專利名稱：塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)及減振方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械中的建筑起重機(jī)械領(lǐng)域，具體而言，涉及一種塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)及減振方法。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施安裝工程朝著大型、高效、安全方向發(fā)展，橋梁、電廠、風(fēng)電、化工和高層房屋等領(lǐng)域的建設(shè)，對(duì)大型塔式起重機(jī)的需求呈快速發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)代橋梁由于大跨度和輕質(zhì)化的發(fā)展要求，在橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，索塔段從傳統(tǒng)的鋼混結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)殇撝平Y(jié)構(gòu)，這不僅降低了橋梁的質(zhì)量同時(shí)也引發(fā)了施工方法的改進(jìn)。傳統(tǒng)的施工方法是人工進(jìn)行澆筑，效率低且質(zhì)量得不到保障；為了提高施工效率和質(zhì)量，現(xiàn)代橋梁的施工采用大噸位塔吊對(duì)橋梁鋼索段進(jìn)行分節(jié)吊裝。然而在運(yùn)用大噸位塔吊進(jìn)行鋼索塔吊裝中，由于起重噸位重，起升高度高，容易引發(fā)塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的耦合振動(dòng)。一方面鋼索塔為多節(jié)段鋼制結(jié)構(gòu)， 自身剛度小，穩(wěn)定性差，極易因外擾產(chǎn)生大擺幅振動(dòng)；另一方面塔吊和鋼索塔通過(guò)附著裝置相連接，其產(chǎn)生的振動(dòng)激勵(lì)同時(shí)會(huì)引發(fā)塔吊的振動(dòng)。這種“塔吊-索塔的耦合振動(dòng)”使得大噸位塔吊在對(duì)索塔進(jìn)行分節(jié)吊裝過(guò)程中，穩(wěn)定性和安全性都得不到保障。
目前國(guó)內(nèi)對(duì)于這方面的研究還比較少，對(duì)于塔機(jī)-索塔的耦合振動(dòng)問(wèn)題仍舊處于探索階段，因此有必要針對(duì)塔機(jī)-索塔的耦合振動(dòng)問(wèn)題建立一套合理有效的減振方案。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)及減振方法，既可以被動(dòng)地發(fā)揮阻尼耗能減振的作用，又可以主動(dòng)地發(fā)揮振動(dòng)控制的作用，極大地降低塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的耦合振動(dòng)，提高塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)，包括塔機(jī)和索塔，塔機(jī)和索塔之間通過(guò)附著裝置連接，附著裝置包括變阻尼作動(dòng)器。
進(jìn)一步地，附著裝置還包括連接在塔機(jī)和索塔之間的撐桿，變阻尼作動(dòng)器串聯(lián)在撐桿上。
進(jìn)一步地，附著裝置還包括固定套設(shè)在塔機(jī)外的附著框，撐桿的第一端固定連接在附著框上。
進(jìn)一步地，附著框可拆卸地設(shè)置在塔機(jī)上。
進(jìn)一步地，附著裝置還包括固定設(shè)置在索塔上的安裝座，撐桿的第二端固定連接在安裝座上。
進(jìn)一步地，索塔包括分別設(shè)置在塔機(jī)兩側(cè)的第一部分和第二部分，撐桿有多個(gè)，塔機(jī)通過(guò)多個(gè)撐桿分別與第一部分和第二部分連接。
進(jìn)一步地，附著裝置還包括分別設(shè)置在塔機(jī)和索塔上的加速度傳感器、與加速度傳感器連接的DSP信號(hào)處理器和與DSP信號(hào)處理器連接的控制器，控制器連接至變阻尼作動(dòng)器。
進(jìn)一步地，變阻尼作動(dòng)器為磁流變阻尼器，控制器包括與DSP信號(hào)處理器連接的主動(dòng)控制力計(jì)算模塊和與主動(dòng)控制力計(jì)算模塊連接的判定模塊，判定模塊輸出驅(qū)動(dòng)電壓至磁流變阻尼器。
進(jìn)一步地，判定模塊與磁流變阻尼器之間還依次串聯(lián)設(shè)置有D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器和功率放大器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振方法，包括步驟Si，將附著裝置固定連接在塔機(jī)和索塔之間；步驟S2，根據(jù)塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的振動(dòng)作用力調(diào)節(jié)附著裝置上的變阻尼作動(dòng)器，使變阻尼作動(dòng)器輸出與塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的相對(duì)速度方向相反的作動(dòng)力。
進(jìn)一步地，變阻尼作動(dòng)器為磁流變阻尼器，步驟S2包括步驟S21，在索塔和塔機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上設(shè)置加速度傳感器；步驟S22，將加速度傳感器連接至DSP信號(hào)處理器，使加速度信號(hào)從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，將DSP信號(hào)處理器連接至控制器，使控制器根據(jù)加速度傳感器獲得的加速度信號(hào)計(jì)算減弱塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的振動(dòng)作用所需的驅(qū)動(dòng)電壓；步驟 S23，將控制器獲得的驅(qū)動(dòng)電壓輸送至磁流變阻尼器。
