CN115432575B - 检测装置及包括该装置的塔吊起升机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测装置及包括该装置的塔吊起升机构，检测装置包括控制单元、检测标记物、水平标记物和追踪摄像系统；检测标记物设置在吊钩横梁上，作为追踪摄像系统的追踪目标物；水平标记物设置在吊钩横梁上，处于追踪摄像系统的拍摄范围内；追踪摄像系统追踪检测标记物并将摄像数据传递给控制单元，追踪摄像系统设置在塔吊上；控制单元接收追踪摄像系统实时图像数据，控制追踪摄像系统追踪目标物，将拍摄到的水平标记物与控制单元内预设的水平度基准进行比对，根据比对结果实时调整起升机构两个卷筒的运行速度。该检测装置及包括该装置的塔吊起升机构解决了现有技术中吊钩横梁的水平度通过无线传输造成信号衰减等缺陷易引起较大安全隐患的难题。

Description

检测装置及包括该装置的塔吊起升机构

技术领域

本发明涉及智能塔吊技术领域，具体涉及一种检测装置及包括该装置的塔吊起升机构。

背景技术

在塔式起重机的设计中，为了能使起升机构的吊重能力增加，容绳量增大，在起升机构中设置两套起升单元，每套起升单元包括一套驱动机构和一个卷筒，两个卷筒上的两套绳索分别连接吊钩横梁的一端，能够适应起升高度高、起重量重的情况，另外，当一套起升单元发生故障需要检修时，将吊钩横梁和该套起升单元中的滑轮组拆卸掉，使用另一套起升单元仍能工作，并不会影响塔机的使用。但是，这种双驱动双卷筒结构的塔吊在工作时尤其是在起吊重物时容易发生倾斜，吊钩在运行过程中不能处于相对水平位置有可能会发生吊重滑钩的安全隐患，这就要求两个卷筒的转动是同步的。中国发明专利CN102030273A曾公开一种塔式起重机及其起升机构及该起升机构的调平方法，包括第一起升单元，包括第一驱动机构和第一卷筒，第一驱动机构驱动第一卷筒的转动；第二起升单元，包括第二驱动机构和第二卷筒，第二驱动机构驱动第二卷筒的转动；起吊组件，具有吊钩横梁和设置在吊钩横梁下方的吊钩，其中，第一卷筒上的第一绳索从第一卷筒伸出，连接至吊钩横梁的一端；第二卷筒上的第二绳索从第二卷筒伸出，连接至吊钩横梁的另一端。该专利提供一种吊重较大、容绳量较高的塔式起重机的起升机构；同时提供一种相对于塔式起重机的平衡臂平衡的塔式起重机的起升机构及一种双驱动、双卷筒且能够可靠调平的塔式起重机的起升机构。在对吊钩横梁的水平检测方面，存在着以下缺点：1、针对第一检测单元，该专利中也明确提出由于通过线缆传输倾斜角数据(即水平度信号)不仅使合理布线变得极为困难，长距离的传输也会使传感器信号大幅度衰减，从而造成安全隐患，该发明人其实已经意识到此种检测方式存在缺陷，但无有效的解决方式；2、该申请中，为了补足第一检测单元的不足，设置了第二检测单元，通过检测换向滑轮的转动速度来间接确定吊钩衡量的水平，但该方案未充分考虑塔吊的工况，高空震动和换向滑轮、感应块、接近开关等的加工安装误差都会使得检测结果失真或失稳；3、第三检测单元则是用目测的方式来确定吊钩的水平，较为落后，不仅对操作人员的视力提出了极大要求，同时这种操作方式也增加了安全隐患。本申请旨在克服上述不足之处，提供一种切实可行、安全系数更高的检测装置及包括该检测装置的塔吊起升机构、包括该起升机构的塔吊。

发明内容

本发明提出一种检测装置及包括该装置的塔吊起升机构，以解决现有技术中吊钩横梁的水平度通过无线传输造成信号衰减等缺陷易引起较大安全隐患的难题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种检测装置，用于塔吊起升机构中吊钩横梁的水平度检测，包括控制单元、检测标记物、水平标记物和追踪摄像系统；

