本發(fā)明涉及起重機(jī)械領(lǐng)域，具體的，塔吊裝置。

背景技術(shù)：

在建筑領(lǐng)域上，塔吊裝置已經(jīng)成為不可缺少的起重工具，而塔吊橫臂力矩不平衡問題幾乎是塔吊裝置在技術(shù)改進(jìn)中最重要的問題。常規(guī)的是利用固定平衡重來滿足整機(jī)穩(wěn)定性要求，即在安裝在塔身的橫臂的尾端安裝一定重量的平衡重，空載狀態(tài)時重心后傾（即偏向平衡重一側(cè)），而滿載狀態(tài)時又出現(xiàn)重心前傾（即偏向吊起生物的一側(cè)），機(jī)體經(jīng)常承受很大的彎矩，減短機(jī)體壽命，還容易因起吊重物過重、重心偏移塔身過大導(dǎo)致塔吊裝置倒塌，這些安全隱患危及財(cái)產(chǎn)及人身全安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種能夠自動調(diào)節(jié)橫桿重心、使橫桿重心始終落于塔身的安全的塔吊裝置。

一種塔吊裝置，包括塔身、橫臂、橫臂拉桿、起吊拉桿；所述橫臂安裝于所述塔身，所述橫臂包括位塔身一側(cè)的起重臂及位于所述橫臂另一側(cè)的平衡臂；所述橫臂拉桿包括一端安裝于所述起重臂上另一端安裝于所述塔身的起重臂拉桿及一端安裝于平衡臂上另一端安裝于所述塔身的平衡臂拉桿，還所包括水箱平衡裝置，所述水箱平衡裝置包括安裝在起重臂上的起重側(cè)水箱、安裝在平衡臂上的平衡側(cè)水箱及連通起重側(cè)水箱及平衡側(cè)水箱的平衡水管，所述平衡水管上設(shè)置雙向管道水泵用于使起重側(cè)水箱及平衡側(cè)水箱內(nèi)的水通過平衡水管相互流動使橫臂的重心位于塔身處。

優(yōu)選地，所述水箱平衡裝置還包括起重側(cè)拉力傳感器、平衡側(cè)拉力傳感器及控制器；所述起重側(cè)拉力傳感器安裝于所述起重臂拉桿上用于感測起重側(cè)拉桿的拉力，所述平衡側(cè)拉力傳感器安裝于平衡臂拉桿上用于感測平衡側(cè)拉桿的拉力；所述控制器連接至所述起重側(cè)拉力傳感器、平衡側(cè)拉力傳感器及所述雙向管道水泵；所述控制器用于根據(jù)起重側(cè)拉桿及平衡側(cè)拉桿的拉力計(jì)算橫桿重心，并控制所述雙向管道水泵的開啟與關(guān)閉。

優(yōu)選地，還包括與控制器相連的輸入裝置，用于輸入重物的重量值，所述控制器預(yù)先存儲重量值與工作拉力的對應(yīng)關(guān)系。

優(yōu)選地，所述起重側(cè)水箱能夠滑動的安裝于所述起重臂上，所述平衡水管為柔性材料制成能夠伸縮的軟管。

優(yōu)選地，所述控制器設(shè)定重心在起重臂或在平衡臂上偏離塔身的距離包括安全距離、警戒距離、危險距離，其中安全距離小于警戒距離、警戒距離小于危險距離；安全距離內(nèi)的不調(diào)節(jié)起重側(cè)水箱和平衡側(cè)水箱的水量，超過警戒距離且小于危險距離調(diào)節(jié)起重側(cè)水箱和平衡側(cè)水箱的水量，超過危險距離時停止起吊運(yùn)作。

優(yōu)選地，起重側(cè)水箱底部有起重側(cè)自動安全閥，當(dāng)重心偏移在起重臂一側(cè)且超過安全距離持續(xù)一定時間沒有恢復(fù)至安全距離以內(nèi)時，安全閥自動打開，水箱底板完全脫開瞬間排除水箱中的水。

優(yōu)選地，平衡側(cè)水箱底部有平衡側(cè)自動安全閥，當(dāng)重心偏移在平衡臂一側(cè)且超過安全距離持續(xù)一定時間沒有恢復(fù)至安全距離以內(nèi)時，平衡側(cè)自動安全閥自動打開排水門進(jìn)行排水，當(dāng)重心偏移進(jìn)行安全距離后，停止排水。

優(yōu)選地，雙向管道平衡泵上有個三通接地水管，連接地面給水排水管，對對起重側(cè)水箱及平衡側(cè)水箱的總水量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，起重側(cè)水箱和平衡側(cè)水箱下端有活動的水箱固定架，用于限制水箱在水平方向的晃動。

優(yōu)選地，所述重側(cè)水箱和平衡側(cè)水箱均為多級層疊式水箱組。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明塔吊裝置通過設(shè)置于塔身兩側(cè)并經(jīng)平衡水管連通的起重側(cè)水箱與平衡側(cè)水箱的水量相互流動，從而調(diào)節(jié)起重臂與平衡臂之間的平衡，使橫臂的重心落于塔身位置，調(diào)節(jié)方便、高效且可以動態(tài)調(diào)節(jié)，有效增強(qiáng)了塔吊裝置的安全性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的塔吊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1所示的塔吊裝置的模塊方框圖。

