CN118529611A - 具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法，包括包括起升高度保护法：实时监测主小车吊钩的高度H3和副小车吊钩的高度H4；当H3‑H4的绝对值大于高度允许偏差，则控制吊钩起升或下降速度快的吊钩减速或者控制吊钩起升或下降速度慢的吊钩加速。本发明的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法，在抬吊模式中，采用起升高度保护法，通过控制主小车和副小车吊钩的高度差，防止被吊装的物品发生倾斜，安全系数更高，可以有效地对起重设备及被吊装物进行保护。

Description

具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法。

背景技术

具有抬吊模式的双小车桥式起重机在进行抬吊作业时，为确保作业的安全性和效率，通常会采取以下保护方法：在抬吊过程中，确保两台起重机的负荷分配均匀，避免因负荷不均导致的起重机失衡或倾覆。确保起重机配备了必要的安全装置，如高度限位器、力矩限制器、防脱钩装置等，以防止过卷、超载和吊索具意外脱钩等事故的发生。

通过上述措施的综合应用，可以有效地保护双小车桥式起重机在抬吊模式下的作业安全，减少事故发生的风险。但还不足以保证具有抬吊模式的双小车桥式起重机在进行抬吊作业时吊装设备和被吊装物的安全。

发明内容

本发明提供了一种具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法，以解决上述问题中的至少一个。

根据本发明的一个方面，提供了一种具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法，双小车包括主小车和副小车，其中，包括起升高度保护法：实时监测主小车吊钩的高度H3和副小车吊钩的高度H4；当H3-H4的绝对值大于高度允许偏差，则控制吊钩起升或下降速度快的吊钩减速或者控制吊钩起升或下降速度慢的吊钩加速。

本发明的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法，在抬吊模式中，采用起升高度保护法，通过控制主小车和副小车吊钩的高度差，防止被吊装的物品发生倾斜，安全系数更高，可以有效地对起重设备及被吊装物进行保护。

在一些实施方式中，本发明还包括荷重保护法：分别对主小车和副小车的起升荷重进行实时监测；比对主小车的起升荷重G1与主小车的额定载荷，若主小车的起升荷重G1大于主小车的额定载荷，则主小车吊钩停止起升；比对副小车的起升荷重G2与副小车的额定载荷，若副小车的起升荷重G1大于副小车的额定载荷，则副小车吊钩停止起升；将主小车的起升荷重G1与副小车的起升荷重G2之和与起重机的额定载荷进行比对，若G1+G2大于起重机的额定载荷，则主小车和副小车吊钩均停止起升。荷重保护法同时兼顾主小车和副小车各自的荷重，以及两者相加是否超过起重机的额定载荷，安全系数更高。

在一些实施方式中，本发明还包括起升速度保护法：按公式(1)控制主小车和副小车起升机构的电机转速比，使两者起升速度保持速度一致；

其中：

n₁为主小车起升电机转速，d₁为主小车卷筒直径，i₁为主小车起升减速机(或含开式齿轮)速比，m₁为主小车起升滑轮组倍率；

n₂为副小车起升电机转速，d₂为副小车卷筒直径，i₂为副小车起升减速机(或含开式齿轮)速比，m₂为副小车起升滑轮组倍率。

在抬吊行走过程中，将主副小车的吊钩的起升速度距维持在误差范围内，可以防止被吊装的物品发生倾斜引起安全隐患。

在一些实施方式中，本发明的吊点距保护法包括实时监测主小车的行走距离S1和副小车的行走距离S2；当S1-S2的绝对值大于距离允许偏差，则控制速度快的小车减速或者控制速度慢的小车加速。

在一些实施方式中，本发明还包括行走速度保护法：按公式(2)控制主副小车的电机转速比，使其行走速度保持速度一致；

其中：

n₁为主小车行走电机转速，d₁为主小车车轮直径，i₁为主小车行走减速机(或含开式齿轮)速比；

n₂为副小车行走电机转速，d₂为副小车车轮直径，i₂为副小车行走减速机(或含开式齿轮)速比。在抬吊行走过程中，将主副小车的吊钩的吊点距维持在误差范围内，可以防止钢丝绳偏角过大引起安全隐患。

在一些实施方式中，本发明还包括吊钩组的减摇摆方法：在吊钩组顶部设置伸缩杆，伸缩杆的上部通过调心滚子轴承安装在伸缩杆安装座上；将所述伸缩杆安装座设于桥式起重机的小车架上；在以伸缩杆为圆心的圆周上均匀设置多个位移传感器，检测伸缩杆的位置，将伸缩杆的位移数据输出到控制装置；控制装置根据接收到的多个位移数据确定吊钩组的摆动方向，并向驱动装置输出驱动指令；驱动装置执行驱动指令，驱动桥式起重机的大车或小车减速或加速。吊钩组的减摇摆方法通过多个位移传感器监测吊钩组的摆动幅度，控制装置根据吊钩组的摆动幅度，控制对应方向的大车或小车的驱动装置减速或加速，可以减轻吊钩组的摆动。

