[實用新型]一種塔機頂升狀態在線監控系統

有效

• 申請號: 201420526517.X
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN204057728U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 李力;顏勇;文朝輝;曾德學
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: B66C13/16
• 分類號: B66C13/16;B66C23/88
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

技術領域

本實用新型涉及一種塔機頂升狀態在線監控系統，以及塔式起重機頂升作業過程實時監測領域。

背景技術

塔式起重機（以下簡稱塔機）是現代工業與民用建筑的主要施工機械之一。主要由底架、塔身、平衡臂、起重臂、塔頂以及拉桿等部分組成，其工作機構主要包括：起升機構、回轉機構、小車牽引機構、頂升機構等。由于塔式起重機能靠近建筑物，其幅度利用率可達全幅度的80%。因此，塔式起重機在高層建筑施工中使用量一直處于領先地位。隨著大型工程的建設增多，對塔式起重機的高度提出了越來越高的要求，由于塔機的接高不能使用其它輔助設備，需要自頂升加高，因此，具有自頂升加節的自升式塔機得到了廣泛的應用。

自升式塔機的頂升加節通過頂升機構完成，典型的頂升機構是由一個套在塔身且一面開口的套架、一個標準節引進裝置和一套安裝在套架上的頂升油缸系統組成。在頂升作業中頂升油缸將上部結構（主要包括平衡臂、塔身以及起重臂）頂起，此時上部結構與塔身需要暫時完全分離，上部結構的自重僅通過頂升油缸支承，上部結構的傾覆力矩經套架傳遞給塔機塔身。在頂升作業過程中，盡管已經將塔機調配至靜平衡狀態，但風載、頂升油缸頂升力的波動等因素會引起塔機的彈性振動，產生振動應力。同時由于套架和塔身間存在間隙，這使得上部結構振動產生的傾覆力矩間歇的傳遞給塔身，這使得套架對塔身有著較強的振動應力，如果產生的振動應力過大，超過了塔機鋼結構強度極限，將造成塔機鋼結構破壞，并且在塔機出現卡阻現象時會使得頂升油缸負載升高，在卡阻階段過后頂升油缸負載有快速降低，引起頂升力的波動，造成塔機振動加劇。

國標GBT26471-2011《塔式起重機安裝與拆卸規則》中規定：塔機頂升過程中，應隨時觀察套架與塔身軌道有無卡阻現象，主電纜是否被夾拉擠傷等。若出現異常情況，應立即停止操作。目前對國標規定采用的是由操作人員根據塔機的振動程度依靠經驗來判斷塔機是否出現異常。由于人員判斷時間有延遲，當判斷塔機出現明顯異常開始處理時為時已晚。因此，對塔機頂升作業異常狀態的早期發現與處理是十分必要的。然而，在現有的技術中，一方面沒有對需要停止操作的異常情況做明確的說明，另一方面在塔機將要出現，甚至已經出現需要停止操作的異常情況時，操作人員由于反應延遲不能及時停止操作。因此，急需開發一套塔機頂升作業在線監控系統，實時監控塔機頂升作業過程中塔機的卡阻狀態和振動加速度信息，判定塔機是否出現卡阻或振動載荷是否過大，實現塔機頂升異常狀態的早期發現與處理，從而提高塔機頂升作業的安全性。

發明內容

針對上述存在的技術問題，本實用新型提供一種塔機頂升狀態在線監控系統，通過監測塔機平衡臂、塔身和起重臂的振動加速度的方式來監測塔機的振動載荷是否超出安全值，以及通過監測頂升油缸負載來監測塔機是否出現卡阻的多參數頂升狀態在線監控方法，實現早期發現頂升異常，控制頂升油缸動作，提高塔機頂升作業的安全性。

本實用新型采取的技術方案為：一種塔機頂升狀態在線監控系統，包括安裝在平衡臂上的第一振動監測裝置；安裝在塔機塔身的第二振動監測裝置；安裝在起重臂上的第三振動監測裝置；安裝在頂升油缸上的卡阻監測裝置。所述第一振動監測裝置、第一振動監測裝置、第三振動監測裝置、卡阻監測裝置分別連接到控制報警裝置。

所述第一振動監測裝置、第二振動監測裝置、第三振動監測裝置，每一個振動監測裝置均包括底座、線圈、彈簧、永磁鐵、調節螺母、外圍電路模塊、無線信號發射裝置，線圈、無線信號發射裝置固定安裝在底座上，調節螺母安裝在底座上，調節螺母通過彈簧連接永磁鐵一端，永磁鐵另一端通過彈簧連接底座，線圈連接無線信號發射裝置。

在應用過程中，首先根據塔機設計說明書中所采用的塔機動載系數確定塔機安全運行時所允許的最大振動加速度；然后，在所確定的最大振動加速度下設定第一、二、三振動監測裝置，具體的，擰緊調節螺母，使振動監測裝置作簡諧振動，且簡諧振動的最大加速度大小為上述所確定的最大振動加速度，逐步放松調節螺母，直至第一、二、三振動監測裝置內線圈所產生感應電動勢超出外圍電路模塊所設定的閾值電壓而發出報警信號，至此第一、二、三振動監測裝置設定完畢。在進行振動監測裝置的安裝時，將所述的調節完畢的振動監測裝置固定安裝在塔機的對應位置上。在進行頂升作業時，振動監測裝置內的永磁鐵在慣性力、彈簧回復力的作用下相對于線圈振動從而改變線圈的磁通量進而在線圈的兩端產生感應電動勢，當產生的感應電動勢超出外圍電路模塊所設定的閾值電壓時，發出報警信號。

所述線圈連接外圍電路模塊、外圍電路模塊通過引線連接無線信號發射裝置。