專利名稱：起重機吊裝垂直度偏差測量顯示設置及吊裝法的制作方法
技術領域：
起重機吊裝垂直度偏差測量顯示設置(本設置，下同)及吊裝法，屬于起重機吊裝監控技術領域，確切地說它是監控起重機垂直吊裝的一種設置及吊裝法
背景技術：
起重機穩定性差要求垂直吊裝，由于自身缺失垂直吊裝的顯示、監視設置，故起重機司機無法判斷重物抬吊或二獨立吊點同時受力時(不僅是抬吊，還有單機滑移法、單機旋轉法吊裝重物等)是否處于垂直吊裝狀態，尤其是立式重物吊裝中，主機提升速度與輔機跟送速度之比值，依據速度投影定理應等于主機與輔機吊點間連線的斜率，才能實現垂直吊裝，大仰角下抬吊則更難操控…
發明內容
由于起重機穩定性差，其吊裝垂直度偏差不得超過3°，還有不垂直起吊重物擺動可能傷及周圍設備和人員，尤其是大仰角下的不垂直抬吊破壞了起重機載荷的正常分配，又由于起重機自身缺失垂直吊裝的顯示，司機無法判斷提升滑輪組是否處于垂直狀態，而要由吊裝指揮者，依據監視被吊重物垂直吊裝者提供的信息指揮司機操控，既不及時又不準確…故起重機抬吊風險大，《石油化工工程起重施工規范》的條文說明中指出“雙機抬吊是比較危險的作業，對吊裝指揮及司機要求都比較高。國外有些工程管理人員對于雙機抬吊作業是持否定熊度的…”因而要回避起重機吊裝和抬吊的風險，一是增設起重機提升滑輪組垂直度偏差的顯示監視設置，二是將垂直度偏差不僅顯示于本起重機操作室，還要顯示于協同方(抬吊雙方互為協同方)起重機操作室，達到信息互通，令雙方在“知已知彼”條件下實現協同吊裝。由于起重機提升滑輪組垂直度偏差角度(垂直度偏差角度，下同)就等于把角度傳感器放在與提升滑輪組相垂直平面上所測得該平面偏離水平面角度，因而本設置首先突破常規在提升滑輪組動滑輪護板外側上裝設測量平臺，且滿足垂直度偏差角度0°時，測量平臺面為水平面；由于起重機單機滑移法、單機旋轉法吊裝重物時，要通過本機司機與其他監控點人員配合，如滑移法吊裝要與牽引滑移機械的操作工配合，抬吊作業時更是要通過抬吊雙方配合以及吊裝指揮協同下，才能實現垂直吊裝，因而除將垂直度偏差角度顯示于本機的操作室外，還要將垂直度偏差角度顯示于相互配合的其他監控點屏幕上；同時由于主、輔機產生的(主、輔機間)垂直度偏差，約與主、輔機各自承擔的載荷成反比，(若主、輔機各自承擔載荷為6 1，當主機垂直度滯后0.5°時，而輔機垂直度竟超前3° )，當輔機的垂直度偏差角度符合要求時，主機的垂直度偏差角度必符合要求，因而雙機抬吊時主、輔機均應以實現輔機的垂直吊裝為基準進行操控。本設置的一種作法是，先在提升滑輪組動滑輪護板外側上裝設測量平臺，且滿足起重機吊裝垂直度偏差角度0°時，測量平臺面為水平面，由于若此時在臺面上設置角度傳感器，當出現垂直度偏差時角度傳感器敏感軸方向顯示的臺面偏離的水平面角度，等于起重機提升滑輪組沿該方向的垂直度偏差角度，因而在臺面居中建立十字垂直坐標，設置雙軸角度傳感器測量X軸向與Y軸向的垂直度偏差信號，并經傾角采集、無線傳輸、處理，將垂直度偏差角度動態顯示于起重機吊裝的各監控點，包括本起重機司機(操作室)監控點、協同吊裝起重機司機(操作室)監控點以及協同吊裝的牽引機械司機監控點和吊裝指揮監控
點ο鑒于先進的MEMS技術發展，雙軸傾角儀趨向小型、超小型化，故本設置的另一種作法是，先在提升滑輪組動滑輪護板外側上裝設測量平臺，且滿足起重機吊裝垂直度偏差角度0°時，測量平臺面為水平面，基于通過測量平臺面與水平面間夾角，以確定起重機提升滑輪組的垂直度偏差角度，在臺面居中建立十字垂直坐標，設置雙軸數顯傾角儀測量X 軸向與Y軸向的垂直度偏差角度，并經無線傳輸將測量的垂直度偏差角度，再動態顯示于起重機吊裝的各監控點。包括本起重機司機(操作室)監控點、協同吊裝起重機司機(操作室)監控點以及協同吊裝的牽引機械司機監控點和吊裝指揮監控點。