在一些实施方式中，本发明的伸缩杆包括多个由外至内套设的伸缩节，最外侧的伸缩节包括上压板、钢管和下压板，内部每个伸缩节包括由上至下依次设置的上压板、滑动轴承、连接轴、钢管和下压板；在同一根伸缩节上，钢管与连接轴的下端固定连接，滑动轴承套设在连接轴外，上压板与连接轴的上端连接；滑动轴承的外径大于钢管的外径；上压板的外径小于滑动轴承的外径且大于滑动轴承的内径；下压板的内径与钢管的内径一致；下压板的下部连接有法兰圈，法兰圈的内径大于相邻的内侧的伸缩节的钢管的外径，小于相邻的内侧的伸缩节的滑动轴承的外径。

在一些实施方式中，本发明的相邻的伸缩节之间有间隙，内伸缩节上的滑动轴承与其相邻的外伸缩节的间隙小于钢管间的间隙，内伸缩节发生偏心或吊钩发生偏摆时，滑动轴承在相邻的外伸缩节的钢管内滑动。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的结构示意图；

图2为本发明一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的局部结构示意图；

图3为本发明一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的主吊钩与动滑轮组、定滑轮组和平衡轮，以及钢丝绳的缠绕的结构示意图；

图4为图3所示的桥式起重机的卷扬装置的钢丝绳在主吊钩组与动滑轮组、定滑轮组和平衡轮上的缠绕示意图；

图5为本发明一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法的防冲顶及导向结构示意图；

图6为图5所示的防冲顶及导向结构示意图；

图7为图6所示的导向板的安装结构示意图；

图8为图6所示的精导向和防冲顶结构示意图；

图9为本发明一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法的吊钩减摇摆结构的原理示意图；

图10、图11和图12为本发明另一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法的吊钩组减摇摆结构的示意图；

图13为本发明一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法的起升高度保护法的流程示意图；

图14为本发明一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法的荷重保护法的流程示意图；

图15为本发明一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法的小车行走距离保护法的流程示意图；

图16-18为本发明的一种实施方式的双小车桥式起重机的主小车的车架结构示意图。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等、逆时针和顺时针、正向和反向之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”，不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1-4示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法的结构。

参考图1-4所示，该桥式起重机可以用于对大吨位、大体量物体的抬吊，包括一个大车行走机构21和两个小车行走机构22(包括一个主小车221和一个副小车222)。

大车行走机构21整体呈长方框形，包括两根平行设置的桥架211和连接桥架211两端的端梁212，桥架211的两端与设置在岩锚梁上的第一轨道111滑动连接。大车行走机构21的桥架211两端底部设置有行走滚轮，行走滚轮经电动机驱动，大车行走机构21整体可以沿第一轨道111往复移动。

副小车222整体呈长方框形，包括两根平行设置的第一主梁251和第二主梁252，以及分别在两端连接第一主梁251和第二主梁252的两根副梁254。主小车221在副小车222的基础上还多了一根平行于第一主梁251和第二主梁252的支梁253。主小车221和副小车222两端分别与两根桥架211滑动连接，桥架211上设置有第二轨道112，副梁254的下部设置有与第二轨道112适配的滚轮。主小车221和副小车222的滚轮分别经电动机驱动，主小车221和副小车222可以分别沿大车行走机构21的桥架211往复移动。

副小车222的第一主梁251上设置有副卷扬机卷筒233(简称副卷筒233)，副卷扬机用于驱动副吊钩263上下移动，副吊钩263的额定载荷为100吨。

主小车221的第一主梁251上设置有主卷扬机卷筒231(简称主卷筒231)。两个定滑轮组241包括左定滑轮组2411和右定滑轮组2412，左定滑轮组2411、右定滑轮组2412和平衡轮243的滑轮轴方向垂直第一主梁251和第二主梁252，左定滑轮组2411、右定滑轮组2412和平衡轮243的支座两端分别支撑在第一主梁251和第二主梁252的上方。主吊钩组包括左动滑轮组2421、右动滑轮组2422、吊板270和主吊钩261。主小车221的主吊钩261通过吊板270与两个动滑轮组242(左动滑轮组2421和右动滑轮组2422)连接，主吊钩261额定载荷200吨。小卷扬机卷筒232设置在支梁253上方，小卷扬机用于驱动小吊钩262上下移动，小吊钩262位于支梁253下方，额定载荷25吨。

