[发明专利]用于监测起重机起重臂侧向位移的装置及其方法

权利要求书

1.一种用于监测起重机起重臂臂端侧向位移的装置，其特征在于包括激光发射单元、激光接收单元、处理单元，其中激光发射单元安装于起重臂的一端，激光接收单元安装于起重臂的另一端，且激光接收单元能接收激光发射单元的信号，激光接收单元的信号输出端与处理单元的信号输入端连接，处理单元处理激光接收单元传输来的信号。

2.根据权利要求1所述的用于监测起重机起重臂臂端侧向位移的装置，其特征在于上述激光发射单元能持续反复发射单色的固定波长的激光，激光接收单元在激光发射单元摆动的1个周期内能接收2次激光发射单元的信号。

3.根据权利要求1所述的用于监测起重机起重臂臂端侧向位移的装置，其特征在于上述激光发射单元安装于起重臂一端靠近驾驶室的臂架外侧面，激光接收单元安装于起重臂另一端靠近起升定滑轮轴的臂架端部的外侧面；上述处理单元安装于驾驶室或起重臂上。

4.根据权利要求1所述的用于监测起重机起重臂臂端侧向位移的装置，其特征在于上述激光发射单元包括有激光发射器、运动机构、防护机壳，其中运动机构装设在防护机壳内，激光发射器装设在运动机构上，运动机构的摆动方向位于铅锤面上，激光接收单元在几何上相交于运动机构的摆动角Q内部所含的平面。

5.根据权利要求1所述的用于监测起重机起重臂臂端侧向位移的装置，其特征在于上述激光接收单元包括有色有机玻璃板、带通滤光板、感光元件、接收电路模块、机壳，其中有色有机玻璃板装设在机壳的一端，且有色有机玻璃板与激光发射单元的发射方向相对，感光元件装设在机壳的另一端，带通滤光板装设在有色有机玻璃板与感光元件之间，感光元件的信号输出端与接收电路模块的信号输入端连接，接收电路模块装设在机壳上。

6.根据权利要求1至5任一项所述的用于监测起重机起重臂臂端侧向位移的装置，其特征在于上述激光发射单元设有2个，2个激光发射单元安装在起重臂靠近驾驶室的端部，对称固定在臂架外部的两侧，激光发射单元往复机构摆动角的平分线平行于臂架的纵向轴线，激光接受单元也相应设有2个，2个激光接受单元安装在起重臂远离驾驶室的端部，对称固定在臂架表面两侧，垂直于臂架的纵向轴线并和激光发射单元相对，能被激光发射单元发射的激光照射到，处理单元安装在驾驶室，能接收激光接受单元传输的信号数据。

7.一种根据权利要求6所述的用于监测起重机起重臂臂端侧向位移的方法，其特征在于包括如下步骤：

1） 2个激光发射单元安装在起重臂靠近驾驶室的端部，对称固定在臂架外部的两侧，激光发射单元往复机构摆动角的平分线平行于臂架的纵向轴线，2个激光接受单元安装在起重臂远离驾驶室的端部，对称固定在臂架表面两侧，垂直于臂架的纵向轴线并和激光发射单元相对，能被激光发射单元发射的激光照射到，处理单元安装在驾驶室，能接收激光接受单元传输的信号数据；

2） 往复机构连续工作，使激光发生器以每秒5次的周期摆动，周期摆动的激光发生器发出的激光在空间上形成时间上接续的1个扇形面，并以每秒10次的频率照射到照射角范围内的激光接收单元；

3）激光接收单元的感光元件的感光面长度方向垂直于周期摆动的激光发射器发出的激光形成的扇形面，感光方向与激光照射方向相对，感光元件的长度大于起重臂臂端侧向位移的距离范围，调节激光的照射范围角度，使装置在起重机工作状态下起重臂发生向下或向上的较大范围的挠曲时，激光发射器发射的激光总能反复照射到激光接收单元的感光元件；

4）在起重臂的臂端发生侧向位移时，固定在起重臂端部臂架表面的激光接收单元的感光元件也发生同样的侧向位移，由于起重臂的臂端相对于另一端发生了位移，而安装在起重臂另一端的激光发射器发射的激光仍然在原来的方位反复照射，于是激光在感光元件的照射位置发生了和起重臂臂端侧向位移长度相同而方向相反的位移，激光照射到激光接收单元的感光元件的不同位置上，通过测量照射到激光接收单元的感光元件的激光位置变化量，就可以测量起重臂臂端的侧向位移量。

8.根据权利要求1所述的用于监测起重机起重臂臂端侧向位移的装置及其方法，其特征在于上述监测装置在起重机位于平地无风环境下空载工况，起重臂臂端未发生偏斜时，调整激光发射单元使激光光轴在起重臂纵向中心面上，此时激光接收单元所接收并由处理单元计算出的位置，作为测量初始位置；上述在起重机作业时且起重臂臂端发生偏斜时，监测装置输出的入射光中心位置和测量初始位置的差值就是起重臂臂端的侧向位移值。