检测标记物设置在吊钩横梁上，作为追踪摄像系统的追踪目标物；

水平标记物设置在吊钩横梁上，处于追踪摄像系统的拍摄范围内；

追踪摄像系统追踪检测标记物并将摄像数据传递给控制单元，所述追踪摄像系统设置在塔吊上；

控制单元接收追踪摄像系统实时图像数据，控制追踪摄像系统追踪目标物，将拍摄到的水平标记物与控制单元内预设的水平度基准进行比对，根据比对结果实时调整起升机构两个卷筒的运行速度。

如上所述的一种检测装置，还设置有显示装置，所述显示装置设置在塔吊的驾驶室内，用于显示吊钩横梁上的水平标记物的实时图像、经过控制单元比对后的结果及起升机构卷筒实时运行情况。

如上所述的一种检测装置，其特征在于，所述显示装置为触摸屏式可编程控制器，控制单元集成在触摸屏式可编程控制器内。

一种塔吊起升机构，包括由权利要求1-3中任一项所述的检测装置。

如上所述的一种塔吊起升机构，还包括第一辅助检测装置，所述第一辅助检测装置包括编码器一和编码器二，所述编码器一和编码器二分别通过联轴器一和联轴器二与换向滑轮一和换向滑轮二的中心轴连接，编码器一和编码器二和控制单元通信连接。

如上所述的一种塔吊起升机构，还包括第二辅助检测装置，所述第二辅助检测装置包括撞块一、弹簧一、连杆一、放大杆一、固定支点一、导向装置一、接近开关一、撞块二、弹簧二、连杆二、放大杆二、固定支点二、导向装置二和接近开关二；

撞块一固定在换向滑轮一的侧面，连杆一可左右滑动的安装在换向滑轮一外侧面旁，连杆一的外端部与放大杆一的一端铰接，放大杆一的中间部位铰接在固定支点一上，固定支点一与连杆一的外端部与放大杆一的一端铰接点的距离小于固定支点一与放大杆一的另一端的距离，放大杆一设置有导向装置一，在放大杆一的另一端设置有接近开关一，在连杆一上设置有始终向内侧的弹性力；

撞块二固定在换向滑轮二的侧面，连杆二可左右滑动的安装在换向滑轮二外侧面旁，连杆二的外端部与放大杆二的一端铰接，放大杆二的中间部位铰接在固定支点二上，固定支点二与连杆二的外端部与放大杆二的一端铰接点的距离小于固定支点二与放大杆二的另一端的距离，放大杆二设置有导向装置二，在放大杆二的另一端设置有接近开关二，在连杆二上设置有始终向内侧的弹性力。

如上所述的一种塔吊起升机构，所述连杆一和连杆二的弹性力分别由弹簧一和弹簧二提供。

如上所述的一种塔吊起升机构，在连杆一和连杆二的内端部设置有滚轮，撞块一和撞块二与换向滑轮一和换向滑轮二的侧面设置有从缓冲圆滑过渡面。

本发明的有益效果在于：

1.本发明的检测装置，解决了现有技术中吊钩横梁的水平度通过无线传输造成信号衰减等缺陷易引起较大安全隐患的难题。

2.本发明的塔吊起升机构，通过第一辅助检测装置和第二辅助检测装置解决了由于高空震动和换向滑轮、感应块、接近开关等的加工安装误差都会使得检测结果失真或失稳问题。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例的一种检测装置的组成示意图。

图2为本发明实施例的第一辅助检测装置的结构示意图。

图3为本发明实施例的第二辅助检测装置的结构示意图。

图4为图3中A处的另一种实施方式的结构示意图。

图5为图4中B向视图。

图中各附图标记所代表的组件为：

换向滑轮一1，换向滑轮二2，检测装置100，控制单元101，检测标记物102，水平标记物103，追踪摄像系统104，第一辅助检测装置200，编码器一201，编码器二202，联轴器一203，联轴器二204，第二辅助检测装置300，撞块一301，撞块二302，弹簧一303，弹簧二304，连杆一305，滚轮3051，连杆二306，放大杆一307，放大杆二308，固定支点一309，固定支点二310，导向装置一311，导向装置二312，接近开关一313，接近开关二314。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参见图1，一种检测装置，用于塔吊起升机构中吊钩横梁的水平度检测，包括控制单元101、检测标记物102、水平标记物103和追踪摄像系统104；

