爬架顶升系统、造楼机及爬架顶升控制方法

文档序号:1610485 发布日期:2020-01-10 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 爬架顶升系统、造楼机及爬架顶升控制方法 (Climbing frame jacking system, building machine and climbing frame jacking control method ) 是由 王欢 杨威 詹大强 田士川 于 2019-09-16 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种爬架顶升系统、造楼机及爬架顶升控制方法。爬架顶升系统中,爬架部分包括导轨和多个梯档;顶升部分适于沿建筑物水平间隔开地布置多个机位,顶升部分在每个机位均包括上下两个顶升装置,每个顶升装置均包括:附墙支座和撑杆,附墙支座适于固定连接在建筑物上,撑杆的底端可转动地连接在附墙支座上,撑杆为伸缩杆,撑杆的顶部可结合在梯档上以在伸长时可向上撑起爬架部分;同一机位的两个撑杆交替地撑起梯档以顶升爬架部分。本发明的爬架顶升系统,可加快爬升速度,加快施工节奏,减少冲击、损伤,提高施工安全性。而且对附墙支座的水平定位精度要求也能降低,可实现单机位的轻量化。(The invention discloses a climbing frame jacking system, a building machine and a climbing frame jacking control method. In the climbing frame jacking system, a climbing frame part comprises a guide rail and a plurality of ladder steps; jacking part is suitable for along building level interval ground arranges a plurality of machine positions, and jacking part all includes two jacking devices from top to bottom at every machine position, and every jacking device all includes: the wall-attached support is suitable for being fixedly connected to a building, the bottom end of the support rod is rotatably connected to the wall-attached support, the support rod is a telescopic rod, and the top of the support rod can be combined with the ladder stop so as to upwards support the climbing frame part when the support rod is extended; two supporting rods at the same machine position alternately support the ladder stops to lift the climbing frame part. The climbing frame jacking system can accelerate climbing speed, accelerate construction rhythm, reduce impact and damage and improve construction safety. And the requirement on the horizontal positioning precision of the wall-attached support can be reduced, and the light weight of a single machine position can be realized.)

爬架顶升系统、造楼机及爬架顶升控制方法

技术领域

本发明涉及建筑施工设备领域,尤其涉及爬架顶升系统、造楼机及爬架顶升控制方法。

背景技术

市场上现有爬架顶升装置多为电葫芦或液压拉升,不同立柱机位之间无严格的同步爬升要求,且每次爬升因机械机构设计,都存在明显的回落现象。回落过程中的冲击力难以控制,对建筑结构混凝土有负面影响,增加了架体及顶端机器人的安全风险。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种爬架顶升系统,在顶升行程中可防止整体回落,且顶升速度快。

本发明还旨在提出一种具有上述爬架顶升系统的造楼机。

本发明还旨在提出基于上述爬架顶升系统的爬架顶升控制方法。

根据本发明实施例的爬架顶升系统,包括:爬架部分,所述爬架部分适于设在建筑物***,所述爬架部分包括导轨和连接在所述导轨上的梯档,所述梯档沿高度方向间隔开设置有多个;顶升部分,所述顶升部分适于沿建筑物水平间隔开地布置多个机位,所述顶升部分在每个机位均包括上下两个顶升装置,每个所述顶升装置均包括:附墙支座和撑杆,所述附墙支座适于固定连接在所述建筑物上,所述撑杆的底端可转动地连接在所述附墙支座上,所述撑杆为伸缩杆,所述撑杆的顶部可结合在所述梯档上以在伸长时可向上撑起所述爬架部分;同一机位的两个所述撑杆交替地撑起所述梯档以顶升所述爬架部分。

根据本发明实施例的爬架顶升系统,通过在同一机位设置上方顶升装置和下方顶升装置,将同一机位的单杆顶升升级为双杆顶升。通过两个顶升装置的协调作业,可以使爬架部分在爬升过程中无需回落,一方面可以加快爬架部分爬升速度,加快施工节奏,另一方面可以减少爬架回落导致对建筑物、爬架顶升系统自身的冲击、损伤,提高了施工安全性。而且在减少爬架回落后,无需再由附墙支座上防坠钩支撑导轨,对附墙支座的水平定位精度要求也能降低。另外由于爬架无需频繁回落到防坠钩上,附墙支座在安装到建筑物上时,无需考虑承受频繁的回落冲击力而过度加强,从而可实现单机位的轻量化。

