[發(fā)明專利]起重裝置的吊鉤懸垂偏角及方位的測(cè)量裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210203922.3
• 申請(qǐng)日: 2012-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN102692206A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝為金;勞誠壯;張?jiān)娗?/a>;溫達(dá)榮;陳健;劉勇;王惠民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東力特工程機(jī)械有限公司;中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東火電工程總公司
• 主分類號(hào): G01C1/00
• 分類號(hào): G01C1/00;G01B21/22
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 44248
• 代理人: 胡吉科

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重型起重吊運(yùn)裝置，尤其涉及起重裝置的吊鉤懸垂偏角及方位的測(cè)量裝置和方法。

背景技術(shù)

起重機(jī)作為一種吊裝搬運(yùn)貨物的特種設(shè)備，具有使用范圍廣、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、安全使用要求高的特點(diǎn)。起重機(jī)有多種類型和結(jié)構(gòu)，很大部分的起重機(jī)都具有起重臂、卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)和吊鉤。

在進(jìn)行吊裝搬運(yùn)貨物作業(yè)時(shí)，起重機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有松下吊鉤在吊鉤上掛系索具，移動(dòng)吊鉤使吊鉤懸垂于貨物上方適當(dāng)位置，用索具將貨物在吊鉤下掛系，提升吊鉤使得索具適當(dāng)張緊，移動(dòng)吊鉤調(diào)整吊鉤懸垂偏角至小于允許值，提升吊鉤使貨物離開支持面觀察貨物受力情況，貨物受力情況滿足要求后移動(dòng)吊鉤至貨物預(yù)定放置位置正上方，松下吊鉤使貨物擺放在預(yù)定放置位置，松弛索具并從貨物上解除索具，移動(dòng)吊鉤將索具從貨物上移開，提升吊鉤至適當(dāng)高度準(zhǔn)備下一個(gè)工作循環(huán)。

在吊裝搬運(yùn)貨物作業(yè)過程中，要求貨物被起重機(jī)垂直起吊，起重機(jī)不對(duì)貨物產(chǎn)生水平力作用。通過控制吊鉤懸垂偏角盡可能小，即工程上小于保證作業(yè)安全允許值可以達(dá)到貨物被起重機(jī)垂直起吊，起重機(jī)不對(duì)貨物產(chǎn)生水平力作用的要求。而提升吊鉤使貨物離開支持面時(shí)，如果吊鉤懸垂偏角大于0度將對(duì)貨物產(chǎn)生額外的水平作用力，吊鉤懸垂偏角越大對(duì)貨物產(chǎn)生的額外水平作用力也越大。提升吊鉤使貨物離開支持面時(shí)過大的吊鉤懸垂偏角將對(duì)貨物產(chǎn)生過大的水平作用力，導(dǎo)致貨物離開支持面后擺動(dòng)幅度過大，危及貨物和作業(yè)人員以及起重機(jī)的安全；作為偏角過大的一種極端狀態(tài)，起吊貨物時(shí)甚至能導(dǎo)致起重機(jī)傾翻。在貨物離開支持面后的水平移動(dòng)吊鉤作業(yè)過程中，由于貨物的慣性，也會(huì)使得吊鉤及貨物產(chǎn)生擺動(dòng)，不加控制的話，擺動(dòng)幅度也會(huì)過大，影響作業(yè)安全。此外在多臺(tái)起重機(jī)進(jìn)行共同吊裝一件貨物的作業(yè)過程中，要求各臺(tái)起重機(jī)很好地隨時(shí)保持協(xié)同作業(yè)，需要方便準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)觀測(cè)吊鉤懸垂偏角和隨時(shí)保持吊鉤懸垂偏角為0。

