一种建筑用配重可调节吊架装置及控制方法与流程

1.本发明涉及一种建筑用吊架装置，尤其是一种建筑用配重可调节吊架装置及控制方法。


背景技术：

2.公知的，预制装配式建筑，是指建筑的部分或全部构件在构件预制工厂生产完成，然后通过相应的运输方式运到施工现场，采用可靠的安装方式和安装机械将构件组装起来，成为具备使用功能的建筑物的建筑施工方式。与现场施工相比，预制装配式施工具有施工方便、工程进度快、对周围环境影响小且建筑构件的质量容易得到保证等优点。在进行装配建筑施工时，只需将对应的预制件需要被吊装至合适的建筑位置，即可进行快速施工。
3.目前，吊装所使用的塔吊等设备，通常直接通过设有吊钩和吊索的起重臂进行吊挂，虽然配备有平衡臂和配重块，但是受固定配重的影响，吊装后活动空间有限且因所吊物件重量不同，吊具的行程极限不好实时确定，在吊装过程中还很容易因为配重力矩不平衡造成支撑架倾斜，存在较大的安全隐患。


技术实现要素：

4.为了克服相关技术的上述不足，本发明提供一种建筑用配重可调节吊架装置及控制方法，能够时刻保证起吊物的力矩平衡，避免支撑架力矩不平衡造成支撑架不稳定，并能增加起吊物的质量，提高起吊能力。
5.本发明解决其技术问题采用的一种技术方案是：
6.一种建筑用配重可调节吊架装置，包括支撑架，所述支撑架上转动安装支撑臂的顶端，所述支撑臂包括分别位于所述支撑架两侧的配重支撑臂和吊装支撑臂，所述吊装支撑臂上滑动设有起吊单元，用于对起吊物进行起吊；所述配重支撑臂上滑动设有重量可调的配重单元，用于通过重力对起吊物扭矩进行平衡；
7.所述建筑用配重可调节吊架装置还包括控制操作单元，其又包括重力感应件、行程感应器和控制器，其中，重力感应件安装在所述起吊单元上，用于感应起吊物的重力，行程感应器设置在所述吊装支撑臂上，用于感应起吊单元的移动距离，控制器分别与重力感应件、行程感应器电连接，还对支撑臂的旋转、起吊单元的动作及配重单元的重量调节过程进行调控。
8.利用控制操作单元，通过重量可调节的配重单元滑动对起吊物进行力矩平衡，可以时刻保证起吊物的力矩平衡，避免了支撑架力矩不平衡造成支撑架不稳定，并增加起吊物的质量，提高了起吊能力。
9.本发明解决其技术问题采用的另一种技术方案是：
10.一种用于吊架装置的配重控制方法，包括如下步骤：
11.s1、操作起吊单元对起吊物进行起吊，重力感应件感应起吊物的重力为fi；
12.s2、起吊单元在吊装支撑臂上移动，行程感应器感应起吊单元的力矩半径为l
1i
；
13.s3、对配重单元的重力进行调整；
14.s4、计算配重力矩半径其中，m1为吊装支撑臂的力矩，m2为配重支撑臂的力矩，f0为配重单元的重力，
15.操控配重单元在配重支撑臂上滑动使配重单元力矩半径为l
2i
。
16.本技术方案，通过重力感应件、行程感应器对起吊物力矩实时监测，再利用控制器调控配重支撑臂上的配重用以平衡起吊物的力矩，实现了支撑架力矩平衡，使得支撑架在施工时始终保持稳定，在此基础上，还可以进一步增加起吊物的质量，提高起吊能力。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
18.图1是本发明一个实施例吊架装置的结构示意图。
19.图2是本发明一个实施例中配重单元的主视图。
20.图3是本发明一个实施例中配重单元的俯视图。
21.图4是图3中c-c处的剖视图。
22.图5是图4中a处的结构放大图。
23.图6是图4中b处的结构放大图。
24.图7是本发明一个实施例控制方法的流程图。
25.图8是本发明一个实施例控制方法中步骤3的流程图。
26.图中附图标记说明：
27.1、支撑架，11、支撑臂，111、配重支撑臂，112、吊装支撑臂；
28.2、起吊单元；
