[发明专利]吊重摆角测量装置及起重机械

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其是涉及一种吊重摆角测量装置及具有该吊重摆角测量装置的起重机械。

背景技术

大型海洋平台起重机械或港口起重机械在吊装过程中，由于风浪作用、臂架回转及俯仰等原因，吊重将会发生明显的摇摆，当摆动幅度较大时，不利于快速稳定地完成吊装任务，影响工作效率。因此对吊重的摆角进行实时测量就显得非常有必要，一方面了解吊重摆角的一般运动规律，另一方面为实时控制吊重的摇摆奠定基础。目前工程起重机械吊重摆角测量装置的研究主要集中在岸边桥式起重机上。

其中一种测量方法为在吊绳顶端放置两组正交布置的高速激光扫描仪，激光发射器发出的激光形成两组光带，光带区涵盖了吊重的摆角区域；当吊绳处于某一位置时，接收器将接收不到该位置发射过来的激光，从而得到两个正交的位置信号；激光扫描仪也可以用CCD相机代替，相应地接收器用一块平板代替。

另一种测量方法为在吊绳的顶端位置放置一个激光发射器，在吊钩上放置反射装置，顶端的激光发射器具有一定的自搜索功能，能跟随反射装置运动，激光发射器的运动量大小和方向反映了吊重的摆角大小和方向。

还有一种测量方法为在吊绳顶端位置安装一个内壁耐磨的套筒，套在吊绳上，套筒可随吊绳摆动，套筒与两个正交的角度传感器连接，即可测量吊重的摆角。

上述测量方法中，光学或视觉测量的方法成本较高，且实时性差；套筒加角度传感器的方法安装维护不便，且套筒对吊绳有磨损。

发明内容

本发明实施例提供了一种吊重摆角测量装置，其实现了实时测量吊重相对于平衡位置的摆角，在结构上比较简单，总成本较低，且实时性好。

本发明实施例提供一种吊重摆角测量装置，包括座体、伸缩部件、套环、倾角测量器、旋转角度测量器及直线位移测量器，其中所述座体用于与起重机械的臂架固定连接，所述伸缩部件安装在所述座体上并可相对所述座体水平回转和伸缩，所述套环用于套设在起重机械的吊绳上，所述套环与所述伸缩部件的自由端连接，所述倾角测量器用于测量所述吊重摆角测量装置相对于水平面的倾角，所述旋转角度测量器用于测量所述伸缩部件的水平回转角度，所述直线位移测量器用于测量所述伸缩部件的伸缩位移。

进一步地，所述伸缩部件至少包括第一伸缩杆和导向杆，所述第一伸缩杆与所述导向杆套接。

进一步地，所述座体为具有至少一个收容空间的箱体结构，所述座体的至少一侧形成开口。

进一步地，所述座体为具有至少一个收容空间的扇形箱体结构。

进一步地，所述导向杆的一端伸入所述收容空间，所述导向杆相对所述座体水平回转。

进一步地，所述伸缩部件至少包括两节伸缩杆，每相邻两节伸缩杆可以同轴伸缩。

进一步地，所述伸缩部件包括第一伸缩杆、第二伸缩杆及导向杆，所述第一伸缩杆与所述导向杆套接，所述第一伸缩杆可相对所述导向杆同轴伸缩，所述第二伸缩杆可相对所述第一伸缩杆同轴伸缩。

进一步地，所述倾角测量器、旋转角度测量器和直线位移测量器中至少一个安装在所述座体上。

进一步地，所述旋转角度测量器通过回转轴与所述伸缩部件固定，所述伸缩部件绕所述回转轴回转。

进一步地，所述伸缩部件上设有拉绳连接环，所述直线位移测量器为一个拉绳位移传感器，其具有拉绳，所述拉绳从所述伸缩部件中牵出并连接在所述拉绳连接环上。

进一步地，所述伸缩部件上设有支撑垫，所述座体上与所述支撑垫之间设有摩擦垫，当所述伸缩部件做回转运动时，所述支撑垫与所述摩擦垫形成滑动连接。

进一步地，所述套环为至少三边或为一个环形的可拆开部件。

进一步地，所述套环由四段滚轮相接形成环状结构，每段滚轮包括轮轴及套设在轮轴上的滚轮。

本发明实施例还提供一种起重机械，包括臂架和吊绳，所述臂架与所述吊绳之间安装有上述的吊重摆角测量装置。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：上述实施例提供的吊重摆角测量装置，通过将吊重的空间摆角转化为伸缩部件的水平回转及伸缩位移，由旋转角度测量器对伸缩部件的水平回转进行测量，由直线位移测量器对伸缩部件的伸缩位移进行测量，并使用倾角测量器对臂架姿态进行补偿，实现了实时测量吊重相对于平衡位置的各个方向上的摆角；在结构上比较简单，所占空间体积小，安装使用也比较方便，总成本低，且测量精度高，相对于光学或视觉测量的方法而言，实时性好；针对不同的起重机类型，该测量装置可通过增减伸缩部件的伸缩杆数量来改变伸缩行程，适用范围比较广。

附图说明