两个小车22上都设置有防撞装置352、限位装置351和小车挡柱361。

参考图2所示，主吊钩组的左右动滑轮组分别位于左右定滑轮组的下方，且位于小车架的第一主梁251和第二主梁252之间。主吊钩组的吊板270垂直于第一主梁251方向的最大尺寸B小于第一主梁251和第二主梁252之间最小距离Ax，在主吊钩组起升的过程中，吊板270会上升到第一主梁251和第二主梁252之间的位置。

参考图3和6所示，主卷扬机卷筒231的钢丝绳271的两端分别固定在主卷扬机卷筒231的两端，钢丝绳271的中间挂在平衡轮243上为平衡轮段543。钢丝绳271的左段包括绕过主卷扬机卷筒左段为左绕段541、绕过左定滑轮组2411的左定滑轮段511、绕过左动滑轮组2421的左动滑轮段521；钢丝绳271的右段包括绕过右动滑轮组2422的右动滑轮段522、绕过右定滑轮组2412的右定滑轮段512、绕过主卷扬机卷筒右段的右绕段542。在本实施例中，每个动滑轮组242有三个动滑轮、每个定滑轮组241有三个定滑轮，则钢丝绳在同一侧的定滑轮组241和动滑轮组242间绕三次。

参考图2所示，当主吊钩261通过主卷扬机牵引提升至位于上极限2611位置时，吊板270位于第一主梁251和第二主梁252之间，主吊钩261的上极限2611位于第一轨道111的轨面以上。主吊钩261的上极限2611与第一轨道111的轨面高度差为D，在本实施例中，高度差D为200毫米。

传统的桥式起重机的小车都是采用一根主梁，定滑轮组和吊钩都位于主梁下方，所以吊钩的运行空间只能在主梁之下，而且为了达到足够的强度，主梁的高度都会做得比较大，以至于该桥式起重机的桥架的上方需要较大的空间供小车运行，桥架下方有较多的空间是非吊装空间，吊钩的起升高度比较低。本发明的小车架采用双主梁结构，在保证主梁强度的基础上，降低了主梁高度，既可以减少桥架211上方供小车运行的空间，也使两根主梁之间的空间可以成为动滑轮组242的运行空间，使得主吊钩261的上极限2611可以位于第一轨道111的轨面以上，提高了主吊钩261的起升高度。

图5-8示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法的吊钩组导向和防冲顶结构。

参考图5-8所示，第一主梁251和第二主梁252相对的一侧都设置有导向板323，导向板323包括导向腹板3231和翼板3232。导向腹板的一侧焊接在第一主梁251和第二主梁252相对一侧下部，另一侧为斜面，焊接有翼板3232。左边和右边的翼板的上端的距离Az小于下端的距离Ad，Az小于两吊板270外侧最大距离B，Ad大于两吊板270的外侧距离B。

参考图5所示，起升电机和减速机244带动主卷扬机卷筒231转动，主卷筒231通过卷取钢丝绳，将主吊钩组往上提升，当主吊钩组向上提升至接近主小车的车架底部合适距离时，通过高度传感器向控制系统发送减速信号，控制系统系统接收到减速信号后，减小起升电机输入频率，使主吊钩组继续低速上升。当吊板270进入第一主梁251和第二主梁252之间的区域时，由于左右两侧的导向板323的阻挡，使安装有两组动滑轮组242和主吊钩261的吊板270在上升的过程中逐渐往第一主梁251和第二主梁252的中间移动，也可以防止主吊钩组与小车架碰撞。

传统的小车架主梁采用单主梁的变截面设计，是为了解决主梁中间的大弯矩产生的大应力问题，对应采用大高度截面。参考图7所示，在本发明中，受隧洞高度的限制，本发明中的小车架主钩主梁采用高度等于边梁的等截面的双主梁设计，可以在不降低小车主梁强度的情况下大大降低小车的高度，小车架包括平行设置的第一主梁251和第二主梁252，以及两根平行设置、连接第一主梁251和第二主梁252两端的副梁254。

参考图8所示，导向及防冲顶装置32还包括平衡轮支座53、行程开关321、导向杆322和导向套324，吊板270的顶部设置有导向套324。导向杆322插装在平衡轮支座53的轴孔上，导向杆322上端焊接有压板3211，导向杆322与轴孔滑动连接。导向套324通过螺栓与吊板270连接。进一步提升吊钩组，安装在吊板270上的导向套324逐渐靠近导向杆322，导向杆322插入导向套324，将在起升的过程中的吊钩组的吊板270进一步往第一主梁251和第二主梁252的中间导向。