29.3、配重单元，31、轨道，32、配重固定基座，321、内腔，33、固定配重块，331、第一内嵌孔，3311、第一内螺纹管，34、移动配重块，341、第二内嵌孔，3411、第二内螺纹管，35、配重调节组件，351、转动杆，352、转动丝杆套，353、转动驱动件，3531、电机，3532、主动皮带轮，3533、从动皮带轮，354、从动丝杠，3541、第三内嵌孔，355、传动结构，3551、丝杆端套，3552、内嵌槽；
30.4、控制操作单元，41、重力感应件，42、行程感应器，43、控制器。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
32.图1至图6示出了本发明一个较佳的实施例的结构示意图，图中的一种建筑用配重可调节吊架装置，包括支撑架1和控制操作单元4，其中，所述支撑架1顶端转动安装有支撑臂11，所述支撑臂11包括分别设于所述支撑架1两侧的配重支撑臂111和吊装支撑臂112，所述吊装支撑臂112上滑动设有起吊单元2，用于对起吊物进行起吊；所述配重支撑臂111上滑动设有重量可调的配重单元3，用于通过重力对起吊物扭矩进行平衡；
33.所述控制操作单元4包括重力感应件41、行程感应器42和控制器43，所述重力感应件41安装在所述起吊单元2上，用于感应起吊物的重力；所述行程感应器42设置在所述吊装支撑臂112上，用于感应起吊单元2的移动距离；所述控制器43分别与重力感应件41、行程感应器42电连接，还对支撑臂11的旋转、起吊单元2的动作及配重单元3的重量调节过程进行调控。其中，所述控制器43为本领域技术人员可以基于现有技术获得，重力感应件41和行程感应器42本身也为现有技术，不作为改进点，具体在此不做赘述。
34.具体实施中，上述控制器43，与重力感应件41、配重驱动件、方向驱动件、起吊驱动件、转动驱动件353电连接或者无线连接，控制器43控制起吊驱动件驱动起吊单元2在吊装支撑臂112上移动，起吊单元2对起吊物进行起吊，重力感应件41感应起吊物的重力为fi，控制器43控制起吊驱动件驱动起吊单元2在吊装支撑臂112上移动，行程感应器42感应起吊单元2力矩半径为l
1i
，控制器43计算配重力矩半径其中，m1为吊装支撑臂112的力矩，m2为配重支撑臂111的力矩，f0为配重单元3的重力，控制器43控制配重驱动件驱动配重单元3在配重支撑臂111上滑动使配重单元3力矩半径为l
2i
。通过配重单元3滑动对起吊物进行力矩平衡，可以时刻保证起吊物的力矩平衡，避免了支撑架1力矩不平衡造成支撑架1不稳定，并增加起吊物的质量，提高了起吊能力。
35.上述撑架可以是钢构架，主要用于支撑和安装，支撑架1可以固定在地面上和或者建筑物上，支撑架1的结构可以选用现有技术中的任意形式，具体在此不做赘述。
36.上述支撑臂11的转动平面可以与支撑架1呈垂直设置，当然并不排除其他连接角度，支撑臂11可以通过缆绳连接在支撑架1上，从而形成三角形支撑结构，以此增加了支撑臂11连接的稳定性。而支撑臂11的转动可以具体通过方向驱动件来驱动，所述方向驱动件安装在支撑架1上并与支撑臂11连接，可选自现有技术，具体在此不做赘述。
37.上述配重支撑壁和吊装支撑壁可以呈直线设置，配重支撑壁和吊装支撑壁可以是钢构架结构，此部分为现有技术，具体在此不做赘述。
38.上述起吊单元2上可以设置有吊钩并设置有吊钩驱动件，吊钩驱动件用于驱动吊钩升降，从而可以对起吊物进行起吊，从而调节起吊物的高度，以此满足起吊物的吊装。起吊单元2的具体结构为现有技术，具体在此不做赘述。其中，起吊驱动件，与起吊单元2连接，用于驱动起吊单元2在吊装支撑壁上滑动，以此改变起吊单元2的滑动半径，起吊驱动件的具体结构为现有技术，具体在此不做赘述。
39.在本发明具体实施例中，所述配重支撑臂111上设有配重驱动件，与所述配重单元3连接，用于驱动配重单元3在配重支撑臂111上滑动，以此改变配重单元3的配重半径。配重驱动件可以与起吊驱动件结构相同，具体结构可选自现有技术，具体在此不做赘述。
