CN202370235U - 智能控制升降式脚手架 - Google Patents

Abstract

一种智能控制升降式脚手架，包括架体和升降装置，所述升降装置包含提升装置、导轨、防倾防坠附墙导座，所述升降装置上还连接有荷载同步控制系统，荷载同步控制系统包括总控箱、多个分控箱、荷载传感器和位移传感器，荷载传感器一端和提升装置上的吊钩连接，另一端和附墙支架连接；位移传感器和提升装置的转轴连接，荷载传感器和位移传感器均与分控箱通过信号线连接，分控箱和总控箱通过信号线连接。在脚手架上升或下降的过程中，各支撑点的受力和位移情况能实时反馈给总控箱，并能根据预设程序自动实现调节，以达到各支撑点受力平衡，脚手架同步移动，避免了脚手架局部受力过大而变形，确保脚手架的安全可靠。

Description

智能控制升降式脚手架

技术领域

本实用新型涉及一种建筑机械设备，特别是一种智能控制升降式脚手架。

背景技术

升降架是建筑施工工程中的重要设备之一。随着我国建筑业的不断发展，楼宇的高度不断升高，传统的落地式脚手架技术已经满足不了高层建筑的施工要求，而附着在已建成的建筑本体，可以随着施工作业面的升高而相应升高的升降式脚手架技术成为了高层建筑施工的重要技术。

如专利号CN 200510035017.1“机械化升降脚手架及其升降方法”，包括架体、导向装置、定位装置、升降装置和悬挂装置。定位装置包括设置在架体上的定位机构和对应固定在建筑物上的定位件；升降装置包括设置在架体上的提升装置和循环小车；悬挂装置包括设置在循环小车上的悬挂机构和固定在建筑物上的支撑件。其中悬挂装置可实现悬挂机构与支撑件的自动悬挂、自动解挂；定位装置可实现定位机构与定位件的自动锁定和自动解锁，实现了脚手架的机械化升降和定位，不需要人工进行设备提升和定位装置的安装和拆除。

升降式脚手架是一种高空作业设备，和建筑本体通过多个支撑点连接。在脚手架的多次上升和下降的过程中，由于各提升点的升降不可能完全同步，各提升机构不可避免地会产生位移误差，使脚手架本体的各支撑部分处于受力不均衡状态。整个架体的重量由少数支撑点承担，而其他支撑点的受力不均，进而使这些少数的支撑点处于疲劳状态，易发生弯折、变形等，使脚手架整体存在安全隐患。

尤其是当脚手架上升或下降时，各升降设备之间启动时差和速度差造成了上升或下降不同步，特别某一组升降设备发生故障卡死时，其他升降设备继续工作，会造成脚手架局部承受巨大压力而变形，甚至结构断裂，出现安全事故。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种智能控制升降式脚手架，各支撑点的受力情况能实时反馈，并能自动实现调节，以达到各支撑点受力平衡，脚手架同步移动，避免了脚手架局部受力过大而变形，确保脚手架的安全可靠。

本实用新型解决上述问题一所采用的技术方案为：一种智能控制升降脚式手架，包括架体和升降装置，所述升降装置包含提升装置、导轨、多功能附墙导座，其特征在于，所述升降装置上还连接有荷载同步控制系统，荷载同步控制系统包括总控箱、多个分控箱、荷载传感器和位移传感器，荷载传感器一端和提升装置上的吊钩连接，另一端和附墙支架连接；位移传感器和提升装置的转轴连接，荷载传感器和位移传感器均与分控箱通过信号线连接，分控箱和总控箱通过信号线连接。

所述总控箱上设有运行开关，运行开关包括上升按钮、下降按钮和紧急按钮，总控箱通过信号线和电脑连接。

所述分控箱上设有蜂鸣器和液晶屏。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：在升降脚手架上升或下降时，通过各压力传感器和位移传感器采集数据，可以获得架体的精确位置和压力分布情况。通过总控箱汇总和自动分析后，对架体进行自动调节动力提升装置，以达到架体保持水平，架体的本身重量及架体上的荷载能均匀分布到每一个多功能附墙支座和附墙支座上，提高了升降脚手架的安全性。