导向杆322上端焊接有压板3211，在吊钩组还未上升到小车架的主梁的高度时，导向杆322上的压板3211压住行程开关321的触点，当吊钩组带动导向套324向上提升，导向杆322插入导向套324，吊钩组继续提升使导向杆322向上移动，以致压板322离开行程开关321的触点，此时控制系统就会切断吊钩组起升的电路，防止吊钩组进一步提升产生安全隐患。

在平衡轮支座53的下方还安装有摄像头31，可以通过可视化系统监控吊钩组的状态。控制系统将摄像头31拍摄的吊钩组的实时状态图与预存的吊钩组的正常状态图进行比对，以判断是否需要切断吊钩起升的电路。通过摄像头31采集的视频数据，系统可以感知吊钩组是否进入小车第一主梁251和第二主梁252之间的间隙，与标准图片(符合正常作业的安全状态图片)对比之后，对比通过，说明吊钩组处于正常状态，吊钩组继续上升；对比不通过，说明吊钩组处于非正常状态，则控制系统输出停止吊钩组上升的信号，控制吊钩组停止上升，以保证作业安全。

图9示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法的吊钩组减摇摆结构和原理。

参考图9所示，定滑轮组241和动滑轮组242均采用两组布置，采用该结构，其原理类似于两组滑轮组抬吊吊钩及重物，重物没发生偏摆时，左定滑轮组2411与左动滑轮组2421的距离与右定滑轮组2412与右动滑轮组2422的距离相等，均为H1。假设大车启动往后行走或加速行走时，由于惯性，且钢丝绳271为柔性元件，钢丝绳发生偏摆后，与原竖直状态产生一偏角α，此时原本位于同一高度的左动滑轮组2421和右动滑轮组2422会出现高低差，即原本水平的左动滑轮组2421和右动滑轮组2422转轴连线OA绕O点转动至OB，使得右定滑轮组2412与右动滑轮组2422的距离H2大于左定滑轮组2411与左动滑轮组2421的距离H1，即OA与OB之间存在夹角β。由于平衡轮234左右两边的钢丝绳为同一条钢丝绳，参考图4所示，且其通过中间的平衡轮243保持两边长度相等，钢丝绳271与定滑轮组241和动滑轮组242间的摩擦力及平衡轮243的平衡作用，可阻碍H2大于或小于H1的现象发生，因此这种结构设计可以减轻大车行走机构21行走的过程中小车上的吊钩组的摇摆。

两组定滑轮组之间的安装间距S越大，H2与H1的高度差值就越大，因此，通过加大两组定滑轮组安装间距S值，配合多倍率滑轮组，可以使减摇摆效果更好。

图10-12示意性地显示了根据本发明的另一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法的吊钩组减摇摆结构。

参考图10-12所示，该吊钩组减摇摆结构包括设置在吊钩组的吊板270顶部的伸缩杆348，以及用于检测伸缩杆位置的四个位移传感器340。伸缩杆348的下端与吊板270连接，中部通过调心滚子轴承345安装在伸缩杆安装座343上。伸缩杆安装座343与小车(主小车和副小车)的第一主梁251和第二主梁252连接，也可以安装在平衡轮支座53上。伸缩杆348能随着吊钩组的起升而缩回，或随着吊钩组的下降而伸长。

四个位移传感器340安装在平衡轮支座53的下方，均匀分布在以伸缩杆348为圆心的圆周上，按起重机大车运行机构和小车运行机构的前后左右运行方向各布置一个，用于检测四个方向上伸缩杆348的位移。位移传感器340可以是接近开关等可以用于检测物体位移的装置。在本实施例中，采用四个位移传感器340，在其他实施例中，位移传感器340的数量也可以根据需要设置成三个或六个等其它数量。

位移传感器340将伸缩杆的位移数据输出到控制装置。

控制装置300用于根据接收到的位移数据确定吊钩组的摆动方向，并向驱动装置输出驱动指令。

驱动装置执行驱动指令，驱动桥式起重机的大车或小车减速或加速。驱动装置可以是电动机等可以驱动大车或小车移动的装置。

伸缩杆348由四个伸缩节(3481、3482、3483、3484)从外至内套设组成，处于最外面的第一伸缩节3481包括由上至下依次连接的上压板342、钢管346和下压板341，第二伸缩节3482、第三伸缩节3483和第四伸缩节3484每一节都由上至下依次设置有上压板342、滑动轴承349、连接轴347、钢管346和下压板341。钢管346可以采用无缝钢管。

