一種用于塔機傾翻警戒線設置的傾角采集方法、塔機傾翻警戒線設置的方法及應用的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于塔機傾翻警戒線設置的傾角采集方法：分別采集塔機額載和空載時起重臂回轉一周內在多個位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據。一種利用上述方法采集的塔機傾角設置塔機傾翻警戒線的方法，按照現有技術繪制所述點坐標的包絡線，所述包絡線內即為塔機塔身正常工作時的傾斜安全區域，所述包絡線即為所述塔機的傾翻警戒線。本發明所述的塔機傾翻警戒線已經把塔機工作狀態下的安全工作區域包容在內，所以塔機正常是不會超出該警戒線；如果有異常，則可能會出現起重臂不是回轉至塔身某一個主肢正上方時就超出了該塔機傾翻警戒線了，所以報警條件包括但不限于在一個主肢上的傾角超范圍或在4個主肢上的傾角均超范圍。
【專利說明】一種用于塔機傾翻警戒線設置的傾角采集方法、塔機傾翻警戒線設置的方法及應用
【技術領域】
[0001]本發明專利涉及一種用于塔機傾翻警戒線設置的傾角采集方法、塔機傾翻警戒線設置的方法及應用，屬于起重機械安全的【技術領域】。
技術背景
[0002]塔機是應用于現代工業和土木工程的重要工程機械之一，因其起升高度高、起升重量大和工作幅度寬等特點，使其在高層建筑工程中得到了廣泛的應用。由于塔機結構龐大，工作環境惡劣，工作負荷量大，加上塔機重心高，在工作時使得塔機相比于其他起重設備危險性更大。而一旦發生塔機傾翻事故，將嚴重危害到塔機操作人員及相關人員甚至周圍無辜人員的健康和生命安全，極易造成安全事故。當前，既沒有專門用于塔機傾翻警戒線的塔機塔身傾角數據組，也沒有專門設置塔機傾翻警戒線的方法及應用。
【發明內容】
[0003]針對現有技術存在的問題，本發明專利提供了一種用于塔機傾翻警戒線設置的傾角采集方法。
[0004]本發明還涉及一種利用上述方法采集的塔機傾角設置塔機傾翻警戒線的方法。
[0005]本發明還公開上述塔機傾翻警戒線的應用。
[0006]本發明的技術方案如下:
[0007]現有的塔機包括起重臂和塔機塔身，在所述塔機塔身的頂端設置有起重臂，所述塔機塔身包括4根塔身主肢；設定一個塔機塔身三維坐標系，原點O為塔機塔身在地面固定截面的中心點，坐標軸X正方向為地面北向，坐標軸Y正方向為地面西向，坐標軸Z正方向為垂直于地面向上；其中，所述的塔機塔身的傾斜角度數據包括ΘΧ和0y，所述ΘΧ為塔機塔身在XZ面內與Z軸的夾角，所述Θ y為塔機塔身在YZ面內與Z軸的夾角。
[0008]一種用于塔機傾翻警戒線設置的傾角采集方法:分別采集塔機額載和空載時起重臂回轉一周內在多個位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據。
[0009]所述額載指塔機吊載達到塔機的額定載重力矩:塔機吊起重量大于或等于塔機起重臂端額定起重量的重物，運行起重臂上的小車至力矩限位處。所述空載指塔機吊載為0，起重臂上的小車收到最小幅度。
[0010]根據本發明優選的，在分別采集塔機塔身的傾斜角度數據時，先選擇塔機工作狀態:即空載狀態或額載狀態中的一種狀態，然后在選擇的一種狀態下，采集起重臂回轉一周內在多個位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據；最后，選擇另一種工作狀態，并在選擇的另一種狀態下，起重臂回轉一周內在多個位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據。
[0011]本發明采集到的上述塔機塔身的傾斜角度數據，可以利用其繪制塔機傾翻警戒線，以實現對塔機安全預警的功能。
[0012]根據本發明優選的，分別采集塔機額載和空載時起重臂回轉一周內在多個位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據，包括以下具體位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據:
[0013]塔機額載時起重臂回轉至第I根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為
(Θ xll, Θ yll)；
[0014]塔機額載時起重臂回轉至第2根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(θ χ21,ΘY21)；
[0015]塔機額載時起重臂回轉至第3根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(θ χ31,Θ y31);
[0016]塔機額載時起重臂回轉至第4根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(θ χ41,Θ y41);
[0017]塔機空載時起重臂回轉至第I根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(θ xl2,ΘY12)；