在一些实施例中,所述撑杆为液压缸。

具体地,同机位的上下两个所述液压缸由同一液压泵驱动伸缩。

在一些实施例中,每个所述顶升装置还包括设在所述附墙支座上的防坠钩。

在一些实施例中,多个机位的上方所述顶升装置高度一致,多个机位的下方所述顶升装置高度一致,所述爬架部分上对应每个所述机位设有导轨,多个所述导轨相互平行。

在一些实施例中,每个所述顶升装置上均设有压力传感器和/或位移传感器,所述压力传感器用于检测所述撑杆的支撑压力,所述位移传感器用于检测所述撑杆的伸缩长度。

根据本发明实施例的造楼机,包括:爬架顶升系统,所述爬架顶升系统为根据本发明上述实施例所述的爬架顶升系统,所述爬架顶升系统具有对应多个机位的多个所述导轨;造楼平台,所述造楼平台包括连接在多个所述导轨上的机器人运行轨道。

根据本发明实施例的造楼机,通过设置这种爬架顶升系统,在同一机位设置上方顶升装置和下方顶升装置,将同一机位的单杆顶升升级为双杆交替顶升。通过两个顶升装置的协调作业,可以使造楼平台在爬升过程中无需回落,一方面可以加快造楼平台爬升速度,加快施工节奏,另一方面可以减少爬架回落导致对建筑物、造楼机自身的冲击、损伤,提高了施工安全性,也方便机器人运行轨道通过各机位处撑杆的伸缩而调平。

根据本发明实施例的爬架顶升控制方法,基于根据本发明上述实施例所述的爬架顶升系统,上方的所述撑杆在撑起所述梯档后下方的所述撑杆再缩短,下方的所述撑杆在撑起所述梯档后上方的所述撑杆再缩短。

根据本发明实施例的爬架顶升控制方法,这种方法使两个顶升装置的协调作业,可以使爬架部分在爬升过程中无需回落,一方面可以加快爬架部分爬升速度,加快施工节奏,另一方面可以减少爬架回落导致对建筑物、爬架顶升系统自身的冲击、损伤,提高了施工安全性。而且在减少爬架回落后,无需再由附墙支座上防坠钩支撑导轨,对附墙支座的水平定位精度要求也能降低。另外由于爬架无需频繁回落到防坠钩上,附墙支座在安装到建筑物上时,无需考虑承受频繁的回落冲击力而过度加强,从而可实现单机位的轻量化。

具体地,每个所述撑杆运行时按照设定进程重复循环,所述设定进程包括依次进入的伸长期、撑起期、撑位保持点和缩短期,在伸长期所述撑杆的长度逐渐伸长直至所述撑杆撑起所述梯档,在撑起期所述撑杆由撑起所述梯档开始继续伸长,在撑位保持点所述撑杆的长度为撑起所述梯档时的长度加上预设长度,在缩短期所述撑杆的长度逐渐缩短;且当同机位的一个所述撑杆进入所述撑起期后,另一所述撑杆再进入所述缩短期;其中,在所述伸长期时当所述撑杆的运行参数达到设定条件时,判断所述撑杆进入所述撑起期。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1为本发明一个实施例中顶升部分的机位在平面上的布局简图。

图2为本发明一个实施例中爬架顶升系统在正视方向对应各机位的布局简图。

图3是一个实施例中单个机位的爬架顶升系统的爬升过程图。

图4是一个实施例的单个顶升装置与对应爬架部分结构图。

图5是一个实施例中单个机位上两个撑杆的液压控制原理图。

附图标记:

造楼机1000、建筑物2000、

爬架顶升系统100、机器人运行轨道200、

爬架部分A、导轨11、梯档12、

顶升部分B、机位b、顶升装置20、上方顶升装置20-u、下方顶升装置20-d、附墙支座21、撑杆22、基体221、杆体222、上方的撑杆22-u、下方的撑杆22-d、防坠钩23、弹性件24、液压泵26。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的爬架顶升系统100。

根据本发明实施例的造楼机的爬架顶升系统100,如图2和图3所示,包括:爬架部分A和顶升部分B。

如图3和图4所示,爬架部分A适于设在建筑物2000***,爬架部分A包括导轨11和连接在导轨11上的梯档12,梯档12沿高度方向间隔开设置有多个。

如图1和图2所示,顶升部分B适于沿建筑物2000水平间隔开地布置多个机位b,顶升部分B在每个机位b均包括上下两个顶升装置20。如图3和图4所示,每个顶升装置20均包括:附墙支座21和撑杆22,附墙支座21适于固定连接在建筑物2000上,这里附墙支座21可以固定在外墙、梁、楼梯等结构上。

