塔式起重机无人化顶升系统技术方案

本申请提供一种塔式起重机无人化顶升系统，包括撑脚机构、导轨、顶升横梁、挂靴机构、监控模块及控制模块；撑脚机构固定在套架上，一对导轨竖直固定在套架两侧，一对导轨上连接顶升横梁的两端；顶升横梁连接在顶升液压缸的一端，顶升液压缸的另一端连接在套架的横梁上；挂靴机构与顶升横梁铰接；监控模块包括距离传感器及图像传感器，控制模块接收监控模块的信号，并向第一驱动结构及第二驱动结构发送控制信号。本申请的有益效果是：监控模块对顶升系统各部分运行状态进行检测，并将检测信号反馈控制模块，控制模块通过控制第一驱动结构及第二驱动结构实现起重机自动顶升，提高工作效率，减少人工成本。

Unmanned jacking system of tower crane

【技术实现步骤摘要】
塔式起重机无人化顶升系统
本公开涉及塔式起重机
，具体涉及一种塔式起重机无人化顶升系统。
技术介绍
随着施工技术的飞速发展，建筑施工对塔机的技术性能要求越来越高，尤其是对塔机的安全性能要求更高，由于施工现场塔机安全事故的不断发生，塔机安全性能越来越得到重视。目前塔机是依靠套架以及附属部件利用人工实现塔机的顶升，此种顶升方式，依赖人工程度高，顶升效率低，对人的危险系数大，且事故占比率较高。针对上述问题，塔机行业内也采取了一系列的方式减少顶升过程事故的发生。主要表现如下两个方面：一是增加安全监控系统、安拆保护系统，实时监控塔机顶升各个运动部件的运行状态；二是加强施工现场的管理，提升作业人员整体素质，应用可视化监控系统，监控塔机操作人员和塔机的工作状况。此两种方式能够通过现场管理和监控系统，实时防控顶升事故的发生，一定程度上降低事故的发生率，但未能从根本上解决塔机顶升时的安全隐患。
技术实现思路
本申请的目的是针对以上问题，提供一种塔式起重机无人化顶升系统。第一方面，本申请提供一种塔式起重机无人化顶升系统，所述塔式起重机包括竖直叠加的标准节以及架设在标准节外侧的套架，所述标准节的两侧设有多对顶升块，各对顶升块沿竖直方向排布，包括撑脚机构、导轨、顶升横梁、挂靴机构、监控模块及控制模块；所述撑脚机构固定在套架上，所述撑脚机构包括与所述顶升块相适配的撑脚扣及驱动所述撑脚扣转动的第一驱动结构；一对所述导轨竖直固定在所述套架两侧，一对所述导轨上分别通过约束环与所述顶升横梁的两端相连接，所述顶升横梁通过所述约束环沿所述导轨竖直移动；所述顶升横梁连接在顶升液压缸的一端，所述顶升液压缸的另一端连接在所述套架的横梁上，所述撑脚机构固定在对应顶升液压缸的套架的横梁上；所述挂靴机构与所述顶升横梁铰接连接，所述挂靴机构包括与所述顶升块相适配的挂靴套以及驱动所述挂靴套转动的第二驱动结构；所述监控模块包括距离传感器及图像传感器，所述距离传感器分别设置在撑脚机构、挂靴机构及顶升液压缸上，配置用于检测所在机构距离标准节的距离，所述图像传感器分别固定在所述套架上，配置用于检测撑脚机构、挂靴机构及顶升液压缸的运行状态；所述控制模块与所述监控模块信号连接，所述控制模块配置用于：接收所述监控模块的信号，并向所述第一驱动结构及第二驱动结构发送控制信号。根据本申请实施例提供的技术方案，一对所述挂靴套上分别连接有固定座，所述固定座与所述顶升横梁铰接连接，所述第二驱动结构固定在所述固定座上。根据本申请实施例提供的技术方案，所述挂靴套包括挂扣板以及固定在所述挂扣板两侧的一对肋板，所述挂扣板上设有与顶升块外表轮廓相适配的开口；所述第二驱动结构的固定端铰接在所述固定座上，一对所述肋板的一端相对地铰接在所述固定座上，另一端与所述第二驱动结构的活动端铰接连接。根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一驱动结构设置为步进电机，所述撑脚扣对应所述步进电机的输出端设置长条形的导向槽，所述步进电机的输出轴插入所述导向槽内，所述步进电机驱动所述撑脚扣以铰接端为圆心进行旋转。根据本申请实施例提供的技术方案，所述撑脚机构上设置的距离传感器设置在所述撑脚扣的下端，撑脚扣上设置的距离传感器配置用于检测撑脚扣距离标准节的距离；当撑脚扣与标准节的距离达到设定阈值后，所述控制模块控制第一驱动结构停止工作。根据本申请实施例提供的技术方案，所述挂靴机构上设置的距离传感器设置在所述挂靴套的上端，挂靴套上设置的距离传感器配置用于检测挂靴套距离标准节的距离；当挂靴套与标准节的距离达到设定阈值后，所述控制模块控制第二驱动结构停止工作。根据本申请实施例提供的技术方案，所述顶升液压缸上设置的距离传感器设置在缸筒外侧的下端，顶升液压缸上设置的距离传感器配置用于检测其外套下端与顶升横梁的距离；当缸筒外侧的下端与顶升横梁的距离达到设定阈值后，所述控制模块控制顶升液压缸停止工作。