一种塔式起重机形变监测装置及监测方法与流程

1.本发明涉及塔式起重机设备技术领域，尤其涉及一种塔式起重机形变监测装置及监测方法。


背景技术：

2.建筑塔机因其具有变幅长、塔身高、吊装重、全方圆、作业效率高等特点，在建筑施工现场及现代化装配式建筑施工中得到极广泛应用。然而建筑塔机成群在狭小的施工场地高密度布设、高强度作业、大重量承载、全方圆范围内进行吊装作业，属于一种安全事故发生概率较大的机械设备。为满足建筑塔机吊装作业安全需求，近年来塔机状态安全监控与预警已成为保证塔机可靠工作的重要手段和研究热点，对塔机运行状态安全性保障提出了更高要求。
3.中国专利网上申请公布号为cn113983920a的专利，公开了一种塔式起重机形变监测方法和装置，通过应用gnss的高精准定位技术，在时间和空间上动态实时监测塔式起重机顶部位置，通过顶部位置变化信息的实时采集分析计算，进行结构能力验证和安全状态评价，对超过预设值的状况进行预警和控制，避免与结构性能相关的危险，从而提高塔式起重机的安全性能，提高塔机智能安全管理水平，
4.但是上述方案是对塔身顶部位置变化的监测，而未能对吊装的绳索起到同步监测，导致碰撞晃动的钢绳使得钢绳上的型材脱落或牵拽塔身受损，同时如何实现碰撞时的缓冲，防止塔身受到碰撞时来不及进行指定的发布，所以本发明的提出，解决了上述技术问题的不足。


技术实现要素：

5.基于现有的塔式起重机形变监测装置未能对吊装的绳索起到同步监测，以及对碰撞的塔身未起到缓冲而使塔身受损的技术问题，本发明提出了一种塔式起重机形变监测装置及监测方法。
6.本发明提出的一种塔式起重机形变监测装置，包括进行吊装型材的塔吊起重机，所述塔吊起重机的下表面安装有驱动其匀速转动输送型材的转动组件，所述转动组件包括转动电机以及进行连接支撑的连接块，所述转动组件的下表面安装有对所述塔吊起重机进行支撑的塔基，所述塔吊起重机的表面设置有吊装钢绳，所述塔吊起重机的两侧外表面设置有缓冲机构，所述吊装钢绳的外表面设置有限位机构，所述塔吊起重机的外表面设置有报警机构。
7.其中，所述缓冲机构在所述塔吊起重机左右摇摆的过程中对塔体的两侧进行防碰撞处理。
8.其中，所述限位机构对所述吊装钢绳在吊装的过程中对其进行限位处理。
9.其中，所述报警机构对塔吊起重机受到撞击形变时进行警报处理。
10.优选地，所述缓冲机构包括分别固定安装在所述塔吊起重机两侧表面的安装板，
所述安装板的一侧表面通过支撑耳板固定连接有表面为光滑状的支撑滑杆。
11.通过上述技术方案，塔吊起重机对型材实现吊装，并通过转动组件使塔吊起重机在塔基的上表面进行转动，因而为了避免塔吊起重机在转动的过程发生碰撞而使其发生形变导致事故发生，则在塔吊起重机的两侧设置缓冲机构，对塔吊起重机的移动碰撞时进行缓冲，并对撞击力进行监测，支撑滑杆对缓冲机构进行连接安装。
12.优选地，所述缓冲机构还包括安装在所述支撑滑杆两端的支撑耳板外表面的支撑弹簧，所述支撑弹簧的自由端固定连接有进行缓冲的缓冲杆。
13.通过上述技术方案，为了避免塔吊起重机发生碰撞，则使支撑弹簧连接的缓冲杆在塔吊起重机进行碰撞时缓冲，防止塔吊起重机机身因碰撞受损。
14.优选地，所述缓冲机构还包括呈相对分布固定安装在所述支撑滑杆中部外表面的压阻压力传感器，所述压阻压力传感器的表面设置有形变环，所述支撑滑杆的两端外表面呈对称分布滑动套接有连接套筒，所述连接套筒的一侧表面固定连接有在所述支撑滑杆外表面活动套接的抵筒，所述连接套筒的外表面固定连接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的自由端与所述形变环的外表面固定连接。