检测标记物102设置在吊钩横梁上，作为追踪摄像系统104的追踪目标物；

水平标记物103设置在吊钩横梁上，处于追踪摄像系统104的拍摄范围内；

追踪摄像系统104追踪检测标记物并将摄像数据传递给控制单元101，所述追踪摄像系统104设置在塔吊上；

控制单元101接收追踪摄像系统104实时图像数据，控制追踪摄像系统104追踪目标物，将拍摄到的水平标记物与控制单元101内预设的水平度基准进行比对，根据比对结果实时调整起升机构两个卷筒的运行速度；

该装置中，需要通信或电力供应的追踪摄像系统104和控制单元101均可设置在容易布线的地方，不存在现有技术中由于通过线缆传输倾斜角数据(即水平度信号)不仅使合理布线变得极为困难，长距离的传输也会使传感器信号大幅度衰减，从而造成较大安全隐患的情况；

在一个实施例中，检测标记物102和水平标记物103可以为同一个物品，如在吊钩横梁上设置便于追踪摄像系统104识别的长水平条状物。

在一个实施例中，追踪摄像系统104选用市面上具有追踪摄像功能的摄像头，检测标记物102和水平标记物103可根据具体选用型号的摄像头设置，同时随着吊钩横梁与摄像头距离的远近，在控制单元101中可以设置摄像头的焦距随着距离变化以保证水平标记物103被摄图像中的大小保持在所需状态。

优选地，还设置有显示装置，所述显示装置设置在塔吊的驾驶室内，用于显示吊钩横梁上的水平标记物103的实时图像、经过控制单元101比对后的结果及起升机构卷筒实时运行情况。

进一步地，所述显示装置为触摸屏式可编程控制器，控制单元101集成在触摸屏式可编程控制器内。

一种塔吊起升机构，包括检测装置100。

如图2所示，进一步地，塔吊起升机构还包括第一辅助检测装置200，所述第一辅助检测装置200包括编码器一201和编码器二202，所述编码器一201和编码器二202分别通过联轴器一203和联轴器二204与换向滑轮一1和换向滑轮二2的中心轴连接，编码器一201和编码器二202和控制单元101通信连接，第一辅助检测装置200通过直接检测换向滑轮中心的转动来确定卷筒的运行速度，比现有技术中更加精确。

在另一个实施例中，如图3-图5所示，一种塔吊起升机构还包括第二辅助检测装置300，所述第二辅助检测装置300包括撞块一301、弹簧一303、连杆一305、放大杆一307、固定支点一309、导向装置一311、接近开关一313、撞块二302、弹簧二304、连杆二306、放大杆二308、固定支点二310、导向装置二312和接近开关二314；

撞块一301固定在换向滑轮一1的侧面，连杆一305可左右滑动的安装在换向滑轮一1外侧面旁，连杆一305的外端部与放大杆一307的一端铰接，放大杆一307的中间部位铰接在固定支点一309上，固定支点一309与连杆一305的外端部与放大杆一307的一端铰接点的距离小于固定支点一309与放大杆一307的另一端的距离，放大杆一307设置有导向装置一311，在放大杆一307的另一端设置有接近开关一313，在连杆一305上设置有始终向内侧的弹性力；导向装置一311与放大杆一307的外形相配合，给放大杆一307提供沿直面运动的约束，如放大杆一307的截面为直面，导向装置一311为设置有与放大杆一307厚度一致内档的装置，放大杆一307只能在内档里沿直面运动。

撞块二302固定在换向滑轮二2的侧面，连杆二306可左右滑动的安装在换向滑轮二2外侧面旁，连杆二306的外端部与放大杆二308的一端铰接，放大杆二308的中间部位铰接在固定支点二310上，固定支点二310与连杆二306的外端部与放大杆二308的一端铰接点的距离小于固定支点二310与放大杆二308的另一端的距离，放大杆二308设置有导向装置二312，在放大杆二308的另一端设置有接近开关二314，在连杆二306上设置有始终向内侧的弹性力。

进一步地，所述连杆一305和连杆二306的弹性力分别由弹簧一303和弹簧二304提供。

优选地，在连杆一305和连杆二306的内端部设置有滚轮，如连杆一305上设置有滚轮3051，撞块一301和撞块二302与换向滑轮一1和换向滑轮二2的侧面设置有从缓冲圆滑过渡面。

