專利名稱：一種拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量裝置、超起裝置及起重機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量裝置、超起裝置及起重機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)于工程機(jī)械尤其是各種起重機(jī)的需求日益增大。為了使起重機(jī)具有較大的起升高度，大型的起重機(jī)的主臂一般較長，副起重臂的臂長也相應(yīng)地較長，同時(shí)，被起吊的重物在垂直于起重臂向下的方向上的分力較大，使得起重臂在變幅平面和回轉(zhuǎn)平面上的撓度均較大，而該撓度使得起重臂的受力情況較差，從而限制了起重機(jī)的起重量和承載能力。為解決上述問題，目前，大噸位全地面起重機(jī)中均設(shè)置有超起裝置，以改善起重臂的受力狀態(tài)，提高起重機(jī)的起重量和承載能力。該超起裝置是在主臂與主臂頭部之間設(shè)置超起桅桿，以改善主臂與超起鋼絲繩單元的平行幾何關(guān)系，同時(shí)超起桅桿與超起拉板單元相連，形成雙三角穩(wěn)固形式，增加了整機(jī)吊臂穩(wěn)定性，從而提高起重機(jī)的性能。大噸位全地面起重機(jī)的超起裝置如圖I所示，包括超起桅桿100、超起鋼絲繩單元210、以及超起拉板單元220。其中，超起桅桿100垂直于起重機(jī)的主臂300，且內(nèi)端與起重機(jī)的主臂300連接；超起鋼絲繩單元210的兩端分別與超起桅桿100的外端和主臂300的頭部連接；超起拉板單元220的兩端分別與超起桅桿100的外端和主臂300的尾部連接。上述帶超起裝置的主臂系統(tǒng)是一個(gè)超靜定結(jié)構(gòu)，在吊重作用下主臂的受力狀況與超起鋼絲繩單元的拉伸剛度直接相關(guān)，超起鋼絲繩單元的拉伸剛度是上述帶超起裝置的臂架系統(tǒng)性能研究和仿真分析的重要參數(shù)，其準(zhǔn)確性直接影響分析精度。目前，從超起鋼絲繩單元中截取幾段鋼絲繩作為樣本，然后，采用鋼絲繩拉伸機(jī)對(duì)單根鋼絲繩樣本進(jìn)行拉伸剛度測(cè)量，多次重復(fù)后取其平均值獲得單根鋼絲繩的拉伸剛度?？梢?，現(xiàn)有的超起裝置中，對(duì)于拉伸剛度的測(cè)量，只能獲得單根鋼絲繩的拉伸剛度，還不能直接測(cè)量整個(gè)超起鋼絲繩單元的拉伸剛度。另外，需要從超起鋼絲繩單元中截取幾段鋼絲繩，造成了材料的損耗。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量裝置、超起裝置及起重機(jī)，用以簡化拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量過程，提高起重機(jī)的安全性能。本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量裝置，包括受力測(cè)量單元和位置測(cè)量單元，其中，所述受力測(cè)量單元與所述拉緊機(jī)構(gòu)連接，用以獲取所述拉緊機(jī)構(gòu)受到 的作用力；所述位置測(cè)量單元分別裝在所述拉緊機(jī)構(gòu)的兩端，用以獲取所述拉緊機(jī)構(gòu)在所述作用力下產(chǎn)生的形變。本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種起重機(jī)的超起裝置，包括拉緊機(jī)構(gòu)和上述拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量裝置。[0011]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種起重機(jī)，包括上述超起裝置。本實(shí)用新型實(shí)施例中，拉緊機(jī)構(gòu)與受力測(cè)量單元連接，并在拉緊機(jī)構(gòu)的兩端分別裝有位置測(cè)量單元，這樣，可通過受力測(cè)量單元獲取拉緊機(jī)構(gòu)受到的作用力，通過位置測(cè)量單元獲得拉緊機(jī)構(gòu)的兩端的位置坐標(biāo)，進(jìn)一步可獲得拉緊機(jī)構(gòu)在所述作用力下產(chǎn)生的形變，從而，確定拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度。因此，大大簡化了拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量過程，并且通過監(jiān)控拉緊機(jī)構(gòu)的拉力，提高包括該拉緊機(jī)構(gòu)的設(shè)備的安全性。