[0018]塔機空載時起重臂回轉至第2根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(θ χ22,ΘY22)；
[0019]塔機空載時起重臂回轉至第3根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(θ χ32,ΘY32)；
[0020]塔機空載時起重臂回轉至第4根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(θ χ42,Θ y42)。根據塔機的受力特性分析可知，起重臂回轉至塔身主肢正上方時傾角最大，所以取起重回轉至塔身四個主肢正上方四個特征位置進行采集傾角數據。本發明采集到的上述8組塔機塔身的傾斜角度數據，可以利用其繪制更為精確的塔機傾翻警戒線。
[0021]根據本發明優選的，所述采集塔機額載和空載時起重臂回轉至4根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角度數據時，采用傾角傳感器安裝在塔機回轉支承上部進行采集，每采集一組數據時:起重臂回轉至I根塔身主肢正上方穩定5-lOs后開始采集塔機塔身的傾斜角。此處設計的優點在于，采用傾角傳感器采集塔機塔身的傾斜角度在所述起重臂穩定5-lOs后開始采集塔機塔身的傾斜角；否則，其采集的傾角值處于變化中，造成較大誤差，嚴重影響塔機傾翻警戒線的精確繪制。
[0022]一種利用上述方法采集的塔機傾角設置塔機傾翻警戒線的方法，建立塔機塔身傾斜角的二維坐標系，以塔機塔身在XZ面內與Z軸的夾角Θ X為橫坐標，以塔機塔身在YZ面內與Z軸的夾角Θ y為縱坐標；將上述采集到的8組塔機塔身的傾斜角度數據以點坐標的形式繪制在所述的塔機塔身傾斜角坐標系中；在上述的塔機塔身傾斜角坐標系中，按照現有技術繪制所述8個點坐標的包絡線，所述包絡線內即為塔機塔身正常工作時的傾斜安全區域，所述包絡線即為所述塔機的傾翻警戒線。
[0023]根據本發明優選的，所述包絡線為矩形，繪制過程如下:
[0024]( I)在所述塔機塔身傾斜角的二維坐標系中，以8個坐標點中橫坐標θ X最小值且垂直于橫坐標繪制矩形的左邊；過8個坐標點中橫坐標θ X最大值點、且垂直于橫坐標繪制矩形的右邊；過8個坐標點中縱坐標Θ y最小值點、且垂直于縱坐標繪制矩形的下邊；過8個坐標點中縱坐標Θ y最大值點、且垂直于縱坐標繪制矩形的上邊；
[0025](2)將步驟(1 )繪制的矩形乘以系數K對其進行擴大，所述系數K的取值范圍:
0.8-5，得矩形包絡線，即為塔機傾翻警戒線。
[0026]一種上述塔機傾翻警戒線的應用:[0027]當實時采集到的塔機塔身傾角數據在上述塔機傾翻警戒線內時，則不予報警；
[0028]當實時采集到的塔機塔身傾角數據在上述塔機傾翻警戒線上或外部時，則報警。
[0029]本發明所述的塔機傾翻警戒線已經把塔機工作狀態下的安全工作區域包容在內，所以塔機正常是不會超出該警戒線；如果有異常，則可能會出現起重臂不是回轉至塔身某一個主肢正上方時就超出了該塔機傾翻警戒線了，所以報警條件包括但不限于在一個主肢上的傾角超范圍或在4個主肢上的傾角均超范圍。
[0030]本發明的優勢在于:
[0031]本發明通過采集到的上述塔機塔身的傾斜角度數據，可以利用其繪制塔機傾翻警戒線，以實現對塔機安全預警的功能。優選的，根據塔機的受力特性分析可知，起重臂回轉至塔身主肢正上方時傾角最大，所以取起重回轉至塔身四個主肢正上方四個特征位置進行采集傾角數據。本發明采集到的上述8組塔機塔身的傾斜角度數據，可以利用其繪制更為精確的塔機傾翻警戒線。為后續驗證塔機安全工作提供了安全保障。
[0032]采用本發明所述傾角傳感器時，采集塔機塔身的傾斜角度在所述起重臂穩定5-lOs后開始采集塔機塔身的傾斜角；否則，其采集的傾角值處于變化中，造成較大誤差，嚴重影響塔機傾翻警戒線的精確繪制。
[0033]本發明所述的塔機傾翻警戒線已經把塔機工作狀態下的安全工作區域包容在內，所以塔機正常是不會超出該警戒線；如果有異常，則可能會出現起重臂不是回轉至塔身某一個主肢正上方時就超出了該塔機傾翻警戒線了，所以報警條件包括但不限于在一個主肢上的傾角超范圍或在4個主肢上的傾角均超范圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]圖1為本發明所述塔機塔身三維坐標系；
[0035]圖2為本發明實施例所繪制的塔機傾翻警戒線的示意圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結合實施例和說明書附圖對本發明做詳細的說明，但不限于此。
[0037]實施例1、
[0038]如圖1所示。
[0039]現有的塔機包括起重臂和塔機塔身，在所述塔機塔身的頂端設置有起重臂，所述塔機塔身包括4根塔身主肢；設定一個塔機塔身三維坐標系，原點O為塔機塔身
[0040]在地面固定截面的中心點，坐標軸X正方向為地面北向，坐標軸Y正方向為地面西向，坐標軸Z正方向為垂直于地面向上；其中，所述的塔機塔身的傾斜角度數據包括Θ X和Θ 1，所述Θ X為塔機塔身在XZ面內與Z軸的夾角，所述Θ y為塔機塔身在YZ面內與Z軸的夾角。
