CN113753761A - 一种带有主副起重系统的塔机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种带有主副起重系统的塔机，包括主起重系统、副起重系统，所述主起重系统包括主起升装置和主牵引装置，副起重系统包括副起升装置和副牵引装置，所述副起重系统的设计参数为主起重系统的一半，所述设计参数包括起升电机功率、变频器功率、钢丝绳线径，主起升电机与副起升电机的额定转速、卷筒直径一致。本发明通过设置主、副双起重系统，使得主、副双起重系统各自负责不同重量的起重工作，并且可以通过主、副双起重系统的协同控制来独自完成塔机与起重机配合才能完成的工作。

Description

一种带有主副起重系统的塔机
技术领域
本发明涉及建筑机械领域，具体涉及一种带有主副起重系统的塔机。
背景技术
现有塔机有许多无法完成的工况，比如吊装大面积、长度吊物时，往往需要借助地面起重机来一起完成吊装，而地面起重机来协助完成时又往往因为不能同步协同工作而效率低下；塔机同一工况下吊物的重量经常参差不齐，低倍率吊钩有效率但吊重有限，高倍率吊钩虽然提高了吊重能力但是效率低下，若需要频繁更换倍率费时费人工；还有一些吊装工作比如钢水、混泥土，需要吊至目标地时塔机自行完成倒泄工作，此种情况本发明的主副吊钩便能顺利完成，主副吊钩使水、土的容器水平为了不让水、土等溢出，卸时操作主或副的单一吊钩使容器内的物体顺利倒出，故发明此系统。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供了一种带有主副起重系统的塔机，通过设置主、副双起重系统，使得主、副双起重系统各自负责不同重量的起重工作，并且可以通过主、副双起重系统的协同控制来独自完成塔机与起重机配合才能完成的工作。
本发明采用以下技术方案：
一种带有主副起重系统的塔机，包括主起重系统、副起重系统，所述主起重系统包括主起升装置和主牵引装置，副起重系统包括副起升装置和副牵引装置；所述主起升装置包括设置于平衡臂上的主起升电机，所述主起升电机通过钢丝绳绕过起升主滑轮组、主小车并连接于主吊钩上；主牵引装置包括设置于起重臂上的主牵引电机，所述主牵引电机两端出绳，一端钢丝绳绕过主臂根部滑轮后固定于主小车上，另一端钢丝绳绕过牵引主滑轮组、主臂端节滑轮、连接于主小车另一侧的棘轮储绳卷筒上；所述副起升装置包括设置于平衡臂上的副起升电机，所述副起升电机通过钢丝绳绕过起升副滑轮组、副小车并连接于副吊钩上；副牵引装置包括设置于起重臂上的副牵引电机，所述副牵引电机两端出绳，一端钢丝绳绕过副臂根部滑轮后固定于副小车上，另一端钢丝绳绕过牵引副滑轮组、副臂端节滑轮、连接于主小车另一侧的棘轮储绳卷筒上；所述副起重系统的设计参数为主起重系统的一半，所述设计参数包括起升电机功率、变频器功率、钢丝绳线径，主起升电机与副起升电机的额定转速、卷筒直径一致。
作为优选，主起升电机的卷筒为上出绳设置，副起升电机的卷筒为下出绳设置。
作为优选，起升主滑轮组上设有主重量传感器，起升副滑轮组上设有副重量传感器。
作为优选，主牵引电机的卷筒应为下出绳设置，副牵引电机的卷筒应为上出绳设置。
作为优选，主小车上、朝向副小车的一侧设有接近开关或者副小车上朝向主小车的一侧设有接近开关，所述接近开关电性连接PLC控制器。
作为优选，所述主吊钩为4倍率设置，副吊钩为2倍率设置。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明通过设置主、副双起重系统，使得主、副双起重系统各自负责不同重量的起重工作，由于主吊钩为4倍率设置，副吊钩为2倍率设置，当吊装轻吊物时使用副吊钩起重，吊装重物时使用主吊钩起重。
