[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

说明书

技术领域

本发明是一种用于监测起重机起重臂侧向位移的装置及其方法，属于用于监测起重机起重臂侧向位移的装置及方法的创新技术。

背景技术

起重机作为一种吊装搬运货物的特种装置，具有使用范围广、作业环境复杂、安全使用要求高的特点。起重机使用不当会造成的重大事故，带来财产损失和人员伤亡。起重机使用不当造成的重大事故，一方面可能是由于使用者操作和管理不规范等原因造成的，另一方面则主要是由于起重机吊装过程中的工作状况监控缺失造成的。目前，国内起重机上一般只安装了起重力矩限制器和起重量限制器。而所发生的事故说明，光靠这两个指标的监控是远远不够的，影响起重机工况的还包括吊钩的偏摆、起重臂的偏斜、起重机的水平姿态以及风速等因素。

作业中可以通过对起重机起重臂端部的位移进行实时动态测量，实现起重机起重臂偏斜度的监测，让司机能迅速判断作业的安全状态而作出正确处置，避免危险的发生。常规的技术手段有熟练的起重作业人员的目测和专门人员使用经纬仪或全站仪的观测。起重作业人员的目测精度很低，并且往往不能及时作出判断；专门人员的经纬仪或全站仪观测，存在需前期准备、判断时间长、工作量大、造价高、使用不方便的不足，并且一般不能很好的实现动态测量。先进的全自动全站仪虽然能实现远处目标位置的高精度动态测量，但构造复杂、造价高、仪器工作环境要求高、司机需通过专门人员研读仪器数据报告后才能获取信息，不适宜作为普遍使用的监测装置。

 目前还没有应用于在起重机作业时实时动态检测起重臂臂端侧向位移的监测装置。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种结构简单，实时性强的用于监测起重机起重臂臂端侧向位移的装置。本发明克服场地、环境对人工目测所带来的不利影响，提高了吊装搬运货物作业的安全性。

本发明的另一目的在于提供一种操作方便，测量精度高的用于监测起重机起重臂臂端侧向位移的方法。

本发明的技术方案是：本发明用于监测起重机起重臂臂端侧向位移的装置, 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。

本发明用于监测起重机起重臂臂端侧向位移的方法，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。