塔機的起重力矩平衡系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種塔機的起重力矩平衡系統，塔機的起重力矩平衡系統包括塔機平衡臂遠塔身端的基準平衡裝置、平衡臂中部的起重平衡裝置和平衡臂近塔身端的備用配重裝置；起重臂上與起重鋼絲繩配合的定滑輪上設有張力測試裝置，起重臂的小車移動鋼絲繩的定滑輪上設有位移傳感器；起重臂的變幅小車滑軌的側面設有若干個位移感應器；塔機的起重力矩平衡系統還設有控制箱，控制箱內設有微處理器。本發明塔機的起重力矩平衡系統能夠在塔機起吊過程中高效調節平衡力矩、保證塔機作業安全性，能夠實時高效平衡塔機的起重力矩，提高塔身的使用壽命，保障塔機作業的安全性。
【專利說明】塔機的起重力矩平衡系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種塔機起重設備，具體涉及一種塔機的起重力矩平衡系統。
【背景技術】
[0002]塔機作為一種重要的建筑施工設備，已經在各個領域的建筑施工中廣泛應用。塔機的起重臂起吊重物，塔機的平衡臂上的配重塊來平衡起重臂與起吊重物的力矩，使塔機保持平衡和安全。
[0003]但是，現有的塔機設計采用的是平衡配重塊固定放置的設計，由于在重物起吊過程中需要面對不同重量、不同吊位的施工需求，使得起重力矩的變化很大，而在此過程中平衡臂的平衡力矩卻沒有發生任何變化，這使得塔身需要承受未能平衡的起重力矩，使得塔身在作業過程中會受到不斷變化的較大的力矩，對塔機的使用壽命、塔基的質量、作業的安全性均產生較大的挑戰。
[0004]所以，為了能夠克服現有的塔機不足，需要設計一種能夠在塔機起吊過程中高效調節平衡力矩、保證塔機作業安全性的塔機的起重力矩平衡系統，以實時高效平衡塔機的起重力矩，提高塔身的使用壽命，保障塔機作業的安全性。
【發明內容】
[0005]本發明需要解決的技術問題就在于克服現有技術的缺陷，提供一種塔機的起重力矩平衡系統，它能夠在塔機起吊過程中高效調節平衡力矩、保證塔機作業安全性，能夠實時高效平衡塔機的起重力矩，提高塔身的使用壽命，保障塔機作業的安全性。
[0006]為解決上述問題，本發明采用技術方案為:塔機的起重力矩平衡系統，其特征在于，塔機的起重力矩平衡系統包括塔機平衡臂遠塔身端的基準平衡裝置、平衡臂中部的起重平衡裝置和平衡臂近塔身端的備用配重裝置，基準平衡裝置用于平衡起重臂的自重力矩，起重平衡裝置通過水平移動實現對于起重力矩的配合調節，備用配重裝置用于為起重平衡裝置提供備用的配重塊，以便于增加平衡配重裝置的配重塊重量；起重臂上與起重鋼絲繩配合的定滑輪上設有張力測試裝置，張力測試裝置測量吊鉤上的起重物的重量，起重臂的小車移動鋼絲繩的定滑輪上設有位移傳感器，位移傳感器測量變幅小車距離塔身的位移距離；起重臂的變幅小車滑軌的側面設有若干個位移感應器，變幅小車通過位移感應器時觸動位移感應器，得到精確的變幅小車的位置；塔機的起重力矩平衡系統還設有控制箱，控制箱內設有微處理器，為處理器計算起重力矩信息，并調控起重平衡裝置以平衡起重力矩。
[0007]本發明為了提高塔機的起重力矩平衡效率，較佳的技術方案有，平衡臂處于塔身左側，起重臂處于塔身右側；起重平衡裝置設有平衡小車，平衡小車的下端設有與平衡臂上的滑軌上表面配合的行走輪，行走輪在滑軌上滑動，行走輪上設有電磁感應制動裝置，電磁感應制動裝置能夠制動行走輪，實時精確調控平衡小車的位置；平衡小車的中部和左部設有若干個平衡配重塊；平衡小車的左端設有電機，電機輸出軸與平衡小車上的減速箱輸入軸連接，減速箱輸出軸上設有齒輪，齒輪與平衡臂上的齒軌配合，齒輪轉動使平衡小車相對于平衡臂能夠左右移動，便捷調控平衡力矩的大小；齒軌沿平衡臂方向水平設置，滑軌與齒軌平行設置。