在同一根伸缩节上，钢管346与连接轴347的下端固定连接，滑动轴承349套设在连接轴347外，上压板342与连接轴347的上端连接。上压板342的外径小于滑动轴承349的外径且大于滑动轴承349的内径。下压板341的内径与钢管346的内径一致。

相邻的伸缩节之间有2-3毫米的间隙，滑动轴承349与其相邻的外部伸缩节之间有1-2毫米的间隙，内伸缩节发生偏心或吊钩组发生偏摆时，通过滑动轴承349在相邻的外部伸缩节的钢管内滑动，减小滑动摩擦力并减少加工成本。每个伸缩节底部都设置有下压板341，最里面的伸缩节的下压板341通过螺栓与吊板的底部连接。

第一伸缩节3481、第二伸缩节3482和第三伸缩节3483的下压板341的下部连接有法兰圈3411。法兰圈3411的内径大于相邻的内侧的伸缩节的钢管346的外径，小于相邻的内侧的伸缩节的滑动轴承的外径。法兰圈3411可以防止内部相邻的伸缩节脱出。

处于最外面的第一伸缩节3481的钢管346外部焊接有伸缩杆轴344，伸缩杆轴344通过调心滚子轴承345安装在伸缩杆安装座343上。

吊钩组发生摆动时，由于伸缩杆348下端与吊钩组的吊板270通过螺栓连接在一起，伸缩杆348中部通过调心滚子轴承348固定在伸缩杆安装座343上，伸缩杆348可随着吊钩组一起摆动，摆动后，伸缩杆348摆向一侧与位移传感器340的距离变小，布置在这一侧的位移传感器340向控制系统发出感应信号，控制装置控制行走机构向反方向减速或向同方向加速。例如，起重机启动往前行走时，由于惯性作用，吊钩组向后摆动，伸缩杆348产生向后的摆角，位于后侧的位移传感器340感应到伸缩杆348并发出信号，控制系统接收到信号后，控制装置控制行走机构向前方减速或后方向加速。位移传感器340可以是接近开关等可以用于检测物体位移的装置。

例如，当位移传感器340检测到伸缩杆348向后移动，位移传感器340向控制装置300输出伸缩杆的位移数据，控制装置确定出吊钩组向后方摆动，说明大车行走机构21向前的速度过快，控制装置向大车行走机构21的驱动装置输出减速控制指令，大车行走机构21的驱动装置驱动大车行走机构21减速，吊钩组向后摆动的幅度就会减少。若位移传感器340检测到伸缩杆348向左或向右移动，则可以通过控制小车行走机构22减速或加速以减轻吊钩组的摇摆。

另外，在本实施例中，伸缩杆348的外径200毫米，由四节伸缩节组成，尾部配有滑动机构，全长度方向上内外节间隙较小(2mm～3mm)，为一长细比较大的刚柔性结构，可承受一定的弯矩和侧向力，当吊钩组或重物发生偏摆时，伸缩杆348产生弹性变形并形成反向作用力，可以阻碍吊钩组或重物摇摆，起到减轻吊钩组摇摆的作用。在其它实施例中，伸缩节的数量可以根据吊钩组的起升高度调整。

本发明的具有抬吊模式的双小车桥式起重机具有抬吊模式，即主小车的主吊钩(简称主吊钩261)和副小车的吊钩(简称副吊钩263)同时抬吊同一件物品。为保证抬吊模式安全运行，设置了抬吊保护系统，该系统包括主小车荷重传感器、副小车荷重传感器、主小车车轮编码器、副小车车轮编码器、主小车的吊钩组高度检测装置和副小车的吊钩组高度检测装置。

具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法包括起升保护法和行走保护法。起升保护法包括荷重保护法、起升速度保护法和起升高度保护法，行走保护法包括吊点距保护法和行走速度保护法。实际工况中可以采用其中的一种或一种以上保护法的组合。

主小车荷重传感器用于检测主小车吊钩的荷重，副小车荷重传感器用于检测副小车吊钩的荷重，主小车车轮编码器用于检测主小车的行走距离，副小车车轮编码器用于检测副小车的行走距离，主小车高度检测装置用于检测主小车吊钩的起升高度，副小车高度检测装置用于检测副小车吊钩的起升高度。

本发明利用上述检测装置以及其它测量工具，通过控制装置控制，可以用下述方法对双小车桥式起重机的抬吊运行进行保护。

图13示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法的起升高度保护法的流程。起升高度保护法包括实时监测主小车主吊钩261的高度H3和副小车吊钩263的高度H4。

当H3-H4的绝对值大于高度系统允许偏差，则控制吊钩起升或下降速度快的吊钩减速或者控制吊钩起升或下降速度慢的吊钩加速。在本实施例中，H3-H4的绝对值大于高度系统允许偏差是10毫米。

