[发明专利]一种主动控制的塔式起重器柔性附着装置

说明书

技术领域：

本发明涉及塔式起重机技术领域，具体是一种主动控制的塔式起重器柔性附着装置。

背景技术：

塔式起重机在工作过程中承受很多载荷，随着塔节的增多和高度的提升，需附着在建筑物上保证稳定性。现有技术主要是刚性支撑，应对突加载荷时，会产生较大应力，危害塔机安全。且现有附着装置缺少主动控制，难以对塔机各方向的振动做出积极的相应。

发明内容：

本发明的目的在于解决现有的技术中塔式起重机的稳定性和安全性问题，提供一种主动控制的塔式起重器柔性附着装置。

本发明采用的技术方案是：一种主动控制的塔式起重器柔性附着装置，包括附着框、支撑杆、作动器、位置传感器以及中央计算机，所述附着框通过支撑杆固定在附着墙上，支撑杆上安装有作动器，位置传感器安装在附着框上，中央计算机安装在塔身上。

所述支撑杆包括第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆，第一支撑杆和第三支撑杆上安装有作动器，第二支撑杆和第四支撑杆为刚性支撑，

所述附着框有数层，各层附着框上安装有位置传感器。位置传感器实时向中央计算机发出位置信号，中央计算机据此计算出塔机的扭转和弯曲角度、角速度、角加速度及距离附着墙的位置变化，进而向作动器发出指令，提供相应的主动控制反力，迅速衰减振动。

所述各位置传感器在各层附着框上安装位置相同，处于同一竖直线上。

本发明突出的优点在于：

1、结构简单，只需数个位置传感器，便可测出塔机扭转和弯曲角度、角速度、角加速度及距离附着墙的位置变化，由中央计算机的微分运算代替了速度传感器和加速度传感器的功能。

2、刚性杆和柔性杆的结合既能为塔式起重机提供有效支撑，又能消除塔身扭振和弯曲振动及左右摆动，提高稳定性的同时防止过大应力的发生。

附图说明：

图1是本发明所述的主动控制的塔式起重器柔性附着装置的结构示意图。

图2是本发明所述的主动控制的塔式起重器柔性附着装置的整体安装示意图。

图中零部件名称及序号：附着框1，第一支撑杆2，第一作动器3，第二支撑杆4，位置传感器5，第二作动器6，第三支撑杆7，第四支撑杆8，附着墙9，附着装置10，塔身11，中央计算机12。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明所述的主动控制的塔式起重器柔性附着装置，包括附着框1，第一支撑杆2，第一作动器3，第二支撑杆4，位置传感器5，第二作动器6，第三支撑杆7，第四支撑杆8，附着墙9，附着装置10，塔身11以及中央计算机12。具体结构和连接方式为：所述附着框1通过第一支撑杆2、第二支撑杆4、第三支撑杆7和第四支撑杆8固定在附着墙9上，第二支撑杆4、第四支撑杆8为刚性杆，为塔机提供必要的刚性支撑，第一支撑杆2、第三支撑杆7设有第一作动器3和第二作动器6，为塔机的稳定性和安全性提供柔性支撑和主动控制反力。中央计算机12安装在塔身11上，接收各位置传感器5的位置信号。位置传感器5安装在附着框1上，且安装位置相同，处于同一竖直线上，实时向中央计算机12传递位置信号。

当塔身11发生扭振时，各位置传感器5变为不再处于同一竖直线上，中央计算机12通过分析各位置传感器5之间的水平距离，并通过微分运算，算出塔身11每一段的扭转角度、角速度和角加速度。

当塔身11发生弯曲时，中央计算机12通过分析各位置传感器5弯曲方向的水平距离，并与没有位移时的初始位置作比较，通过微分运算，算出塔身11每一段的弯曲角度、角速度和角加速度。

当塔身11发生摆动时，中央计算机12通过分析各位置传感器5的位置与初始位置的变化，计算出与附着墙9的距离变化，通过微分运算，算出塔身11每一段的摆动大小、速度和加速度。

中央计算机12综合以上扭振、弯曲和摆动的数据，计算出各层附着装置10中作动器所需的最佳主动控制反力，进而发出指令，由第一作动器3和第二作动器6完成动作。

本发明结构简单，提供有效刚性支撑的同时能消除包括塔身扭振、弯曲振动和摆动，且不引起过大反力，可广泛用于塔式起重机的加固支撑。