爬架水平高差控制方法和水平检测器与流程

1.本发明涉及建筑施工设备以及水平群吊技术领域，具体涉及爬架水平高差控制方法和水平检测器。


背景技术：

2.建筑爬架是本世纪初快速发展起来的新型脚手架技术，对我国施工技术进步具有重要影响，它将高处作业变为低处作业，将悬空作业变为架体内部作业，具有显著的低碳性，高科技含量和经济性、安全性、便捷性等特点，已经广泛应用于高层建筑施工。爬架架体采用分段分片组装，展开长度超百米，高度10～15米，通过数十台低速环链电动葫芦作为动力沿施工建筑向上或向下爬升。由于建筑工地环境恶劣，爬架体积巨大，很难找到合适的水平面作为搭建爬架的参考基准，故刚搭建的爬架往往不是水平的，后续在爬升过程中可能因为架体歪斜造成部分电动葫芦超载、损坏甚至酿成事故。爬架作为建筑施工的重要装备，尽管在葫芦超载保护、自动化控制等方面已经做了相对的安全保护功能，但在爬架水平调整方面一直处于空白状态，所以爬架升降前的水平度调整对爬架的安全升降至关重要。


技术实现要素：

3.1、发明要解决的技术问题
4.针对现有的建筑爬架无法调整水平，导致部分电动葫芦超载、损坏以至于造成事故的技术问题，本发明提供了爬架水平高差控制方法和水平检测器，它可以方便、快捷、安全地调整爬架的水平度，避免起重机构超载甚至引发安全事故。
5.2、技术方案
6.为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
7.爬架水平高差控制方法，包括以下步骤：
8.一、将爬架以安装起重机构的吊点分为若干段，在每个吊点位置安装浮球式水平检测器，或在两个吊点之间安装动滑轮式水平检测器，在爬架的点位的下方对应位置设置浮球式水平检测器或在分段下方设置悬挂动滑轮式水平检测器，将起重机构和水平检测器连接于控制器，启动起重机构将爬架提升；
9.二、浮球式水平检测器或悬挂动滑轮式水平检测器检测出点位的高差，产生电平信号传至控制器，控制器判断各点位，将点位按高低顺次排序，统计所有点位的高低位情况，判断爬架为对角倾斜状态或对边倾斜状态；
10.三、设定起重机构的限载值和失载值，限载值：起重机构负载最大值，超出限载值控制器将控制起重机构停止提升；失载值：起重机构负载最小值，小于失载值控制器将控制起重机构停止提升，判断爬架为对角倾斜状态或对边倾斜状态：若水平检测器检测的最低点位为单个，则为对角倾斜状态；若水平检测器检测的最低点位为双个，则为对边倾斜状态；
11.四、对角倾斜状态调节：
12.将最低点位的起重机构启动并提升最低点位，其余起重机构暂时停止，根据受力分析，最低点位的第一相邻点位的负载随高度的提升而减小，当第一相邻点位的负载达到失载值或最低点位的起重机构达到限载值时，最低点位的起重机构停止，
13.第一相邻点位的起重机构启动并提升，第一相邻点位的另一侧的第二相邻点位的负载随高度的提升而减小，第二相邻点位的负载达到失载值或第一相邻点位的起重机构达到限载值时，第一相邻点位的起重机构停止，重复此步骤至最高点位的负载达到失载值；
14.五、对边倾斜状态调节：
15.将最低点位所在的边的两端的点位的起重机构启动并点位，其余起重机构暂时停止，两端的点位之间的点位以及第一相邻点位的负载随高度的提升而减小，达到失载值或两端的点位的起重机构达到限载值时，两端的点位的起重机构停止，
16.两端的点位之间的点位以及第一相邻点位的起重机构启动并提升，第一相邻点位的第二相邻点位的负载减小，达到失载值或两端的点位之间的点位以及相邻的点位的起重机构达到限载值时，两端的点位之间的点位以及相邻的点位的起重机构停止，第二相邻点位的起重机构启动并提升，重复此步骤至最高点位的负载达到失载值。
17.作为可选，所述起重机构内设有负载检测传感器。
18.作为可选，还包括自由调整方法：
19.一、在爬架位于地面时将所有起重机构提拉预紧，此时爬架未悬空；
20.二、预紧完成后所有起重机构上升xcm，x取1-10cm，然后记录各个起重机构的上升高度和负载值；
21.三、出现不同高度的点位，安装浮球式水平检测器，控制低点位的起重机构上升，至浮球式水平检测器不报警。
22.一种基于悬挂动滑轮的平台分段水平检测器，用于所述的爬架水平高差控制方法，包括设有至少一个分段的平台分段，所述平台分段的单个分段的下方设有对称设置的缆绳，所述缆绳的两头固接于所述平台分段上对称的两端，所述缆绳上滚动连接有动滑轮，所述动滑轮的轴上转动连接有用于配重的悬重件，所述平台分段的单个分段的下方设有与所述动滑轮相配合的中央位置检测机构，所述中央位置检测机构连接有控制器。
