CN201686411U - 起重机抬吊监控系统 - Google Patents

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夏玉峰
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    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
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    • B66C13/18Control systems or devices
    • B66C13/22Control systems or devices for electric drives
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66C23/00Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes

Abstract

本实用新型涉及一种起重机抬吊监控系统,包括水平测量装置、至少一垂直测量装置和至少一测量监控装置,水平测量装置用于测量被吊物体的水平姿态,垂直测量装置用于测量被吊物体与起重机的垂直姿态,水平测量装置和垂直测量装置分别与测量监控装置通过信号链路连接,较佳地,信号链路是有线信号链路或无线信号链路,测量监控装置包括具有计算能力的单片机、PLC可编程逻辑控制器和触摸屏,或者测量监控装置由工业电脑构成。本实用新型的构思巧妙,设计独特,结构简洁新颖,对于提高吊装速度,减低物体晃动,方便吊车协同工作,扩展吊装能力,降低劳动强度,实现安全、高效、节能吊装都有好处,适于大规模推广应用。

Description

起重机抬吊监控系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及起重机技术领域,特别涉及起重机抬吊技术领域,具体是指一种 起重机抬吊监控系统。
背景技术
[0002] 现代社会中,物流的快速发展使得起重机吊装越来越追求安全、高效、节能,同时, 现在被吊装的物体越来越大,除了起重机往大型的方向发展,多台起重机一起进行抬吊的 作业也变得越来越多。多台起重机抬吊可以高效地利用起重机、可以节约投资成本和营运 成本、可以提升起吊能力等等很多好处。但是由于起重机抬吊是作用在一个整体的被吊物 体,起重机抬吊的物体的姿态或位置变化会引起起重机之间的受力变化,而这种受力变化 会导致起重机受力不均带来的吊装危险。严重时会导致机毁人亡,所以抬吊作用是一个非 常头痛和艰巨的任务。
[0003] 常见的起重机中,大多数起重机含有至少一个运动机构是旋转式的,如门机、塔吊 等,其都有旋转移动部分,部分起重机有一个以上的旋转机构,如部分门机除了有一个旋转 移动机构,门机的变幅也是通过旋转机构实现的。由于起重机的运动机构是由司机通过控 制手柄来实现的,因此司机控制被吊装的物体的运动往往也是喜欢直接控制运动机构。由 于有旋转机构存在,司机的运动控制不得不按照旋转的运动轨迹来设计运动控制的,这样 就很难保证被抬吊物体的姿态和位置的同步,即在抬吊过程中确保吊车之间不发生相互之 间作用力的变化。
[0004] 目前在抬吊过程中,通常安排指挥员和大量的辅助观察人员,与吊车司机一同吊 装,其中一个重要工作是,通过人来观测吊装的物体水平度是不是得到保证和通过人来观 测吊装的物体与起重机的垂直度是不是得到保持,为了达到上述目的,司机不得不通过牺 牲吊装速度,通过对运动轨迹的细分,低速小步距地协调控制多个运动机构的位置来拟合 物体的姿态和位置同步。而通过人来观测吊装的物体水平度和观测吊装的物体与起重机的 垂直度往往受人为因素影响很大,既不精确也不可靠,另外,通过人来传递信息的响应时间 也不够快,从而导致抬吊困难,影响吊装速度,还可能引起物体晃动,严重时导致吊车的力 不平衡出现吊装失控和机毁人亡的重大事故。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点,提供一种起重机抬吊监控系 统,该起重机抬吊监控系统构思巧妙,设计独特,结构简洁新颖,对于提高吊装速度,减低物 体晃动,方便吊车协同工作,扩展吊装能力,降低劳动强度,实现安全、高效、节能吊装都有 好处,适于大规模推广应用。
[0006] 为了实现上述目的,本实用新型的起重机抬吊监控系统采用了如下的技术方案:
[0007] 该起重机抬吊监控系统,其特点是,包括水平测量装置、至少一垂直测量装置和至 少一测量监控装置,所述水平测量装置用于测量被吊物体的水平姿态,所述垂直测量装置用于测量所述被吊物体与起重机的垂直姿态,确保起重机的吊索的最高端的受力中心点与 吊索的最低端的受力中心点保持在一条铅垂线上,所述水平测量装置和所述垂直测量装置 分别与所述测量监控装置通过信号链路连接。
[0008] 较佳地,所述信号链路是有线信号链路或无线信号链路。
[0009] 较佳地,所述测量监控装置包括具有计算能力的单片机、PLC可编程逻辑控制器和 /或触摸屏,所述水平测量装置和所述垂直测量装置均分别与所述单片机、PLC可编程逻辑 控制器和/或触摸屏通过信号链路连接。
[0010] 更佳地,所述测量监控装置还包括显示器和/或声光报警器,所述单片机、PLC可 编程逻辑控制器和/或触摸屏均分别电路连接所述显示器和/或所述声光报警器。
[0011] 较佳地,所述测量监控装置由工业电脑构成,所述水平测量装置和所述垂直测量 装置分别与所述工业电脑通过信号链路连接。
[0012] 更佳地,所述测量监控装置还包括显示器和/或声光报警器,所述工业电脑分别 电路连接所述显示器和/或所述声光报警器。
[0013] 本实用新型的有益效果在于:
[0014] 1、本实用新型通过水平测量装置测量被吊物体的水平姿态,通过所述垂直测量装 置测量所述被吊物体与所述起重机的垂直姿态,将检测结果分别发送给所述测量监控装 置,由所述测量监控装置显示被吊物体的水平姿态以及所述被吊物体与所述起重机的垂直 姿态,使得驾驶员和指挥者根据测量结果采取有针对性的措施,可以在抬吊过程中实时监 控被抬吊物是否发生姿态变化和起重机是否发生相互作用力变化,从而有效防止由于上述 变化导致起重机受力不均带来的吊装危险,构思巧妙,设计独特,结构简洁新颖,对于提高 吊装速度,减低物体晃动,方便吊车协同工作,扩展吊装能力,降低劳动强度,实现安全、高 效、节能吊装都有好处,适于大规模推广应用。
[0015] 2、本实用新型的测量监控装置可以进一步包括声光报警器,根据测量结果确定是 否进行报警,及时提醒驾驶员和指挥者,从而更有效地防止由于上述变化导致起重机受力 不均带来的吊装危险,构思巧妙,设计独特,结构简洁新颖,对于提高吊装速度,减低物体晃 动,方便吊车协同工作,扩展吊装能力,降低劳动强度,实现安全、高效、节能吊装都有好处, 适于大规模推广应用。
