CN211338594U - 一种带监控系统的塔机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带监控系统的塔机，包括高度监测机构、倾角监测机构、重量监测机构和防碰撞机构，所述高度监测机构设置于起重臂的底面，所述倾角监测机构设置于平衡臂的底面，所述重量监测机构设置于钢丝吊绳的底端，所述防碰撞机构设置于起重臂的右端，该带监控系统的塔机，操作简单，能够实时监测塔机工作中吊装质量、扭矩、倾角、高度、风速和与其他塔机间距的信息，保证塔机工作过程中监测数据的全面性，做到隐患早发现早处理，保证了施工的安全，监测数据能够远程共享，不单能够安全检测和报警，同时还可以根据实际情况和不同的组合情况通知相应的人员进行处理，减轻人员的工作负担。

Description

一种带监控系统的塔机

技术领域

本实用新型涉及吊装安全监控设备技术领域，具体为一种带监控系统的塔机。

背景技术

塔机，即“塔式起重机”的简称，又称“塔吊”，是用于建筑施工中的一种起重设备，广泛用于港口、车间、工地等地的起吊搬运机械，塔机为搬运场所的吊装施工带来了便利，能够极大地减少工作量，减轻人员的施工难度，但在塔机的使用过程中，需要及时了解吊机的工作环境，以保证施工的安全性，这就需要专门的塔机安全监控管理系统作为辅助支撑，但传统的塔机安全监控管理系统存在诸多不足，装置操作繁琐，不能够实时监测塔机工作中扭矩、倾角、高度、风速和与其他塔机间距的信息，无法保证塔机工作过程中监测数据的全面性，因为不能够做到隐患早发现早处理，施工的安全更难以得到保障，监测数据不能够远程共享，不仅不能够安全检测和报警，同时还不可以根据实际情况和不同的组合情况通知相应的人员进行处理，无形中增加了人员的工作负担，因此能够解决此类问题的一种带监控系统的塔机的实现势在必行。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种带监控系统的塔机，不单能够安全检测和报警，同时还可以根据实际情况和不同的组合情况，通知相应的人员进行处理，减轻人员的工作负担，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带监控系统的塔机，包括高度监测机构、倾角监测机构、重量监测机构和防碰撞机构，塔机包括回转机构、平衡臂、起重臂、滑动小车、提吊机构、钢丝吊绳和操作厢,所述高度监测机构设置于起重臂的底面，所述倾角监测机构设置于平衡臂的底面，所述重量监测机构设置于钢丝吊绳的底端，所述防碰撞机构设置于起重臂的右端；还包括控制箱、GPRS数据传输器、存储器、PLC控制器、蓄电池、键入面板、显示器、声光报警器和无线数据采集器，控制箱设置于操作厢的内部，GPRS数据传输器、存储器、PLC控制器、蓄电池和无线数据采集器依次设置于控制箱的内部底端，键入面板、显示器和声光报警器分别设置于控制箱的上表面上，GPRS 数据传输器和存储器分别与PLC控制器电连接，回转机构、滑动小车、提吊机构、显示器和声光报警器分别与PLC控制器电连接，蓄电池、键入面板和无线数据采集器分别与PLC控制器电连接。

本塔机安全监控管理系统及装置操作简单，能够实时监测塔机工作中吊装质量、扭矩、倾角、高度、风速和与其他塔机间距的信息，保证塔机工作过程中监测数据的全面性，做到隐患早发现早处理，保证了施工的安全，监测数据能够远程共享，不单能够安全检测和报警，同时还可以根据实际情况和不同的组合情况通知相应的人员进行处理，减轻人员的工作负担。

进一步的，所述高度监测机构包括安装板和距离传感器，所述安装板设置于起重臂的底面，距离传感器安装于安装板的底面，距离传感器电连接PLC控制器，实现高度的实时测量。

进一步的，所述倾角监测机构包括安放板和倾角传感器，所述安放板设置于平衡臂的底面，倾角传感器安装于安放板的底面，倾角传感器电连接PLC控制器，实现起重臂倾角的实时监测。

进一步的，所述重量监测机构包括提拉凹槽板、U形滑板、压板、下拉板、弹簧、无线压力传感器和电池，所述提拉凹槽板上端的挂环与钢丝吊绳的底端安装，U形滑板设置于提拉凹槽板的内部顶壁上，弹簧对称设置于提拉凹槽板的槽内底端两侧，且与压板的底面固定连接，U形滑板两侧的竖板在压板中部对应的滑口内滑动连接，压板位于提拉凹槽板的内部，下拉板设置于压板的底面，且分别与提拉凹槽板和U形滑板不接触，无线压力传感器设置于U形滑板的内部底端，无线压力传感器位于压板的下方，电池设置于提拉凹槽板的上端，无线压力传感器电连接电池，无线压力传感器与无线数据采集器通过无线信号连接，实现吊装物的称重作业，避免超重违规吊装，保证施工安全。