[0041]一種用于塔機傾翻警戒線設置的傾角采集方法:分別采集塔機額載和空載時起重臂回轉一周內在多個位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據。
[0042]所述額載指塔機吊載達到塔機的額定載重力矩:塔機吊起重量大于或等于塔機起重臂端額定起重量的重物，運行起重臂上的小車至力矩限位處。所述空載指塔機吊載為0，起重臂上的小車收到最小幅度。[0043]在分別采集塔機塔身的傾斜角度數據時，先選擇塔機工作狀態:即空載狀態或額載狀態中的一種狀態，然后在選擇的一種狀態下，采集起重臂回轉一周內在多個位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據；最后，選擇另一種工作狀態，并在選擇的另一種狀態下，起重臂回轉一周內在多個位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據。
[0044]分別采集塔機額載和空載時起重臂回轉一周內在多個位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據，包括以下具體位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據:
[0045]塔機額載時起重臂回轉至第I根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(Θ xll,Θ yll);
[0046]塔機額載時起重臂回轉至第2根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(θ χ21,Θy21)；
[0047]塔機額載時起重臂回轉至第3根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(θ χ31,Θ y31);
[0048]塔機額載時起重臂回轉至第4根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(θ χ41,Θ y41);
[0049]塔機空載時起重臂回轉至第I根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(θ xl2,Θy12)；
[0050]塔機空載時起重臂回轉至第2根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(θ χ22,Θy22)；
[0051]塔機空載時起重臂回轉至第3根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(θ χ32,Θy32)；
[0052]塔機空載時起重臂回轉至第4根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(θ χ42,Θy42)。
[0053]所述采集塔機額載和空載時起重臂回轉至4根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角度數據時，采用傾角傳感器安裝在塔機回轉支承上部進行采集，每采集一組數據時:起重臂回轉至I根塔身主肢正上方穩定5-lOs后開始采集塔機塔身的傾斜角。
[0054]實施例2、
[0055]如圖2所示。
[0056]一種利用如實施例1所述方法采集的塔機傾角設置塔機傾翻警戒線的方法，建立塔機塔身傾斜角的二維坐標系，以塔機塔身在XZ面內與Z軸的夾角Θ X為橫坐標，以塔機塔身在YZ面內與Z軸的夾角Θ y為縱坐標；將上述采集到的8組塔機塔身的傾斜角度數據以點坐標的形式繪制在所述的塔機塔身傾斜角坐標系中；在上述的塔機塔身傾斜角坐標系中，按照現有技術繪制所述8個點坐標的包絡線，所述包絡線內即為塔機塔身正常工作時的傾斜安全區域，所述包絡線即為所述塔機的傾翻警戒線。
[0057]實施例3、
[0058]如實施例2所述的設置塔機傾翻警戒線的方法，其區別在于，所述包絡線為矩形，繪制過程如下:
[0059]( I)在所述塔機塔身傾斜角的二維坐標系中，以8個坐標點中橫坐標θ X最小值且垂直于橫坐標繪制矩形的左邊；過8個坐標點中橫坐標θ X最大值點、且垂直于橫坐標繪制矩形的右邊；過8個坐標點中縱坐標Θ y最小值點、且垂直于縱坐標繪制矩形的下邊；過8個坐標點中縱坐標Θ y最大值點、且垂直于縱坐標繪制矩形的上邊；
[0060](2)將步驟(I)繪制的矩形乘以系數K對其進行擴大，所述系數K的取值范圍:
0.8-5，得矩形包絡線，即為塔機傾翻警戒線。
[0061]實施例4、
[0062]如圖2所示。
[0063]一種如實施例2、3所述塔機傾翻警戒線的應用:
[0064]當實時采集到的塔機塔身傾角數據在上述塔機傾翻警戒線內時，則不予報警；
[0065]當實時采集到的塔機塔身傾角數據在上述塔機傾翻警戒線上或外部時，則報警。