15.通过上述技术方案，支撑滑杆两端的连接套筒在其外表面相对运动，为了对塔吊起重机受到撞击时发生形变进行监测，则撞击力使连接套筒在支撑滑杆的外表面滑动，并压缩缓冲弹簧，使缓冲弹簧的自由端挤压压阻压力传感器的形变环，当形变环受到压力作用产生电阻变化，则压阻压力传感器内的惠斯登电桥把电阻变成电压输出，信号经过放大后交给mcu处理，经过比例标定后得到压力值，当塔吊起重机受到更大的冲击力后，则抵筒在支撑滑杆的外表面滑动后接触并挤压形变环，使压阻压力传感器对该压力值进行测定并上传，则可对该压力进行警报处理。
16.优选地，所述缓冲机构还包括通过铰接轴铰接安装在所述连接套筒一侧外表面的联动杆，所述联动杆的一端外表面通过铰接轴与所述缓冲杆的一侧表面铰接。
17.通过上述技术方案，为了对缓冲杆受到撞击时的力量进行反应，则使缓冲杆的两端通过支撑弹簧限位在支撑耳板的一侧表面，并使联动杆将缓冲杆与滑动的连接套筒进行连接，则当缓冲杆受到撞击时，缓冲杆压缩支撑弹簧，从而在联动杆的联动下而挤压连接套筒在支撑滑杆上移动，进而使缓冲弹簧压缩形变环而完成压阻压力传感器对撞击力以及撞击程度的监测。
18.优选地，所述限位机构包括固定安装在所述塔吊起重机一端下表面的导向筒，所述吊装钢绳贯穿所述导向筒的内部，所述导向筒的内部设置有呈环形阵列的导向块，所述导向块的底部呈锥形状，所述吊装钢绳的外表面与所述导向块的内表面滑动接触。
19.通过上述技术方案，为了避免吊装钢绳吊装型材的过程中遭受外力的撞击而晃动，从而使转动的塔吊起重机以及吊装钢绳的收卷机构受损，则通过导向筒对吊装钢绳收放卷时进行导向限位，同时使其内部环形阵列的导向块对吊装钢绳实现夹持导向，同时可对吊装钢绳晃动时进行监测。
20.优选地，所述限位机构还包括转动连接在所述导向块上端一侧表面开设的凹槽内壁的t型杆，所述t型杆的两端均固定套接有扭簧，所述扭簧的自由端与所述导向块表面开设的凹槽内壁固定连接，所述t型杆的一侧表面通过连接杆与所述导向筒的内壁固定连接。
21.通过上述技术方案，为了使导向块在导向筒内进行支撑而完成对吊装钢绳的夹持
导向，则使带有扭簧的t型杆将导向块铰接安装在导向筒的内壁，因而可使导向块具有夹紧力。
22.优选地，所述限位机构还包括固定连接在所述导向块一侧表面的挤压弹簧，所述挤压弹簧的自由端与所述导向筒的内壁固定连接，所述导向块的下端外表面呈上下分布套接有橡胶圈，所述吊装钢绳的下端固定连接有拉压力传感器，所述导向筒的外表面固定套接有感应环。
23.通过上述技术方案，拉压力传感器可对吊装的型材质量进行监测，为了使导向块起到导向夹持的作用，从而通过挤压弹簧对导向块进行向内推动，为了对吊装钢绳受到撞击进行监测，则使橡胶圈对扭簧作用而呈张开状态的导向块下端进行捆绑，从而当吊装钢绳受到撞击而晃动时，使橡胶圈在导向块的下端滑槽内摩擦，当撞击力超过限定值时，则橡胶圈断裂，导向块呈膨胀状态而挤压挤压弹簧，从而触发感应环，使塔吊起重机停止作业。
24.优选地，所述报警机构包括分别安装在所述塔吊起重机外表面的声光报警器与ai防碰仪，所述报警机构还包括数据采集模块与数据处理模块。