[0008]本發明為了能夠便捷調整平衡配重裝置的配重重量大小，以適應不同起吊作業的需求，較佳的技術方案還有，備用配重裝置設有若干個備用配重塊；平衡小車的右部設有備用配重位，平衡小車的右端設有導接軌，平衡小車運動至備用配重裝置左側時，導接軌與備用配重塊軸上的滾輪配合將備用配重塊滑入平衡小車的備用配重位內；備用配重位內設有用于固定備用配重塊的固定裝置。
[0009]本發明為了提高起重力矩平衡系統的作業安全性和穩定性，較佳的技術方案還有，基準平衡裝置的右端設有用于限制平衡小車運動位置的左限位塊，備用配重裝置左側的平衡臂上設有右限位塊；左限位塊和右限位塊上均設有緩沖橡膠塊，緩沖橡膠塊能夠緩沖平衡小車的沖擊。
[0010]本發明為了提高起重力矩的測量準確度，確保起重力矩平衡系統工作的精確性，較佳的技術方案還有，起重臂的小車滑軌外側均布有4?18個位移感應器，位移感應器包括激光發射器和與激光發射器配合的光電感應器，光電感應器通過信號線路與微處理器連接，變幅小車通過激光發射器的光路時，光電感應器產生信號傳輸至微處理器，得到變幅小車的精確位移，更加精確的計算出變幅小車的位移和起重力矩；位移傳感器為數字式位移傳感器，數字式位移傳感器的轉動盤與變幅小車移動鋼絲繩的定滑輪配合，轉動盤的轉動角度信息傳輸至微處理器，通過計算得出變幅小車的位移大小。
[0011]本發明為了提高塔機的起重力矩平衡系統的自動運行能力，提高平衡小車的工作精確性，較佳的技術方案還有，微處理器通過信號線路分別與張力測試裝置、位移傳感器、位移感應器連接，微處理器通過控制線路分別與電機和電磁感應制動裝置連接；電機為伺服電機。
[0012]本發明為了，較佳的技術方案還有，起重力矩的平衡調控過程為:微處理器根據位移傳感器和位移感應器的信號計算出變幅小車相對塔身的位移距離，微處理器根據張力測試裝置的信號計算出起重物的重力；微處理器計算出起重物重力與位移距離的乘積大小即起重力矩，微處理器根據起重力矩的大小、起重平衡裝置的配重重量、起重臂自重力矩、平衡臂自重力矩和基準平衡裝置力矩大小計算并調控平衡小車的位置以平衡起重力矩。
[0013]本發明為了確保塔機非作業狀態時的平衡性能，較佳的技術方案還有，基準平衡裝置的自重力矩和平衡臂的自重力矩之和小于起重臂的自重力矩。還應將初始時起重平衡裝置的力矩計入。
[0014]本發明為了高效確保塔機作業的配合性能，保障塔機作業的安全性，較佳的技術方案還有，齒軌的長度為平衡臂長度的1/2?4/5 ;平衡小車位于齒軌的最右端時，基準平衡裝置的自重力矩、平衡臂的自重力矩和平衡配重塊的自重力矩之和等于起重臂的自重力矩。
[0015]本發明為了提高起重平衡裝置的穩定性，提高平衡力矩的調整精度，較佳的技術方案還有，平衡小車的下側設有用于固定平衡配重塊的圍欄，平衡小車的上端設有用于掛放平衡配重塊的平衡配重塊卡槽；平衡配重塊的側面設有用于減緩平衡配重塊晃動和相互碰撞的緩沖塊。[0016]塔機的起重力矩平衡系統的工作過程為:微處理器根據位移傳感器和位移感應器的信號計算出變幅小車相對塔身的位移距離，微處理器根據張力測試裝置的信號計算出起重物的重力；微處理器計算出起重物重力與位移距離的乘積大小即起重力矩，微處理器根據起重力矩的大小、起重平衡裝置的配重重量、起重臂自重力矩、平衡臂自重力矩和基準平衡裝置力矩大小計算并調控平衡小車的位置；微處理器調控電機轉動以調整平衡小車的位置，使起重力矩得到快速平衡，確保塔機工作的穩定性和安全性。
[0017]本發明的優點和有益效果為:本發明塔機的起重力矩平衡系統設有基準配重裝置減少了起重平衡裝置的配重，使得起重平衡裝置的移動更為便捷高效，提高了起重力矩的平衡效率和效果；本發明塔機的起重力矩平衡系統能夠高效實時平衡起重力矩，確保了塔機的穩定性和安全性，提高了塔機的工作壽命；本發明塔機的起重力矩平衡系統設有位移感應器和位移傳感器，能夠高效精確確定變幅小車的位移，提高了起重力矩的計算精度，確保了起重力矩平衡系統的準確性；本發明塔機的起重力矩平衡系統設有微處理器，能夠實現起重力矩的自動平衡調控，減少了操作人員的工作負擔，確保塔機作業的高效安全進行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明塔機的起重力矩平衡系統平面圖。