撑杆22的底端可连接在附墙支座21上,撑杆22为伸缩杆。具体地,撑杆22包括基体221和杆体222,杆体222相对基体221可伸缩,基体221设在附墙支座21上,杆体222用于结合梯档12。这里对于撑杆22的类型不作具体限制,例如撑杆22可以为液压缸,则基体221为缸体,杆体222为活塞杆。又例如撑杆22为直线电机,杆体222为直线电机的直线轴。还有的示例中,可采用电机结合丝杠-螺母结构构成撑杆22,杆体222为该结构里的丝杠。

在本发明实施例中,每个撑杆22的顶部可结合在梯档12上以在伸长时可向上撑起爬架部分A,如图3所示,同一机位b的两个撑杆22交替地撑起梯档12以顶升爬架部分A。

为便于理解本申请中设置交替顶升方案的用处,这里先描述采用单个撑杆顶升梯档过程的一个具体示例。

以图4为例,顶升装置20包括防坠钩23,防坠钩23设在附墙支座21上。导轨11上均匀布置有若干梯档12,在开始前一个梯档12挂在防坠钩23上。之后顶升过程开始:

1)控制撑杆22的杆体222伸出,伸长后与上方最接近的梯档12相结合,使爬架部分A逐渐上升。在上升过程中,防坠钩23被下方的梯档12拖动面转动,因重力作用靠在下方的梯档12上。

2)控制撑杆22的杆体222继续伸出,使爬架部分A继续上升,使与防坠钩23上靠着的梯档12上升至防坠钩23上方,防坠钩23无法再靠着该梯档12后自动回转复位,使防坠钩23;直到撑杆22的杆体222停止伸出,此时防坠钩23于某一梯档12下方呈复位状态。

3)控制撑杆22的杆体222缩回,爬架部分A受重力影响跟着杆体222回落一段行程,起到上述提及的某一梯档12挂到防坠钩23上。

4)继续缩回杆体222直至最短,然后再回到上述步骤1),重复从1)到4)的过程,直至爬架部分A达到要求的顶升高度。

由此可以看出,如果顶升装置20仅设置了一层,顶升装置20每一个顶升行程中,爬架部分A都会整体回落,回落过程中的冲击力难以控制,对建筑结构有负面影响。而且爬架回落的过程中,对于爬架顶升系统100本身也会因冲击产生各种风险。

另外在爬架回落的方案中,还需要对附墙支座21的水平定位精度提出更高要求。这是因为当附墙支座21安装高了则爬架回落幅度小,当附墙支座21安装低了则爬架回落幅度大。尤其当顶升部分B包括多个机位b,各机位b均设置一个顶升装置20时,还要考虑各顶升装置20的附墙支座21是否安装在同一水平面上,这样在爬架回落时才能保证整体的平衡。

但是当同一机位b上设置两个撑杆22,使两个撑杆22能交替地撑起梯档12以顶升爬架部分A,就可以选择在其中一个撑杆22完全撑起爬架部分A后,再将另一个撑杆22回缩,减少爬架部分A爬架回落的现象发生。

根据本发明实施例的造楼机的爬架顶升系统100,通过在同一机位b设置上方顶升装置20-u和下方顶升装置20-d,将同一机位的单杆顶升升级为双杆顶升。通过两个顶升装置20的协调作业,可以使爬架部分A在爬升过程中无需回落,一方面可以加快爬架部分A爬升速度,加快施工节奏,另一方面可以减少爬架回落导致对建筑物2000、爬架顶升系统100自身的冲击、损伤,提高了施工安全性。而且在减少爬架回落后,无需再由附墙支座21上防坠钩23支撑导轨11,对附墙支座21的水平定位精度要求也能降低。另外由于爬架无需频繁回落到防坠钩23上,附墙支座21在安装到建筑物2000上时,无需考虑承受频繁的回落冲击力而过度加强,从而可实现单机位的轻量化。

在一些实施例中,如图5所示,撑杆22为液压缸,由于液压缸本身是由液压作为动力源支撑爬架部分A,它具有一定缓冲能力,相对于刚性驱动的结构而言,这种撑杆22对外部冲击承受能力强。在系统局部压力不均时,能减少撑杆22因负荷过大而受损的问题。

具体地,如图5所示,同机位b的上下两个液压缸由同一液压泵26驱动伸缩,由此,能减少驱动源个数,降低成本。

在一些实施例中,如图3所示,每个顶升装置20还包括设在附墙支座21上的防坠钩23。整个顶升过程中,防坠钩23只起安全保护作用,提高爬架部分A爬升的安全可靠性。这里,防坠钩23的具体结构及防坠的原理均为现有技术,这里不再赘述。