40.作为本发明实施例的一个可选实施方式，所述配重单元3包括轨道31、配重固定基座32、固定配重块33、移动配重块34和配重调节组件35，配重支撑臂111上固定设置有轨道31，轨道31设置有两个并相对滑动安装在配重支撑臂111上，所述轨道31在配重驱动件驱动下与配重支撑臂111做相对滑动，轨道31两端滑动搭设在轨道31上，配重固定基座32滑动放置在轨道31上，从而使移动配重块34和配重固定基座32滑动稳定。所述配重固定基座32滑动设置在所述轨道31的远端，其上固定有所述固定配重块33，配重固定基座32可以是钢构架结构；具体的，固定配重块33内设有第一内嵌孔331，第一内嵌孔331的内部可以固定设置
有第一内螺纹管3311，第一内螺纹管3311的内部开设有螺纹，从而便于固定配重块33和转动丝杆套352的螺纹嵌套实现转动。多个所述移动配重块34并排设置在所述轨道31的近端且滑动连接在所述支撑架1或配重支撑臂111上，更具体地，移动配重块34可以是截面为t字形的块状结构，移动配重块34可以是水泥结构，移动配重块34上开设有第二内嵌孔341，若干个移动配重块34上的第二内嵌孔341一一对应且可以轴向连通，转动丝杆套352螺纹配合嵌套在配重固定基座32的内腔321中，从动丝杆螺纹配合嵌套在第二内嵌孔341的内部并将多个移动配重块34串联起来，进一步的，第二内嵌孔341的内部可以固定设置有第二内螺纹管3411，第二内螺纹管3411的内部开设有螺纹，从而便于从动丝杆和移动配重块34的螺纹嵌套而相对转动；在配重调节组件35的控制下，根据配重增减需要，所述移动配重块34与所述固定配重块33进行接触或脱离。
41.作为本发明实施例的一个可选实施方式，所述配重调节组件35包括转动杆351、转动丝杆套352、转动驱动件353和从动丝杠354，
42.所述转动杆351转动连接在配重固定基座32上；转动丝杆套352可滑动且不可转动的嵌套在所述转动杆351上，
43.所述转动驱动件353固定安装在配重固定基座32上，并与所述转动杆351连接，用于驱动转动杆351转动；
44.多个所述移动配重块34滑动连接在所述从动丝杠354的一端上，所述从动丝杠354的另一端转动连接在所述支撑架1或配重支撑臂111上；
45.所述转动丝杆套352和从动丝杆的端部之间通过传动结构355组配连接。
46.上述的转动杆351可以是多棱柱结构，转动丝杆套352的内部开设与转动杆351相适配的多棱槽，转动杆351嵌套在多棱槽的内部，从而实现了可滑动非转动嵌套，当然转动杆351和多棱槽还可以是其他非圆柱结构，具体在此不做赘述。
47.具体实施时，从动丝杆的内部开设有第三内嵌孔3541，第三内嵌孔3541的内半径大于转动杆351的外接圆半径，当转动丝杆套352和从动丝杆接触时，转动杆351可以嵌套进入到第三内嵌孔3541的内部，从而满足转动丝杆套352和从动丝杆的充分接触，可以增加转动丝杆套352的滑动范围。转动丝杆套352转动，在螺纹驱动下转动丝杆套352向移动配重块34移动并进入到第三内嵌孔3541的内部，转动丝杆套352和从动丝杆之间通过传动结构355与从动丝杆连接，从动丝杆转动使移动配重块34嵌套在转动丝杆套352上并固定在配重固定基座32上，从而完成了配重增加，通过从动丝杆和转动丝杆套352的组合，可以使移动配重块34整体移动并固定，避免了移动配重块34脱离造成危险，便于配重定量增加。
48.作为本发明实施例的一个可选实施方式，所述传动结构355包括螺纹配合嵌套的丝杆端套3551和内嵌槽3552，所述丝杆端套3551同轴固定连接在所述转动丝杆套352的端部，所述内嵌槽3552同轴开设在从动丝杆的端部。