升降脚手架上升或下降的过程中，总控箱对所有的提升装置运行情况进行监控，若某一个或某部分提升装置出现故障，则发生提升或下降不同步，通过位移传感器和荷载传感器可以迅速发现并进入报警和自动尝试调整，若自动调整失效，则立刻停机并在故障处发出警报，便于工程技术人员检修。整个升降式脚手架更加安全。

附图说明

图1 本实用新型的结构示意图。

图2 本实用新型的侧立面示意图。

图3 多功能附墙支座结构示意图。

图4 电动葫芦及位移传感器示意图。

图5 荷载传感器示意图。

图6 主控箱示意图。

图7 分控箱示意图。

图8 荷载同步控制系统控制程序图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述。

智能控制升降脚手架在高层建筑施工时，安装于建筑物外墙上，随施工楼层的提高，升降脚手架可相应升高。智能控制升降脚手架包括架体（1）、升降装置（2）和荷载同步控制系统（3）三部分组成。

架体（1）包括立杆（11）和互为垂直的大横杆（12）、小横杆（13）通过连接件固定，立杆和大横杆之间通过剪刀撑（14）加强并安装有安全网（15），大横杆和小横杆上布设有站板（16），用于施工时站人。架体高度通常高于待建楼层（41）的高度。

升降装置（2）包括导轨（21）、附墙支架（22）和提升装置。导轨（21）固定在脚手架的立杆上，导轨和安装在已建楼层（42）上的多功能附墙支座配合，使脚手架能沿垂直方向上下运动。多功能附墙支座结构如图3所示，具有防倾斜、防坠落功能，导向准确并可以调节导轨和墙体之间的距离。

提升装置包括安装在脚手架顶端的固定件（23），和带有上钩（25）、下钩（26）的电动葫芦（24）组成。电动葫芦转动，可使脚手架提升或下降。

由于脚手架围于整个待建建筑物，因此脚手架上的升降装置有多组。各组升降装置均由荷载同步控制系统所控制。

荷载同步控制系统包括总控箱（31）和多组分控箱（32）、荷载传感器（33）和位移传感器（34）。各分控箱均与总控箱连接，总控箱和电脑连接。

荷载传感器（33）悬挂在电动葫芦的吊钩和安装在已建建筑上的附墙支架之间，用于测量电动葫芦上吊钩所承受的拉力。脚手架静止时，该拉力等同于脚手架本身的重力。

位移传感器安装在电动葫芦的转轴上，通过测量电动葫芦转轴的转动量，乘以链条的转动半径，转换成电动葫芦链条运动的距离。

如图所示，分控箱上有电源进口（321）、电源出口（322）、蜂鸣器（323）、荷载传感器接口（325）、位移传感器接口（326）、通信进口（327）和通信出口（328）及液晶屏（324）。

分控箱通过信号线和荷载传感器、位移传感器相连接，并可以将实时数据显示在分控箱的液晶屏上。同时，分控箱将该组荷载传感器和位移传感器的数据，通过通信出口传递给总控箱。

若发现被监控的数据超出设定的范围时，该分控箱上的蜂鸣器（323）会报警。并显示荷载异常或位移异常，并通过液晶屏（324）显示。

总控箱上有上升按钮（311）、下降按钮（313）和紧急按钮（312），以及用于设置移动距离的液晶屏（314）。总控箱可以汇总所有分控箱传来的数据，对数据进行监控。通过总控箱内部的PLC控制电路，进行比较和分析。若发现数据异常，则按照预设的程序进行处理。

总控箱与远程的电脑进行连接。电脑通过软件可设置智能脚手架的参数范围，并能对智能脚手架进行调整和设置。所有运行状态记录和故障记录均通过主控箱记录，并可通过电脑软件显示。

智能升降脚手架在提升和下降的过程中，出现的故障可以自动分析和调整，其过程如下：

1、荷载传感器和位移传感器，将脚手架工作的荷载数据和位移数据，通过分控箱，传递给总控箱；

2、总控箱汇总所有传感器传回的数据进行分析，计算荷载数据的平均值和位移数据的平均值，并计算出各组位移数据和平均数据的差值；

总控箱发现位移数据的差值超过预设的位移报警范围，或荷载数据超过预设的荷载报警范围，发出自行调整的信号，该信号包括：命令对应的分控箱的蜂鸣器报警；命令对位移数据超出报警范围最大值的提升装置停机，其他提升装置继续工作，直至所有的位移数据均落入允许的位移差值范围内；或者是命令位移数据落后于报警范围最小值的提升装置继续工作，其他提升装置全部停机等待，直至所有的位移数据落入位移差值允许的范围内；