25.通过上述技术方案，为了实现防碰撞的预警提示，则使声光报警器与拉压力传感器和ai防碰仪电性连接，进而在ai防碰仪和拉压力传感器监测到数值超出设定值时发出声光警告，从而可提醒工作人员进行调整，并且拉压力传感器和ai防碰仪监测到的数值被数据采集模块采集，同时拉压力传感器、压阻压力传感器、感应环检测的数值均被其采集，数据采集模块将采集到得到数据转换成数值信号，并发送给数据处理模块进行处理分析，得出塔吊起重机的形变情况，并将结果以可视化的方式进行平台展示。
26.本发明提出的一种塔式起重机形变监测装置的监测方法，其监测方法为：
27.s1、塔吊起重机对型材实现吊装，并通过转动组件使塔吊起重机在塔基的上表面进行转动，在塔吊起重机作业的过程中，由ai防碰仪对其两侧的环境进行监测，实现防碰撞的预警提示；
28.s2、塔吊起重机的两侧受到碰撞时，两侧的缓冲杆被向内压缩而对碰撞的过程进行缓冲，撞击力使缓冲杆向内压缩时挤压支撑弹簧，从而在联动杆的铰接下推动支撑滑杆两端的连接套筒相对运动，进而压接两端的缓冲弹簧；
29.s3、压接的缓冲弹簧自由端挤压压阻压力传感器的形变环，当形变环受到压力作用产生电阻变化，则压阻压力传感器内的惠斯登电桥把电阻变成电压输出，信号经过放大后交给mcu处理，经过比例标定后得到压力值，当塔吊起重机受到更大的冲击力后，则抵筒在支撑滑杆的外表面滑动后接触并挤压形变环，使压阻压力传感器对该压力值进行测定并上传，则可对该压力进行警报处理；
30.s4、吊装钢绳穿过导向筒并被环形阵列的导向块进行夹持导向而对型材进行吊装，拉压力传感器对吊装钢绳的吊装监测，橡胶圈对扭簧作用而呈张开状态的导向块下端进行捆绑，在吊装钢绳受到撞击而晃动时，使橡胶圈在导向块的下端滑槽内摩擦，当撞击力超过限定值时，则橡胶圈断裂，导向块呈膨胀状态而挤压挤压弹簧，从而触发感应环，使塔吊起重机停止作业；
31.s5、在塔吊起重机作业的过程中，拉压力传感器和ai防碰仪监测到的数值被数据采集模块采集，同时拉压力传感器、压阻压力传感器、感应环检测的数值均被其采集，数据采集模块将采集到得到数据转换成数值信号，并发送给数据处理模块进行处理分析，得出
塔吊起重机的形变情况，并将结果以可视化的方式进行平台展示。
32.本发明中的有益效果为：
33.1、通过设置缓冲机构，可对塔吊起重机左右摇摆的过程中对塔体的两侧进行防碰撞处理，在调节的过程中，通过塔吊起重机的两侧受到碰撞时，两侧的缓冲杆被向内压缩而对碰撞的过程进行缓冲，撞击力使缓冲杆向内压缩时挤压支撑弹簧，从而在联动杆的铰接下推动支撑滑杆两端的连接套筒相对运动，进而压接两端的缓冲弹簧，压接的缓冲弹簧自由端挤压压阻压力传感器的形变环，并随着缓冲杆所受压力增大，则抵筒在支撑滑杆的外表面滑动后接触并挤压形变环，使压阻压力传感器对该压力值进行测定并上传，则可对该压力进行警报处理，不仅能使塔吊起重机轻微碰撞时进行缓冲，也能对较大冲力实现预警。
34.2、通过设置限位机构，可对吊装型材的吊装钢绳作业时进行导向限位，并对其进行晃动时实现预警，在调节的过程中，通过吊装钢绳穿过导向筒并被环形阵列的导向块进行夹持导向而对型材进行吊装，拉压力传感器对吊装钢绳的吊装监测，橡胶圈对扭簧作用而呈张开状态的导向块下端进行捆绑，在吊装钢绳受到撞击而晃动时，使橡胶圈在导向块的下端滑槽内摩擦，当撞击力超过限定值时，则橡胶圈断裂，导向块呈膨胀状态而挤压挤压弹簧，从而触发感应环，使塔吊起重机停止作业，进而可预防结构破坏或事故的发生。
附图说明
35.图1为本发明提出的一种塔式起重机形变监测装置及监测方法的示意图；
36.图2为本发明提出的一种塔式起重机形变监测装置及监测方法的ai防碰仪结构立体图；