进一步的，所述防碰撞机构包括支板、直线电机、第一测距仪、伺服电机、转盘和第二测距仪，所述支板设置于起重臂的右端，直线电机对称设置于支板的前后侧面上，第一测距仪设置于直线电机动子座的外侧面上，伺服电机设置于支板的右侧，转盘设置于伺服电机的输出轴上端，第二测距仪设置于转盘的上表面边缘处，直线电机和伺服电机分别与PLC控制器电连接，第一测距仪和第二测距仪分别与PLC控制器电连接，能够全方位准确测量与周围塔机的间距，避免碰撞情况的发生。

进一步的，还包括扭矩传感器，所述扭矩传感器通过支撑架安装于顶板的底端，扭矩传感器上端的输出轴通过联轴器与回转机构的转动轴固定连接，扭矩传感器电连接PLC控制器，便于了解吊装旋转的扭矩信息。

进一步的，还包括拉杆撑架和风速传感器，所述拉杆撑架设置于立架的上端，拉杆撑架的前拉杆与起重臂的上端中部固定连接，拉杆撑架的后拉杆与平衡臂的上端中部固定连接，风速传感器设置于拉杆撑架的上端，风速传感器电连接PLC控制器，保证吊装的稳定性，检测吊装的风速环境。

进一步的，还包括吊钩，所述吊钩设置于U形板的底端中心处，便于吊装物的悬挂吊装。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本塔机安全监控管理系统，具有以下好处：

1、在使用时，吊钩悬挂吊装物品的挂环稳定后，在下方重力的作用下，U 形滑板两侧的竖板在压板中部对应的滑口内滑动连接，压板和U形板下压，在弹簧的弹性支撑下，无线压力传感器接触压板的底面，进而测量处吊装物品质量，倾角传感器实时监测起重臂与水平位置的倾斜夹角，距离传感器测量与地面距离，回转机构转动过程中，扭矩传感器可以测量扭矩信息，风速传感器将实时测量风速信息，直线电机运转，第一测距仪实时监测起重臂上下端与其他间距塔吊信息，伺服电机运转，输出轴转动带动转盘及上方第二测距仪最大一百八十度旋转，监测起重臂端头处距其他塔吊间距信息，保证塔机工作过程中监测数据的全面性，做到隐患早发现，保证了施工安全。

2、监测的数据及时呈递给PLC控制器整合分析，吊装压力信息经无线数据采集器采集后，呈递给PLC控制器整合分析，监测数据及时显示在显示器上，供操作者掌握，在无线网络的支持下，通过GPRS数据传输器实现监测数据的远程共享，实现远程数据共享，便于人员做出合理的应对措施。

3、当检测数据出现异常，比如吊装重量过大、扭矩大于规定值、风速过大和起重臂倾角过大以及监测与相应位置迎来的塔吊臂体间距小于规定值时，声光报警器闪烁报警，操作者需及时做出相应应对措施，吊装重量过大必定起重臂倾角过大，风速过大也会影响起重臂倾角发生变化，不单能够检测和报警，同时还可以根据实际情况和不同的组合通知相应的人员进行处理。

4、专业操作者通过键入面板键入指令，通过PLC控制器整合分析后调节回转机构、滑动小车和提吊机构运转，吊装环境信息能够直观显示在显示器，便于人员了解工作环境以及安全进行相应的吊装作业，实现高效的吊装作业，减轻人员的工作负担。

附图说明

图1为本实用新型塔机安全监控管理系统的正面结构示意图；

图2为本实用新型控制箱内部剖视结构示意图；

图3为本实用新型高度监测机构结构示意图；

图4为本实用新型结构回转机构侧面结构示意图；

图5为本实用新型结构重量监测机构内部剖视结构示意图；

图6为本实用新型结构防碰撞机构结构示意图。

图中：1塔机底座、2标准节架、3顶板、4回转机构、5扭矩传感器、6立架、7平衡臂、8起重臂、9高度监测机构、91安装板、92距离传感器、10倾角监测机构、101安放板、102倾角传感器、11滑动小车、12提吊机构、13钢丝吊绳、14重量监测机构、141提拉凹槽板、142U形滑板、143压板、144下拉板、145弹簧、146无线压力传感器、147电池、15吊钩、16防碰撞机构、161 支板、162直线电机、163第一测距仪、164伺服电机、165转盘、166第二测距仪、17风速传感器、18操作厢、19控制箱、20GPRS数据传输器、21存储器、 22PLC控制器、23蓄电池、24键入面板、25显示器、26声光报警器、27拉杆撑架、28无线数据采集器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：