3、若位移数据可以回到位移差值允许的范围内，则撤除分控箱的报警，所有提升装置继续工作，总控箱继续监视脚手架的运行状态，直至达到设定的上升或下降高度；

4、若位移数据未回到允许的范围内，而随着提升装置工作，吊钩上测出的荷载数值又超过预设停机范围时，则所有提升装置全部停止工作，将故障设备的编号通过总控箱反馈给电脑，并在电脑上显示，故障处的分控箱持续报警，直至被手工解除。

以具体的实施例来进一步说明上述自动调整过程：当脚手架处于静止状态时，单一升降装置的荷载传感器（33）反馈实时负重为2吨，将报警范围设置为±0.5吨，停机范围±0.8吨；位移传感器，报警范围设置为±20mm，停机范围±30mm。

对总控箱设置好提升的距离后，按下主控箱（31）上的上升按钮（311），则总控箱通过分控箱（32）对电动葫芦（24）发出提升指令，电动葫芦开始转动，链条和挂钩带动整个脚手架升高，总控箱保持监控状态，监视所有电动葫芦的运动情况并加以记录。

若发生意外情况，比如某一导轨卡住，不能向上运动，或者电动葫芦起动不同步，则故障处的位移传感器会反馈给总控箱，该电动葫芦的位移数据落后于平均位移数据。同时由于其他组的电动葫芦仍然工作，脚手架整体会继续向上移动，其他组的提升装置分担了整个脚手架的重量，因此出现问题的电动葫芦处荷载传感器所承受的拉力会降低。若位移落后20mm或压力小于1.5吨时（两种情况均可以即可触发报警程序），则总控箱识别出该组提升装置出现故障，所对应的分控箱开始报警，同时总控箱根据预设程序尝试调整，调整方法为停止其他电动葫芦转动，而要求故障处的电动葫芦继续提升。

若该电动葫芦能顺利启动，恢复到误差20mm以内，并且压力大于1.5吨并且小于2.5吨时，则判断该故障消除，解除分控箱报警，继续恢复所有电动葫芦同步提升，并继续保持监控状态，直至到达预设的移动距离。

    若尝试调整失败，误差仍然落后20mm，而随着该电动葫芦转动，拉力会越来越大，当荷载传感器反馈超过2.8吨时，则总控箱根据预设程序进入停机状态，脚手架整体停止提升，保持悬停状态。故障处的分控箱持续报警，通知技术人员检修。

   同理，脚手架向下移动，也通过主控箱发出指令，并在整个下移过程中，主控箱对各组升降装置的状态进行监控，直至到达预设的移动距离。

发生脚手架与附墙支架脱钩等严重故障时，脱钩处的位移传感器会反馈同步误差迅速大于30mm，或者荷载传感器反馈超过2.8吨，总控箱直接进入停机程序，整个脚手架停止运动，并且故障对应的分控箱会持续报警，通知技术人员检修。

Claims (3)

1.一种智能控制升降式脚手架，包括架体和升降装置，所述升降装置包含提升装置、导轨、多功能附墙导座，其特征在于，所述升降装置上还连接有荷载同步控制系统，荷载同步控制系统包括总控箱、多个分控箱、荷载传感器和位移传感器，均用数据线进行连接；荷载传感器一端和提升装置上的吊钩连接，另一端和附墙支架连接；位移传感器和提升装置的转轴连接，荷载传感器和位移传感器均与分控箱通过信号线连接，分控箱和总控箱通过信号线连接。

2.根据权利要求1所述的智能控制升降式脚手架，其特征在于，所述总控箱上设有运行开关，运行开关包括上升按钮、下降按钮和紧急按钮，总控箱通过信号线和电脑连接。

3.根据权利要求1所述的智能控制升降式脚手架，其特征在于，所述分控箱上设有蜂鸣器和液晶屏。

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