本發(fā)明涉及一種塔機調平衡的方法及裝置，屬于建筑機械安全的技術領域。

背景技術：

塔式起重機(以下簡稱塔機)由于塔機本身結構復雜，除了承受自重和工作載荷以外，還要承受沖擊載荷以及慣性力的作用，另外，塔機在使用過程中存在司機安裝操作違規(guī)等現(xiàn)象，導致塔機事故頻頻發(fā)生，給人的生命財產帶來巨大損失。

在眾多塔機安全事故中，發(fā)生在安裝拆卸過程中的概率達到了接近50％，而此過程中塔機的平衡狀態(tài)至關重要，是安全安裝拆卸作業(yè)的保障，故急需一種塔機調平衡的方法及裝置來解決上述問題。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種塔機調平衡的方法。

本發(fā)明還提供一種實現(xiàn)上述方法的塔機調平衡裝置。本發(fā)明解決了當前實際工作中調平衡基本靠工作經驗判斷的問題。

本發(fā)明的技術方案如下：

本發(fā)明需解決的技術問題是提供一種塔機調平衡的方法，包括如下步驟：

1)建立塔機平衡模型：

a.建立模型坐標系：

以O為坐標系原點，其中O為塔身回轉平面與塔身中心垂線的交點，所述塔身回轉平面為塔身回轉支承回轉平面，所述的塔身中心垂線為與垂直于地面且過塔身在地面固定截面的中心點的直線，坐標軸x正方向為塔機起重臂在平行于地面時，遠離塔身方向，坐標軸z正方向為垂直于地面向上，坐標軸y正方向為垂直于塔機起重臂軸線方向且與x、z軸符合右手螺旋法則；

b.確定塔機空載中心點：

利用傾角測量裝置測量塔機塔身中心線頂端傾角，將傾角測量裝置安裝在塔機安全狀態(tài)下的回轉塔身任一主肢或與塔身軸心線存在平行度要求的結構上，塔機空載時回轉任意角度范圍后，采集塔機塔身中心線頂端傾角數(shù)據(jù)，記為(θ_kxi,θ_kyi)(i＝1，2，…n)，得，空載中心點1坐標為本發(fā)明中所使用的傾角測量裝置屬于現(xiàn)有技術，此處優(yōu)選2種市面常用的傾角測量裝置：體擺電容式傾角傳感器、加速度傾角傳感器。所述的傾角測量裝置的零點均是出廠前設置的；

傾角測量裝置的零點2坐標為(θ_ld,θ_ld)；

過空載中心點1和零點2的直線為AB；

在模型坐標系xyz中，塔機調平衡模型為：

由兩條相互平行的直線和兩條相對的圓弧線所圍城的封閉區(qū)域，為平衡區(qū)域；

所述兩條相互平行的直線均平行于所述直線AB，且每條直線與所述直線AB之間的距離為D,以零點2為圓心，以R為半徑繪制圓弧分別與所述兩條直線相交；

上述D、R的確定是通過試驗和數(shù)據(jù)統(tǒng)計獲取的：

選取大、中、小型塔機各m臺，安裝傾角測量裝置，分別記錄其安全調平衡過程塔身中心線頂端傾角數(shù)據(jù)，記為(θ_axi,θ_ayi)(i＝1，2，…n)，找出每個塔機安全調平衡結束時記錄數(shù)據(jù)坐標點的最小外接矩形邊長laxj，(j＝1，2，3…m)，該數(shù)據(jù)坐標點距零點2的最大距離layj，(j＝1，2，3…m)；取laxj最大值為D，取layj為R；

2)將調平衡過程中的實時獲取的傾角點與塔機調平衡模型相比較，根據(jù)比較結果判斷塔機是否平衡：

當實時獲取的傾角點在平衡區(qū)域內部時，則判斷塔機已平衡；

當實時獲取的傾角點在平衡區(qū)域外部時，則判斷塔機不平衡，繼續(xù)調整直至平衡。

一種實現(xiàn)上述方法的塔機調平衡裝置，包括主控制器，分別與主控制器相連的傾角測量裝置、顯示記錄報警裝置和遠程傳輸單元；

所述主控制器用于實時采集塔機實時傾角值，并判斷塔機是否平衡：

所述傾角測量裝置用于實時采集塔機實時傾角值；

所述顯示記錄報警裝置用于實時顯示上述采集的數(shù)據(jù)、并顯示塔機不平衡的報警信息；

所述遠程傳輸單元用于主控制器和塔機遠程中控平臺之間的數(shù)據(jù)傳輸、采集和監(jiān)控。

在本發(fā)明中，所述主控制器、傾角測量裝置、顯示記錄報警裝置和遠程傳輸單元均是本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明所記載內容所能設計出來的硬件，因此，其具體的硬件型號及連接關系并不是本發(fā)明要做保護的內容。

