[发明专利]一种起重机拉绳摇晃运动转换装置及起重机

说明书

技术领域

本发明涉及起重机的拉绳稳定性控制技术领域，特别涉及一种起重机拉绳摇晃运动转换装置及起重机。

背景技术

起重机有很多种，如汽车起重机、履带起重机、塔式起重机、港口起重机(轮胎式、门式、门座式、桥式)等，它们有起升、行走、回转等主要机构，依靠起升机构和钢丝绳提供足够的力矩吊起、搬运货物。

起重机向大型化发展，起重机行走和小车的运行速度、起升高度也相应提高，由于起升高度的增加导致钢丝绳的长度、操作手的视距的不断增加,再加上钢丝绳在垂直和水平方向的运行速度提高，使得在消除吊具(货物)的摆动和准确放置货物的环节上花费越来越多的时间。如何实现起重机的钢丝绳稳定性控制，防止起重机起升钢丝绳和吊具的摇摆，特别是防止单臂架起重机钢丝绳的摇摆，目前已经成为一项亟待解决的关键技术问题。

目前针对钢丝绳的摇晃检测方法主要有如下几种：

(1)采用激光(红外线)测量的方法检测摇摆角度。这种技术常见应用于岸桥和场桥上，通过激光或红外线测量小车和吊具的偏摆角度，从而控制小车的运行速度，达到减小吊具摇摆的目的。采用这种技术减摇存在缺点和局限性：①这种检测只限于小车方向，无大车方向减摇。常应用在大车不经常运行的岸桥上。②这种减摇属于电子防摇，实际应用会引起操作手的不适。③由于采用激光(红外线)检测，受外界环境的影响和干扰较大。

(2)惯性测量单元(或倾角传感器)一般应用于单臂架起重机上的钢丝绳摇摆检测，通过检测钢丝绳的摇摆角度，实时调整单臂架起重机的回转和变幅速度，使之与钢丝绳的摆动相抵消，从而减小摇摆。这种方式在国内尚无应用。也存在一些问题：①高精度的惯性测量单元目前主要在军工、航天上应用，国外对我国有技术封锁，且价格高。②倾角传感器价格便宜，但其测量原理决定了其测量精度低，且受向心力的影响，输出值不准确。③单臂架起重机的钢丝绳的运动状态比较复杂，影响测量值准确的因素很多，特别是当吊具(货物)自身旋转，钢丝绳产生扭曲运动时便无法测量。

(3)采用编码器检测钢丝绳长间接检测摇摆角度。对于港口起重机(如场桥)的防摇，采用专用的减摇机构及减摇钢丝绳是一种比较成熟的做法，一般采用绝对值编码器分别测量各钢丝绳长，通过对比计算出吊具的摇摆角度。利用减摇力矩电机产生的斜拉力减摇。①这种方式需要一套专用的减摇机构，增加了小车重量，成本也比较高。②由于采用斜拉减摇钢丝绳，必须保证整个机构具备有足够的斜拉角度，应用范围受到限制。

起重机钢丝绳防摇的应用技术，还有机械式减摇装置、液压减摇装置、八绳双向防摇等技术，但这些技术都存在居多不足，如成本较高、防摇装置较重、故障率高、维修不便、影响钢丝绳使用寿命等问题。因此对于单臂架起重机而言，如何实现起重机钢丝绳摇晃运动转换检测，目前尚无成熟的钢丝绳摇晃运动检测和防止摇摆的应用，已经成为一项亟待解决的关键技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种起重机拉绳摇晃运动转换装置以及起重机，能够实现起重机拉绳的摇晃运动转换，有效解决起升拉绳做单摆或圆锥摆运动时的摇晃量测量问题，能够实现包括偏摆角、摇摆速度、摇摆加速度等在内的拉绳摇晃运动各个状态的检测，测量精度高、安全可靠性好。

具体而言，该起重机拉绳摇晃运动转换装置包括安装支架、检测组件和套筒连杆，所述检测组件固定于安装支架上，所述检测组件包括外壳，所述外壳上设有相互垂直布置于同一水平面上的第一运动状态传感器和第二运动状态传感器，所述套筒连杆的一端设有带有过绳孔的推力轴承、另一端分别与第一运动状态传感器和第二运动状态传感器相连。

进一步地，所述外壳内设有连接套，所述套筒连杆通过连接套分别与第一运动状态传感器和第二运动状态传感器相连。

进一步地，所述第一运动状态传感器上设有第一连接轴，所述第一连接轴插设于连接套中；所述第二运动状态传感器上设有第二连接轴，所述第二连接轴分别插设于连接套中。

进一步地，所述第一连接轴的端部设有第一关节轴承，所述第一连接轴通过第一关节轴承与外壳相连。

进一步地，所述第二连接轴的端部设有第二关节轴承，所述第二连接轴通过第二关节轴承与外壳相连。

进一步地，所述连接套上设有伸出外壳外布置的摇杆，所述摇杆与套筒连杆活动连接；所述套筒连杆的端部设有通过第一销轴活动连接的连接筒，所述连接筒上设有内孔，所述摇杆的端部插设并固定于连接筒的内孔中。

进一步地，所述外壳包括固定支座、上盖和至少一个连接件，所述固定支座和上盖之间通过连接件相连。