[发明专利]一种塔吊-索塔结构耦合振动的振动控制方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械的振动控制技术，特别是涉及一种塔吊-索塔结构耦合振动的振动控制方法及其设备。

背景技术

随着国内基础设施安装工程朝着大型、高效和安全的方向发展，桥梁、电厂、风电、化工和高层房屋等领域的建设对大型塔吊(又称塔式起重机)的需求呈快速发展趋势。

由于对现代桥梁大跨度和轻质化的发展要求，在桥梁结构的设计中，索塔段从传统的钢混结构转变为钢制结构，这种转变不仅降低了桥梁的重量，同时也引发了对施工方法的改进。传统的施工方法是人工进行浇筑，效率低且质量得不到保障；为了提高施工效率和质量，现代桥梁的施工采用大吨位塔吊对桥梁钢索塔进行分节吊装。

然而在运用大吨位塔吊对钢索塔进行吊装的过程中，由于起重吨位较重，起升高度较高，容易引起塔吊-索塔结构的耦合振动。一方面钢索塔为多节段钢制结构，自身刚度小，稳定性差，极易因外扰产生大摆幅振动；另一方面塔吊和钢索塔通过附着装置(附着装置是固定在塔吊和建筑物上的框架附着拉杆，当塔吊使用高度超过限定高度时，它可以增加塔吊的牢固程度，不致因为高度过高在起重过程中发生安全事故)相连接，钢索塔产生的振动激励同时会引发塔吊的振动。由于这种“塔吊-索塔结构的耦合振动”存在，大吨位塔吊在对索塔进行分节吊装的过程中，结构稳定性和安全性较差。

现有技术中，通常通过在索塔上安装控制器来进行减振处理。这种减振处理方式没有考虑到外扰作用下附着装置对索塔的影响，在塔吊对索塔进行分节吊装的过程中，耦合振动未被有效控制，塔吊结构稳定性和安全性仍然较差，危险系数较大。

发明内容

本发明提供了一种塔吊-索塔结构耦合振动的振动控制方法及其设备，用以解决现有技术中塔吊-索塔结构的耦合振动不能被有效控制，塔吊结构稳定性和安全性较差的技术问题。

本发明塔吊-索塔结构耦合振动的振动控制方法，应用于包括附着装置的塔吊-索塔结构中，其中，附着装置的撑杆固定连接于塔吊和索塔之间，所述方法包括：

A、采集塔吊-索塔结构耦合振动的激励响应信号；

B、根据激励响应信号的强度信息选择振动控制的类型，所述振动控制的类型包括主动振动控制和被动振动控制；

当选择主动振动控制时，通过控制撑杆上的振动控制装置对撑杆施加与振动方向相反的主动控制力；

当选择被动振动控制时，通过控制撑杆上的振动控制装置对撑杆施加与振动方向相反的被动控制力。

本发明塔吊-索塔结构耦合振动的振动控制设备，包括：

振动控制装置，位于塔吊-索塔结构的附着装置的撑杆上，用于在塔吊-索塔结构产生耦合振动时对撑杆施加与振动方向相反的主动控制力或被动控制力；

传感器，用于采集塔吊-索塔结构耦合振动的激励响应信号；

控制器，用于根据激励响应信号的强度信息选择振动控制的类型，所述振动控制的类型包括主动振动控制和被动振动控制，当选择主动振动控制时，通过控制振动控制装置对撑杆施加与振动方向相反的主动控制力，当选择被动振动控制时，通过控制振动控制装置对撑杆施加与振动方向相反的被动控制力。

在本发明技术方案中，由于可根据激励响应信号的强度信息设置振动控制的类型，控制振动控制装置对塔吊-索塔结构进行主动控制减振或被动控制减振，因此，可使塔吊-索塔结构在发生耦合振动时保持稳定，减振效果显著，且智能化程度较高。

附图说明

图1为塔吊-索塔结构示意图；

图2为塔吊-索塔结构俯视图；

图3为液压作动器结构示意图；

图4为塔吊-索塔结构耦合振动的振动控制方法流程图；

图5为塔吊-索塔结构耦合振动的振动控制设备结构示意图；

图6为塔吊-索塔结构耦合振动的振动控制方法一具体实施例流程图。

附图标记：

10-塔吊             20-索塔

30-附着装置         30a-附着框

30b-支座            30c-撑杆

30d-振动控制装置    301-油箱

302-伺服阀          303-比例阀

304-液压缸          40-传感器

50-控制器

具体实施方式

为了解决现有技术中塔吊-索塔结构的耦合振动不能被有效控制，塔吊结构稳定性和安全性较差的技术问题，本发明提供了一种塔吊-索塔结构耦合振动的振动控制方法和设备。