主副小车的卷扬装置的卷筒旁边都分别设置有角度传感器33。参考图13所示，两个角度传感器分别实时监测主副小车的卷筒的转动圈数(n3，n4)，主副小车的角度传感器向控制装置300输出4～20mAn模拟量，控制装置分别计算出主副小车的吊钩的起升高度(H3，H4)，再计算出H3-H4的绝对值。控制装置将H3-H4的绝对值与系统起升高度允许偏差进行比对，如果H3-H4的绝对值大于系统起升高度允许偏差，则控制装置则向主起升机构或副起升机构发出起升控制指令。主起升机构或副起升机构执行起升控制指令，驱动起升或下降速度快的吊钩减速或者驱动起升或下降速度慢的吊钩加速。如果H3-H4的绝对值小于系统允许偏差，则控制装置300主副小车的吊钩继续起升或下降。

主起升机构驱动主小车吊钩上下移动，副起升机构驱动副小车吊钩上下移动。在本实施例中，主起升机构和副起升机构都是卷扬机。

起升高度保护法通过控制主小车和副小车吊钩的高度差，防止被吊装的物品发生倾斜，安全系数更高。在本实施例中，主起升高度监测装置是安装在主小车的主卷筒231边的角度传感器，副起升高度监测装置是安装在副小车的副卷筒233边的角度传感器，主副小车吊钩的起升高度是通过控制装置分别对主副小车上角度传感器的监测数值换算得到主副小车的吊钩的起升高度(H3，H4)。在其它实施例中，也可以直接采用高度传感器测量的吊钩高度变化值来监测主副小车的吊钩的起升高度(H3，H4)。

图14示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法的荷重保护法的流程。

荷重保护法包括下述步骤：

分别对主小车和副小车的起升荷重进行实时监测；

比对主小车的起升荷重G1与主小车的额定载荷，若主小车的起升荷重G1大于主小车的额定载荷，则这主小车停止起升；比对副小车的起升荷重G2与副小车的额定载荷，若副小车的起升荷重G1大于副小车的额定载荷，则副小车停止起升；

将主小车的起升荷重G1与副小车的起升荷重G2之和与起重机的额定载荷进行比对，若G1+G2大于起重机的额定载荷，则主小车和副小车均停止起升。荷重保护法同时兼顾主小车和副小车各自的荷重，以及两者相加是否超过起重机的额定载荷，安全系数更高。

参考图14所示，主副小车上都分别设置有荷重传感器，主荷重传感器用于实时监测主小车的起升荷重，并将测得的主小车的起升荷重值G1输出到控制装置；副荷重传感器用于实时监测主小车的起升荷重，并将测得的副小车的起升荷重值G2输出到控制装置。主副小车的荷重传感器向控制装置输出4～20mAn模拟量，控制装置将模拟量转换成数字量分别与主副小车的额定载荷进行比对，当G1大于主小车的额定载荷，则主小车吊钩停止起升；当G2大于副小车的额定载荷，则副小车吊钩停止起升；当G1+G2大于起重机的额定载荷，则主副小车吊钩都停止起升；当G1小于主小车的额定载荷，G2小于副小车的额定载荷，且G1+G2小于起重机的额定载荷，则主副小车吊钩都继续起升。

当G1大于主小车的额定载荷，而G2小于副小车的额定载荷，则主小车吊钩停止起升，副小车吊钩继续起升。当G1小于主小车的额定载荷，而G2大于副小车的额定载荷，则主小车吊钩继续起升，副小车吊钩停止起升。这种情况适用于对被吊物品进行翻转时。

图15示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法的吊点距保护法的流程。

吊点距保护法包括实时监测主小车的行走距离S1和副小车的行走距离S2；当S1-S2的绝对值大于距离允许偏差，则控制速度快的小车减速或者控制速度慢的小车加速。

起重机上还设置有主位移检测装置和副位移检测装置，以及用于驱动主小车行走的主行走机构和用于驱动副小车行走的副行走机构。主位移检测装置用于监测主小车的行走距离，并将检测的位移值S1输出到控制装置；副位移检测装置用于监测副小车的行走距离，并将检测的位移值S2输出到控制装置。控制装置用于将接收到的S1-S2的绝对值与行走距离允许偏差进行比较，若S1-S2的绝对值大于允许偏差，则向主行走机构或副行走机构发出行走控制指令；主行走机构或副行走机构执行行走控制指令，驱动速度快的小车减速或者控制速度慢的小车加速。