進(jìn)一步地，步驟S22包括步驟S221，控制器內(nèi)的主動(dòng)控制力計(jì)算模塊根據(jù)振動(dòng)控制算法計(jì)算減弱塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的振動(dòng)作用所需的主動(dòng)控制力；步驟S222，判定模塊根據(jù)主動(dòng)控制力計(jì)算模塊計(jì)算出的主動(dòng)控制力進(jìn)行修正，獲取減弱塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的振動(dòng)作用所需的修正后的主動(dòng)控制力；步驟S223，對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行積分和濾波處理，獲得位移反應(yīng)和速度反應(yīng)，根據(jù)磁流變阻尼器的逆向動(dòng)特性獲得磁流變阻尼器的驅(qū)動(dòng)電壓。
進(jìn)一步地，步驟S23包括步驟S231，將控制器獲得的驅(qū)動(dòng)電壓輸送至D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；步驟S232，將該模擬信號(hào)輸送至功率放大器進(jìn)行增益；步驟S233，將增益后的驅(qū)動(dòng)電壓輸送至磁流變阻尼器。
應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)包括塔機(jī)和索塔，塔機(jī)和索塔之間通過(guò)附著裝置連接，附著裝置包括變阻尼作動(dòng)器。通過(guò)變阻尼器對(duì)塔吊-索塔結(jié)構(gòu)施加減弱塔吊-索塔結(jié)構(gòu)振動(dòng)的阻尼力，可以被動(dòng)地發(fā)揮阻尼耗能減振的作用，又可以主動(dòng)地發(fā)揮振動(dòng)控制的作用，相比傳統(tǒng)的被動(dòng)阻尼器，變阻尼器對(duì)振動(dòng)的控制效果更好，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)用靈活方便。變阻尼器為磁流變阻尼器，更加便于對(duì)變阻尼器的阻尼力進(jìn)行調(diào)節(jié)，使磁流變阻尼器的振動(dòng)控制力始終與臂架的振動(dòng)方向相反，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性良好。


構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)的流程示意圖；以及
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)的控制工作原理圖。
具體實(shí)施方式
下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
如圖1至圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)包括塔機(jī)10、索塔20以及設(shè)置在塔機(jī)10和索塔20之間的附著裝置30。
索塔20包括分別設(shè)置在塔機(jī)10兩側(cè)的第一部分21和第二部分22，塔機(jī)10位于第一部分21和第二部分22的連線外側(cè)。第一部分21和第二部分22沿塔機(jī)10的中心對(duì)稱設(shè)置。
附著裝置30包括撐桿31、附著框32、安裝座33、變阻尼作動(dòng)器、加速度傳感器35、 控制器36、D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器37、功率放大器38和DSP信號(hào)處理器39。其中，本實(shí)施例中，變阻尼作動(dòng)器為磁流變阻尼器34。
撐桿31有多根，均勻連接在塔機(jī)10和索塔32之間，在每個(gè)撐桿31上都串聯(lián)有磁流變阻尼器34。本實(shí)施例中，撐桿31有四根，分別設(shè)置在塔機(jī)的兩側(cè)，每一側(cè)的兩根撐桿 31分別連接在索塔20的第一部分21和第二部分22上。在四根撐桿31的中間位置均設(shè)置有變阻尼作動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)索塔20和塔機(jī)10的實(shí)時(shí)減振。在其它的實(shí)施例當(dāng)中，索塔20可以為整體式結(jié)構(gòu)，塔機(jī)10和索塔20之間也可以僅通過(guò)一根撐桿31實(shí)現(xiàn)連接，在該撐桿31 的中間位置設(shè)置變阻尼作動(dòng)器，來(lái)實(shí)現(xiàn)減振作用。
附著框32固定套設(shè)在塔機(jī)10外，撐桿31的第一端固定連接在附著框32上。附著框32可以焊接在塔機(jī)10上，也可以可拆卸地固定設(shè)置在塔機(jī)10上。在本實(shí)施例中，附著框32可拆卸地設(shè)置在塔機(jī)10外，包括有四條邊框，相鄰的兩條邊框通過(guò)角鐵和螺栓連接在一起?？刹鹦兜慕Y(jié)構(gòu)使附著框32的適用更加靈活，而且便于更換，不會(huì)對(duì)塔機(jī)的使用造成影響。
安裝座33可拆卸地分別設(shè)置在索塔20的第一部分21和第二部分22上，撐桿31 的第二端可拆卸地設(shè)置在安裝座33上。
磁流變阻尼器34可設(shè)置在撐桿31的中間位置，將兩端的撐桿31連接在一起，也可以設(shè)置在撐桿31的一端，直接與附著框32或者安裝座33相連。