在一些具体实施例中,如图4所示,杆体222的顶部设有撑钩,当撑杆22伸长时,撑钩可挂在上方的梯档12上,实现撑杆22与梯档12的结合。当撑杆22缩短时,撑钩脱离梯档12,实现撑杆22与梯档12的脱离。撑杆22也可设置其他结构与梯档12结合,例如采用电驱动或者磁驱动的结合件等,这里不作限制。

具体地,撑杆22的底部可转动地连接在附墙支座21上,顶升装置20上还包括用于将撑杆22朝向爬架部分A推动的弹性件24,从而使撑杆22的顶部在没有梯档12的阻挡时,撑钩可伸到上下两个梯档12之间。而当撑杆22缩短,撑杆22在遇到下方的梯档12阻碍时,也可以被梯档12推动,使撑钩退出上下两个梯档12之间。

在一些实施例中,如图2所示,多个机位b的上方顶升装置20高度一致,多个机位b的下方顶升装置20高度一致,爬架部分A上对应每个机位b设有导轨11,多个导轨11相互平行。这样设置,使爬架部分A各机位b处的受力点基本能保持在同一高度上,有利于使各机位b处顶升装置20受力均衡,也能方便观察系统爬升时是否各处是否步调一致。

在一些实施例中,每个顶升装置20上均设有压力传感器,从而在系统爬升时,利用检测到的压力变化跟踪爬升情况。尤其可以根据压力传感器来检测一个撑杆22是否完全撑起梯档12,便于另一撑杆22寻找回缩时机。这是由于当一个撑杆22完全撑起梯档12后,另一个撑杆22再回缩才不会导致爬架回落。选用压力作为撑杆22是否撑起梯档12的判定条件,非常方便,且容易得到测量值。

这里,压力传感器的设置方式可以选择多种形式。例如压力传感器可以设置在撑杆22的用于与梯档12相结合的表面上,当撑杆22与梯档12相结合时梯档12会向该压力传感器施加压力。又例如,撑杆22为液压缸,压力传感器可以检测液压缸的液压,从而变相反应撑杆22撑起的重力。

在一些实施例中,每个顶升装置20上均设有位移传感器,位移传感器用于检测撑杆22的伸缩长,这样通过位移传感器的检测,可及时反馈撑杆22是否伸缩到位,提高对撑杆22的控制精度。而且利用位移传感器检测到的长度变化,可以跟踪、调整爬升情况。

在一些具体实施例中,每个顶升装置20均设有压力传感器和位移传感器,压力传感器和位移传感器的检测结果,可以辅助撑杆22完成爬升过程。下面以一种顶升方式,来描述上述检测结果在爬升过程中具体用处,其中,撑杆22为液压缸,液压缸的活塞杆可伸缩且可结合梯档12,同一机位的两个撑杆22通过交替地控制活塞杆伸缩爬升。

初始阶段:下方撑杆22-d的活塞杆撑起梯档12,并在撑起后继续伸长活塞杆,使爬架部分A爬升一个预设有效行程,位移传感器实时检测下方撑杆22-d的活塞杆的位移数据。

在使爬架部分A爬升一个预设有效行程后,下方撑杆22-d顶升完成,并停止动作。上方撑杆22-u的活塞杆伸出,当上方撑杆22-u的压力传感器检测到压力,并在该压力达到一定值后,下面下方撑杆22-d的活塞杆才能缩回,以防止爬架部分A回落。

上方撑杆22-u完全撑起梯档12后,下方撑杆22-d缩回。

在上方撑杆22-u的压力传感器检测到压力达到一定值后,上方撑杆22-u继续伸长活塞杆,使爬架部分A爬升一个预设有效行程,位移传感器实时检测上方撑杆22-u的活塞杆的位移数据。这里,设定爬架部分A的一个预设有效行程,对应活塞杆伸长的预设长度。在上方撑杆22-u的压力传感器检测到压力达到一定值时,位移传感器可以清零,之后记录该活塞杆的位移。当位移达到预设长度,表明爬架部分A爬升了一个预设有效行程,此时上方撑杆22-u得到位移传感器的检测结果后停止伸长,避免产生过量。

在使爬架部分A爬升一个预设有效行程后,上方撑杆22-u顶升完成,并停止动作。下方撑杆22-d的活塞杆伸出,当下方撑杆22-d的压力传感器检测到压力,并在该压力达到一定值后,上方撑杆22-u的活塞杆才能缩回,以防止爬架部分A回落。