37.图3为本发明提出的一种塔式起重机形变监测装置及监测方法的缓冲机构结构立体图；
38.图4为本发明提出的一种塔式起重机形变监测装置及监测方法的缓冲杆结构立体图；
39.图5为本发明提出的一种塔式起重机形变监测装置及监测方法的支撑滑杆结构立体图；
40.图6为本发明提出的一种塔式起重机形变监测装置及监测方法的联动杆结构立体图；
41.图7为本发明提出的一种塔式起重机形变监测装置及监测方法的缓冲弹簧结构立体图；
42.图8为本发明提出的一种塔式起重机形变监测装置及监测方法的压阻压力传感器结构立体图；
43.图9为本发明提出的一种塔式起重机形变监测装置及监测方法的限位机构结构立体图；
44.图10为本发明提出的一种塔式起重机形变监测装置及监测方法的挤压弹簧结构立体图；
45.图11为本发明提出的一种塔式起重机形变监测装置及监测方法的导向块结构立体图；
46.图12为本发明提出的一种塔式起重机形变监测装置及监测方法的t型杆结构立体
图；
47.图13为本发明提出的一种塔式起重机形变监测装置及监测方法的报警机构结构框图。
48.图中：1、塔吊起重机；2、转动组件；3、塔基；4、吊装钢绳；5、缓冲机构；51、安装板；52、支撑滑杆；53、支撑弹簧；54、缓冲杆；55、压阻压力传感器；56、形变环；57、连接套筒；58、抵筒；59、缓冲弹簧；60、联动杆；7、限位机构；71、导向筒；72、导向块；73、t型杆；74、扭簧；75、挤压弹簧；76、橡胶圈；77、拉压力传感器；78、感应环；8、报警机构；81、声光报警器；82、ai防碰仪；83、数据采集模块；84、数据处理模块。
具体实施方式
49.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
50.实施例一
51.参照图1-图13，一种塔式起重机形变监测装置，包括进行吊装型材的塔吊起重机1，塔吊起重机1的下表面安装有驱动其匀速转动输送型材的转动组件2，转动组件2包括转动电机以及进行连接支撑的连接块，转动组件2的下表面安装有对塔吊起重机1进行支撑的塔基3，塔吊起重机1的表面设置有吊装钢绳4，塔吊起重机1的两侧外表面设置有缓冲机构5，吊装钢绳4的外表面设置有限位机构7，塔吊起重机1的外表面设置有报警机构8。
52.如图3-图8所示，其中，缓冲机构5在塔吊起重机1左右摇摆的过程中对塔体的两侧进行防碰撞处理。
53.为了避免塔吊起重机1在转动的过程发生碰撞而使其发生形变导致事故发生，则缓冲机构5包括分别固定安装在塔吊起重机1两侧表面的安装板51，安装板51的一侧表面通过支撑耳板固定连接有表面为光滑状的支撑滑杆52，支撑滑杆52对缓冲机构5进行连接安装。
54.为了避免塔吊起重机1发生碰撞，则缓冲机构5还包括安装在支撑滑杆52两端的支撑耳板外表面的支撑弹簧53，支撑弹簧53的自由端固定连接有进行缓冲的缓冲杆54，支撑弹簧53连接的缓冲杆54在塔吊起重机1进行碰撞时缓冲，防止塔吊起重机1机身因碰撞受损。
55.为了对塔吊起重机1受到撞击时发生形变进行监测，则缓冲机构5还包括呈相对分布固定安装在支撑滑杆52中部外表面的压阻压力传感器55，压阻压力传感器55的表面设置有形变环56，支撑滑杆52的两端外表面呈对称分布滑动套接有连接套筒57，连接套筒57的一侧表面固定连接有在支撑滑杆52外表面活动套接的抵筒58，连接套筒57的外表面固定连接有缓冲弹簧59，缓冲弹簧59的自由端与形变环56的外表面固定连接，撞击力使连接套筒57在支撑滑杆52的外表面滑动，并压缩缓冲弹簧59，使缓冲弹簧59的自由端挤压压阻压力传感器55的形变环56，当形变环56受到压力作用产生电阻变化，则压阻压力传感器55内的惠斯登电桥把电阻变成电压输出，信号经过放大后交给mcu处理，经过比例标定后得到压力值，当塔吊起重机1受到更大的冲击力后，则抵筒58在支撑滑杆52的外表面滑动后接触并挤压形变环56，使压阻压力传感器55对该压力值进行测定并上传，则可对该压力进行警报处理。