2、同时，本发明还可以通过主、副双起重系统的协同控制来独自完成塔机与起重机配合才能完成的工作，在使用时，只要控制主起升电机的频率为副起升电机的两倍即可实现主、副双起重系统的协同控制。
附图说明
图1为塔机的结构示意图。
图2为图1的A部局部放大图。
图3为图1的B部局部放大图。
图4为图1的C部局部放大图。
图5为图1的D部局部放大图。
图6为主起升装置的原理示意图。
图7为副起升装置的原理示意图。
图8为主牵引装置的原理示意图。
图9为副牵引装置的原理示意图。
图10为回转、变幅切换电路图。
图11为塔机的连接电路示意图。
图12为显示屏的操作界面图。
图中，主起重系统1、主起升装置11、主起升电机111、主小车112、主吊钩113、主牵引装置12、主牵引电机121、主臂根部滑轮122、主臂端节滑轮123、副起重系统2、副起升装置21、副起升电机211、副小车212、副吊钩213、副牵引装置22、副牵引电机221、副臂根部滑轮222、副臂端节滑轮223、平衡臂3、起重臂4、钢丝绳5。
具体实施方式
为了便于理解本发明技术方案，以下结合附图与具体实施例进行详细说明。
实施例1
如图1-12所示，一种带有主副起重系统的塔机，包括主起重系统1、副起重系统2，所述主起重系统1包括主起升装置11和主牵引装置12，副起重系统2包括副起升装置21和副牵引装置22；
所述主起升装置11包括设置于平衡臂3上的主起升电机111，所述主起升电机111通过钢丝绳5绕过起升主滑轮组、主小车112并连接于主吊钩113上；
主牵引装置12包括设置于起重臂4上的主牵引电机121，所述主牵引电机121两端出绳，一端钢丝绳5绕过主臂根部滑轮122后固定于主小车112上，另一端钢丝绳5绕过牵引主滑轮组、主臂端节滑轮123、连接于主小车112另一侧的棘轮储绳卷筒上；
所述副起升装置21包括设置于平衡臂3上的副起升电机211，所述副起升电机211通过钢丝绳5绕过起升副滑轮组、副小车212并连接于副吊钩213上；
副牵引装置22包括设置于起重臂4上的副牵引电机221，所述副牵引电机221两端出绳，一端钢丝绳5绕过副臂根部滑轮222后固定于副小车212上，另一端钢丝绳5绕过牵引副滑轮组、副臂端节滑轮223、连接于主小车212另一侧的棘轮储绳卷筒上；
所述副起重系统2的设计参数为主起重系统1的一半，所述设计参数包括起升电机功率、变频器功率、钢丝绳线径，主起升电机111与副起升电机211的额定转速、卷筒直径一致。
现有塔机的吊钩是2、4倍率切换设置，一般切换方法为吊钩吊至地面，然后地面人员对销轴、夹板进行更改或者重新穿绕钢丝绳，操作十分繁琐，而此系统可绕省去费时费力的频繁更换倍率工作。本发明通过设置主起重系统1、副起重系统2，使得主起重系统1、副起重系统2各自负责不同重量的起重工作，由于主吊钩为4倍率设置，副吊钩为2倍率设置，2倍率的起升速度是4倍率的两倍，但是起重量是4倍率的一半，当吊装轻吊物时使用副吊钩起重，吊装重物时使用主吊钩起重。
同时，本发明还可以通过主起重系统1、副起重系统2的协同控制来独自完成塔机与起重机配合才能完成的工作，在使用时，只要控制主起升电机的频率为副起升电机的两倍即可实现主、副双起重系统的协同控制。
例如，比如吊装大面积、长度吊物时，现有技术往往需要借助地面起重机来一起完成吊装，而地面起重机来协助完成时又往往因为不能同步协同工作而效率低下；塔机同一工况下吊物的重量经常参差不齐，低倍率吊钩有效率但吊重有限，高倍率吊钩虽然提高了吊重能力但是效率低下，若需要频繁更换倍率费时费人工；还有一些吊装工作比如钢水、混泥土，需要吊至目标地时塔机自行完成倒泄工作，此种情况本发明便能顺利完成，主、副双起重系统使水、土的容器水平为了不让水、土等溢出，卸时操作主吊钩113或者副吊钩213使容器内的物体顺利倒出。
