阅读说明：本技术 塔机起升变幅及回转运动的安全检测方法及检测系统 (Safety detection method and detection system for lifting amplitude and rotary motion of tower crane ) 是由 叶志云 范俊红 朱桂林 何涛涛 单洪峰 程江龙 楼圣伟 于 2021-01-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了塔机起升变幅及回转运动的安全检测方法,它包括塔机在通电运行状态下,黑匣子板每80ms～120ms检测一次塔机的机械限位状态和电子限位状态,并根据机械限位状态和电子限位状态来调控塔机中起升电机、回转电机和变幅电机的运行状态；检测系统包括黑匣子板、起升机械限位器、行程开关、距离传感器、称重传感器、力矩传感器和数据输入模块；数据输入模块与黑匣子板电性连接,用于输入标定的数据；起升机械限位器、行程开关、距离传感器、称重传感器、力矩传感器均与黑匣子板电性连接,用于数据交互；黑匣子板上电性连接有驱动模块,驱动模块上电性连接有起升电机、回转电机和变幅电机。本发明具有安全性较高的优点。(The invention discloses a safety detection method for lifting amplitude variation and rotary motion of a tower crane, which comprises the steps that a black box daughter board detects the mechanical limit state and the electronic limit state of the tower crane every 80-120 ms when the tower crane is in a power-on running state, and the running states of a lifting motor, a rotary motor and an amplitude variation motor in the tower crane are regulated and controlled according to the mechanical limit state and the electronic limit state; the detection system comprises a black box plate, a lifting mechanical limiter, a travel switch, a distance sensor, a weighing sensor, a torque sensor and a data input module; the data input module is electrically connected with the black box daughter board and is used for inputting calibrated data; the lifting mechanical limiter, the travel switch, the distance sensor, the weighing sensor and the torque sensor are electrically connected with the black box board and used for data interaction; the black box plate is electrically connected with a driving module, and the driving module is electrically connected with a lifting motor, a rotary motor and a variable amplitude motor. The invention has the advantage of higher safety.)

塔机起升变幅及回转运动的安全检测方法及检测系统

技术领域

本发明涉及塔机检测领域,特别是塔机起升变幅及回转运动的安全检测方法及检测系统。

背景技术

目前，在高层建筑时塔机(起重机)是必不可少的设备，塔机能将物料设备进行起重搬运；而现有的塔机一般都是通过机械限位器来对起重机的起升和变幅进行预警和限制，塔机的起升、回转和变幅速度都需要熟练工根据经验进行操控，而不同起吊状态时塔机的起升、回转和变幅速度都较难掌控，容易引起安全隐患；且塔机的起升、变幅和回转的运动状态仅用机械限位器进行单一检测，机械限位器出现故障误差时较难被发现，也容易引起安全隐患。因此，现有的塔机存在着安全性较低的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种塔机起升变幅及回转运动的安全检测方法及检测系统。本发明通过对塔机的起升、变幅和回转运动进行机械和电子双重检测，并根据塔机的不同状态限制塔机的运动，从而保证塔机的安全性。

本发明的技术方案：塔机起升变幅及回转运动的安全检测方法,包括

塔机在通电运行状态下，黑匣子板每80ms～120ms检测一次塔机的限位状态，并根据限位状态来调控塔机的运行状态；

黑匣子板检测到塔机处于起升机械上限位、起升机械下限位、起升电子上限位或起升电子下限位状态时，停止塔机的起升动作；

黑匣子板检测到塔机处于起升机械上减速或起升电子上减速时，限制塔机的起升动作，起升电机的最大运行档位为一档；

黑匣子板检测到塔机处于机械重量110％或电子重量为105％时，停止塔机的上升动作和变幅向前动作，限制起升电机最大下降档位为二档，限制回转电机的最大运行档位为二档，限制变幅电机的最大运行档位为二档；