本专利技术的有益效果：通过监控模块对撑脚机构、挂靴机构、顶升液压缸以及套架的运行状态进行检测，并将检测信号反馈至控制模块，控制模块通过分别向第一驱动结构、第二驱动结构及顶升液压缸发送控制信号，实现起重机自动将标准节叠加在套架内侧的标准节上，提高了起重机顶升的工作效率，节省人力成本，提高操作的安全性；另外在顶升液压缸带动挂靴机构移动的过程中，由于连接在顶升液压缸上的顶升横梁的两端连接在竖直设置的导轨上，使得顶升横梁在移动过程中沿着导轨竖直移动，因此使得顶升横梁在导轨的约束下竖直移动，从而增加整个顶升装置移动的稳定性及安全性。附图说明图1为本申请第一种实施例的结构示意图；图2为图1中撑脚机构一侧的结构示意图；图3为图1中撑脚机构另一侧的结构示意图；图4为图1中挂靴机构的示意图；图5为图1中顶升液压缸及顶升横梁的示意图；图6为本申请第一种实施例的控制系统原理框图；图中所述文字标注表示为：100、标准节；110、顶升块；200、套架；210、导轨；300、撑脚机构；310、撑脚扣；311、导向槽；320、第一驱动结构；400、挂靴机构；410、固定座；420、第二驱动结构；430、挂扣板；440、肋板；500、顶升液压缸；510、顶升横梁；511、约束环。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。如图1-6所示为本申请的第一种实施例的示意图，所述塔式起重机包括竖直叠加的标准节100以及架设在标准节100外侧的套架200，所述标准节100的两侧设有多对顶升块110，各对顶升块110沿竖直方向排布，包括撑脚机构300、导轨210、顶升横梁510、挂靴机构400、监控模块及控制模块。所述撑脚机构300固定在套架200上，如图2所示所述撑脚机构300包括与所述顶升块110相适配的撑脚扣310及驱动所述撑脚扣310转动的第一驱动结构320。本实施例中，所述撑脚扣310的一端铰接在所述套架200上，另一端连接在所述第一驱动结构320的输出端。本实施例中，撑脚扣310可活动地卡扣连接顶升块110，撑脚扣310的一端铰接在套架200上，另一端与第一驱动结构320的输出端连接，第一驱动结构320的输出轴旋转设定角度带动撑脚扣310以铰接端为中心进行旋转，进而实现撑脚扣310与顶升块110的结合与分离。在一优选实施方式中，所述第一驱动结构320设置为步进电机，所述撑脚扣310对应所述步进电机的输出端设置长条形的导向槽311，所述步进电机的输出轴插入所述导向槽311内，所述步进电机驱动所述撑脚扣310以铰接端为圆心进行旋转。在其他实施方式中第一驱动结构还可以设置为液压缸、气缸等驱动结构。本优选实施方式中，第一驱动结构320的输出轴旋转使得输出轴连接撑脚扣310导向槽311的不同位置，进而带动撑脚扣310进行旋转，实现撑脚扣310的旋转移动。一对所述导轨210竖直固定在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.塔式起重机无人化顶升系统，所述塔式起重机包括竖直叠加的标准节(100)以及架设在标准节(100)外侧的套架(200)，所述标准节(100)的两侧设有多对顶升块(110)，各对顶升块(110)沿竖直方向排布，其特征在于，包括撑脚机构(300)、导轨(210)、顶升横梁(510)、挂靴机构(400)、监控模块及控制模块；/n所述撑脚机构(300)固定在套架(200)上，所述撑脚机构(300)包括与所述顶升块(110)相适配的撑脚扣(310)及驱动所述撑脚扣(310)转动的第一驱动结构(320)；/n一对所述导轨(210)竖直固定在所述套架(200)两侧，一对所述导轨(210)上分别通过约束环与所述顶升横梁(510)的两端相连接，所述顶升横梁(510)通过所述约束环沿所述导轨(210)竖直移动；/n所述顶升横梁(510)连接在顶升液压缸(500)的一端，所述顶升液压缸(500)的另一端连接在所述套架(200)的横梁上，所述撑脚机构(300)固定在对应顶升液压缸(500)的套架(200)的横梁上；/n所述挂靴机构(400)与所述顶升横梁(510)铰接连接，所述挂靴机构(400)包括与所述顶升块(110)相适配的挂靴套以及驱动所述挂靴套转动的第二驱动结构(420)；/n所述监控模块包括距离传感器及图像传感器，所述距离传感器分别设置在撑脚机构(300)、挂靴机构(400)及顶升液压缸(500)上，配置用于检测所在机构距离标准节的距离，所述图像传感器分别固定在所述套架(200)上，配置用于检测撑脚机构(300)、挂靴机构(400)及顶升液压缸(500)的运行状态；/n所述控制模块与所述监控模块信号连接，所述控制模块配置用于：接收所述监控模块的信号，并向所述第一驱动结构(320)及第二驱动结构(420)发送控制信号。/n...