圖I為相關(guān)技術(shù)中超起裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一中超起裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二中超起裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例中，以超起裝置為例，在超起裝置增加拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量裝置，即增加受力測(cè)量單元和位置測(cè)量單元。這樣，通過受力測(cè)量單元獲取超起裝置中拉緊機(jī)構(gòu)受到的作用力，以及通過位置測(cè)量單元獲取該超起裝置中拉緊機(jī)構(gòu)兩端的位置坐標(biāo)，進(jìn)而可獲得起重機(jī)工作過程中，拉緊機(jī)構(gòu)在該作用力下產(chǎn)生的形變，然后，根據(jù)作用力和形變即可確定超起裝置中拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度，從而，大大簡化了超起裝置的拉伸剛度測(cè)量過程，并且通過監(jiān)控拉緊機(jī)構(gòu)的拉力，提高起重機(jī)的安全性。因此，本實(shí)用新型提供了一種拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量裝置，包括受力測(cè)量單元和位置測(cè)量單元，其中，受力測(cè)量單元與拉緊機(jī)構(gòu)連接，用以獲取拉緊機(jī)構(gòu)受到的作用力；位置測(cè)量單元分別裝在拉緊機(jī)構(gòu)的兩端，用以獲取拉緊機(jī)構(gòu)在該作用力下產(chǎn)生的形變。本實(shí)用新型中，拉緊機(jī)構(gòu)包括超起鋼絲繩單元或超起拉板單元。這樣，通過該測(cè)量裝置能夠測(cè)量超起鋼絲繩單元、或、超起拉板單元、或、鋼絲繩單元和超起拉板單元的拉伸剛度。下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例一，參見圖2，本實(shí)施例中起重機(jī)的超起裝置包括一個(gè)超起桅桿100，兩個(gè)拉緊機(jī)構(gòu)200，和拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量裝置。其中，兩個(gè)拉緊機(jī)構(gòu)200分別為超起鋼絲繩單元210和超起拉板單元220 ;拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量裝置包括受力測(cè)量單元400和位置測(cè)量單元500。本實(shí)施例中，起重機(jī)的主臂300是固定長度的，不能伸縮的，超起鋼絲繩單元210也不用伸縮，可包括一、二，或多股鋼絲繩。其中，超起桅桿100有兩端，其中，靠近起重機(jī)的主臂300的一端為內(nèi)端，遠(yuǎn)離起重機(jī)的主臂300的一端為外端，超起桅桿100的內(nèi)端與起重機(jī)的主臂300連接。較佳地，超起桅桿100的與起重機(jī)的主臂300垂直連接，如圖2所示。為增加起重機(jī)的起重能力，超起桅桿100 —般靠近主臂300的尾部。兩個(gè)拉緊機(jī)構(gòu)200分別位于超起桅桿100的外端與主臂300的端部之間。[0025]本實(shí)施例中，受力測(cè)量單元400用以獲取超起鋼絲繩單元210受到的作用力，因此，超起鋼絲繩單元210的第一端A通過一個(gè)受力測(cè)量單元400與主臂300的頭部連接，第二端B與超起桅桿100的外端連接。或者,超起鋼絲繩單元210上直接安裝受力測(cè)量單元400。具體地，超起鋼絲繩單元210的鋼絲繩繞設(shè)在滑輪上，滑輪通過受力測(cè)量單元400連接到主臂300。當(dāng)受力測(cè)量單元400為拉力傳感器時(shí)，滑輪直接通過拉力傳感器連接到主臂300?；蛘?，當(dāng)受力測(cè)量單元400包括拉力傳感器，第一拉板和第二拉板時(shí)，滑輪與第一拉板連接，而第二拉板與主臂200，該拉力傳感器位于兩拉板之間。當(dāng)然，本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，受力測(cè)量單元400還可以直接裝在在鋼絲繩上。超起拉板單元220的第一端與主臂300的尾部連接，第二端與超起桅桿100的外端連接。本實(shí)施例中，超起鋼絲繩單元210的第一端A與第二端B處還分別安裝有位置測(cè)量單元500。這里，位置測(cè)量單元500為GPS定位儀。上述起重機(jī)的超起裝置中，可通過受力測(cè)量單元400測(cè)量超起鋼絲繩單元210受到的拉力。參見圖2，在超起鋼絲繩單元210的第一端A與適當(dāng)量程的拉力傳感器400連接，測(cè)量任意時(shí)刻該超起鋼絲繩單元210受到的拉力，拉力傳感器400的原理為當(dāng)拉力傳感器400承受拉力時(shí)，內(nèi)部的敏感彈性體會(huì)產(chǎn)生變形，電阻值發(fā)生改變從而導(dǎo)致電信號(hào)發(fā)生變化，通過電信號(hào)的變化可以得到超起鋼絲繩單元210受到的拉力F。通過位置測(cè)量單元500可測(cè)量超起鋼絲繩單元210的兩端之間的距離。