下方撑杆22-d完全撑起梯档12后,上方撑杆22-u缩回。

在下方撑杆22-d的压力传感器检测到压力达到一定值后,下方撑杆22-d继续伸长活塞杆,使爬架部分A爬升一个预设有效行程,位移传感器实时检测下方撑杆22-d的活塞杆的位移数据。

在使爬架部分A爬升一个预设有效行程后,下方撑杆22-d顶升完成,并停止动作。再由上方撑杆22-u的活塞杆伸出。接着上述的过程上方的撑杆22-u、下方的撑杆22-d交替地伸缩。

在本实施例中,压力传感器的作用在于检测撑杆22是否完全撑起梯档12,以便于在其中一个撑杆22完全撑起后,另一个撑杆22再回缩,防止未完全撑起时就回缩导致爬架部分A回落。这里以一简化模型为例,假设爬架部分A的重量为G,当一个撑杆22向上施加的支撑力N等于G时,该撑杆22完全撑起爬架部分A。当一个撑杆22施加的向上支撑力N小于G时,如果另一个撑杆22回缩,爬架部分A就容易在重力与支撑力的合力作用下向下回落。因此压力传感器的作用,可以检测撑杆22是否已经完全撑起梯档12。

当然,压力传感器在检测撑杆22是否完全撑起梯档12时,所选用的压力参考值在上文中并未具体限定,下文的关于爬架顶升控制方法的实施例中有进一步展开说明,这里不再赘述。

下面参考图2描述根据本发明实施例的造楼机1000。

根据本发明实施例的造楼机1000,包括:爬架顶升系统和造楼平台,爬架顶升系统为根据本发明上述实施例所述的造楼机的爬架顶升系统100。

如图2所示,爬架顶升系统100具有对应多个机位b的多个导轨11,造楼平台包括连接在多个导轨11上的机器人运行轨道200。这样通过爬架顶升系统100的设置,可以使造楼平台整体可以平稳、快速地爬升,也能使机器人运行轨道200通过各机位b处撑杆22的伸缩而调平。

根据本发明实施例的造楼机1000,通过设置这种爬架顶升系统100,在同一机位b设置上方顶升装置20-u和下方顶升装置20-d,将同一机位的单杆顶升升级为双杆交替顶升。通过两个顶升装置20的协调作业,可以使造楼平台在爬升过程中无需回落,一方面可以加快造楼平台爬升速度,加快施工节奏,另一方面可以减少爬架回落导致对建筑物2000、造楼机1000自身的冲击、损伤,提高了施工安全性。而且,也方便机器人运行轨道200通过各机位b处撑杆22的伸缩而调平。

这里,机器人运行轨道200的设置,可方便造楼机1000上各种机器人,沿着机器人运行轨道200转移。这种机器人的类型不作限制,例如可为抹墙机器人、钻孔机器人等。

下面参考图1-图5描述根据本发明一些实施例的爬架顶升控制方法。

根据本发明实施例的爬架顶升控制方法,该控制方法是基于根据本发明上述实施例的造楼机的爬架顶升系统100的结构提出的,这里对于上文提及的结构部分不再赘述。

在同一机位b的两个顶升装置20中,上方的撑杆22在撑起梯档12后下方的撑杆22再缩短,下方的撑杆22在撑起梯档12后上方的撑杆22再缩短。

根据本发明实施例的爬架顶升控制方法,这种方法使两个顶升装置20的协调作业,可以使爬架部分A在爬升过程中无需回落,一方面可以加快爬架部分A爬升速度,加快施工节奏,另一方面可以减少爬架回落导致对建筑物2000、爬架顶升系统100自身的冲击、损伤,提高了施工安全性。而且在减少爬架回落后,无需再由附墙支座21上防坠钩23支撑导轨11,对附墙支座21的水平定位精度要求也能降低。另外由于爬架无需频繁回落到防坠钩23上,附墙支座21在安装到建筑物2000上时,无需考虑承受频繁的回落冲击力而过度加强,从而可实现单机位的轻量化。

具体地,每个撑杆22运行时按照设定进程重复循环,设定进程包括依次进入的伸长期、撑起期、撑位保持点和缩短期,在伸长期撑杆22的长度逐渐伸长直至撑杆22撑起梯档12,在撑起期撑杆22由撑起梯档12开始继续伸长,在撑位保持点撑杆22的长度为撑起梯档12时的长度加上预设长度,在缩短期撑杆22的长度逐渐缩短。且当同机位b的一个撑杆22进入撑起期后,另一撑杆22再进入缩短期。其中,在伸长期时当撑杆22的运行参数达到设定条件时,判断撑杆22进入撑起期。

