杆4211的绞接点与载物小车21连接，另一个连接点是第二活塞缸422与载物小车21连接。

需要说明的是，这里的第二活塞缸422可以是气缸或者油缸，第二活塞缸422也可以是用电动推杆替代，第二活塞缸422推动或者是拉动传动杆4210运动的时候，两根连接杆4211之间的角度相互变化，此时两个刹车片4200之间的距离也发生变化，当需要进行载物小车21的制动时，第二活塞缸422拉动传动杆4210，使两个刹车片4200与动臂20上的刹车段抵紧，此时载物小车21相对于动臂20保持固定，也就使得在超载的情况下不能对载物小车21进行操作。

请参照图1所示，在本实施例中，报警装置60用于接收控制主机50的指令并发出报警信号，报警装置60为声光报警器，当报警装置60发出警报时，可以使安全管理者发现存在的安全隐患或者违规操作，并及时的进行制止。报警装置60还与监控系统信号连接，监控系统可以进行超载数据的记录，可以起到一定的警示作用，如果发生了安全事故，也可以为事故的调查提供资料。

在本实施例中，上述断路装置70设置于塔式起重机的电源箱中，断路装置70分别与电源以及控制主机50电连接，断路装置70用于接收控制主机50发出的断路信号并将电源断开。

具体而言，控制主机50除了通过控制锁定装置40对塔吊进行锁定操作，还可以通过控制断路装置70将塔吊的电源断开，使操作者不能进行超载操作，当然，当塔吊的电源断开后，动臂20和载物小车21在外力或者自身重力的作用下，还是会发生移动，上述的锁定装置40同样可以发挥作用，将塔吊完全锁死，避免出现安全隐患。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (5)

1.一种具有过载锁定装置的塔式起重机，包括塔身(10)和动臂(20)，动臂(20)与塔身(10)转动连接，动臂(20)上设置有能移动的载物小车(21)，其特征在于，该塔式起重机还包括感应装置(30)、锁定装置(40)和控制主机(50)；

感应装置(30)包括第一传感器(31)、第二传感器(32)和第三传感器(33)，第一传感器(31)、第二传感器(32)和第三传感器(33)均与控制主机(50)电连接，第一传感器(31)和第二传感器(32)均固定于塔身(10)且与动臂(20)对应，第一传感器(31)用于感应动臂(20)的上扬幅度，第二传感器(32)用于感应动臂(20)相对于塔身(10)的回转动作，第三传感器(33)设置于载物小车(21)且用于感应载物小车(21)相对于动臂(20)的滑动动作；

锁定装置(40)包括第一锁定件(41)和第二锁定件(42)，第一锁定件(41)固定于塔身(10)且与动臂(20)对应，第二锁定件(42)固定于载物小车(21)，第一锁定件(41)和第二锁定件(42)均与控制主机(50)电连接，且控制主机(50)用于控制第一锁定件(41)和第二锁定件(42)的启动。

2.根据权利要求1所述的具有过载锁定装置的塔式起重机，其特征在于，第一传感器(31)包括相互匹配的第一感应环(310)和第一触头(311)，第一感应环(310)套设于塔身(10)，第一触头(311)固定于动臂(20)的与第一感应环(310)对应的一侧。

3.根据权利要求2所述的具有过载锁定装置的塔式起重机，其特征在于，第二传感器(32)包括相互匹配的第二感应环(320)和第二触头(321)，第一感应环(310)与第二感应环(320)分别位于动臂(20)相对的两侧，第二感应环(320)套设于塔身(10)，第二触头(321)设置于动臂(20)的远离第一触头(311)的一侧。

4.根据权利要求1所述的具有过载锁定装置的塔式起重机，其特征在于，第一锁定件(41)包括滑动环(410)、第一活塞缸(411)以及多个定位柱(412)，第一活塞缸(411)与控制主机(50)电连接，塔身(10)设置有与滑动环(410)相匹配的滑轨，滑动环(410)滑动套设于塔身(10)且与滑轨滑动配合，定位柱(412)与滑动环(410)固定连接，且多个定位柱(412)构建为用于限制动臂(20)转动的卡接部(413)，第一活塞缸(411)固定连接于塔身(10)且用于推动滑动环(410)在滑轨上滑动。

5.根据权利要求1所述的具有过载锁定装置的塔式起重机，其特征在于，第二锁定件(42)包括制动件(420)、传动件(421)以及第二活塞缸(422)，制动件(420)包括至少两块并排设置的刹车片(4200)，刹车片(4200)用于与动臂(20)的表面抵紧，传动件(421)包括传动杆(4210)以及至少两根相互铰接的连接杆(4211)，其中一根连接杆(4211)的一端与其中一个刹车片(4200)连接，另一根连接杆(4211)的一端与另一个刹车片(4200)连接，连接杆(4211)的远离刹车片(4200)的一端设置有T型块，传动杆(4210)的一侧开设有与T型块相匹配的T型槽，T型块活动嵌设于T型槽内，传动杆(4210)的远离连接杆(4211)的一端与第二活塞缸(422)连接。