圖1為雙軸傾角無線采集方框圖。圖中傳感器模塊和無線發射模塊裝設于起重機動滑輪護板外側，無線接收模塊和PC機裝設于起重機吊裝的監控點。起重機吊裝垂直度偏差測量顯示設置，為各監控點提供了吊裝中垂直度偏差角度顯示，因而可以相互配合協同吊裝，與本設置配套的起重機垂直度偏差控制吊裝作法是(1)單機旋轉法吊裝重物時，依據起重機司機操作室顯示的垂直度偏差角度，調整起重機邊提升速度與邊旋轉速度間的配合，以消除垂直度偏差；(2)單機滑移法吊裝重物時，依據起重機司機操作室顯示的垂直度偏差角度操控提升速度，牽引重物滑移的機械司機則依據設于牽引機械監控點顯示的垂直度偏差角度操控牽引，相互配合以消除垂直度偏差；(3)雙機抬吊時主、輔機均以實現輔機的垂直吊裝為基準進行操控，即輔機依據司機操作室顯示的垂直度偏差角度操控跟送的速度，主機則依據設于主機操作室監控點顯示的輔機吊裝垂直度偏差角度操控提升，主、輔機配合以消除輔機吊裝的垂直度偏差；當主、 輔機同步提升時，主、輔機仍均以實現輔機的垂直吊裝為基準進行操控。本設置及吊裝法首次提出在提升滑輪組動滑輪護板外側上裝設測量平臺，設置雙軸傾角傳感器測量提升滑輪組垂直度偏差角度，并顯示于起重機吊裝的各監控點，同時提出起重機吊裝垂直度偏差控制吊裝法因而具有新穎性，又由于實現起重機垂直度偏差角度動態顯示，同時實行起重機吊裝垂直度偏差控制吊裝，較好克服了起重機不垂直吊裝、尤其是不垂直抬吊的風險，開發出既適合于所有單機吊裝，也適合于抬吊作業的監控設置與吊裝法因而具有創造性。本設置與吊裝法可用于各類型流動式起重機。
具體實施例方式
一、起重機吊裝垂直度偏差雙軸傾角傳感器測量顯示設置。其作法是(1)先制作由上平板與豎平板組成直角的Γ形框，和與上平板相配的測量平臺， 在測量平臺和上平板同平臺相應的位置各鉆三個呈鼎足排列的與沉頭螺栓相配的連接孔， 用沉頭螺栓和螺帽將測量平臺與上平板連接，且在測量平臺與上平板之間的螺栓上套上調整墊片；接著在吊車動滑輪護板外側(空位)上，焊三個呈鼎足排列的短螺栓，在Γ形框架的豎平板相應位置鉆三個連接孔，用螺帽將Γ形框架固定于動滑輪護板外側；然后在起重機吊裝垂直度偏差角度0°時，通過測量平臺與上平板之間三個螺栓上套的墊片厚薄的調整，將測量平臺面調為水平面。(2)在測量平臺臺面居中建立十字垂直坐標，設置雙軸角度傳感器，同時設置無線發射器及天線，此外通過焊于滑輪護板外側周邊的螺釘裝設非金屬堅固的外殼加以保護。(3)在起重機吊裝各監控點設置無線接收器、天線，和控制顯示器，將垂直度偏差角度動態顯示于起重機吊裝的各監控點。各監控點的設置除本起重機司機操作室外，協同吊裝起重機司機操作室以及協同吊裝的牽引機械司機監控點和吊裝指揮監控點的設置作成便攜式。圖1為雙軸傾角無線采集方框圖。主要由傳感器模塊，無線發射模塊，無線接收模塊，PC機4部分組成。傳感器模塊和無線發射模塊(配天線)裝設于起重機動滑輪護板外側，無線接收模塊(配天線)和PC機裝設于起重機吊裝的各監控點。其中傳感器模塊由雙軸傾角傳感器、調理電路組成，無線發射模塊由A/D轉換部分、無線收發單片機和發射電路組成，無線接收模塊由無線收發單片機、接收電路，及串口電路組成，PC機部分主要由PC機及串口通信軟件、LED指示電路組成。二、起重機吊裝垂直度偏差雙軸傾角儀測量顯示設置。(1)先制作由上平板與豎平板組成直角的Γ形框，和與上平板相配的測量平臺， 在測量平臺和上平板同平臺相應的位置各鉆三個呈鼎足排列的與沉頭螺栓相配的連接孔， 用沉頭螺栓和螺帽將測量平臺與上平板連接，且在測量平臺與上平板之間的螺栓上套上調整墊片；接著在吊車動滑輪護板外側(空位)上，焊三個呈鼎足排列的短螺栓，在Γ形框架的豎平板相應位置鉆三個連接孔，用螺帽將Γ形框架固定于動滑輪護板外側；然后在起重機吊裝垂直度偏差角度0°時，通過測量平臺與上平板之間三個螺栓上套的墊片厚薄的調整，將測量平臺面調為水平面。(2)在測量平臺臺面居中建立十字垂直坐標，設置雙軸傾角儀，同時設置無線攝象頭。此外通過焊于滑輪護板外側周邊的螺釘裝設非金屬堅固的外殼加以保護。(3)在起重機吊裝各監控點裝設與無線攝象頭配套的無線接收機、控制顯示器，將吊裝中垂直度偏差角度再動態顯示于監控點的屏幕上。