附图说明
[0016] 图1是本实用新型的一具体实施例的使用示意图。 具体实施方式
[0017] 为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容,特举以下实施例详细说明。其中 相同的部件采用相同的附图标记。
[0018] 请参见图1所示,本实用新型的起重机抬吊监控系统包括水平测量装置3、至少一 垂直测量装置4和至少一测量监控装置5,所述水平测量装置3用于测量被吊物体2的水平 姿态,所述垂直测量装置4用于测量所述被吊物体2与起重机1之间相对的垂直姿态,从而 确保每台起重机1的吊索的最高端(吊具一端)的受力中心点与吊索的最低端(被吊物体 2 一端)的受力中心点保持在一条铅垂线上,所述水平测量装置3和所述垂直测量装置4分别与所述测量监控装置5通过信号链路连接。使用时,信号链路确保是实时连接和通讯的。 在本实用新型的具体实施例中,所述垂直测量装置4具有两台,所述测量监控装置5具有三 台。
[0019] 较佳地,所述信号链路是有线信号链路或无线信号链路。在本实用新型的具体实 施例中,所述信号链路是无线信号链路。
[0020] 较佳地,所述测量监控装置5包括具有计算能力的单片机(未示出)、PLC可编程 逻辑控制器(未示出)和/或触摸屏(未示出),所述水平测量装置3和所述垂直测量装置 4可以均分别与所述单片机、PLC可编程逻辑控制器和触摸屏通过信号链路连接;所述水平 测量装置3和所述垂直测量装置4也可以均分别与所述单片机、PLC可编程逻辑控制器通 过信号链路连接;所述水平测量装置3和所述垂直测量装置4还可以均分别与所述单片机、 触摸屏通过信号链路连接。
[0021] 更佳地,所述测量监控装置5还包括显示器(未示出)和/或声光报警器(未示 出),所述单片机、PLC可编程逻辑控制器和/或触摸屏可以均分别电路连接所述显示器和 所述声光报警器;所述单片机、PLC可编程逻辑控制器和/或触摸屏也可以分别电路连接所 述显示器;所述单片机、PLC可编程逻辑控制器和/或触摸屏还可以分别电路连接所述声光 报警器。
[0022] 较佳地,所述测量监控装置5由工业电脑(未示出)构成,所述水平测量装置3和 所述垂直测量装置4分别与所述工业电脑通过信号链路连接。更佳地,所述测量监控装置5 还包括显示器和/或声光报警器,所述工业电脑分别电路连接所述显示器和/或所述声光 报警器。在本实用新型的具体实施例中,所述测量监控装置5还包括声光报警器,所述工业 电脑电路连接所述声光报警器。
[0023] 本实用新型一般应用在至少2台起重机1协作抬吊一个被吊物体2的场合,即被 吊物体2作为一个整体被至少2台起重机1同时吊装,起重机1抬吊的被吊物体2的姿态 或位置变化会引起起重机1之间的受力变化。
[0024] 垂直测量装置4可以是每台起重机1安装一个,也可以只是其中一台起重机1安 装,其他起重机1通过计算分析获得相应的值。
[0025] 测量监控装置5可以是一台或者多台,分别为吊装时司机和指挥者的操作提供方 便。
[0026] 具体应用时,为了测量被吊物体2的水平姿态,所述水平测量装置3可以与被吊物 体2或吊索相连接。为了测量被吊物体2与所述起重机1的垂直姿态,所述垂直测量装置 4与起重机1的吊索或吊具相连接。
[0027] 在实际使用当中,请参见图1所示,所述水平测量装置3设置在被吊物体2上,两 台垂直测量装置4分别安装在两台起重机1的吊索上,三台测量监控装置5的两台分别提 供给两台起重机1的司机使用,剩余一台给指挥者使用。这样,抬吊过程中水平和垂直方向 的信息可以及时得到和分析计算,同时显示和提示给司机和指挥者。一旦水平和垂直方向 的力出现不平衡,司机和指挥者可以根据不平衡的状况进行调整,如果超过极限,起重机1 还可以停止运行以免发生危险。
[0028] 每台起重机1在独立运行时都有其自有的一系列保护装置和操作流程。而当被吊 物体2作为一个整体被两台起重机1抬吊时,被吊物体2的姿态和位置变化会导致抬吊的起重机1之间的相互作用力发生变化,主要体现在被吊物体2的移动是不是保持水平方向 的上下同步从而保持起重机1相互间的起吊力的平衡;和在被吊物体2的移动是不是保持 被吊物体2与吊索的垂直度的同步一致,也就是说保证两台起重机1吊索的最高端(吊具 一端)的受力中心点相互之间的距离自始至终不发生变化,从而保持起重机1相互间的作 用力的平衡。在垂直度无法保证的情况下,则起重机1的吊索由于倾斜而产生水平方向对 起重机1所施加的反作用力,由于被吊物体2通常都是几十吨至上百吨的物体,由于吊索倾 斜所产生的水平方向的反作用力轻者会使得起重机1水平方向出现移动,重者会导致起重 机1发生侧翻事故,后果非常严重,因此确保被吊物体2与吊索的垂直度是至关重要的。
[0029] 这时水平测量装置3可以实时监测被吊物体2是不是水平同步,从而监控起重机1 相互的起吊力的平衡,垂直测量装置4可以实时监测被吊物体2与吊索的垂直度的同步一 致,也就是说保证两台起重机1吊索的最高端(吊具一端)的受力中心点相互之间的距离 自始至终不发生变化,从而监控保持起重机1相互间的作用力的平衡,上述水平测量装置3 和垂直测量装置4用来替代现在采用人工观测的方式,结果更加客观、可靠、准确和经济。
[0030] 同时,需要指出的是,本实用新型中所使用的水平测量装置和垂直测量装置可以 是各种具有水平测量功能和垂直(铅垂)测量功能的装置,具体应用过程中视实际的应用 场合选用合适类型的装置即可实现相应的测量功能。
[0031] 水平和垂直方向的力测量还可以进一步发展成为自动和半自动的闭环空中系统, 保证吊装过程中的水平和垂直力的平衡是自动实现动态调节的。
[0032] 因此,采用本实用新型,可以在抬吊过程中实时监控被抬吊物是否发生姿态变化 和起重机是否发生相互作用力变化,从而有效防止由于上述变化导致吊车受力不均带来的 吊装危险,可以提高吊装速度,减低物体晃动,方便吊车协同工作,扩展吊装能力,降低劳动 强度,实现安全、高效、节能吊装,该系统简单可靠,应用范围广泛。
[0033] 综上,本实用新型的起重机抬吊监控系统构思巧妙,设计独特,结构简洁新颖,对 于提高吊装速度,减低物体晃动,方便吊车协同工作,扩展吊装能力,降低劳动强度,实现安 全、高效、节能吊装都有好处,适于大规模推广应用。
[0034] 在此说明书中,本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以 作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是 说明性的而非限制性的。