對(duì)于吊鉤懸垂偏角，在貨物離開支持面后其角度近視于吊鉤擺角，角度數(shù)值大小普遍由起重作業(yè)人員肉眼觀察或用經(jīng)緯儀觀測(cè)獲得，存在誤差大或費(fèi)時(shí)間的弱點(diǎn)。在吊裝搬運(yùn)貨物作業(yè)過程中，多數(shù)情況下并不發(fā)生吊鉤繞鋼絲繩繩索中心線水平旋轉(zhuǎn)的情況，此時(shí)通過選擇適當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)能使用吊鉤懸垂偏角表示貨物偏離垂直起吊中心線的大小和方向；由于各種因素的影響，少數(shù)情況下吊鉤會(huì)發(fā)生繞鋼絲繩繩索中心線水平旋轉(zhuǎn)的情況，此時(shí)仍然能使用吊鉤懸垂偏角的大小表示貨物偏離垂直起吊中心線的大小，但吊鉤懸垂偏角的方向和貨物偏離垂直起吊中心線的方向不一致，需要進(jìn)行修正才能得到貨物偏離垂直起吊中心線的方向。

為了克服吊鉤懸垂偏角測(cè)量存在的弱點(diǎn)，申請(qǐng)?zhí)枮?00910102367.3的發(fā)明專利所公開的《用于測(cè)量吊車吊鉤垂直度偏差的動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置及方法》，采用安裝于吊鉤鋼絲繩繩索中心線法向平面的水平測(cè)量傳感器，測(cè)量吊鉤鋼絲繩索偏離水平面的角度，通過幾何上的三角關(guān)系計(jì)算出吊鉤的垂直度偏差的角度值；該方法不能確定吊鉤發(fā)生繞鋼絲繩繩索中心線水平旋轉(zhuǎn)后測(cè)量的懸垂偏角相對(duì)于起重機(jī)的真實(shí)方位。申請(qǐng)?zhí)枮?00910226102.4的發(fā)明專利所公開的《吊鉤姿態(tài)檢測(cè)裝置和起重機(jī)》，采用角度測(cè)量?jī)x和處理器實(shí)時(shí)獲得吊鉤相關(guān)的第二坐標(biāo)系坐標(biāo)軸與第一坐標(biāo)系中相對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸之間的夾角，其只是作為淺而易見的方法上的討論，并無實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容或者原理突破，同時(shí)也不能確定吊鉤發(fā)生繞鋼絲繩繩索中心線水平旋轉(zhuǎn)后測(cè)量的懸垂偏角相對(duì)于起重機(jī)的真實(shí)方位。申請(qǐng)?zhí)枮?01110124401.2的發(fā)明專利所公開的《吊車吊鉤偏角激光顯示與監(jiān)視設(shè)置》采用保持鉛直的激光器和隨吊鉤偏斜的激光器，比較照射范圍處理得到吊鉤偏角，同樣也不能確定吊鉤發(fā)生繞鋼絲繩繩索中心線水平旋轉(zhuǎn)后測(cè)量的懸垂偏角相對(duì)于起重機(jī)的真實(shí)方位。《傳感技術(shù)學(xué)報(bào)》2007年第12期刊登的《大型鋪管船吊鉤擺動(dòng)檢測(cè)的無線傾角傳感器集成與測(cè)試》，采用安裝于吊鉤的傾角傳感器芯片收集吊鉤傾角數(shù)據(jù)，無線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)處理后得到吊鉤擺動(dòng)角度，同樣也不能確定吊鉤發(fā)生繞鋼絲繩繩索中心線水平旋轉(zhuǎn)后測(cè)量的懸垂偏角相對(duì)于起重機(jī)的真實(shí)方位。

目前還沒有實(shí)時(shí)測(cè)量吊鉤懸垂偏角的同時(shí)實(shí)時(shí)確定吊鉤發(fā)生繞鋼絲繩繩索中心線水平旋轉(zhuǎn)后測(cè)量的懸垂偏角相對(duì)于起重機(jī)的真實(shí)方位的檢測(cè)儀器和方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種起重裝置的吊鉤懸垂偏角及方位的測(cè)量裝置。