为防止主起升电机111和副起升电机211的钢丝绳5干涉，主起升电机111的卷筒为上出绳设置，副起升电机211的卷筒为下出绳设置。
为防止主牵引电机121和副牵引电机221的钢丝绳5干涉，主牵引电机121的卷筒应为下出绳设置，副牵引电机221的卷筒应为上出绳设置。
如图5所示，主臂根部滑轮122和副臂根部滑轮222为主上副下设置，即主臂根部滑轮122位于副臂根部滑轮222上方，主要用于防止干涉。
起升主滑轮组上设有主重量传感器，起升副滑轮组上设有副重量传感器。如图12所示，根据公式：G(力)＝m(重量)*g(重力加速度)，力矩＝力*力臂，其中g已知，m为主、副重量传感器的值，力臂为幅度即牵引编码器的值，PLC控制器可分别计算出主、副力矩值，总力矩值＝主力矩值+副力矩值，显示屏可时时显示当前总力矩值，当总力矩>＝80％额定力矩时显示屏预警灯亮，总力矩＝100％额定力矩时力矩报警灯亮，预警、报警都有蜂鸣器提示，超力距对各电机的限制与现有塔机一致。
主小车112上、朝向副小车212的一侧设有接近开关或者副小车212上朝向主小车112的一侧设有接近开关，所述接近开关电性连接PLC控制器。接近开关的有效检测距离2米为佳，是为了防止主小车112与副小车212相撞，当主小车112与副小车212距离小于2米时，PLC控制器发送命令使主小车112与副小车212制动，显示屏增加防小车碰撞取消键，当特殊工况，比如拆装机时驾驶员按下此键，防碰撞功能无效，即当主小车112与副小车212距离小于2米时，PLC控制器不会发送命令使主小车112与副小车212制动。
当副起重系统2闲置时，副小车212收于起重臂4根部，可以防止主小车112与副小车212相互影响，减小彼此的可运动长度。主小车(112)有前后各一对滑轮以及一吊篮(吊篮用于检修人员在起重臂工作时乘坐)，副小车212前后滑轮间距应是主小车112的一半并取消吊篮。
主起重系统1、副起重系统2通过显示屏和手柄控制，且显示屏控制优先级高于手柄控制。当显示屏和手柄同时操作时，PLC控制器判断显示屏优先级高于手柄，以免发生冲突。如图10所示，X0为回转、副变幅切换按钮输入信号，X1、X2、X3为回转档位输入信号，X4、X5、X6为变幅档位输入信号，K1为输出继电器，H1为回转指示灯，H2为副变幅指示灯。
控制逻辑：当X0不得电，PLC逻辑判断回转输入有效即X1、X2、X3输入有效，X4、X5、X6输入无效,输出K1不得电，H1回转指示灯得电；当X0得电，PLC逻辑判断副变幅输入有效即X4、X5、X6输入有效，X1、X2、X3输入无效，输出K1得电，H2副变幅指示灯得电。
现有塔吊的左手柄前后、左右操作分别是变幅、回转控制，右手柄前后操作为起升控制。本发明中增加回转、副变幅切换按钮，左扶手箱增加回转灯、主小车灯使驾驶员便于识别，现功能是左、右手柄前后操作分别为副、主起升控制，左手柄左右操作为回转和副变幅切换，右手柄左右操作为主变幅控制。
如图12所示，为使驾驶员利用主吊钩113、副吊钩213同步操作的平稳性，显示屏增加主吊钩113、副吊钩213的高度值，主小车112、副小车212幅度值显示，同步操作前驾驶员可观察吊物再参考主副值的差别，若需要单项调整可操作单项手柄，分别增加主起升电机111、副起升电机211、主小车112、副小车212各档位的同步键和倍率切换键，例如，驾驶员想要起升2档同步，首先确认主吊钩113、副吊钩213的倍率并输入实际值(默认只能输入2、4，其余值无效)，确认好按下此栏的同步键，分三种情况：
一、主吊钩113、副吊钩213倍率相同则PLC控制器会同时发送2档起升频率指令给变频器使其给定相同频率给主、副起升电机使其以相同速度运行；