Claims (6)

  1. 一种起重机抬吊监控系统,其特征在于,包括水平测量装置、至少一垂直测量装置和至少一测量监控装置,所述水平测量装置用于测量被吊物体的水平姿态,所述垂直测量装置用于测量所述被吊物体与起重机的垂直姿态,确保起重机的吊索的最高端的受力中心点与吊索的最低端的受力中心点保持在一条铅垂线上,所述水平测量装置和所述垂直测量装置分别与所述测量监控装置通过信号链路连接。
  2. 2.根据权利要求1所述的起重机抬吊监控系统,其特征在于,所述信号链路是有线信 号链路或无线信号链路。
  3. 3.根据权利要求1所述的起重机抬吊监控系统,其特征在于,所述测量监控装置包括 具有计算能力的单片机、PLC可编程逻辑控制器和/或触摸屏,所述水平测量装置和所述垂 直测量装置均分别与所述单片机、PLC可编程逻辑控制器和/或触摸屏通过信号链路连接。
  4. 4.根据权利要求3所述的起重机抬吊监控系统,其特征在于,所述测量监控装置还包 括显示器和/或声光报警器,所述单片机、PLC可编程逻辑控制器和/或触摸屏均分别电路 连接所述显示器和/或所述声光报警器。
  5. 5.根据权利要求1所述的起重机抬吊监控系统,其特征在于,所述测量监控装置由工 业电脑构成,所述水平测量装置和所述垂直测量装置分别与所述工业电脑通过信号链路连 接。
  6. 6.根据权利要求5所述的起重机抬吊监控系统,其特征在于,所述测量监控装置还包 括显示器和/或声光报警器,所述工业电脑分别电路连接所述显示器和/或所述声光报警ο
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