23.作为可选，所述中央位置检测机构为接近开关，所述接近开关位于所述动滑轮的上方，所述接近开关关于所述平台分段的中央对称设置。
24.作为可选，所述中央位置检测机构为距离传感器，所述距离传感器与所述平台分段的中央位置的距离为定值。
25.作为可选，所述中央位置检测机构为距离传感器，所述距离传感器位于所述动滑轮的两侧，所述距离传感器关于所述平台分段的中央对称设置。
26.一种浮球式平台分段水平检测器，用于所述的爬架水平高差控制方法，包括均匀设置于平台分段上的多个高度检测器，所述高度检测器包括内盛有液体的竖直管道，所述竖直管道内设有密度小于所述液体的浮球，所述竖直管道的顶部设有用于检测浮球高度的传感器，多个高度检测器的所述竖直管道相连通。
27.作为可选，所述传感器为接近开关。
28.作为可选，所述传感器均连接于控制器，所述控制器连接于平台分段的驱动装置。
29.3、有益效果
30.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
31.本发明提供的技术方案中，通过浮球式水平检测器或悬挂动滑轮式水平检测器检测出点位的高差，判断爬架为对角倾斜状态或对边倾斜状态，对对角倾斜状态或对边倾斜状态使用针对性的控制方法，点位的起重机构一直位于限载值和失载值之间，安全性极高，可以方便、快捷、安全地调整爬架的水平度，避免起重机构超载甚至引发安全事故。
附图说明
32.图1为本发明实施例提出的爬架水平高差控制方法的流程示意图。
33.图2为本发明实施例提出的爬架水平高差控制方法的实施方式之一。
34.图3为本发明实施例提出的基于悬挂动滑轮的平台分段水平检测装置的结构示意图。
35.图4为本发明实施例提出的一种浮球式平台分段水平检测器的结构示意图。
36.图5为本发明实施例提出的一种浮球式平台分段水平检测器的结构示意图。
37.1、1号点位；2、2号点位；3、3号点位；4、4号点位；5、5号点位；6、6号点位；7、7号点位；8、8号点位；9、爬架；10、起重机构；11、建筑；12、平台分段；13、第一接近开关；14、动滑轮；15、悬重件；16、缆绳；17、连通管道；18、第二接近开关；19、固定板；20、浮球；21、竖直管道。
具体实施方式
38.为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
39.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。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。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本发明要求保护的范围内。
40.实施例1
41.结合附图1-5，本发明用于实现“建筑施工用附着式升降作业安全防护平台”升降时自动调整水平高差的为便于描述，后续“建筑施工用附着式升降作业安全防护平台”简称“爬架”，其它为列出的大型被吊物也用“爬架”替代。相关用于起重的葫芦简称“爬架”42.本发明公开了爬架水平高差控制方法，包括以下步骤：
43.一、将爬架9以安装起重机构10的吊点分为若干段，在每个吊点位置安装浮球式水平检测器，或在两个吊点之间安装动滑轮式水平检测器，在爬架9的点位的下方对应位置设置浮球式水平检测器或在分段下方设置悬挂动滑轮式水平检测器，将起重机构10和水平检测器连接于控制器，启动起重机构10将爬架9提升；
44.二、浮球式水平检测器或悬挂动滑轮式水平检测器检测出点位的高差，产生电平信号传至控制器，控制器判断各点位，将点位按高低顺次排序，统计所有点位的高低位情况；
45.三、设定起重机构10的限载值和失载值，限载值：起重机构10负载最大值，超出限载值控制器将控制起重机构10停止提升；失载值：起重机构10负载最小值，小于失载值控制器将控制起重机构10停止提升；限载值和失载值均可根据安全手册计算出，或采用更加保险的数值，进一步提高安全性。所述起重机构10内设有负载检测传感器，为力值传感器，用于传递力值信号至控制器，判断爬架9为对角倾斜状态或对边倾斜状态，爬架9为对角倾斜状态或对边倾斜状态的判断方法为：
46.若水平检测器检测的最低点位为单个，则为对角倾斜状态；若水平检测器检测的最低点位为双个，则为对边倾斜状态。
47.四、对角倾斜状态调节：
48.将最低点位的起重机构10启动并提升最低点位，其余起重机构10暂时停止，根据受力分析，最低点位的第一相邻点位的负载随高度的提升而减小，当第一相邻点位的负载达到失载值或最低点位的起重机构10达到限载值时，最低点位的起重机构10停止，