[0066]本發明所述的塔機傾翻警戒線已經把塔機工作狀態下的安全工作區域包容在內，所以塔機正常是不會超出該警戒線；如果有異常，則可能會出現起重臂不是回轉至塔身某一個主肢正上方時就超出了該塔機傾翻警戒線了，所以報警條件包括但不限于在一個主肢上的傾角超范圍或在4個主肢上的傾角均超范圍。
【權利要求】
1.一種用于塔機傾翻警戒線設置的傾角采集方法:其特征在于，分別采集塔機額載和空載時起重臂回轉一周內在多個位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據。
2.根據權利要求1所述的一種用于塔機傾翻警戒線設置的傾角采集方法，其特征在于，在分別采集塔機塔身的傾斜角度數據時，先選擇塔機工作狀態:即空載狀態或額載狀態中的一種狀態，然后在選擇的一種狀態下，采集起重臂回轉一周內在多個位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據；最后，選擇另一種工作狀態，并在選擇的另一種狀態下，起重臂回轉一周內在多個位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據。
3.根據權利要求1或2所述的一種用于塔機傾翻警戒線設置的傾角采集方法，其特征在于，分別采集塔機額載和空載時起重臂回轉一周內在多個位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據，包括以下具體位置對應的塔機塔身的傾斜角度數據: 塔機額載時起重臂回轉至第I根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(Θ xll,Qyll); 塔機額載時起重臂回轉至第2根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(Θχ21，Θy21)； 塔機額載時起重臂回轉至第3根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(ΘΧ31，Θ y31); 塔機額載時起重臂回轉至第4根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(ΘΧ41，Θ y41); 塔機空載時起重臂回轉 至第I根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(Θχ12，Θy12)； 塔機空載時起重臂回轉至第2根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(ΘΧ22，Θy22)； 塔機空載時起重臂回轉至第3根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(ΘΧ32，Θy32)； 塔機空載時起重臂回轉至第4根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角為(ΘΧ42，Θy42)。
4.根據權利要求3所述的一種用于塔機傾翻警戒線設置的傾角采集方法，其特征在于，所述采集塔機額載和空載時起重臂回轉至4根塔身主肢正上方時塔機塔身的傾斜角度數據時，采用傾角傳感器安裝在塔機回轉支承上部進行采集，每采集一組數據時:起重臂回轉至I根塔身主肢正上方穩定5-lOs后開始采集塔機塔身的傾斜角。
5.一種利用如權利要求3所述方法采集的塔機傾角設置塔機傾翻警戒線的方法，建立塔機塔身傾斜角的二維坐標系，以塔機塔身在XZ面內與Z軸的夾角Θ X為橫坐標，以塔機塔身在YZ面內與Z軸的夾角Θ y為縱坐標；將上述采集到的8組塔機塔身的傾斜角度數據以點坐標的形式繪制在所述的塔機塔身傾斜角坐標系中；在上述的塔機塔身傾斜角坐標系中，按照現有技術繪制所述8個點坐標的包絡線，所述包絡線內即為塔機塔身正常工作時的傾斜安全區域，所述包絡線即為所述塔機的傾翻警戒線。
6.根據權利要求5所述的設置塔機傾翻警戒線的方法，其特征在于，所述包絡線為矩形，繪制過程如下: (I)在所述塔機塔身傾斜角的二維坐標系中，以8個坐標點中橫坐標θ X最小值且垂直于橫坐標繪制矩形的左邊；過8個坐標點中橫坐標θ X最大值點、且垂直于橫坐標繪制矩形的右邊；過8個坐標點中縱坐標Θ y最小值點、且垂直于縱坐標繪制矩形的下邊；過8個坐標點中縱坐標Θ y最大值點、且垂直于縱坐標繪制矩形的上邊； (2)將步驟(1)繪制的矩形乘以系數K對其進行擴大，所述系數K的取值范圍:0.8-5，得矩形包絡線，即為塔機傾翻警戒線。
7.—種如權利要求5或6所述塔機傾翻警戒線的應用: 當實時采集到的塔機塔身傾角數據在上述塔機傾翻警戒線內時，則不予報警； 當實時采集到的塔機塔身傾 角數據在上述塔機傾翻警戒線上或外部時，則報警。
【文檔編號】B66C23/88GK103754783SQ201410014625
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月13日 優先權日:2014年1月13日
【發明者】宋世軍, 李楠楠, 劉健康, 喬彩風, 王通 申請人:濟南富友慧明監控設備有限公司