黑匣子板检测到塔机处于机械重量80％或电子重量为90％时，限制起升电机最大运行档位为三档，限制回转电机最大运行档位为三档，限制变幅电机最大运行档位为二档；

黑匣子板检测到塔机处于机械重量50％或电子重量为50％时，限制起升电机最大运行档位为四档，限制回转电机最大运行档位为四档，限制变幅电机最大运行档位为三档；

黑匣子板检测到塔机处于机械力矩110％或电子力矩105％时，停止塔机的上升动作和变幅向前动作，限制回转电机的最大运行档位为二档；

黑匣子板检测到塔机处于机械力矩100％或电子力矩100％时，限制起升电机最大运行档位为三档，限制回转电机最大运行档位为二档，限制变幅电机最大运行档位为二档；

黑匣子板检测到塔机处于机械力矩80％或电子力矩80％时，限制起升电机最大运行档位为四档，限制回转电机最大运行档位为二档，限制变幅电机最大运行档位为二档；

黑匣子板检测到塔机倾角、左转角度、右转角度和风速，并进行显示和语音报警。

前述的塔机起升变幅及回转运动的安全检测方法中，所述起升机械上限位、起升机械下限位和起升机械上减速由起升机械限位器检测，机械重量和机械力矩均由行程开关检测；所述起升电子上限位、起升电子下限位和起升电子上减速均由距离传感器检测；所述电子重量由称重传感器检测；所述电子力矩由力矩传感器检测。

前述的塔机起升变幅及回转运动的安全检测方法中，所述起升电机一档时塔机起升速度为2m/min，起升电机二档时塔机起升速度为4m/min，起升电机为三档时起升速度为6m/min，起升电机为四档时起升速度为8m/min；所述回转电机一档时塔机回转速度为0.2r/min，回转电机二档时塔机回转速度为0.4r/min，回转电机三档时塔机回转速度为0.6r/min，回转电机四档时塔机回转速度为0.8r/min；所述变幅电机一档时塔机变幅速度为25m/min，变幅电机二档时塔机变幅速度为38m/min。

根据前述的塔机起升变幅及回转运动的安全检测方法所构建的检测系统，包括黑匣子板、起升机械限位器、行程开关、距离传感器、称重传感器、力矩传感器和数据输入模块；数据输入模块与黑匣子板电性连接，用于输入标定的数据；起升机械限位器、行程开关、距离传感器、称重传感器、力矩传感器均与黑匣子板电性连接，用于数据交互；黑匣子板上电性连接有驱动模块，驱动模块上电性连接有起升电机、回转电机和变幅电机。

前述的检测系统中，所述起升机械限位器与起升电机通过机械传动连接，以机械传动方式向黑匣子板反映起升高度。

前述的检测系统中，所述行程开关通过塔机上金属结构的形变程度来向黑匣子板反映机械重量和机械力矩。

与现有技术相比，本发明通过黑匣子板每80ms～120ms检测一次塔机的限位状态，并能及时根据限位状态来调控塔机的运行状态；机械检测和电子检测双重同步检测塔机的状态，从而使得黑匣子板能限制起升电机、回转电机和变幅电机的最高档位，从而保证控制安全性；塔机倾角、左转角度、右转角度和风速均能被显示，数值过大时还能进行语音报警，保证了安全性。因此，本发明具有安全性较高的优点。

附图说明

图1是本发明的流程图。

附图中的标记为：1-黑匣子板，2-起升机械限位器，3-行程开关，4-距离传感器，5-称重传感器，6-力矩传感器，7-数据输入模块，8-驱动模块，9-起升电机，10-回转电机，11-变幅电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。塔机起升变幅及回转运动的安全检测方法，包括包括