【技术特征摘要】
1.塔式起重机无人化顶升系统，所述塔式起重机包括竖直叠加的标准节(100)以及架设在标准节(100)外侧的套架(200)，所述标准节(100)的两侧设有多对顶升块(110)，各对顶升块(110)沿竖直方向排布，其特征在于，包括撑脚机构(300)、导轨(210)、顶升横梁(510)、挂靴机构(400)、监控模块及控制模块；
所述撑脚机构(300)固定在套架(200)上，所述撑脚机构(300)包括与所述顶升块(110)相适配的撑脚扣(310)及驱动所述撑脚扣(310)转动的第一驱动结构(320)；
一对所述导轨(210)竖直固定在所述套架(200)两侧，一对所述导轨(210)上分别通过约束环与所述顶升横梁(510)的两端相连接，所述顶升横梁(510)通过所述约束环沿所述导轨(210)竖直移动；
所述顶升横梁(510)连接在顶升液压缸(500)的一端，所述顶升液压缸(500)的另一端连接在所述套架(200)的横梁上，所述撑脚机构(300)固定在对应顶升液压缸(500)的套架(200)的横梁上；
所述挂靴机构(400)与所述顶升横梁(510)铰接连接，所述挂靴机构(400)包括与所述顶升块(110)相适配的挂靴套以及驱动所述挂靴套转动的第二驱动结构(420)；
所述监控模块包括距离传感器及图像传感器，所述距离传感器分别设置在撑脚机构(300)、挂靴机构(400)及顶升液压缸(500)上，配置用于检测所在机构距离标准节的距离，所述图像传感器分别固定在所述套架(200)上，配置用于检测撑脚机构(300)、挂靴机构(400)及顶升液压缸(500)的运行状态；
所述控制模块与所述监控模块信号连接，所述控制模块配置用于：接收所述监控模块的信号，并向所述第一驱动结构(320)及第二驱动结构(420)发送控制信号。


2.根据权利要求1所述的塔式起重机无人化顶升系统，其特征在于，一对所述挂靴套上分别连接有固定座(410)，所述固定座(410)与所述顶升横梁(510)铰接连接，所述第二驱动结构(420)固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘中尧，耿贵军，李鑫，张伟，程声焱，曹正峰，杨丹，刘喜利，徐兴冉，杨怡康，柴现杰，祝捷，
申请(专利权)人：廊坊中建机械有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13