通过明确确定各撑杆22顶升动作的规律,有利于规划两个撑杆22动作如何协调,便于缩小爬架部分A的等待时间。按照规划的设定长度控制撑杆22的伸长幅度,有利于保持爬升合理的速度。

这里,撑位保持点可以是一个时间点,即撑杆22在撑起期的末端,达到最大伸长长度后,直接缩短。撑位保持点也可以是一个时间段,即撑杆22在撑起期的末期,达到最大伸长长度后,先保持该长度一段时间,之后再缩短。

当然,在其他实施例中,设定进程还可包括依次进入的缩位保持期、伸长期、撑起期、撑位保持期和缩短期,在缩位保持期撑杆22保持在最短长度一段时间,在撑位保持期撑杆22保持在撑起期的末期时的长度一段时间。

可选地,撑杆22为液压缸,当撑杆22的液压达到设定压力值时,判断撑杆22进入撑起期。这样判断非常方便。

下面参考图1-图5根据本发明另一些实施例的爬架顶升控制方法。

爬架顶升系统100包括:爬架部分A和顶升部分B,爬架部分A适于设在建筑物2000***,爬架部分A包括导轨11和连接在导轨11上的梯档12,梯档12沿高度方向间隔开设置有多个。

顶升部分B包括沿上下设置的两个顶升装置20,每个顶升装置20均包括:附墙支座21和撑杆22,附墙支座21适于固定连接在建筑物2000上,撑杆22连接在附墙支座21上,撑杆22为伸缩杆,撑杆22可结合和脱离梯档12。两个撑杆22交替地撑起梯档12以顶升爬架部分A。

其中一个撑杆22在伸长时,当判定其撑起梯档12之后,另一撑杆22再缩短,且撑杆22在判定其撑起梯档12后再伸长预设长度,以使爬架部分A完成一个预设有效行程。

撑杆22以特定参数作为判定条件,记两个撑杆22分别为第一撑杆22和第二撑杆22,假设第一撑杆22当下正在伸长以待撑起梯档12、第二撑杆22当下已经经撑起梯档12,记第二撑杆22为当下撑起梯档12达到预设长度,其特定参数所达到的数值作为判定值,当第一撑杆22在伸长时其特定参数达到判定值时,判定第一撑杆22撑起梯档12。

根据本发明实施例的爬架顶升控制方法,通过设置上方顶升装置20-u和下方顶升装置20-d,将单杆顶升升级为双杆顶升,两个顶升装置20的协调作业,可以使爬架部分A在爬升过程中无需回落,一方面可以加快爬架部分A爬升速度,加快施工节奏,另一方面可以减少爬架回落导致对建筑物2000、爬架顶升系统100自身的冲击、损伤,提高了施工安全性。而且在减少爬架回落后,无需再由附墙支座21上防坠钩23支撑导轨11,对附墙支座21的水平定位精度要求也能降低。另外由于爬架无需频繁回落到防坠钩23上,附墙支座21在安装到建筑物2000上时,无需考虑承受频繁的回落冲击力而过度加强,从而可实现单机位的轻量化。

其中,在每次撑杆22要撑起梯档12时,均以前一次撑杆22撑起梯档12至预设长度时其特定参数达到的判定值,调整后一次撑杆22的伸出长度,不仅可以避免爬升时回落的问题,而且可以减少单次顶升时的爬升误差。两个撑杆22多次交替爬升时,由于每一次爬升都有自调整的过程,多次爬升后误差累积小,爬架部分A整体上爬升高度控制更加准确。

在一些实施例中,顶升部分B适于沿建筑物2000水平间隔开地布置多个机位b,顶升部分B在每个机位b均包括上下两个顶升装置20,同机位b的两个顶升装置20的撑杆22交替地撑起梯档12,同机位b的两个撑杆22以彼此的特定参数作为撑起梯档12的判定条件。

可以理解的是,各个机位b处的实际环境存在差异,例如爬升时受到的摩擦力、承受的重力等。因此每个机位b根据各自所处的环境情况来自我调整,能更加适应环境变化,整体爬升也更加稳定。

具体地,多个机位b中,位于上方的撑杆22-u在各自达到撑起梯档12的判定条件后,同时伸长第一预设长度。多个机位b中,位于下方的撑杆22-d在各自达到撑起梯档12的判定条件后,同时伸长第二预设长度。这样多个机位b的爬升时,先将各撑杆22调平,然后同时顶升爬升部分A,从而使爬升部分A在各机位b的爬升步调一致,整体爬升更加平稳。这里,第一预设长度和第二预设长度都是上方提及的预设长度,这是要表明,两个撑杆22在顶升梯档12时,顶升高度可以相等,也可以不等。

