一种塔机的调平控制系统和方法与流程

本发明涉及塔式起重机，具体地说是一种塔机的调平控制系统和方法。

背景技术：

1、塔式起重机简称塔机，主要用于建筑施工领域的物料的输送。整机重量通常在数百吨以上，整机高度高达百余米，一旦塔身垂直度偏差使两侧不平衡力矩超过底架结构的承载能力时，便会发生倾覆、结构撕裂等重大安全风险。尤其是当行走式塔机行走在不平整地面时，对塔机塔身的垂直度的大偏差极易产生大平衡力矩。而塔机底架与塔身通常垂直连接，在检测塔身垂直度偏差的同时，也可以通过检测底架水平度偏差来进行安全裕度保护。

2、由于缺乏有效对塔身垂直度测试方法，在当前行业内对塔机整机调平的评估与检测，主要依靠倾角传感器对底架的水平度和对地基水平度的要求进行辨别。这种辨别方式仅适用于固定预埋节式塔机和水平轨道式行走塔机。当塔机使用环境无法满足水平有轨行走条件时，行走上下坡度工况仅通过倾角传感器来对塔机底架动态倾角检测底架水平度。一方面调平的精确性无法满足技术人员要求。另一方面，行走式塔机对塔身垂直度和底架水平度的精度要求高，倾覆风险大，仅依靠倾角来控制检测，无法满足安全裕度要求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种塔机的调平控制系统和方法，通过对塔身上下垂直位移偏差信息和底架双轴倾角信息进行精确的采集和分析，从而提高对塔机整机的调平平稳性和精确性。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种塔机的调平控制系统和方法，控制系统包括：

3、动态双轴倾角传感器，放置于塔机底架处，用于检测底架水平倾角信息；

4、压力负载传感器，放置于底架支腿下方，用于检测塔机四条支腿所受竖向载荷；

5、gps定位装置，分别安装于塔身顶部和底部，用于识别塔身顶部与底部的垂直度；

6、卫星信号基站，用于储存gps定位装置的信号，修正gps定位装置的坐标偏差信息；

7、监控平台，使底架水平倾角信息、支腿竖向载荷、塔身垂直度偏差信息、塔身顶部与底部的垂直度数据可视化，用于操作人员观测，并对各项调平步骤情况进行预警。

8、一种塔机的调平控制方法，具体包括以下步骤：

9、s1：在塔机塔身上部与底部安装gps定位装置，定位塔身上部与底部的经纬位置，并将位置信号传递给卫星信号基站；

10、s2：卫星信号基站将数据修正，并由卫星信号基站的控制器判断塔身的垂直度偏差值；

11、s3：安装于底架的动态双轴倾角传感器，作为辅助调平检测装置，辅助底架倾角检测，以底架对角线建立x轴与y轴，识别x轴与y轴偏移量。

12、s4：安装于底架支腿底部的负载传感器检测各支腿负载，使控制器识别整机重心位置，辅助gps定位装置和动态双轴倾角传感器进行塔身纠偏；

13、s5：监控平台接收动态双轴倾角传感器、压力负载传感器、gps定位装置的检测信号，用于人工监控各个步骤的准确性。

14、进一步优选地，当gps反馈塔身垂直度偏差超过设定值时，控制器根据动态双轴倾角传感器的数值，判断x轴与y轴的倾角数值大小，优先调整倾角数值大的轴端支腿；调整时采用一个支腿上升，另一个支腿下降的型式，使倾角数值减小，使塔身垂直度偏差降低。

15、进一步优选地，当gps定位装置与动态双轴倾角传感器检测数据不同时，系统会通过监控平台向操作人员报警，系统由自动控制进行切换为人工纠偏操作。

16、本发明具有如下有益效果：

17、本发明通过差分gps的位移检测，底架上部的倾角检测，和底部负载检测，多重检测使调平工况进行更加安全。在检测底架倾斜度的同时，检测塔身垂直度，使调平工况进行的更加直观，具体体现在如下几点：

18、(1)使用差分gps使塔身垂直度的角度控制转化为差分gps的位移控制，控制精度更加精确，误差值可控。

19、(2)使用双轴倾角传感器，以底架对角建立双轴坐标，并逐一单轴调平，以一支腿上升，另一支腿下降的方式，使调平位移量减小一倍，减小调平装置结构负担。

20、(3)使用负载传感器检测各支腿竖向载荷，使调平装置驱动力更加直观的同时，辅助控制器判断倾斜偏载重心。操作人员检测更加直观。

技术特征：

1.一种塔机的调平控制系统，其特征在于，包括：

2.基于权利要求1所述的一种塔机的调平控制方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种塔机的调平控制方法，其特征在于：当gps反馈塔身垂直度偏差超过设定值时，控制器根据动态双轴倾角传感器(1)的数值，判断x轴与y轴的倾角数值大小，优先调整倾角数值大的轴端支腿；调整时采用一个支腿上升，另一个支腿下降的型式，使倾角数值减小，使塔身垂直度偏差降低。

4.根据权利要求2所述的一种塔机的调平控制方法，其特征在于：当gps定位装置(3)与动态双轴倾角传感器(1)检测数据不同时，系统会通过监控平台向操作人员报警，系统由自动控制进行切换为人工纠偏操作。

5.根据权利要求2所述的一种塔机的调平控制方法，其特征在于：所述gps定位装置(3)优选为差分gps。

技术总结
本发明公开了一种塔机的调平控制系统和方法，在塔身上部与底部安装GPS定位装置，使差分GPS识别塔身经纬位置信息，并发送给卫星信号基站；塔机的底架安装动态双轴倾角传感器，动态双轴倾角传感器以底架对角线作为X轴、Y轴，同时检测X轴与Y轴的偏移角度，并向控制器传递信号；塔机的底架支腿下方安装负载传感器，检测各支腿所受竖向载荷，辅助操作人员识别塔机整机偏载程度；三组检测装置进行调平控制，并通过监控平台实时检测。本发明通过差分GPS的位移检测，底架上部的倾角检测，和底部负载检测，多重检测使调平工况进行更加安全，在检测底架倾斜度的同时，检测塔身垂直度，使调平工况进行的更加直观。

技术研发人员：宋丰伟,米成宏,钟耀伟,郑怀鹏,赵玉香,时浩然,宗理
受保护的技术使用者：徐州建机工程机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16