圖2中，位置測(cè)量單元500為GPS定位儀，分別安裝在超起鋼絲繩單元210的兩端，這樣，通過GPS定位儀分別獲得超起鋼絲繩單元210的第一端A的坐標(biāo)(XA，Ya, Ca)，以及第二端B的坐標(biāo)(XB, Yb, Cb)，然后根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式即可獲得鋼絲繩單元210的兩端A、B之間的距離Lab = ^(Xa-XBf+(Ya-Yb)2+ (Za-Zb)2有了上述測(cè)量的拉力F和距離Lab的過程后，即可測(cè)量超起鋼絲繩單元210的拉伸剛度，具體過程包括(I)、將起重機(jī)調(diào)整至工作狀態(tài)，自重作用下超起鋼絲繩單元210會(huì)被拉直，測(cè)量并記錄此時(shí)刻超起鋼絲繩單元210的拉力F和A、B之間的距離Lab ;具體的拉力F和A、B之間的距離Lab測(cè)量過程如上，不再累述了。(2)、起吊適當(dāng)重量的砝碼或物體，起重機(jī)穩(wěn)定后測(cè)量并記錄此時(shí)刻超起鋼絲繩單元210的拉力F'和A、B之間的距離A4/ ；(3)、根據(jù)前后兩次的測(cè)量值，計(jì)算超起鋼絲繩系統(tǒng)的拉力變化值和A、B之間的距離變化值，即鋼絲繩系統(tǒng)在該拉力下的形變AF = F' -F^LAb = Lab ~ Lab并按照I = 計(jì)算超起鋼絲繩單元210的拉伸剛度；
^AB(4)、重復(fù)測(cè)量三至五次，取平均值作為超起鋼絲繩單元210的拉伸剛度值。[0042]至此，通過由上述受力測(cè)量單元400和位置測(cè)量單元500可直接測(cè)量到整個(gè)超起鋼絲繩單元210的拉伸剛度，大大簡化超起裝置的拉伸剛度測(cè)量過程，并且，不需要破壞超起裝置的結(jié)構(gòu)，不需要造成材料的損耗。在本實(shí)施例中，超起鋼絲繩單元210的第一端A通過一個(gè)受力測(cè)量單元400與主臂300的頭部連接，第二端B與超起桅桿100的外端連接。但是，本實(shí)用新型實(shí)施例不限于此，還可超起鋼絲繩單元210的第一端A與主臂300的頭部連接，第二端B通過一個(gè)受力測(cè)量單元400與超起桅桿100的外端連接?；?，超起鋼絲繩單元210上安裝受力測(cè)量單元400。另外，本實(shí)施例中，超起鋼絲繩單元210為至少一股鋼絲繩。但是對(duì)于主臂300可伸縮的起重機(jī)，超起鋼絲繩單元210可包括 卷揚(yáng)機(jī)，以及尾端卷在卷揚(yáng)機(jī)上的至少一股鋼絲繩，這樣，至少一股鋼絲繩的起始端通過受力測(cè)量單元400與主臂300的頭部連接；卷揚(yáng)機(jī)與超起桅桿100的外端連接,或者,鋼絲繩上直接安裝受力測(cè)量單元400。實(shí)施例二、參見圖3，本實(shí)施例中起重機(jī)的超起裝置包括一個(gè)超起桅桿100，兩個(gè)拉緊機(jī)構(gòu)200，和拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量裝置。其中，兩個(gè)拉緊機(jī)構(gòu)200分別為超起鋼絲繩單元210和超起拉板單元220。拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量裝置包括受力測(cè)量單元400和位置測(cè)量單元500。本實(shí)施例中，起重機(jī)的主臂300是可伸縮的，因此，超起鋼絲繩單元210可具體為包括卷揚(yáng)機(jī)，以及尾端卷在卷揚(yáng)機(jī)上的至少一股鋼絲繩。同樣，兩個(gè)拉緊機(jī)構(gòu)200分別位于超起桅桿100的外端與主臂300的端部之間。超起鋼絲繩單元210中的至少一股鋼絲繩的起始端通過滑輪與主臂300的頭部連接，卷揚(yáng)機(jī)與超起桅桿100的外端連接。本實(shí)例中，受力測(cè)量單元400用以獲取超起拉板單元220受到的作用力，因此，超起拉板單元220的第一端C通過受力測(cè)量單元400與主臂300的尾部連接，第二端D與超起桅桿100的外端連接。或者,超起拉板單元220上直接安裝受力測(cè)量單元400。當(dāng)然，受力測(cè)量單元400的具體結(jié)構(gòu)可以如實(shí)施例一所述，就不再累述了。本實(shí)施例中，超起拉板單元220的第一端C與第二端D處還分別安裝有位置測(cè)量單元500。這里，位置測(cè)量單元500為全站儀的反射片。因此，該超起裝置還包括位于起重機(jī)附近的全站儀。即本實(shí)施例中，可采用全站儀測(cè)量超起拉板單元220兩端之間的距離，全站儀是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量儀器，可以集水平角、垂直角，距離(斜距、平距)、高差測(cè)量于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。它主要基于激光測(cè)距和角度測(cè)量的一種非接觸測(cè)量技術(shù)，精度能夠控制在Imm以內(nèi)。其主要測(cè)量步驟包括(I)、布置全站儀站點(diǎn)做控制點(diǎn)，可在起重機(jī)附近空曠場(chǎng)地布置兩個(gè)以上的點(diǎn)，其中一個(gè)作為全站儀儀器安置位置，另外一個(gè)作為全站儀定向控制點(diǎn)，原則是全站儀站點(diǎn)與需測(cè)量的點(diǎn)之間的距離控制在400米范圍以內(nèi)，這樣，儀器能夠觀測(cè)到需測(cè)量的點(diǎn)；(2)、在超起拉板單元220兩端C、D處布置和全站儀相配套的反射片。(3)、進(jìn)行儀器定向確定坐標(biāo)系，并測(cè)量C、D兩點(diǎn)坐標(biāo)，如((Xc，Yc, Zc)和(XD，Yd,Zd)，根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式即可得到C、D點(diǎn)之間的距離