[0019]圖2為本發明塔機的起重力矩平衡系統的平衡臂平面圖。
[0020]圖中:1、基準平衡裝置；2、起重平衡裝置；3、平衡臂；4、備用配重裝置；5、張力測試裝置；6、起重鋼絲繩；7、位移傳感器；8、變幅小車；9、起重臂；10、位移感應器；11、吊鉤；
12、塔身；13、基準配重塊；14、左限位塊；15、減速箱；16、電機；17、齒輪；18、行走輪；19、平衡小車；20、齒軌；21、平衡配重塊卡槽；22、固定裝置；23、導接軌；24、右限位塊；25、備用配重塊軸；26、備用配重塊；27、緩沖塊；28、平衡配重塊。
【具體實施方式】
[0021]下列實施例將進一步說明本發明。
[0022]實施例1
本發明采用技術方案為塔機的起重力矩平衡系統，其特征在于，塔機的起重力矩平衡系統包括塔機平衡臂3遠塔身12端的基準平衡裝置1、平衡臂3中部的起重平衡裝置2和平衡臂3近塔身12端的備用配重裝置4 ;起重臂9上與起重鋼絲繩6配合的定滑輪上設有張力測試裝置5，起重臂9的小車移動鋼絲繩的定滑輪上設有位移傳感器7 ;起重臂9的變幅小車8滑軌的側面設有位移感應器10 ;塔機的起重力矩平衡系統還設有控制箱，控制箱內設有微處理器。基準配重裝置上設有基準配重塊13。
[0023]平衡臂3處于塔身12左側，起重臂9處于塔身12右側；起重平衡裝置2設有平衡小車19，平衡小車19的下端設有與平衡臂3上的滑軌上表面配合的行走輪18，行走輪18上設有電磁感應制動裝置；平衡小車19的中部和左部設有平衡配重塊28 ;平衡小車19的左端設有電機16，電機16輸出軸與平衡小車19上的減速箱15輸入軸連接，減速箱15輸出軸上設有齒輪17，齒輪17與平衡臂3上的齒軌20配合，齒軌20沿平衡臂3方向水平設置，滑軌與齒軌20平行設置。
[0024]備用配重裝置4設有備用配重塊26 ;平衡小車19的右部設有備用配重位，平衡小車19的右端設有導接軌23，平衡小車19運動至備用配重裝置4左側時，導接軌23與備用配重塊軸25上的滾輪配合將備用配重塊26滑入平衡小車19的備用配重位內；備用配重位內設有用于固定備用配重塊26的固定裝置22。基準平衡裝置I的右端設有用于限制平衡小車19運動位置的左限位塊14，備用配重裝置4左側的平衡臂3上設有右限位塊24 ;左限位塊14和右限位塊24上均設有緩沖橡膠塊。
[0025]微處理器通過信號線路分別與張力測試裝置5、位移傳感器7、位移感應器10連接，微處理器通過控制線路分別與電機16和電磁感應制動裝置連接；電機16為伺服電機。
[0026]實施例2
在實施例1的基礎上，本發明為了進一步提高塔機的起重力矩平衡系統的工作精確性和塔機作業安全性，較佳的實施方式還有，起重臂9的小車滑軌外側均布有12個位移感應器10,位移感應器10包括激光發射器和與激光發射器配合的光電感應器,光電感應器通過信號線路與微處理器連接；位移傳感器7為數字式位移傳感器7，數字式位移傳感器7的轉動盤與變幅小車8移動鋼絲繩的定滑輪配合。齒軌20的長度為平衡臂3長度的2/3 ;平衡小車19位于齒軌20的最右端時，基準平衡裝置I的自重力矩、平衡臂3的自重力矩和平衡配重塊28的自重力矩之和等于起重臂9的自重力矩。平衡小車19的下側設有用于固定平衡配重塊28的圍欄，平衡小車19的上端設有用于掛放平衡配重塊28的平衡配重塊卡槽21 ;平衡配重塊28的側面設有用于減緩平衡配重塊28晃動和相互碰撞的緩沖塊27。變幅小車下方設有吊鉤U。
[0027]其他部分與實施例1完全相同。
[0028]實施例3
在實施例2的基礎上，本發明為了實現高效自動化調控塔機的起重力矩平衡系統的作業過程，較佳的實施方式還有，起重力矩的平衡調控過程為:微處理器根據位移傳感器7和位移感應器10的信號計算出變幅小車8相對塔身12的位移距離，微處理器根據張力測試裝置5的信號計算出起重物的重力；微處理器計算出起重物重力與位移距離的乘積大小即起重力矩，微處理器根據起重力矩的大小、起重平衡裝置2的配重重量、起重臂9自重力矩、平衡臂3自重力矩和基準平衡裝置I力矩大小計算并調控平衡小車19的位置；微處理器調控電機16轉動以調整平衡小車19的位置，使起重力矩得到快速平衡。