连杆的内端面在弹性力的作用下始终是紧贴这换向滑轮的外侧面的，当连杆的内端面与撞块接触时，撞块会将连杆向外侧顶开，连杆带动放大杆绕着固定支点转动，使得放大杆另一端从接近开关的检测范围外进入检测范围内，通过放大杆和导向装置可以将撞块的微小起伏平稳的传递给接近开关，从而使得检测信号更加精确、稳定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种塔吊起升机构，其特征在于，包括检测装置（100）、第一辅助检测装置（200）和第二辅助检测装置（300），所述检测装置（100）用于塔吊起升机构中吊钩横梁的水平度检测，其包括控制单元（101）、检测标记物（102）、水平标记物（103）和追踪摄像系统（104）；

检测标记物（102）设置在吊钩横梁上，作为追踪摄像系统（104）的追踪检测标记物；

水平标记物（103）设置在吊钩横梁上，处于追踪摄像系统（104）的拍摄范围内；

追踪摄像系统（104）追踪检测标记物并将摄像数据传递给控制单元（101），所述追踪摄像系统（104）设置在塔吊上；

控制单元（101）接收追踪摄像系统（104）实时图像数据，控制追踪摄像系统（104）追踪检测标记物，将拍摄到的水平标记物与控制单元（101）内预设的水平度基准进行比对，根据比对结果实时调整起升机构两个卷筒的运行速度；

所述第一辅助检测装置（200）包括编码器一（201）和编码器二（202），所述编码器一（201）和编码器二（202）分别通过联轴器一（203）和联轴器二（204）与换向滑轮一（1）和换向滑轮二（2）的中心轴连接，编码器一（201）和编码器二（202）和控制单元（101）通信连接；

所述第二辅助检测装置（300）包括撞块一（301）、弹簧一（303）、连杆一（305）、放大杆一（307）、固定支点一（309）、导向装置一（311）、接近开关一（313）、撞块二（302）、弹簧二（304）、连杆二（306）、放大杆二（308）、固定支点二（310）、导向装置二（312）和接近开关二（314）；

撞块一（301）固定在换向滑轮一（1）的侧面，连杆一（305）可左右滑动的安装在换向滑轮一（1）外侧面旁，连杆一（305）的外端部与放大杆一（307）的一端铰接，放大杆一（307）的中间部位铰接在固定支点一（309）上，固定支点一（309）与连杆一（305）的外端部与放大杆一（307）的一端铰接点的距离小于固定支点一（309）与放大杆一（307）的另一端的距离，放大杆一（307）设置有导向装置一（311），在放大杆一（307）的另一端设置有接近开关一（313），在连杆一（305）上设置有始终向内侧的弹性力；

撞块二（302）固定在换向滑轮二（2）的侧面，连杆二（306）可左右滑动的安装在换向滑轮二（2）外侧面旁，连杆二（306）的外端部与放大杆二（308）的一端铰接，放大杆二（308）的中间部位铰接在固定支点二（310）上，固定支点二（310）与连杆二（306）的外端部与放大杆二（308）的一端铰接点的距离小于固定支点二（310）与放大杆二（308）的另一端的距离，放大杆二（308）设置有导向装置二（312），在放大杆二（308）的另一端设置有接近开关二（314），在连杆二（306）上设置有始终向内侧的弹性力。

2.根据权利要求1所述的一种塔吊起升机构，其特征在于，还设置有显示装置，所述显示装置设置在塔吊的驾驶室内，用于显示吊钩横梁上的水平标记物（103）的实时图像、经过控制单元（101）比对后的结果及起升机构卷筒实时运行情况。

3.根据权利要求2所述的一种塔吊起升机构，其特征在于，所述显示装置为触摸屏式可编程控制器，控制单元（101）集成在触摸屏式可编程控制器内。

4.根据权利要求1所述的一种塔吊起升机构，其特征在于，所述连杆一（305）和连杆二（306）的弹性力分别由弹簧一（303）和弹簧二（304）提供。

5.根据权利要求1所述的一种塔吊起升机构，其特征在于，在连杆一（305）和连杆二（306）的内端部设置有滚轮，撞块一（301）和撞块二（302）与换向滑轮一（1）和换向滑轮二（2）的侧面设置有从缓冲圆滑过渡面。