实施例一

塔机结构，塔机底座1提供底部支撑，塔机底座1的上端设置有标准节架2，标准节架2提供支撑，标准节架2的上端设置有顶板3，顶板3提供安放场所，顶板3的上端设置有回转机构4，实现塔吊的旋转，回转机构4上端的板体上设置有立架6，提供支撑连接，立架6的左右两侧分别设置有平衡臂7和起重臂8，平衡臂7保证吊装的稳定性，起重臂8起到吊装时的支撑，起重臂8的上端滑动连接有滑动小车11，便于调节吊装位置，滑动小车11的内部底端安装有提吊机构12，提吊机构12实现吊装作业，提吊机构12的转轮上设置有钢丝吊绳13，实现吊装牵引受力，操作厢18设置于回转机构4上端的板体前侧，操作厢18 提供人员操作空间。

一种带监控系统的塔机，包括高度监测机构9、倾角监测机构10、重量监测机构14和防碰撞机构16，高度监测机构9设置于起重臂8的底面，高度监测机构9包括安装板91和距离传感器92，安装板91设置于起重臂8的底面，距离传感器92安装于安装板91的底面，距离传感器92测量与地面距离，便于人员了解高度情况，倾角监测机构10设置于平衡臂7的底面，倾角监测机构10 包括安放板101和倾角传感器102，安放板101设置于平衡臂7的底面，倾角传感器102安装于安放板101的底面，倾角传感器102实时监测起重臂8与水平位置的倾斜夹角，避免起重臂8侧倾情况的发生，重量监测机构14设置于钢丝吊绳13的底端，重量监测机构14包括提拉凹槽板141、U形滑板142、压板143、下拉板144、弹簧145、无线压力传感器146和电池147，提拉凹槽板141上端的挂环与钢丝吊绳13的底端安装，U形滑板142设置于提拉凹槽板141的内部顶壁上，弹簧145对称设置于提拉凹槽板141的槽内底端两侧，且与压板143 的底面固定连接，U形滑板142两侧的竖板在压板143中部对应的滑口内滑动连接，压板143位于提拉凹槽板141的内部，下拉板144设置于压板143的底面，且分别与提拉凹槽板141和U形滑板142不接触，无线压力传感器146设置于U 形滑板142的内部底端，无线压力传感器146位于压板143的下方，电池147 设置于提拉凹槽板141的上端，在下方重力的作用下，U形滑板142两侧的竖板在压板143中部对应的滑口内滑动连接，压板143和U形板144下压，在弹簧 145的弹性支撑下，无线压力传感器146接触压板143的底面，进而测量处吊装物品质量，避免超重吊装情况的发生，保证施工安全。

防碰撞机构16设置于起重臂8的右端，防碰撞机构16包括支板161、直线电机162、第一测距仪163、伺服电机164、转盘165和第二测距仪166，支板 161设置于起重臂8的右端，直线电机162对称设置于支板161的前后侧面上，第一测距仪163设置于直线电机162动子座的外侧面上，伺服电机164设置于支板161的右侧，转盘165设置于伺服电机164的输出轴上端，第二测距仪166 设置于转盘165的上表面边缘处，直线电机162运转，第一测距仪163实时监测起重臂8上下端与其他间距塔吊信息，伺服电机164运转，输出轴转动带动转盘165及上方第二测距仪166最大一百八十度旋转，监测起重臂8端头处距其他塔吊间距信息，保证监测数据的全面准确性，避免塔吊摆臂碰撞。