56.为了对缓冲杆54受到撞击时的力量进行反应，则缓冲机构5还包括通过铰接轴铰接安装在连接套筒57一侧外表面的联动杆60，联动杆60的一端外表面通过铰接轴与缓冲杆54的一侧表面铰接，当缓冲杆54受到撞击时，缓冲杆54压缩支撑弹簧53，从而在联动杆60的联动下而挤压连接套筒57在支撑滑杆52上移动，进而使缓冲弹簧59压缩形变环56而完成压阻压力传感器55对撞击力以及撞击程度的监测。
57.通过设置缓冲机构5，可对塔吊起重机1左右摇摆的过程中对塔体的两侧进行防碰撞处理，在调节的过程中，通过塔吊起重机1的两侧受到碰撞时，两侧的缓冲杆54被向内压缩而对碰撞的过程进行缓冲，撞击力使缓冲杆54向内压缩时挤压支撑弹簧53，从而在联动杆60的铰接下推动支撑滑杆52两端的连接套筒57相对运动，进而压接两端的缓冲弹簧59，压接的缓冲弹簧59自由端挤压压阻压力传感器55的形变环56，并随着缓冲杆54所受压力增大，则抵筒58在支撑滑杆52的外表面滑动后接触并挤压形变环56，使压阻压力传感器55对该压力值进行测定并上传，则可对该压力进行警报处理，不仅能使塔吊起重机1轻微碰撞时进行缓冲，也能对较大冲力实现预警。
58.如图2和图9-图12所示，其中，限位机构7对吊装钢绳4在吊装的过程中对其进行限位处理。
59.为了避免吊装钢绳4吊装型材的过程中遭受外力的撞击而晃动，从而使转动的塔吊起重机1以及吊装钢绳4的收卷机构受损，则限位机构7包括固定安装在塔吊起重机1一端下表面的导向筒71，吊装钢绳4贯穿导向筒71的内部，导向筒71的内部设置有呈环形阵列的导向块72，导向块72的底部呈锥形状，吊装钢绳4的外表面与导向块72的内表面滑动接触，通过导向筒71对吊装钢绳4收放卷时进行导向限位，同时使其内部环形阵列的导向块72对吊装钢绳4实现夹持导向，同时可对吊装钢绳4晃动时进行监测。
60.为了使导向块72在导向筒71内进行支撑而完成对吊装钢绳4的夹持导向，则限位机构7还包括转动连接在导向块72上端一侧表面开设的凹槽内壁的t型杆73，t型杆73的两端均固定套接有扭簧74，扭簧74的自由端与导向块72表面开设的凹槽内壁固定连接，t型杆73的一侧表面通过连接杆与导向筒71的内壁固定连接，带有扭簧74的t型杆73将导向块72铰接安装在导向筒71的内壁，因而可使导向块72具有夹紧力。
61.为了使导向块72起到导向夹持的作用，则限位机构7还包括固定连接在导向块72一侧表面的挤压弹簧75，挤压弹簧75的自由端与导向筒71的内壁固定连接，通过挤压弹簧75对导向块72进行向内推动而完成导向块72的导向夹持，为了对吊装钢绳4受到撞击进行监测，则导向块72的下端外表面呈上下分布套接有橡胶圈76，吊装钢绳4的下端固定连接有拉压力传感器77，导向筒71的外表面固定套接有感应环78，使橡胶圈76对扭簧74作用而呈张开状态的导向块72下端进行捆绑，从而当吊装钢绳4受到撞击而晃动时，使橡胶圈76在导向块72的下端滑槽内摩擦，当撞击力超过限定值时，则橡胶圈76断裂，导向块72呈膨胀状态而挤压挤压弹簧75，从而触发感应环78，使塔吊起重机1停止作业。