具體實(shí)施方式

請參閱圖1至圖2，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的一種塔吊裝置100，包括基座10、塔身20、橫臂30、橫臂拉桿40、起吊拉桿50及水箱平衡裝置60。

所述塔身20的底端安裝于所述基座10上，所述塔身20垂直于所述基座10。所述橫臂30垂直安裝于所述塔身20靠近頂端的位置，所述橫臂30包括位塔身20一側(cè)的起重臂31及位于所述橫臂另一側(cè)的平衡臂32。所述橫臂30能夠水平轉(zhuǎn)動的安裝在所述塔身20上。

所述橫臂拉桿40包括起重臂拉桿41及平衡臂拉桿42。本實(shí)施方式中，所述橫臂拉桿40為鋼絲繩。所述起重臂拉桿41一端安裝于所述起重臂31上，另一端安裝于所述塔身10的頂端。所述平衡臂拉桿42的一端安裝于平衡臂32上，另一端安裝于所述塔身10的頂端。本實(shí)施方式中，起重臂拉桿41及平衡臂拉桿42分別固定安裝于起重臂31、平衡臂32及塔身10的頂端。

所述起吊拉桿50一端設(shè)置于起重臂31上，另一端可以設(shè)置掛鉤（圖未示）以鉤起重物200，本實(shí)施方式中，所述起吊拉桿50也為鋼絲繩，并可以起重臂31設(shè)置滑輪，再將鋼絲繩繞于滑輪上。

所述水箱平衡裝置60包括起重側(cè)水箱61、平衡側(cè)水箱62、平衡水管63、起重側(cè)拉力傳感器64、平衡側(cè)拉力傳感器65及控制器66。所述起重側(cè)水箱61安裝于所述起重臂31上，具體固定安裝位于靠近塔身20的位置。所述平衡側(cè)水箱62固定安裝于所述平衡臂32上。所述平衡水管63連通所述起重側(cè)水箱61及平衡側(cè)水箱62之間，具體的連接在起重側(cè)水箱61及平衡側(cè)水箱62的底部，所述平衡水管63大致的中部位置設(shè)置有雙向管道水泵631。所述雙向管道水泵631用于將起重側(cè)水箱61內(nèi)的水抽至平衡側(cè)水箱62內(nèi)，或者將平衡側(cè)水箱內(nèi)62的水抽至起重側(cè)水箱61內(nèi)。

所述起重側(cè)拉力傳感器64安裝于所述起重臂拉桿41上，所述平衡側(cè)拉力傳感器65安裝于平衡臂拉桿42上。所述控制器66連接至所述起重側(cè)拉力傳感器64、平衡側(cè)拉力傳感器65及所述雙向管道水泵631。

使用時，在初始狀態(tài)，即在起吊拉桿50未吊起重物200時，所述起重側(cè)拉力傳感器64、平衡側(cè)拉力傳感器65分別感測到一定的初始拉力并傳送至控制器66，控制器66根據(jù)初始拉力分別計(jì)算起重臂31及平衡臂32的力矩，此時定義為初始力矩，并控制所述雙向管道水泵631的開啟與關(guān)閉，使所述雙向管道水泵631將起重側(cè)水箱61內(nèi)的水抽至平衡側(cè)水箱62內(nèi)，或者將平衡側(cè)水箱內(nèi)62的水抽至起重側(cè)水箱61內(nèi)，以此達(dá)到起重臂31及平衡臂32的初始平衡狀態(tài)，即橫臂30的重心落在所述塔身20上。

當(dāng)起吊拉桿50吊起重物200時，所述起重側(cè)拉力傳感器64、平衡側(cè)拉力傳感器65分別感測到一定的初始拉力發(fā)生變化，此時分別感測到的拉力定義為工作拉力。分別感測到的工作拉力傳送給控制器66，控制器66根據(jù)工作拉力分別計(jì)算起重臂31及平衡臂32的起吊重物200時的力矩，此時定義為工作力矩，并控制所述雙向管道水泵631的開啟與關(guān)閉，使所述雙向管道水泵631將起重側(cè)水箱61內(nèi)的水抽至平衡側(cè)水箱62內(nèi)，或者將平衡側(cè)水箱內(nèi)62的水抽至起重側(cè)水箱61內(nèi)，以此達(dá)到起重臂31及平衡臂32的工作平衡狀態(tài)，即橫臂30的仍然重心落在所述塔身20上。

以上吊起重物200時，為防止重物過重，在起重臂31及平衡臂32未及時達(dá)到工作平衡狀態(tài)，而重心偏向起重臂過大且時間較長而造成安全事故，可以有一個預(yù)起吊過程，即起吊拉桿50吊起重物很短的時間且起重側(cè)拉力傳感器64、平衡側(cè)拉力傳感器65分別感測到工作拉力后，起吊拉桿50將重物放下，待控制器66根據(jù)工作拉力控制起重臂31及平衡臂32的控制起重側(cè)水箱61內(nèi)的水平衡側(cè)水箱62的流通后，然后再次吊起重物200，使起重臂31及平衡臂32直接達(dá)到工作平衡狀態(tài)。