49.第一相邻点位的起重机构10启动并提升，第一相邻点位的另一侧的第二相邻点位的负载随高度的提升而减小，第二相邻点位的负载达到失载值或第一相邻点位的起重机构10达到限载值时，第一相邻点位的起重机构10停止，重复此步骤至最高点位的负载达到失载值；
50.根据受力分析，最低点位的第一相邻点位的负载随高度的提升而减小，由于爬架9为分段固定连接，为刚性，在一个点位被提升后其相邻点位就会减小负载。
51.本实施例中，起重机构10为葫芦一开始，刚性的爬架9先被提升至初始位置，所有葫芦均负载，各个葫芦控制器存储该负载值作为后续调平过程中负载情况的参考。若爬架9倾斜，则其两组对角必定至少有一组不处于水平状态。当有爬架9有对角不水平时，对应较高点的葫芦暂时静止，对应较低点位的葫芦提升，则相邻点位的葫芦负载下降，当相邻两个葫芦的负载值降至失载值，则该两个葫芦开始提升，继而与这两个葫芦相邻的两个葫芦失载，开始提升，至较低点位与较高点位水平，如此即可实现以最高点位高度为参考，其余点位提升至该高度的调平。
52.自由调整方法：
53.一、在爬架9位于地面时将所有起重机构10提拉预紧，此时爬架9未悬空；
54.二、预紧完成后所有起重机构10上升xcm，x取1-10cm，本实施例中x可取1cm、5cm、10cm，为经验设定参数，使爬架9全部悬空，但离地高度很低，不会有安全隐患，然后记录各个起重机构10的上升高度和负载值；
55.三、出现不同高度的点位，安装浮球20式水平检测器，控制低点位的起重机构10上升，至浮球20式水平检测器不报警。
56.水平检测器可检测出对应两个对角点位之间的倾斜状态，并将该状态转化为开关量通过控制器实时控制对角的两个爬架葫芦，相对高的一点为低电平，相对低的一点为高电平。可根据接收到的两侧水平检测器的信号，得到各自对应点位相对于对角点位的高低状态，若一点位的爬架葫芦接收到的开关量信号均为低电平，则该点位为相对高点，保持静止；若一点位的爬架葫芦接收到的开关量信号为高电平，则该点位为相对低点。
57.如图2所示，若爬架9处于对角倾斜状态，即5号点位5相对较低，则水平检测器将高电平信号传输给5号点位5，将低电平信号传输给1号点位1，5号点位5开始提升，其余爬架葫芦暂时停止，当5号点位5开始提升，则与其相邻的4号点位4和6号点位6负载减小，当4号点位4和6号点位6的负载值降至设定的失载值，4号点位4和6号点位6开始提升，同理，3号点位3和7号点位7的负载减小，当3号点位3和7号点位7的负载降至失载值，3号点位3和7号点位7的负载开始提升，继而2号点位2和8号点位8负载减小，当2号点位2和8号点位8的负载降至失载值，2号点位2和8号点位8开始提升。至5号点位5与1号点位1水平，建筑11爬架9初始位置调平完成。
58.一种基于悬挂动滑轮14的平台分段12水平检测器，用于所述的爬架9水平高差控制方法，包括设有至少一个分段的平台分段12，所述平台分段12的单个分段的下方设有对称设置的缆绳16，所述缆绳16的两头固接于所述平台分段12上对称的两端，所述缆绳16上滚动连接有动滑轮14，所述动滑轮14的轴上转动连接有用于配重的悬重件15，所述平台分段12的单个分段的下方设有与所述动滑轮14相配合的中央位置检测机构，所述中央位置检测机构连接有控制器。缆绳16为柔性的，动滑轮14滚动连接于缆绳16，动滑轮14在缆绳16上的位置取决于平台分段12的水平度，平台分段12往一侧倾斜，动滑轮14就往这一侧偏移，而缆绳16关于所述平台分段12的中央对称设置，若平台分段12水平，则动滑轮14位于中央位置，采用中央位置检测机构检测，即可检测出平台分段12是否水平。中央位置检测机构连接有控制器，用于收集和判别信息。动滑轮14的轴上转动连接有用于配重的悬重件15，保证动滑轮14始终呈竖直状态与缆绳16滚动配合，避免动滑轮14倾翻。缆绳16的两头采用粘结或螺栓固定连接。动滑轮14和悬重件15均采用不锈钢材料制成，避免生锈，延长使用寿命。
59.所述中央位置检测机构为接近开关，所述接近开关位于所述动滑轮14的上方，所述接近开关关于所述平台分段12的中央对称设置。接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而发送信号给控制器，本装置中即发送动滑轮14是否在平台分段12的单个分段的中央位置，借以判断平台分段12的单个分段是否水平。