在本实施例中，主位移检测装置和副位移检测装置都是采用编码器。在其它实施例中，主位移检测装置和副位移检测装置也可以采用位移传感器等其它可以测量物体位移量的装置。

主行走机构包括主行走电机，副行走机构包括副行走电机。

参考图15所示，主小车编码器测量主小车行走滚轮的转动圈数n1，副小车编码器测量副小车行走滚轮的转动圈数n2，主小车编码器和副小车编码器分别向控制装置输出～20mAn模拟量，控制装置分别计算出主副小车的行走距离(S1，S2)，计算出S1-S2的绝对值。控制装置将S1-S2的绝对值与系统允许偏差进行比对，如果S1-S2的绝对值大于系统允许偏差，则控制装置控制速度快的小车减速或者控制速度慢的小车加速；如果S1-S2的绝对值小于系统允许偏差，则主副小车都继续行走。在抬吊行走过程中，将主副小车的吊点距偏差维持在允许范围内，可以防止钢丝绳偏角过大引起安全隐患。

主小车起升机构包括主起升电机和主卷筒231，副小车起升机构包括副起升电机和副卷筒233。

起升速度保护法包括按公式(1)控制主起升电机和副起升电机的电机转速比，使两者起升速度保持速度一致；

其中：

n₁为主小车起升电机转速，d₁为主小车卷筒直径，i₁为主小车起升减速机(或含开式齿轮)速比，m₁为主小车起升滑轮组倍率；

n₂为副小车起升电机转速，d₂为副小车卷筒直径，i₂为副小车起升减速机(或含开式齿轮)速比，m₂为副小车起升滑轮组倍率。

在抬吊行走过程中，将主副小车的吊钩的起升速度距维持在误差范围内，可以防止被吊装的物品发生倾斜引起安全隐患。

起升高度保护法还包括吊钩上下极限保护，当吊钩下降到下极限时，控制系统切断吊钩组下降回路；当吊钩上降到上极限时，控制系统切断吊钩组起升回路。

控制装置还用于控制主行走电机和副行走电机的转速比，使主小车和副小车的行走速度一致。

行走速度保护法包括按公式(2)控制主行走电机和副行走电机的电机转速比，使其行走速度保持速度一致；

其中：

n₁为主小车行走电机转速，d₁为主小车车轮直径，i₁为主小车行走减速机(或含开式齿轮)速比；

n₂为副小车行走电机转速，d₂为副小车车轮直径，i₂为副小车行走减速机(或含开式齿轮)速比。

在抬吊行走过程中，将主副小车的行走速度维持在误差范围内，可以防止钢丝绳偏角过大引起安全隐患。

隧洞中部盾构施工需要在盾构机安装间安装两台盾构机，这两台盾构机的方向是相反的，所以用于安装这两台盾构机的桥式起重机的两台小车的位置和方放置方向要求可以调整。大吨位桥式起重机的定制造价很高，如果仅用于安装盾构机就会造成资源浪费，待隧洞施工完成后，该施工用的大吨位桥式起重机需要转变为生产用的吊装设备。该大吨位桥式起重机作为隧洞施工设备时，受到空间布置和隧洞极限尺寸等多方面限制，所以该大吨位桥式起重机要满足隧洞两个方向盾构机吊装施工、管片吊装、生产吊装这些不同时态的使用要求，在结构上必须具备柔性化的功能转化设计。

图16-18示意性地显示了本发明的一种实施方式的大吨位起重机的主小车的车架结构。

参考图16-18所示，该主小车221包括相互平行的第一主梁251、第二主梁252和支梁253，以及两根连接第一主梁251、第二主梁252和支梁253的副梁254。第一主梁251的上端外沿设置有防护栏杆74。第一主梁251和第二主梁252之间有一定空隙，供钢丝绳或吊钩组穿过。第一主梁251中间设有上下贯通的第一通孔2511，供起重机在生产时态主卷扬机的钢丝绳穿过。

第二主梁252上靠近第一主梁251的一侧设置有可伸缩护栏70。可伸缩护栏70整体成L型，包括扶手71和伸缩座，伸缩座包括与扶手71连接的底杆72，以及设置在第二主梁252上的底座73。底座73为中空设置，底杆72穿设在底座73中。参考图16所示，当起重机在施工状态时，主卷扬装置安装在第一安装位，底杆72可以从底座73中向第一主梁251的方向拉出。参考图17所示，当起重机在生产状态时，主卷扬装置安装在第二安装位，可以将底杆72向第二主梁252的方向推，这样可伸缩护栏70的扶手71就不会与主卷筒231发生干涉。