62.如图13所示，其中，报警机构8对塔吊起重机1受到撞击形变时进行警报处理。
63.为了实现防碰撞的预警提示，则报警机构8包括分别安装在塔吊起重机1外表面的声光报警器81与ai防碰仪82，报警机构8还包括数据采集模块83与数据处理模块84，ai防碰仪82和拉压力传感器77监测到数值超出设定值时发出声光警告，从而可提醒工作人员进行调整，并且拉压力传感器77和ai防碰仪82监测到的数值被数据采集模块83采集，同时拉压
力传感器77、压阻压力传感器55、感应环78检测的数值均被其采集，数据采集模块83将采集到得到数据转换成数值信号，并发送给数据处理模块84进行处理分析，得出塔吊起重机1的形变情况，并将结果以可视化的方式进行平台展示。
64.通过设置限位机构7，可对吊装型材的吊装钢绳4作业时进行导向限位，并对其进行晃动时实现预警，在调节的过程中，通过吊装钢绳4穿过导向筒71并被环形阵列的导向块72进行夹持导向而对型材进行吊装，拉压力传感器77对吊装钢绳4的吊装监测，橡胶圈76对扭簧74作用而呈张开状态的导向块72下端进行捆绑，在吊装钢绳4受到撞击而晃动时，使橡胶圈76在导向块72的下端滑槽内摩擦，当撞击力超过限定值时，则橡胶圈76断裂，导向块72呈膨胀状态而挤压挤压弹簧75，从而触发感应环78，使塔吊起重机1停止作业，进而可预防结构破坏或事故的发生。
65.实施例二
66.参照图1-图13，一种塔式起重机形变监测装置的监测方法，其监测方法为：本发明在具体的实施例中，通过塔吊起重机1对型材实现吊装，并通过转动组件2使塔吊起重机1在塔基3的上表面进行转动，在塔吊起重机1作业的过程中，由ai防碰仪82对其两侧的环境进行监测，实现防碰撞的预警提示；
67.塔吊起重机1的两侧受到碰撞时，两侧的缓冲杆54被向内压缩而对碰撞的过程进行缓冲，撞击力使缓冲杆54向内压缩时挤压支撑弹簧53，从而在联动杆60的铰接下推动支撑滑杆52两端的连接套筒57相对运动，进而压接两端的缓冲弹簧59；
68.压接的缓冲弹簧59自由端挤压压阻压力传感器55的形变环56，当形变环56受到压力作用产生电阻变化，则压阻压力传感器55内的惠斯登电桥把电阻变成电压输出，信号经过放大后交给mcu处理，经过比例标定后得到压力值，当塔吊起重机1受到更大的冲击力后，则抵筒58在支撑滑杆52的外表面滑动后接触并挤压形变环56，使压阻压力传感器55对该压力值进行测定并上传，则可对该压力进行警报处理；
69.吊装钢绳4穿过导向筒71并被环形阵列的导向块72进行夹持导向而对型材进行吊装，拉压力传感器77对吊装钢绳4的吊装监测，橡胶圈76对扭簧74作用而呈张开状态的导向块72下端进行捆绑，在吊装钢绳4受到撞击而晃动时，使橡胶圈76在导向块72的下端滑槽内摩擦，当撞击力超过限定值时，则橡胶圈76断裂，导向块72呈膨胀状态而挤压挤压弹簧75，从而触发感应环78，使塔吊起重机1停止作业；
70.在塔吊起重机1作业的过程中，拉压力传感器77和ai防碰仪82监测到的数值被数据采集模块83采集，同时拉压力传感器77、压阻压力传感器55、感应环78检测的数值均被其采集，数据采集模块83将采集到得到数据转换成数值信号，并发送给数据处理模块84进行处理分析，得出塔吊起重机1的形变情况，并将结果以可视化的方式进行平台展示，进而可预防结构破坏或事故的发生。