本發(fā)明的優(yōu)勢在于：

本發(fā)明所述的安全監(jiān)控方法利用設計的塔機調平衡模型，并結合傾角測量裝置實時采集塔機的傾角數(shù)據(jù)，進而準確判斷塔機當前平衡狀態(tài)，省時省力，方便快捷，精確可靠。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中所述模型坐標系；

圖2是本發(fā)明所述平衡區(qū)域的示意圖；

在圖2中，1、過空載中心點、2、零點；其中陰影區(qū)域為塔機平衡區(qū)域。

圖3是本發(fā)明所述塔機調平衡裝置的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明，但不限于此。

如圖1-3所示。

實施例1、

一種塔機調平衡的方法，包括如下步驟：

1)建立塔機平衡模型：

a.建立模型坐標系：

以O為坐標系原點，其中O為塔身回轉平面與塔身中心垂線的交點，所述塔身回轉平面為塔身回轉支承回轉平面，所述的塔身中心垂線為與垂直于地面且過塔身在地面固定截面的中心點的直線，坐標軸x正方向為塔機起重臂在平行于地面時，遠離塔身方向，坐標軸z正方向為垂直于地面向上，坐標軸y正方向為垂直于塔機起重臂軸線方向且與x、z軸符合右手螺旋法則；

b.確定塔機空載中心點：

利用傾角測量裝置測量塔機塔身中心線頂端傾角，將傾角測量裝置安裝在塔機安全狀態(tài)下的回轉塔身任一主肢或與塔身軸心線存在平行度要求的結構上，塔機空載時回轉任意角度范圍后，采集塔機塔身中心線頂端傾角數(shù)據(jù)，記為(θ_kxi,θ_kyi)(i＝1，2，…n)，得，空載中心點1坐標為

傾角測量裝置的零點2坐標為(θ_ld,θ_ld)；

過空載中心點1和零點2的直線為AB；

在模型坐標系xyz中，塔機調平衡模型為：

由兩條相互平行的直線和兩條相對的圓弧線所圍城的封閉區(qū)域，為平衡區(qū)域；

所述兩條相互平行的直線均平行于所述直線AB，且每條直線與所述直線AB之間的距離為D,以零點2為圓心，以R為半徑繪制圓弧分別與所述兩條直線相交；

上述D、R的確定是通過試驗和數(shù)據(jù)統(tǒng)計獲取的：

選取大、中、小型塔機各m臺，安裝傾角測量裝置，分別記錄其安全調平衡過程塔身中心線頂端傾角數(shù)據(jù)，記為(θ_axi,θ_ayi)(i＝1，2，…n)，找出每個塔機安全調平衡結束時記錄數(shù)據(jù)坐標點的最小外接矩形邊長laxj，(j＝1，2，3…m)，該數(shù)據(jù)坐標點距零點2的最大距離layj，(j＝1，2，3…m)；取laxj最大值為D，取layj為R；

2)將調平衡過程中的實時獲取的傾角點與塔機調平衡模型相比較，根據(jù)比較結果判斷塔機是否平衡：

當實時獲取的傾角點在平衡區(qū)域內部時，則判斷塔機已平衡；

當實時獲取的傾角點在平衡區(qū)域外部時，則判斷塔機不平衡，繼續(xù)調整直至平衡。

實施例2、

一種實現(xiàn)如實施例1所述方法的塔機調平衡裝置，包括主控制器，分別與主控制器相連的傾角測量裝置、顯示記錄報警裝置和遠程傳輸單元；

所述主控制器用于實時采集塔機實時傾角值，并判斷塔機是否平衡：

所述傾角測量裝置用于實時采集塔機實時傾角值；

所述顯示記錄報警裝置用于實時顯示上述采集的數(shù)據(jù)、并顯示塔機不平衡的報警信息；

所述遠程傳輸單元用于主控制器和塔機遠程中控平臺之間的數(shù)據(jù)傳輸、采集和監(jiān)控。

應用例、

將實施例2所述裝置安裝在目標塔機上，在塔機調平衡的過程中，違規(guī)移動變幅小車，均會觸發(fā)裝置報警或者顯示非平衡狀態(tài)。而正常的調平衡過程裝置顯示處于平衡狀態(tài)。