加速度傳感器35有多個(gè)，分別設(shè)置在撐桿31兩端的塔機(jī)10和索塔20上，用于測(cè)量塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)，獲取加速度信號(hào)。
DSP信號(hào)處理器39與加速度傳感器35相連接，將加速度傳感器35傳輸?shù)募铀俣刃盘?hào)從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
控制器36連接至DSP信號(hào)處理器39，接收DSP信號(hào)處理器39處理后的加速度信號(hào)，根據(jù)加速度信號(hào)獲取減弱塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的振動(dòng)作用的驅(qū)動(dòng)電壓，并輸出該驅(qū)動(dòng)電壓。
控制器36包括與DSP信號(hào)處理器39連接的主動(dòng)控制力計(jì)算模塊361和與主動(dòng)控制力計(jì)算模塊361連接的判定模塊362，主動(dòng)控制力計(jì)算模塊361根據(jù)控制算法獲得減弱塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的振動(dòng)作用的主動(dòng)控制力F。，然后判定模塊362根據(jù)磁流變阻尼器35的最大阻尼值和最小阻尼值對(duì)該主動(dòng)控制力F。進(jìn)行修正，獲取修正后的主動(dòng)控制力F。，然后控制器36根據(jù)該修正后的主動(dòng)控制力F。和加速度信號(hào)通過(guò)磁流變阻尼器35的逆向動(dòng)特性推導(dǎo)出磁流變阻尼器35的驅(qū)動(dòng)電壓U。主動(dòng)控制力算法可以為最優(yōu)控制算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法或模糊控制算法等。
D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器37將控制器36輸出的驅(qū)動(dòng)電壓由數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，然后輸送至功率放大器38進(jìn)行增益，功率放大器38將增益后的電壓信號(hào)輸送至磁流變阻尼器 34，從而控制磁流變阻尼器的阻尼力。磁流變阻尼器34是以阻尼力的形式提供控制力，因此只能提供與塔吊-索塔結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)相反也即阻止結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的控制力，該控制力是與阻尼器的相對(duì)速度方向相反的力。因此磁流變阻尼器控制總是無(wú)條件穩(wěn)定的，而且具有很好的魯棒性。
附著裝置30可沿塔機(jī)的高度方向設(shè)置多個(gè)，以保證塔機(jī)10和索塔20的連接作用，也能夠?qū)崿F(xiàn)更好的減振作用。
塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振方法如下
首先將附著裝置30的附著框32安裝在塔機(jī)10上，然后將安裝座33安裝在索塔 20上，將撐桿31和磁流變阻尼器34串聯(lián)設(shè)置，并連接在附著框32和安裝座33上。將加速度傳感器35分別設(shè)置在撐桿31兩端的塔機(jī)10和索塔20上，將DSP信號(hào)處理器39連接在加速度傳感器35上，將控制器36連接在DSP信號(hào)處理器39上，將D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器37連接在控制器36的輸出端，將功率放大器38連接至D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器37的輸出端，將功率放大器38的輸出端連接至磁流變阻尼器34。
在索塔20及塔機(jī)10的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上分別布置加速度傳感器35，當(dāng)組合結(jié)構(gòu)受外部激勵(lì)作用時(shí)，加速度傳感器35會(huì)自動(dòng)采集組合結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)信號(hào)，并將其傳輸?shù)紻SP信號(hào)處理器39中。
DSP信號(hào)處理器39將采集到的加速度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，將其傳輸至存儲(chǔ) PC機(jī)和控制PC機(jī)內(nèi)等控制器36內(nèi)。
在控制器36內(nèi)，將加速度信號(hào)經(jīng)積分和濾波處理，得到位移反應(yīng)和速度反應(yīng)，并根據(jù)設(shè)定好的振動(dòng)控制算法計(jì)算主動(dòng)控制力F。。
判斷所求的主動(dòng)控制力F。是否在磁流變阻尼器34的阻尼力最大值和最小值之間。如果巧MjFmm5jFmax]，控制器將把磁流變阻尼器；34的驅(qū)動(dòng)電壓相應(yīng)置于最大或最小，當(dāng)所需的半主動(dòng)控制力F。小于Fmin，則F。取值為Fmin，當(dāng)所需的主動(dòng)控制力F。大于Fmax，則主動(dòng)控制力F。取值Fmax ；如果F。e [Fmax，F(xiàn)fflin]，通過(guò)磁流變阻尼器34的逆向動(dòng)特性函數(shù)關(guān)系式即Ui = g(Xi，Xi, f》和已知的Fc, x,x(x指索塔20和塔機(jī)10的相對(duì)位移反應(yīng)，χ指索塔 20和塔機(jī)10的相對(duì)速度反應(yīng)，位移反應(yīng)和速度反應(yīng)均可以通過(guò)加速度傳感器所獲取的加速度反應(yīng)得出)可推導(dǎo)出磁流變阻尼器；34的驅(qū)動(dòng)電壓U。