其中：还包括控制箱19、GPRS数据传输器20、存储器21、PLC控制器22、蓄电池23、键入面板24、显示器25、声光报警器26和无线数据采集器28，控制箱19提供设备的安放场所，在无线网络的支持下，提供GPRS数据传输器20 实现数据远程共享，存储器21实现数据存储，PLC控制器22调控各设备的正常运转，键入面板24便于人员键入指令操控，显示器25直观显示检测信息，当发生异常时，声光报警器26闪烁警示，无线数据采集器28实现吊装压力的采集，控制箱19设置于操作厢18的内部，GPRS数据传输器20、存储器21、PLC 控制器22、蓄电池23和无线数据采集器28依次设置于控制箱19的内部底端，键入面板24、显示器25和声光报警器26分别设置于控制箱19的上表面上，GPRS 数据传输器20和存储器21分别与PLC控制器22电连接，直线电机162、伺服电机164、回转机构4、滑动小车11、提吊机构12、显示器25和声光报警器26 分别与PLC控制器22电连接，距离传感器92、倾角传感器102、第一测距仪163、第二测距仪166、蓄电池23、键入面板24和无线数据采集器28分别与PLC控制器22电连接，无线压力传感器146电连接电池147，无线压力传感器146与无线数据采集器28通过无线信号连接。

实施例二

本实施例与实施例一不同之处在于：还包括扭矩传感器5，扭矩传感器5可以实时监测回转机构4的扭矩信息，扭矩传感器5通过支撑架安装于顶板3的底端，扭矩传感器5上端的输出轴通过联轴器与回转机构4的转动轴固定连接，扭矩传感器5电连接PLC控制器22。

施例三

本实施例与实施例一不同之处在于：还包括拉杆撑架27和风速传感器17，拉杆撑架27保证吊装时系统的稳定性，风速传感器17可以实时监测风速情况，拉杆撑架27设置于立架6的上端，拉杆撑架27的前拉杆与起重臂8的上端中部固定连接，拉杆撑架27的后拉杆与平衡臂7的上端中部固定连接，风速传感器17设置于拉杆撑架27的上端，风速传感器17电连接PLC控制器22。

其中：还包括吊钩15，吊钩15设置于U形板144的底端中心处，便于吊装物的悬挂吊装。

在使用时：操作人员通过键入面板24键入指令，通过PLC控制器22整合分析后调节回转机构4、滑动小车11和提吊机构12运转，进行相应的吊装作业，在使用时，吊钩15悬挂吊装物品的挂环稳定后，在下方重力的作用下，U形滑板142两侧的竖板在压板143中部对应的滑口内滑动连接，压板143和U形板 144下压，在弹簧145的弹性支撑下，无线压力传感器146接触压板143的底面，进而测量处吊装物品质量，倾角传感器102实时监测起重臂8与水平位置的倾斜夹角，距离传感器92测量与地面距离，回转机构4转动过程中，扭矩传感器 5可以测量扭矩信息，风速传感器17将实时测量风速信息，直线电机162运转，第一测距仪163实时监测起重臂8上下端与其他间距塔吊信息，伺服电机164 运转，输出轴转动带动转盘165及上方第二测距仪166最大一百八十度旋转，监测起重臂8端头处距其他塔吊间距信息，并及时呈递给PLC控制器22整合分析，吊装压力信息经无线数据采集器28采集后，呈递给PLC控制器22整合分析，监测数据及时显示在显示器25上，供操作者掌握，在无线网络的支持下，通过GPRS数据传输器20实现监测数据的远程共享，当检测数据出现异常，比如吊装重量过大、扭矩大于规定值、风速过大和起重臂8倾角过大以及监测与相应位置迎来的塔吊臂体间距小于规定值时，声光报警器26闪烁报警，操作者需及时做出相应应对措施。