49.当转动丝杆套352和从动丝杆接触时，丝杆端套3551螺纹配合嵌套在内嵌槽3552的内部，丝杆端套3551转动到极限位置时，转动到底部时，转动丝杆套352相对从动丝杆无法转动，从而可以驱动从动丝杆转动。当需要减少配重时，配重调节组件35使配重固定基座32和移动配重块34充分接触，转动驱动件353驱动转动杆351反向转动，从而可以驱动转动丝杆套352和从动丝杆反向驱动，进行移动配重块34反向移动，完成配重减小，当减少到指定配重时，配重调节组件35驱动配重固定基座32远离移动配重块34，并配合转动驱动，以此
完成丝杆端套3551和内嵌槽3552脱离，具体在此不做赘述。当然传动结构355还可以是多棱柱和多棱槽结构，具体在此不做赘述。从动丝杆的内部开设有内嵌孔，内嵌孔的内半径大于转动杆351的外接圆半径，当转动丝杆套352和从动丝杆接触时，转动杆351可以嵌套进入到内嵌孔的内部，从而满足转动丝杆套352和从动丝杆的充分接触，可以增加转动丝杆套352的滑动范围。
50.作为本发明实施例的一个可选实施方式，所述转动驱动件353包括电机3531、主动皮带轮3532和从动皮带轮3533，电机3531固定安装在配重固定基座32上，电机3531的输出轴同轴固定连接有主动皮带轮3532，转动杆351的端部同轴固定连接有从动皮带轮3533，从动皮带轮3533与主动皮带轮3532通过皮带连接。
51.作为本发明实施例进一步优选的实施方式之一，所述移动配重块34设置在所述配重支撑臂111与所述支撑架1的交接处。这样移动配重块34的重力不会对配重支撑臂111产生力矩，或者产生的力矩影响可以忽略不计。
52.作为本发明实施例进一步优选的实施方式之一，所述固定配重块33的厚度大于单个所述移动配重块34的厚度。从而当转动丝杆套352的一端嵌入到移动配重块34的内部，转动丝杆套352的另一端嵌套在固定配重块33的内部，从而避免了转动丝杆套352与固定配重块33脱离，固定配重块33可以是基础配重，具体在此不做赘述。
53.如图7所示，本发明实施例还提供了一种用于吊架装置的配重控制方法，包括如下步骤：
54.s1、操作起吊单元2对起吊物进行起吊，重力感应件41感应起吊物的重力为fi；
55.s2、起吊单元2在吊装支撑臂112上移动，行程感应器42感应起吊单元2的力矩半径为l
1i
；
56.以上两个步骤具体可由起吊驱动件驱动起吊单元2在吊装支撑壁上移动，完成起吊单元2对起吊物进行起吊，以及此时行程感应器42感应起吊单元2力矩半径；
57.s3、对配重单元3的重力进行调整；
58.s4、计算配重力矩半径，其中，m1为吊装支撑臂112的力矩，m2为配重支撑臂111的力矩，f0为配重单元3的重力，
59.操控配重单元3在配重支撑臂111上滑动使配重单元3力矩半径为l
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。
60.具体的，可由配重驱动件驱动配重单元3在配重支撑臂111上滑动使配重单元3力矩半径为l
2i
。
61.参照图8，所述步骤3对配重单元3的重力进行调整的方法，包括以下步骤：
62.s31、判断当前配重重力f0是否大于，如果是，则执行s32，如果否，则执行s37；
63.s32、计算增加配重数量，对n进行取整获得n；
64.s33、判断n是否大于零，如果是，则执行s34；如果否，则保持现有作业；
65.s34、配重固定基座32与移动配重块34接触；
66.s35、查找一个预先设置的数量-驱动量信息表，获得驱动量；
67.s36、转动驱动件353以驱动量正向驱动；
68.s37、计算减少配重数量，对n’进行取整获得n’；
69.s38、判断n’是否大于零，如果是，则执行s39；；如果否，则保持现有作业；
70.s39、配重固定基座32与移动配重块34接触；
71.s310、查找所述数量-驱动量信息表，获得驱动量；
72.s311、转动驱动件353以驱动量反向驱动。
73.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本发明的保护范围之内。