71.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种塔式起重机形变监测装置，包括进行吊装型材的塔吊起重机(1)，其特征在于：所述塔吊起重机(1)的下表面安装有驱动其匀速转动输送型材的转动组件(2)，所述转动组件(2)包括转动电机以及进行连接支撑的连接块，所述转动组件(2)的下表面安装有对所述塔吊起重机(1)进行支撑的塔基(3)，所述塔吊起重机(1)的表面设置有吊装钢绳(4)，所述塔吊起重机(1)的两侧外表面设置有缓冲机构(5)，所述吊装钢绳(4)的外表面设置有限位机构(7)，所述塔吊起重机(1)的外表面设置有报警机构(8)；其中，所述缓冲机构(5)在所述塔吊起重机(1)左右摇摆的过程中对塔体的两侧进行防碰撞处理；其中，所述限位机构(7)对所述吊装钢绳(4)在吊装的过程中对其进行限位处理；其中，所述报警机构(8)对塔吊起重机(1)受到撞击形变时进行警报处理。2.根据权利要求1所述的一种塔式起重机形变监测装置，其特征在于：所述缓冲机构(5)包括分别固定安装在所述塔吊起重机(1)两侧表面的安装板(51)，所述安装板(51)的一侧表面通过支撑耳板固定连接有表面为光滑状的支撑滑杆(52)。3.根据权利要求2所述的一种塔式起重机形变监测装置，其特征在于：所述缓冲机构(5)还包括安装在所述支撑滑杆(52)两端的支撑耳板外表面的支撑弹簧(53)，所述支撑弹簧(53)的自由端固定连接有进行缓冲的缓冲杆(54)。4.根据权利要求3所述的一种塔式起重机形变监测装置，其特征在于：所述缓冲机构(5)还包括呈相对分布固定安装在所述支撑滑杆(52)中部外表面的压阻压力传感器(55)，所述压阻压力传感器(55)的表面设置有形变环(56)，所述支撑滑杆(52)的两端外表面呈对称分布滑动套接有连接套筒(57)，所述连接套筒(57)的一侧表面固定连接有在所述支撑滑杆(52)外表面活动套接的抵筒(58)，所述连接套筒(57)的外表面固定连接有缓冲弹簧(59)，所述缓冲弹簧(59)的自由端与所述形变环(56)的外表面固定连接。5.根据权利要求4所述的一种塔式起重机形变监测装置，其特征在于：所述缓冲机构(5)还包括通过铰接轴铰接安装在所述连接套筒(57)一侧外表面的联动杆(60)，所述联动杆(60)的一端外表面通过铰接轴与所述缓冲杆(54)的一侧表面铰接。6.根据权利要求1所述的一种塔式起重机形变监测装置，其特征在于：所述限位机构(7)包括固定安装在所述塔吊起重机(1)一端下表面的导向筒(71)，所述吊装钢绳(4)贯穿所述导向筒(71)的内部，所述导向筒(71)的内部设置有呈环形阵列的导向块(72)，所述导向块(72)的底部呈锥形状，所述吊装钢绳(4)的外表面与所述导向块(72)的内表面滑动接触。7.根据权利要求6所述的一种塔式起重机形变监测装置，其特征在于：所述限位机构(7)还包括转动连接在所述导向块(72)上端一侧表面开设的凹槽内壁的t型杆(73)，所述t型杆(73)的两端均固定套接有扭簧(74)，所述扭簧(74)的自由端与所述导向块(72)表面开设的凹槽内壁固定连接，所述t型杆(73)的一侧表面通过连接杆与所述导向筒(71)的内壁固定连接。8.根据权利要求7所述的一种塔式起重机形变监测装置，其特征在于：所述限位机构(7)还包括固定连接在所述导向块(72)一侧表面的挤压弹簧(75)，所述挤压弹簧(75)的自由端与所述导向筒(71)的内壁固定连接，所述导向块(72)的下端外表面呈上下分布套接有橡胶圈(76)，所述吊装钢绳(4)的下端固定连接有拉压力传感器(77)，所述导向筒(71)的外