值得注意的是，本实施例中所公开的PLC控制器22具体型号为西门子 S7-200，第一测距仪163和第二测距仪166可采博世GLM500红外测距仪，距离传感器92可选用TF03激光雷达长距离传感器，倾角传感器102可选用上海辉格科技发展有限公司型号为SST400倾角传感器，无线压力传感器146可选用 NB-IOT无线压力传感器，扭矩传感器5可选用HCNJ-101扭矩传感器，风速传感器17可选用三杯式风速传感器BS-101，PLC控制器22控制直线电机162、伺服电机164、回转机构4、滑动小车11、提吊机构12、显示器25和声光报警器26 工作分别采用现有技术中常用的方法，直线电机162、伺服电机164、回转机构 4、滑动小车11、提吊机构12、显示器25和声光报警器26、距离传感器92、倾角传感器102、第一测距仪163、第二测距仪166、蓄电池23、键入面板24、无线数据采集器28、无线压力传感器146、扭矩传感器5和风速传感器17分别为吊机安全预警设备常用的元件。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种带监控系统的塔机，其特征在于：包括高度监测机构(9)、倾角监测机构(10)、重量监测机构(14)和防碰撞机构(16)，塔机包括回转机构(4)、平衡臂(7)、起重臂(8)、滑动小车(11)、提吊机构(12)、钢丝吊绳(13)和操作厢(18),所述高度监测机构(9)设置于起重臂(8)的底面，所述倾角监测机构(10)设置于平衡臂(7)的底面，所述重量监测机构(14)设置于钢丝吊绳(13)的底端，所述防碰撞机构(16)设置于起重臂(8)的右端，还包括控制箱(19)、GPRS数据传输器(20)、存储器(21)、PLC控制器(22)、蓄电池(23)、键入面板(24)、显示器(25)、声光报警器(26)和无线数据采集器(28)，控制箱(19)设置于操作厢(18)的内部，GPRS数据传输器(20)、存储器(21)、PLC控制器(22)、蓄电池(23)和无线数据采集器(28)依次设置于控制箱(19)的内部底端，键入面板(24)、显示器(25)和声光报警器(26)分别设置于控制箱(19)的上表面上，GPRS数据传输器(20)和存储器(21)分别与PLC控制器(22)电连接，回转机构(4)、滑动小车(11)、提吊机构(12)、显示器(25)和声光报警器(26)分别与PLC控制器(22)电连接，蓄电池(23)、键入面板(24)和无线数据采集器(28)分别与PLC控制器(22)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种带监控系统的塔机，其特征在于：所述高度监测机构(9)包括安装板(91)和距离传感器(92)，所述安装板(91)设置于起重臂(8)的底面，距离传感器(92)安装于安装板(91)的底面，距离传感器(92)电连接PLC控制器(22)。

3.根据权利要求1所述的一种带监控系统的塔机，其特征在于：所述倾角监测机构(10)包括安放板(101)和倾角传感器(102)，所述安放板(101)设置于平衡臂(7)的底面，倾角传感器(102)安装于安放板(101)的底面，倾角传感器(102)电连接PLC控制器(22)。

4.根据权利要求1所述的一种带监控系统的塔机，其特征在于：所述重量监测机构(14)包括提拉凹槽板(141)、U形滑板(142)、压板(143)、下拉板(144)、弹簧(145)、无线压力传感器(146)和电池(147)，所述提拉凹槽板(141)上端的挂环与钢丝吊绳(13)的底端安装，U形滑板(142)设置于提拉凹槽板(141)的内部顶壁上，弹簧(145)对称设置于提拉凹槽板(141)的槽内底端两侧，且与压板(143)的底面固定连接，U形滑板(142)两侧的竖板在压板(143)中部对应的滑口内滑动连接，压板(143)位于提拉凹槽板(141)的内部，下拉板(144)设置于压板(143)的底面，且分别与提拉凹槽板(141)和U形滑板(142)不接触，无线压力传感器(146)设置于U形滑板(142)的内部底端，无线压力传感器(146)位于压板(143)的下方，电池(147)设置于提拉凹槽板(141)的上端，无线压力传感器(146)电连接电池(147)，无线压力传感器(146)与无线数据采集器(28)通过无线信号连接。

5.根据权利要求1所述的一种带监控系统的塔机，其特征在于：所述防碰撞机构(16)包括支板(161)、直线电机(162)、第一测距仪(163)、伺服电机(164)、转盘(165)和第二测距仪(166)，所述支板(161)设置于起重臂(8)的右端，直线电机(162)对称设置于支板(161)的前后侧面上，第一测距仪(163)设置于直线电机(162)动子座的外侧面上，伺服电机(164)设置于支板(161)的右侧，转盘(165)设置于伺服电机(164)的输出轴上端，第二测距仪(166)设置于转盘(165)的上表面边缘处，直线电机(162)和伺服电机(164)分别与PLC控制器(22)电连接，第一测距仪(163)和第二测距仪(166)分别与PLC控制器(22)电连接。

6.根据权利要求1所述的一种带监控系统的塔机，其特征在于：还包括扭矩传感器(5)，所述扭矩传感器(5)通过支撑架安装于顶板(3)的底端，扭矩传感器(5)上端的输出轴通过联轴器与回转机构(4)的转动轴固定连接，扭矩传感器(5)电连接PLC控制器(22)。

7.根据权利要求1所述的一种带监控系统的塔机，其特征在于：还包括拉杆撑架(27)和风速传感器(17)，所述拉杆撑架(27)设置于立架(6)的上端，拉杆撑架(27)的前拉杆与起重臂(8)的上端中部固定连接，拉杆撑架(27)的后拉杆与平衡臂(7)的上端中部固定连接，风速传感器(17)设置于拉杆撑架(27)的上端，风速传感器(17)电连接PLC控制器(22)。

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