塔机在通电运行状态下，黑匣子板每80ms～120ms检测一次塔机的限位状态，并根据限位状态来调控塔机的运行状态；

黑匣子板检测到塔机处于起升机械上限位、起升机械下限位、起升电子上限位或起升电子下限位状态时，停止塔机的起升动作；

黑匣子板检测到塔机处于起升机械上减速或起升电子上减速时，限制塔机的起升动作，起升电机的最大运行档位为一档；

黑匣子板检测到塔机处于机械重量110％或电子重量为105％时，停止塔机的上升动作和变幅向前动作，限制起升电机最大下降档位为二档，限制回转电机的最大运行档位为二档，限制变幅电机的最大运行档位为二档；

黑匣子板检测到塔机处于机械重量80％或电子重量为90％时，限制起升电机最大运行档位为三档，限制回转电机最大运行档位为三档，限制变幅电机最大运行档位为二档；

黑匣子板检测到塔机处于机械重量50％或电子重量为50％时，限制起升电机最大运行档位为四档，限制回转电机最大运行档位为四档，限制变幅电机最大运行档位为三档；

黑匣子板检测到塔机处于机械力矩110％或电子力矩105％时，停止塔机的上升动作和变幅向前动作，限制回转电机的最大运行档位为二档；

黑匣子板检测到塔机处于机械力矩100％或电子力矩100％时，限制起升电机最大运行档位为三档，限制回转电机最大运行档位为二档，限制变幅电机最大运行档位为二档；

黑匣子板检测到塔机处于机械力矩80％或电子力矩80％时，限制起升电机最大运行档位为四档，限制回转电机最大运行档位为二档，限制变幅电机最大运行档位为二档；

黑匣子板检测到塔机倾角、左转角度、右转角度和风速，并进行显示和语音报警。

所述起升机械上限位、起升机械下限位和起升机械上减速由起升机械限位器检测，机械重量和机械力矩均由行程开关检测；所述起升电子上限位、起升电子下限位和起升电子上减速均由距离传感器检测；所述电子重量由称重传感器检测；所述电子力矩由力矩传感器检测；所述起升电机一档时塔机起升速度为2m/min，起升电机二档时塔机起升速度为4m/min，起升电机为三档时起升速度为6m/min，起升电机为四档时起升速度为8m/min；所述回转电机一档时塔机回转速度为0.2r/min，回转电机二档时塔机回转速度为0.4r/min，回转电机三档时塔机回转速度为0.6r/min，回转电机四档时塔机回转速度为0.8r/min；所述变幅电机一档时塔机变幅速度为25m/min，变幅电机二档时塔机变幅速度为38m/min。

根据上述塔机起升变幅及回转运动的安全检测方法所构建的检测系统，构成如图1所示，包括黑匣子板1、起升机械限位器2、行程开关3、距离传感器4、称重传感器5、力矩传感器6和数据输入模块7；数据输入模块7与黑匣子板1电性连接，用于输入标定的数据；起升机械限位器2、行程开关3、距离传感器4、称重传感器5、力矩传感器6均与黑匣子板1电性连接，用于数据交互；黑匣子板1上电性连接有驱动模块8，驱动模块8上电性连接有起升电机9、回转电机10和变幅电机11。

所述起升机械限位器2与起升电机9通过机械传动连接，以机械传动方式向黑匣子板1反映起升高度；所述行程开关3通过塔机上金属结构的形变程度来向黑匣子板1反映机械重量和机械力矩。

工作原理：数据输入模块7能将标定数据输入黑匣子板1，从而标定起升电子上限位、起升电子下限位、起升电子上减速、电子重量和电子力矩；起升机械限位器2能通过机械传动连接的起升电机9来检测起升高度，并将信号传递给黑匣子板1；行程开关3能根据塔机上金属结构的形变程度来向黑匣子板1反映机械重量和机械力矩；距离传感器4能从电子方面来检测起升高度，称重传感器5能检测电子重量，力矩传感器6能检测出电子力矩；黑匣子板1根据塔机的状态通过驱动电机8来限制起升电机9、回转电机10和变幅电机11的最高档位，从而避免塔机工作人员操作失误，保证安全性；塔机倾角、左转角度、右转角度和风速均能被检测并显示，数值过大时还能进行语音报警，保证了安全性。