權(quán)利要求1.一種拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量裝置，其特征在于，包括受力測(cè)量單元(400)和位置測(cè)量單元(500)，其中，所述受力測(cè)量單元(400)與所述拉緊機(jī)構(gòu)(200)連接，用以獲取所述拉緊機(jī)構(gòu)(200) 受到的作用力；所述位置測(cè)量單元(500)分別裝在所述拉緊機(jī)構(gòu)(200)的兩端，用以獲取所述拉緊機(jī)構(gòu)(200)在所述作用力下產(chǎn)生的形變。
2.如權(quán)利要求I所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述受力測(cè)量單元(400)的一端與所述拉緊機(jī)構(gòu)(200)的一端連接；或，所述受力測(cè)量單元(400)安裝在所述拉緊機(jī)構(gòu)(200)上。
3.如權(quán)利要求I所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述受力測(cè)量單元(400)包括拉力傳感器；則所述拉力傳感器一端與所述拉緊機(jī)構(gòu)(200)的一端連接；或，所述拉力傳感器安裝在所述所述拉緊機(jī)構(gòu)(200)上。
4.如權(quán)利要求I所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述受力測(cè)量單元(400)包括拉力傳感器、第一拉板和第二拉板；其中，所述拉力傳感器的一端與所述第一拉板的一端連接，所述第一拉板的另一端與所述拉緊機(jī)構(gòu)(200)的一端連接；所述拉力傳感器的另一端與所述第二拉板連接。
5.如權(quán)利要求I所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述位置測(cè)量單元(500)包括全站儀的反射片，或GPS定位儀。
6.如權(quán)利要求5所述的測(cè)量裝置，其特征在于，當(dāng)所述位置測(cè)量單元(500)為全站儀的反射片時(shí)，還包括位于所述拉緊機(jī)構(gòu)(200)附近的全站儀，通過所述全站儀的反射片分別獲取連接有所述受力測(cè)量單元(400)的拉緊機(jī)構(gòu)(200)兩端的位置坐標(biāo)。
7.如權(quán)利要求I或6所述的測(cè)量裝置，其特征在于，還包括控制單元，分別與所述受力測(cè)量單元(400)，以及位置測(cè)量單元(500)連接，通過所述受力測(cè)量單元(400)獲取所述拉緊機(jī)構(gòu)(200)所受的作用力，以及通過所述位置測(cè)量單元(500)獲取所述拉緊機(jī)構(gòu)(200) 在所述作用力下產(chǎn)生的形變，并根據(jù)獲取的作用力和形變，確定所述拉緊機(jī)構(gòu)(200)的拉伸剛度。
8.—種起重機(jī)的超起裝置，其特征在于，包括拉緊機(jī)構(gòu)(200)和上述權(quán)利要求1-7中任一權(quán)利要求所述的拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量裝置。
9.一種起重機(jī)，其特征在于，包括上述權(quán)利要求8中所述的超起裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的起重機(jī)，其特征在于，所述起重機(jī)包括全地面起重機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量裝置、超起裝置及起重機(jī)，用以簡化拉緊機(jī)構(gòu)的拉伸剛度測(cè)量過程。該測(cè)量裝置包括受力測(cè)量單元和位置測(cè)量單元，其中，所述受力測(cè)量單元與所述拉緊機(jī)構(gòu)連接，用以獲取所述拉緊機(jī)構(gòu)受到的作用力，所述位置測(cè)量單元分別裝在所述拉緊機(jī)構(gòu)的兩端，用以獲取所述拉緊機(jī)構(gòu)在所述作用力下產(chǎn)生的形變。
文檔編號(hào)G01M13/00GK202372345SQ20112052883
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者姚孝國, 戴呈豪 申請(qǐng)人:中聯(lián)重科股份有限公司