[0029]最后應說明的是:顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。
【權利要求】
1.塔機的起重力矩平衡系統，其特征在于，塔機的起重力矩平衡系統包括塔機平衡臂遠塔身端的基準平衡裝置、平衡臂中部的起重平衡裝置和平衡臂近塔身端的備用配重裝置；起重臂上與起重鋼絲繩配合的定滑輪上設有張力測試裝置，起重臂的小車移動鋼絲繩的定滑輪上設有位移傳感器；起重臂的變幅小車滑軌的側面設有若干個位移感應器；塔機的起重力矩平衡系統還設有控制箱，控制箱內設有微處理器。
2.如權利要求1所述的塔機的起重力矩平衡系統，其特征在于，平衡臂處于塔身左側，起重臂處于塔身右側；起重平衡裝置設有平衡小車，平衡小車的下端設有與平衡臂上的滑軌上表面配合的行走輪，行走輪上設有電磁感應制動裝置；平衡小車的中部和左部設有若干個平衡配重塊；平衡小車的左端設有電機，電機輸出軸與平衡小車上的減速箱輸入軸連接，減速箱輸出軸上設有齒輪，齒輪與平衡臂上的齒軌配合，齒軌沿平衡臂方向水平設置，滑軌與齒軌平行設置。
3.如權利要求2所述的塔機的起重力矩平衡系統，其特征在于，備用配重裝置設有若干個備用配重塊；平衡小車的右部設有備用配重位，平衡小車的右端設有導接軌，平衡小車運動至備用配重裝置左側時，導接軌與備用配重塊軸上的滾輪配合將備用配重塊滑入平衡小車的備用配重位內；備用配重位內設有用于固定備用配重塊的固定裝置。
4.如權利要求3所述的塔機的起重力矩平衡系統，其特征在于，基準平衡裝置的右端設有用于限制平衡小車運動位置的左限位塊，備用配重裝置左側的平衡臂上設有右限位塊；左限位塊和右限位塊上均設有緩沖橡膠塊。
5.如權利要求4所述的塔機的起重力矩平衡系統，其特征在于，起重臂的小車滑軌外側均布有4?18個位移感應器，位移感應器包括激光發射器和與激光發射器配合的光電感應器，光電感應器通過信號線路與微處理器連接；位移傳感器為數字式位移傳感器，數字式位移傳感器的轉動盤與變幅小車移動鋼絲繩的定滑輪配合。
6.如權利要求5所述的塔機的起重力矩平衡系統，其特征在于，微處理器通過信號線路分別與張力測試裝置、位移傳感器、位移感應器連接，微處理器通過控制線路分別與電機和電磁感應制動裝置連接；電機為伺服電機。
7.如權利要求6所述的塔機的起重力矩平衡系統，其特征在于，起重力矩的平衡調控過程為:微處理器根據位移傳感器和位移感應器的信號計算出變幅小車相對塔身的位移距離，微處理器根據張力測試裝置的信號計算出起重物的重力；微處理器計算出起重物重力與位移距離的乘積大小即起重力矩，微處理器根據起重力矩的大小和起重平衡裝置的配重重量計算并調控平衡小車的位置以平衡起重力矩。
8.如權利要求7所述的塔機的起重力矩平衡系統，其特征在于，基準平衡裝置的自重力矩和平衡臂的自重力矩之和小于起重臂的自重力矩。
9.如權利要求8所述的塔機的起重力矩平衡系統，其特征在于，齒軌的長度為平衡臂長度的1/2?4/5 ;平衡小車位于齒軌的最右端時，基準平衡裝置的自重力矩、平衡臂的自重力矩和平衡配重塊的自重力矩之和等于起重臂的自重力矩。
10.如權利要求9所述的塔機的起重力矩平衡系統，其特征在于，平衡小車的下側設有用于固定平衡配重塊的圍欄，平衡小車的上端設有用于掛放平衡配重塊的平衡配重塊卡槽；平衡配重塊的側面設有用于減緩平衡配重塊晃動和相互碰撞的緩沖塊。
【文檔編號】B66C23/74GK103832936SQ201310690322
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】馬勝利, 王恩慶, 姜延立 申請人:朝陽凌云建筑機械有限公司