二、主、副吊钩倍率分别为4、2，则PLC控制器会发送2档起升频率给主起升电机的变频器，发送1/2的2档起升频率给副起升电机的变频器，使主副电机速度差一倍以达到主、副吊钩速度一致；
三、主副吊钩倍率分别为2、4，则变频器频率与情况二相反。
同时，增加紧急停止键，按下此键主、副起升电机和主、副变幅电机均停止。按前文所述增加总力矩、主力矩、副力矩、80％力矩预警、100％力矩报警显示。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围以权利要求所限定的范围为准，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内做出的若干改进和润饰，也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种带有主副起重系统的塔机，其特征在于，包括主起重系统(1)、副起重系统(2)，所述主起重系统(1)包括主起升装置(11)和主牵引装置(12)，副起重系统(2)包括副起升装置(21)和副牵引装置(22)；
所述主起升装置(11)包括设置于平衡臂(3)上的主起升电机(111)，所述主起升电机(111)通过钢丝绳(5)绕过起升主滑轮组、主小车(112)并连接于主吊钩(113)上；
主牵引装置(12)包括设置于起重臂(4)上的主牵引电机(121)，所述主牵引电机(121)两端出绳，一端钢丝绳(5)绕过主臂根部滑轮(122)后固定于主小车(112)上，另一端钢丝绳(5)绕过牵引主滑轮组、主臂端节滑轮(123)、连接于主小车(112)另一侧的棘轮储绳卷筒上；
所述副起升装置(21)包括设置于平衡臂(3)上的副起升电机(211)，所述副起升电机(211)通过钢丝绳(5)绕过起升副滑轮组、副小车(212)并连接于副吊钩(213)上；
副牵引装置(22)包括设置于起重臂(4)上的副牵引电机(221)，所述副牵引电机(221)两端出绳，一端钢丝绳(5)绕过副臂根部滑轮(222)后固定于副小车(212)上，另一端钢丝绳(5)绕过牵引副滑轮组、副臂端节滑轮(223)、连接于主小车(212)另一侧的棘轮储绳卷筒上；
所述副起重系统(2)的设计参数为主起重系统(1)的一半，所述设计参数包括起升电机功率、变频器功率、钢丝绳线径，主起升电机(111)与副起升电机(211)的额定转速、卷筒直径一致。
2.根据权利要求1所述的一种带有主副起重系统的塔机，其特征在于，主起升电机(111)的卷筒为上出绳设置，副起升电机(211)的卷筒为下出绳设置。
3.根据权利要求1所述的一种带有主副起重系统的塔机，其特征在于，起升主滑轮组上设有主重量传感器，起升副滑轮组上设有副重量传感器。
4.根据权利要求1所述的一种带有主副起重系统的塔机，其特征在于，主牵引电机(121)的卷筒应为下出绳设置，副牵引电机(221)的卷筒应为上出绳设置。
5.根据权利要求1所述的一种带有主副起重系统的塔机，其特征在于，主小车(112)上、朝向副小车(212)的一侧设有接近开关或者副小车(212)上朝向主小车(112)的一侧设有接近开关，所述接近开关电性连接PLC控制器。
6.根据权利要求1所述的一种带有主副起重系统的塔机，其特征在于，所述主吊钩(113)为4倍率设置，副吊钩(213)为2倍率设置。
7.根据权利要求1所述的一种带有主副起重系统的塔机，其特征在于，主起重系统(1)、副起重系统(2)通过显示屏和手柄控制，且显示屏控制优先级高于手柄控制。
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