60.一种浮球20式平台分段12水平检测器，用于所述的爬架9水平高差控制方法，包括均匀设置于平台分段12上的多个高度检测器，所述高度检测器包括内盛有液体的竖直管道21，所述竖直管道21内设有密度小于所述液体的浮球20，所述竖直管道21的顶部设有用于检测浮球20高度的传感器，多个高度检测器的所述竖直管道21相连通。现有的平台分段12作为建筑11施工的重要装备，尽管在葫芦超载保护、自动化控制等方面已经做了相对的安全保护功能，但在平台分段12水平调整方面一直处于空白状态，本浮球20式平台分段12水平检测装置填补了这一空白。多个高度检测器均匀分布于平台分段12上，本实施例中，平台
分段12为矩形，高度检测器设置在四个角上，平台分段12有倾斜时四个角的高度差最大，高度检测器包括内盛有液体的竖直管道21，浮球20在竖直管道21内可以上下浮动，竖直管道21上方设置传感器检测浮球20高度，所有竖直管道21相连通，那么液体的液面为水平，在平台分段12发生倾斜、高度检测器之间出现高度差时，可以依靠传感器检测的浮球20以及液面高度来检测平台分段12是否水平，操作简便快速，效率很高。竖直管道21通过连通管道17相连通。
61.所述传感器为接近开关，接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而驱动直流电器或给控制器(plc)装置提供控制指令。本实施例中，接近开关用于检测浮球20是否靠近，从而判断液面的高度差，检测平台分段12是否水平。所述传感器均连接于控制器，所述控制器连接于平台分段12的驱动装置。
62.实施例2
63.本实施例的爬架9水平高差控制方法和水平检测器，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：
64.五、对边倾斜状态调节：
65.将最低点位所在的边的两端的点位的起重机构10启动并点位，其余起重机构10暂时停止，两端的点位之间的点位以及第一相邻点位的负载随高度的提升而减小，达到失载值或两端的点位的起重机构10达到限载值时，两端的点位的起重机构10停止，
66.两端的点位之间的点位以及第一相邻点位的起重机构10启动并提升，第一相邻点位的第二相邻点位的负载减小，达到失载值或两端的点位之间的点位以及相邻的点位的起重机构10达到限载值时，两端的点位之间的点位以及相邻的点位的起重机构10停止，第二相邻点位的起重机构10启动并提升，重复此步骤至最高点位的负载达到失载值。
67.若爬架9处于对边倾斜状态，即5号点位5、6号点位6和7号点位7相对较低，则水平检测器将高电平信号传输给5号点位5，将低电平信号传输给1号点位1，水平检测器将高电平信号传输给7号点位7，将低电平信号传输给3号点位3，5号点位5和7号点位7开始提升，其余爬架葫芦暂时停止，当5号点位5和7号点位7开始提升，则与之相邻的4号点位4、6号点位6和8号点位8负载减小，当4号点位4、6号点位6和8号点位8的负载值降至设定的失载值，4号点位4、6号点位6和8号点位8开始提升。至5号点位5位与1号点位1位水平，7号点位7位与3号点位3位水平，建筑11爬架9初始位置调平完成。
68.实施例3
69.本实施例的一种基于悬挂动滑轮的平台分段水平检测装置，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：
70.所述中央位置检测机构为距离传感器，所述距离传感器与所述平台分段12的中央位置的距离为定值，事先设定距离传感器与平台分段12的中央位置的距离，在动滑轮14运动后距离传感器检测与动滑轮14的距离，将距离信号传送至控制器并与事先设定的距离对比，即可知道动滑轮14是否偏移了中央位置，判断平台分段12的单个分段是否水平，事先设定距离传感器与平台分段12的中央位置的距离储存在控制器中。所述距离传感器与所述动滑轮14位于同一高度，使得距离传感器可以准确测出与动滑轮14的距离。并且根据测出的与动滑轮14的距离可以判断出动滑轮14的滚动方向，从而判断出平台分段12的倾斜方向。
71.实施例4
72.本实施例的一种基于悬挂动滑轮的平台分段水平检测装置，与实施例3的技术方案相比，可改进如下：
73.所述中央位置检测机构为距离传感器，所述距离传感器位于所述动滑轮14的两侧，所述距离传感器关于所述平台分段12的中央对称设置，两侧均设置距离传感器，不需要事先设定距离，测得两个距离传感器与动滑轮14的距离后，控制器将两个距离一对比，若相同或偏差在5％以内，则平台分段12为水平或近似水平，否则平台分段12为非水平，需要调整。
74.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。