表面固定套接有感应环(78)。9.根据权利要求1所述的一种塔式起重机形变监测装置，其特征在于：所述报警机构(8)包括分别安装在所述塔吊起重机(1)外表面的声光报警器(81)与ai防碰仪(82)，所述报警机构(8)还包括数据采集模块(83)与数据处理模块(84)。10.基于权利要求1-9任一项所述的一种塔式起重机形变监测装置的监测方法，其监测方法为：s1、塔吊起重机(1)对型材实现吊装，并通过转动组件(2)使塔吊起重机(1)在塔基(3)的上表面进行转动，在塔吊起重机(1)作业的过程中，由ai防碰仪(82)对其两侧的环境进行监测，实现防碰撞的预警提示；s2、塔吊起重机(1)的两侧受到碰撞时，两侧的缓冲杆(54)被向内压缩而对碰撞的过程进行缓冲，撞击力使缓冲杆(54)向内压缩时挤压支撑弹簧(53)，从而在联动杆(60)的铰接下推动支撑滑杆(52)两端的连接套筒(57)相对运动，进而压接两端的缓冲弹簧(59)；s3、压接的缓冲弹簧(59)自由端挤压压阻压力传感器(55)的形变环(56)，当形变环(56)受到压力作用产生电阻变化，则压阻压力传感器(55)内的惠斯登电桥把电阻变成电压输出，信号经过放大后交给mcu处理，经过比例标定后得到压力值，当塔吊起重机(1)受到更大的冲击力后，则抵筒(58)在支撑滑杆(52)的外表面滑动后接触并挤压形变环(56)，使压阻压力传感器(55)对该压力值进行测定并上传，则可对该压力进行警报处理；s4、吊装钢绳(4)穿过导向筒(71)并被环形阵列的导向块(72)进行夹持导向而对型材进行吊装，拉压力传感器(77)对吊装钢绳(4)的吊装监测，橡胶圈(76)对扭簧(74)作用而呈张开状态的导向块(72)下端进行捆绑，在吊装钢绳(4)受到撞击而晃动时，使橡胶圈(76)在导向块(72)的下端滑槽内摩擦，当撞击力超过限定值时，则橡胶圈(76)断裂，导向块(72)呈膨胀状态而挤压挤压弹簧(75)，从而触发感应环(78)，使塔吊起重机(1)停止作业；s5、在塔吊起重机(1)作业的过程中，拉压力传感器(77)和ai防碰仪(82)监测到的数值被数据采集模块(83)采集，同时拉压力传感器(77)、压阻压力传感器(55)、感应环(78)检测的数值均被其采集，数据采集模块(83)将采集到得到数据转换成数值信号，并发送给数据处理模块(84)进行处理分析，得出塔吊起重机(1)的形变情况，并将结果以可视化的方式进行平台展示。

技术总结
本发明属于塔式起重机设备技术领域，尤其是一种塔式起重机形变监测装置及监测方法，包括进行吊装型材的塔吊起重机，塔吊起重机的表面设置有吊装钢绳，塔吊起重机的两侧外表面设置有缓冲机构，吊装钢绳的外表面设置有限位机构，塔吊起重机的外表面设置有报警机构。该塔式起重机形变监测装置及监测方法，撞击力使缓冲杆向内压缩时挤压支撑弹簧，从而在联动杆的铰接下推动支撑滑杆两端的连接套筒相对运动，进而压接两端的缓冲弹簧，压接的缓冲弹簧自由端挤压压阻压力传感器的形变环，并随着缓冲杆所受压力增大，则抵筒在支撑滑杆的外表面滑动后接触并挤压形变环而完成塔身的缓冲与预警。后接触并挤压形变环而完成塔身的缓冲与预警。后接触并挤压形变环而完成塔身的缓冲与预警。


技术研发人员：童光利 张海峰 刘磊 胡川 刘阳 王承志 宋永男
受保护的技术使用者：安徽庞源机械工程有限公司
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/7/20