在一些实施例中,顶升装置20具有用于检测撑杆22与梯档12结合时承受压力的压力传感器,撑杆22以压力传感器检测到的压力作为特定参数。由此,检测非常方便。

当然,本发明其他实施例中,多个梯档12顶面均是平行的,顶升装置20上还可以设置用于测量平行度的传感器,可以以平行度作为特定参数等。又或者采用霍尔传感器检测对应的梯档在附墙支座21上的感应强度等,这里不作限制。

在一些实施例中,撑杆22包括基体221和杆体222,杆体222相对基体221可伸缩,基体221设在附墙支座21上,杆体222用于结合梯档12,顶升装置20具有用于检测杆体222位移的位移传感器,位移传感器用于检测撑杆22相对其最短状态下杆体222的移动距离,撑杆22以移动距离作为特定参数。

在一些实施例中,撑杆22为液压缸,用位移传感器检测液压缸的活塞杆位移,用压力传感器检测液压缸工作压力,爬架顶升系统100的运行包括如下步骤:

P1:控制下方的撑杆22-d的活塞杆伸出,使其结合最近的梯档12并开始顶升,直至将爬架部分A顶升一个预设有效行程后停止活塞杆伸出,此时导轨11被下方的撑杆22-d撑起,记录此时下方的撑杆22-d的工作压力和活塞杆行程;

P2:控制上方的撑杆22-u的活塞杆伸出,使其结合最近的梯档12,当上方的撑杆22-u的工作压力与步骤P1中记录的上方的撑杆22-u工作压力相等时,导轨11被上方的撑杆22-u撑起,停止上方的撑杆22-u的动作,记录此时上方的撑杆22-u的工作压力和活塞杆行程,控制下方的撑杆22-d缩回,直到完全缩回时停止;其中,撑杆22的工作压力为判定条件所需的特定参数,步骤P2中记录的上方的撑杆22-u的工作压力作为初始的判定值;

P3:控制下方的撑杆22-d的活塞杆伸出,使其结合最近的梯档12并开始伸长,当下方的撑杆22-d的工作压力与记录的判定值相等时,判定导轨11被下方的撑杆22-d撑起;继续伸长下方的撑杆22-d的活塞杆,伸长预设长度以完成一个预设有效行程,停止下方的撑杆22-d的动作,记录此时下方的撑杆22-d的工作压力和活塞杆行程,控制上方的撑杆22-u缩回,直到完全缩回时停止;其中,将步骤P3中记录的下方的撑杆22-d的工作压力作为更新的判定值;

P4:控制上方的撑杆22-u的活塞杆伸出,使其结合最近的梯档12并开始伸长,当上方的撑杆22-u的工作压力与更新的判定值相等时,判定导轨11被上方的撑杆22-u撑起;继续伸长上方的撑杆22-u的活塞杆,伸长预设长度以完成一个预设有效行程,停止上方的撑杆22-u的动作,记录此时上方的撑杆22-u的工作压力和活塞杆行程,控制下方的撑杆22-d缩回,直到完全缩回时停止;其中,将步骤P4中记录的上方的撑杆22-u的工作压力作为更新的判定值;

之后重复进行从P3到P4的步骤,直至爬架部分A达到要求的顶升高度。

这样设置,可以判定值的初始值,而且初始值获得方式也非常简单,方便后续交替顶升爬架部分A的有效进行。

具体地,爬架部分A具有多个导轨11,顶升部分B对应设有多组顶升装置20,在爬架部分A达到要求的顶升高度后,测量每个导轨11的顶部标高与所需达到标高的高度差,然后控制对应的正在撑起导轨11的撑杆22伸缩,以使导轨11的顶部标高达到所需标高。这样在调平后,再固定,而且利用撑杆22调平,无需人工操作,省时省力。

具体地,爬架部分A具有多个导轨11,顶升部分B对应设有多组顶升装置20,在步骤P1中当爬架部分A被多个下方的撑杆22-d顶升一个预设有效行程后,测量每个导轨11的高度,然后控制对应的下方的撑杆22-d伸缩,以使多个导轨11的顶部调平。之后停止活塞杆伸出,记录此时下方的撑杆22-d的工作压力和活塞杆行程。