本發(fā)明塔吊裝置通過設(shè)置于塔身兩側(cè)并經(jīng)平衡水管連通的起重側(cè)水箱與平衡側(cè)水箱的水量相互流動，從而調(diào)節(jié)起重臂與平衡臂之間的平衡，使橫臂的重心落于塔身位置，調(diào)節(jié)方便、高效且可以動態(tài)調(diào)節(jié)，有效增強(qiáng)了塔吊裝置的安全性能。

在其他實(shí)施方式中，所述水箱平衡裝置60包可以不包括起重側(cè)拉力傳感器64、平衡側(cè)拉力傳感器65及控制器66。可以根據(jù)已知重物200通過人工計(jì)算獲得重心位置，且人工開啟雙向管道水泵631，調(diào)節(jié)起重側(cè)水箱61及平衡側(cè)水箱62的水量，為方便人工了解起重側(cè)水箱61及平衡側(cè)水箱62的水量，兩個水箱可以進(jìn)一步設(shè)置刻度。

進(jìn)一步的，還包括與控制器66相連的輸入裝置67，當(dāng)預(yù)先知道重物200的重量時，可以直接輸入重量值，且控制器66預(yù)先存儲重量值與工作拉力的對應(yīng)關(guān)系，控制器66根據(jù)工作拉力控制起重臂31及平衡臂32的控制起重側(cè)水箱61內(nèi)的水平衡側(cè)水箱62的流通后，再吊起重物200，使起重臂31及平衡臂32直接達(dá)到工作平衡狀態(tài)。

可以理解的是，在工作平衡狀態(tài)下吊起重物200后，橫臂30繞塔身20轉(zhuǎn)動時，由于通常為勻速轉(zhuǎn)動，所述起重側(cè)拉力傳感器64及平衡側(cè)拉力傳感器65分別感測到拉力沒有變化，控制器不需要調(diào)節(jié)起重側(cè)水箱61和平衡側(cè)水箱的水量。

進(jìn)一步的，如果吊起的重物200在平衡臂上滑動才能將重物200輸送到預(yù)定位置，在滑動過程中控制器66動態(tài)調(diào)節(jié)起重側(cè)水箱61和平衡側(cè)水箱61的水量以保持重心在塔身20上。

在其他實(shí)施方式中，所述起重側(cè)水箱62能夠滑動的安裝于所述起重臂31上，所述平衡水管63為柔性材料制成能夠伸縮的軟管。由于起重側(cè)水箱62能夠滑動的安裝于所述起重臂31，可以更加靈活、快速的調(diào)整橫梁31的重心落于所述塔身20上。

進(jìn)一步的，控制器66可以設(shè)定重心在起重臂31或在平衡臂32上偏離塔身20的距離（即重心至塔身20的距離）包括安全距離、警戒距離、危險距離，其中安全距離小于警戒距離、警戒距離小于危險距離。即安全距離內(nèi)的偏離是允許的，可以不調(diào)節(jié)起重側(cè)水箱61和平衡側(cè)水箱62的水量，超過警戒距離且小于危險距離就提醒要調(diào)節(jié)起重側(cè)水箱61和平衡側(cè)水箱62的水量，超過危險距離要立即停止起吊運(yùn)作，啟動保護(hù)措施。

進(jìn)一步的，起重側(cè)水箱61底部有起重側(cè)自動安全閥610，當(dāng)重心偏移在起重臂31一側(cè)且超過安全距離持續(xù)一定時間沒有恢復(fù)至安全距離以內(nèi)時，安全閥自動打開，水箱底板完全脫開，瞬間排除水箱中水，以減輕整個塔吊倒塌后對地面的撞擊。

進(jìn)一步的，平衡側(cè)水箱62底部有平衡側(cè)自動安全閥620，當(dāng)重心偏移在平衡臂一側(cè)且超過安全距離持續(xù)一定時間沒有恢復(fù)時，平衡側(cè)自動安全閥620自動打開，排水門脈沖式開合，進(jìn)行脈沖式排水，當(dāng)重心偏移進(jìn)入安全距離后，停止排水。另外，雙向管道平衡泵631上有個三通接地水管，連接地面給水排水管，對起重側(cè)水箱61及平衡側(cè)水箱62中的總水量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，起重側(cè)水箱61和平衡側(cè)水箱62下端有活動的水箱固定架，防止水箱晃動，只限制水箱在水平方向的晃動，可以上下滑動，以消除水箱對重心調(diào)節(jié)的不利影響。

在其他實(shí)施方式中，起重側(cè)水箱61和平衡側(cè)水箱62均為多級層疊式水箱組（即多個水箱層疊在一起），根據(jù)所吊重物的重量調(diào)節(jié)水箱數(shù)量。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。