支梁253与第二主梁252抵靠，支梁253上设置有上下贯通的第二通孔2531，第二通孔2531供小卷扬机的钢丝绳穿过。

传统的小车架的主梁的两端都是搭接在副梁上端，以至于小车架的整体高度会比较高。由于本发明的桥式起重机在隧洞内的使用场景的尺寸局限，需要小车架的高度尽量小。参考图18所示，本发明的桥式起重机的主小车的第一主梁251和第二主梁252的两端插入副梁254内，并与副梁254焊接。这样，本发明的小车架的高度较传统小车架的高度减少了一半。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.具有抬吊模式的双小车桥式起重机的抬吊保护方法，所述双小车包括主小车和副小车，其中，包括起升高度保护法：

实时监测主小车吊钩的高度H3和副小车吊钩的高度H4；

当H3-H4的绝对值大于允许偏差，则控制吊钩起升或下降速度快的吊钩减速或者控制吊钩起升或下降速度慢的吊钩加速。

2.根据权利要求1所述的抬吊保护方法，其中，还包括荷重保护法：

分别对桥式起重机的主小车和副小车的起升荷重进行实时监测；

比对主小车的起升荷重G1与主小车的额定载荷，若主小车的起升荷重G1大于主小车的额定载荷，则主小车吊钩停止起升；比对副小车的起升荷重G2与副小车的额定载荷，若副小车的起升荷重G1大于副小车的额定载荷，则副小车吊钩停止起升；

将主小车的起升荷重G1与副小车的起升荷重G2之和与起重机的额定载荷进行比对，若G1+G2大于起重机的额定载荷，则主小车和副小车吊钩均停止起升。

3.根据权利要求1所述的抬吊保护方法，其中，还包括起升速度保护法：按公式(1)控制主小车和副小车起升机构的电机转速比，使两者起升速度保持速度一致；

其中：

n₁为主小车起升电机转速，d₁为主小车卷筒直径，i₁为主小车起升减速机(或含开式齿轮)速比，m₁为主小车起升滑轮组倍率；

n₂为副小车起升电机转速，d₂为副小车卷筒直径，i₂为副小车起升减速机(或含开式齿轮)速比，m₂为副小车起升滑轮组倍率。

4.根据权利要求1所述的抬吊保护方法，其中，还包括吊点距保护法：实时监测主小车的行走距离S1和副小车的行走距离S2；

当S1-S2的绝对值大于主小车和副小车的行走距离允许偏差，则控制速度快的小车减速或者控制速度慢的小车加速。

5.根据权利要求1所述的抬吊保护方法，其中，还包括行走速度保护法：按公式(2)控制主小车和副小车的行走电机转速比，使其行走速度保持一致；

其中：

n₁为主小车行走电机转速，d₁为主小车车轮直径，i₁为主小车行走减速机(或含开式齿轮)速比；

n₂为副小车行走电机转速，d₂为副小车车轮直径，i₂为副小车行走减速机(或含开式齿轮)速比。

6.根据权利要求1所述的抬吊保护方法，其中，还包括吊钩组的减摇摆方法：

在吊钩组顶部设置伸缩杆，伸缩杆的上部通过调心滚子轴承安装在伸缩杆安装座上；

将所述伸缩杆安装座设于桥式起重机的小车架上；

在以伸缩杆为圆心的圆周上均匀设置多个位移传感器，检测伸缩杆的位置，将伸缩杆的位移数据输出到控制装置；

控制装置根据接收到的多个位移数据确定吊钩组的摆动方向，并向驱动装置输出驱动指令；

驱动装置执行驱动指令，驱动桥式起重机的大车或小车减速或加速。

7.根据权利要求6所述的抬吊保护方法，其中，所述伸缩杆包括多个由外至内套设的伸缩节，最外侧的伸缩节包括上压板、钢管和下压板，内部每个伸缩节包括由上至下依次设置的上压板、滑动轴承、连接轴、钢管和下压板；

在同一根伸缩节上，钢管与连接轴的下端固定连接，滑动轴承套设在连接轴外，上压板与连接轴的上端连接；滑动轴承的外径大于钢管的外径；上压板的外径小于滑动轴承的外径且大于滑动轴承的内径；下压板的内径与钢管的内径一致；下压板的下部连接有法兰圈，法兰圈的内径大于相邻的内侧的伸缩节的钢管的外径，小于相邻的内侧的伸缩节的滑动轴承的外径。

8.根据权利要求6所述的抬吊保护方法，其中，相邻的伸缩节之间有间隙，内伸缩节上的滑动轴承与其相邻的外伸缩节的间隙小于钢管间的间隙，内伸缩节发生偏心或吊钩发生偏摆时，滑动轴承在相邻的外伸缩节的钢管内滑动。