各監控點的設置除本起重機司機操作室外，協同吊裝起重機司機操作室以及協同吊裝的牽引機械司機監控點和吊裝指揮監控點的設置作成便攜式。三、起重機吊裝垂直度偏差控制吊裝法。為回避起重機吊裝和抬吊的風險，增設了起重機提升滑輪組垂直度偏差角度的顯示監視設置，并將垂直度偏差角度在顯示于本起重機操作室監控點的同時，也顯示于協同方的起重機監控點，達到信息互通，令雙方在“知已知彼”條件下實現協同吊裝。因而與本設置配套的起重機垂直度偏差控制吊裝的作法是(1)單機旋轉法吊裝重物時，依據起重機司機操作室顯示的垂直度偏差角度，調整起重機邊提升速度與邊旋轉速度間的配合，以消除垂直度偏差；(2)單機滑移法吊裝重物時，依據起重機司機操作室顯示的垂直度偏差角度操控提升速度，牽引重物滑移的機械司機則依據設于牽引機械監控點顯示的垂直度偏差角度操控牽引，相互配合以消除垂直度偏差；(3)雙機抬吊時主、輔機均以實現輔機的垂直吊裝為基準進行操控，即輔機依據司機操作室顯示的垂直度 偏差角度操控跟送的速度，主機則依據設于主機操作室監控點顯示的輔機吊裝垂直度偏差角度操控提升，主、輔機配合以消除輔機吊裝的垂直度偏差；當主、 輔機同步提升時，主、輔機仍均以實現輔機的垂直吊裝為基準進行操控。
權利要求
1.起重機吊裝垂直度偏差雙軸傾角傳感器測量顯示設置，系包括采用雙軸傾角傳感器測量垂直度偏差信號，經無線傳輸、處理，將垂直度偏差角度進行動態顯示的設置，其特征是，在提升滑輪組動滑輪護板外側上裝設測量平臺，且滿足吊裝垂直度偏差角度0°時，測量平臺面為水平面，采用雙軸傾角傳感器測量起重機吊裝垂直度偏差角度，并顯示于起重機吊裝監控點。
2.根據權利1所述的起重機吊裝垂直度偏差雙軸傾角傳感器測量顯示設置，其特征是，起重機吊裝監控點包括本起重機司機操作室監控點、協同吊裝起重機司機操作室監控點以及協同吊裝的牽引機械司機監控點和吊裝指揮監控點。
3.起重機吊裝垂直度偏差雙軸傾角儀測量顯示設置，系包括采用雙軸傾角儀測量垂直度偏差角度，并經無線傳輸將測量的垂直度偏差角度進行動態顯示的設置，其特征是，在提升滑輪組動滑輪護板外側上裝設測量平臺，且滿足吊裝垂直度偏差角度0°時，測量平臺面為水平面，采用雙軸傾角儀測量起重機吊裝垂直度偏差角度，并再顯示于起重機吊裝監控點ο
4.根據權利3所述的起重機吊裝垂直度偏差雙軸傾角儀測量顯示設置，其特征是，起重機吊裝監控點包括本起重機司機操作室監控點、協同吊裝起重機司機操作室監控點以及協同吊裝的牽引機械司機監控點和吊裝指揮監控點。
5.起重機吊裝垂直度偏差控制吊裝法，其特征是(1)單機旋轉法吊裝重物時，依據起重機司機操作室顯示的垂直度偏差角度，調整起重機邊提升速度與邊旋轉速度間的配合，以消除垂直度偏差；(2)單機滑移法吊裝重物時，依據起重機司機操作室顯示的垂直度偏差角度操控提升速度，牽引重物滑移的機械司機則依據設于牽引機械監控點顯示的垂直度偏差角度操控牽弓丨，相互配合以消除垂直度偏差；(3)雙機抬吊時主、輔機均以實現輔機的垂直吊裝為基準進行操控，即輔機依據司機操作室顯示的垂直度偏差角度操控跟送的速度，主機則依據設于主機操作室監控點顯示的輔機吊裝垂直度偏差角度操控提升，主、輔機配合以消除輔機吊裝的垂直度偏差；當主、輔機同步提升時，主、輔機仍均以實現輔機的垂直吊裝為基準進行操控。
全文摘要
起重機吊裝垂直度偏差測量顯示設置及吊裝法，屬于起重機吊裝監控技術領域，其特點是在提升滑輪組動滑輪護板外側上裝設測量平臺，設置雙軸傾角傳感器或測量儀，測量提升滑輪組垂直度偏差角度，并動態顯示于起重機吊裝的各監控點，同時提出起重機吊裝垂直度偏差控制吊裝法，較好克服了起重機不垂直吊裝、尤其是不垂直抬吊的風險，開發出既適合于所有單機吊裝，也適合于抬吊作業的監控設置與吊裝法。本設置與吊裝法可用于各類型流動式起重機。
文檔編號B66C13/16GK102431897SQ201110387199
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月25日 優先權日2011年11月25日
發明者林漢丁 申請人:林漢丁