也就是说,在初始要顶升时,先将各导轨11调平,调平后各顶升装置11得到的特定参数才更加准确,避免初始未调平后再顶升使误差逐渐积累。

下面参考一个具体实施例中,爬架顶升控制的过程。

可以理解的是,当爬架部分上没有搭设高精度机器时,爬架顶升系统大部分不能满足同步爬升的技术要求。随着时代的进步,建设建筑物2000时,在造楼机1000上增设满足不同使用需求的机器人,因而对爬架顶升系统100的整体顶升及顶升过程有了更高的要求。新型的爬架顶升系统100上根据建筑物2000的结构、大小及附属机器人的数量和重量,布置若干个机位b。在每个机位b的相邻层布置了两个撑杆22,分别为上方的撑杆22-u和下方的撑杆22-d,每个撑杆22均为液压缸。顶升过程如图3所示。

初始状态:安装各零部件,导轨11的梯档12挂在下层附墙支座21的防坠钩23上。安装好各机位b的压力传感器和位移传感器

当各机位b附墙支座21的水平高度偏差较大时,利用检测装置配合撑杆22,先保证各机位b的导轨11被调平,然后设置好撑杆22的参考起始位置,可保证各机位b导轨11同步顶升。

在顶升初始时,下方的撑杆22-d为完全缩回状态,上方的撑杆22-u为伸出约一半行程的状态,记录各撑杆22位移值。

顶升过程如下:

1)控制下方的撑杆22-d的活塞杆伸出,使下方撑钩钩住导轨11上离下方撑钩最近的梯档12。然后开始伸长,通过位移传感器检测活塞杆伸出长度,直到顶升完一个预设有效行程,停止下方的撑杆22-d的动作。自动记录下方的撑杆22-d的行程和工作压力。此时导轨11被下方的撑杆22-d顶住。

2)控制上方的撑杆22-u的活塞杆伸出,使上方撑钩钩住导轨11上离上方撑钩最近的梯档12,检测上方的撑杆22-u在伸长时的工作压力。当上方的撑杆22-u的工作压力与记录的下方的撑杆22-d的工作压力相当时,导轨11被上方的撑杆22-u顶住,停止上方的撑杆22-u的动作。自动记录上方的撑杆22-u的行程和工作压力,自动控制下方的撑杆22-d缩回动作,直到完全缩回时停止。

3)控制下方的撑杆22-d的活塞杆伸出,使下方撑钩钩住导轨11上离下方撑钩最近的梯档12,检测下方的撑杆22-d在伸长时的工作压力。当下方的撑杆22-d的工作压力与记录的上方的撑杆22-u的工作压力相当时,导轨11被下方的撑杆22-d顶住。继续伸长下方的撑杆22-d,完成一个预设有效行程,停止下方的撑杆22-d的动作。自动记录下方的撑杆22-d的行程和工作压力,自动控制上方的撑杆22-u缩回动作,直到完全缩回时停止。

4)控制上方的撑杆22-u的活塞杆伸出,使上方撑钩钩住导轨11上离上方撑钩最近的梯档12,检测上方的撑杆22-u在伸长时的工作压力。当上方的撑杆22-u的工作压力与记录的下方的撑杆22-d的工作压力相当时,导轨11被上方的撑杆22-u顶住。继续伸长上方的撑杆22-u,完成一个预设有效行程,停止上方的撑杆22-u的动作。自动记录上方的撑杆22-u的行程和工作压力,自动控制下方的撑杆22-d缩回动作,直到完全缩回时停止。

之后重复步骤3)和步骤4),直至爬架部分A达到要求的顶升高度。

爬升后,用仪器测量每个导轨11的顶部标高与所需达到标高的高度差,将调节量输入至控制系统后通过撑杆22伸缩进行高度调节,所有导轨11调平,最后对导轨11进行固定。

两个撑杆22均为液压缸,且由同一液压泵26驱动。液压缸的控制原理如图5所示。

1)电机启动,液压泵26供油经过常开的电磁卸荷阀,低压卸荷。电磁换向阀与电磁卸荷阀的5DT同时得电,系统可以建立工作压力开始工作。

2)当电磁铁1DT或3DT得电,液压泵26供油经对应的电磁换向阀右侧,进入液控单向阀C1或C2的进油口,然后进入下方或上方的撑杆22的基体221(即油缸)的无杆腔。油缸的活塞杆伸出,油缸有杆腔的液压油经电磁换向阀右位后回油箱。

3)当电磁铁2DT或4DT得电,液压泵26供油经对应的电磁换向阀的左侧工作位分成两条油路,一条油路进入液控单向阀C1或C2的控制油口,用于启动液控单向阀;另一条油路进入油缸有杆腔。油缸的活塞杆缩回,油缸无杆腔的液压油经液控单向阀C1或C2和电磁换向阀左位后回油箱。

4)压力传感器S1和S2用于检测油缸的工作压力,位移传感器S3和S4用于检测油缸的顶升行程。

在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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