當(dāng)?shù)窒駝?dòng)所需的主動(dòng)控制力F。不在磁流變阻尼器34的可調(diào)阻尼力范圍之內(nèi)時(shí)，需要通過(guò)磁流變阻尼器34的最大阻尼或最小阻尼對(duì)塔式起重機(jī)與索塔的耦合振動(dòng)進(jìn)行最大程度的削弱，實(shí)現(xiàn)最好的減振效果。這種超出磁流變阻尼器34的可調(diào)阻尼力范圍而選擇磁流變阻尼器34的邊緣阻尼的控制方法屬于被動(dòng)控制方法，這種控制方法與根據(jù)加速度傳感器進(jìn)行阻尼力調(diào)整的主動(dòng)控制方法相結(jié)合，形成塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的半主動(dòng)控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)塔式起重機(jī)與索塔的耦合振動(dòng)的最好減振作用，智能化更好，減振效果更加顯著，適應(yīng)性更好。
將計(jì)算的驅(qū)動(dòng)電壓通過(guò)D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器37轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，通過(guò)功率放大器38進(jìn)行增益，使用增益后的電壓信號(hào)改變電源電壓，從而改變磁流變阻尼器34的半主動(dòng)控制力，對(duì)塔吊-索塔結(jié)構(gòu)施加與振動(dòng)速度反向的控制力，從而控制結(jié)構(gòu)的振動(dòng)作用。
從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果
1.減振效果顯著，此減震系統(tǒng)能極大的降低塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的耦合振動(dòng)。
2.耗能低，所需要的能源非常小，一般幾十瓦就可以提供較高的阻尼力。
3.智能化程度高，編程控制器可編寫(xiě)適合各種工況的智能化控制程序。
4.磁流變阻尼器是以阻尼力的形式提供控制力，因此只能提供與塔吊-索塔結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)相反也即阻止塔吊-索塔結(jié)構(gòu)振動(dòng)的控制力，該控制力是與阻尼器的相對(duì)速度方向相反的力。因此磁流變阻尼器控制總是無(wú)條件穩(wěn)定的，而且具有很好的魯棒性。
5.磁流變阻尼器可以根據(jù)工況的不同施加不同的電流值充當(dāng)被動(dòng)阻尼器對(duì)系統(tǒng)加以控制，方便靈活，能適用于各種不同型號(hào)的大噸位塔式起重機(jī)。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)，包括塔機(jī)(10)和索塔(20)，其特征在于，所述塔機(jī)(10)和所述索塔00)之間通過(guò)附著裝置(30)連接，所述附著裝置(30)包括變阻尼作動(dòng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)，其特征在于，所述附著裝置(30)還包括連接在所述塔機(jī)(10)和所述索塔00)之間的撐桿(31)，所述變阻尼作動(dòng)器串聯(lián)在所述撐桿(31)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)，其特征在于，所述附著裝置(30)還包括固定套設(shè)在所述塔機(jī)(10)外的附著框(32)，所述撐桿(31)的第一端固定連接在所述附著框(3 上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)，其特征在于，所述附著框(3 可拆卸地設(shè)置在所述塔機(jī)(10)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)，其特征在于，所述附著裝置(30)還包括固定設(shè)置在所述索塔00)上的安裝座(33)，所述撐桿(31)的第二端固定連接在所述安裝座(3 上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)，其特征在于，所述索塔00)包括分別設(shè)置在所述塔機(jī)(10)兩側(cè)的第一部分和第二部分 (22)，所述撐桿(31)有多個(gè)，所述塔機(jī)(10)通過(guò)多個(gè)所述撐桿(31)分別與所述第一部分 (21)和所述第二部分0 連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)，其特征在于，所述附著裝置(30)還包括分別設(shè)置在所述塔機(jī)(10)和所述索塔00)上的加速度傳感器(35)、與所述加速度傳感器(3 連接的DSP信號(hào)處理器(39)和與所述DSP信號(hào)處理器(39)連接的控制器(36)，所述控制器(36)連接至所述變阻尼作動(dòng)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)，其特征在于，所述變阻尼作動(dòng)器為磁流變阻尼器(34)，所述控制器(36)包括與所述DSP信號(hào)處理器(39) 連接的主動(dòng)控制力計(jì)算模塊(361)和與所述主動(dòng)控制力計(jì)算模塊(361)連接的判定模塊 (362)，所述判定模塊(36 輸出驅(qū)動(dòng)電壓至所述磁流變阻尼器(34)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)，其特征在于，所述判定模塊(36 與所述磁流變阻尼器(34)之間還依次串聯(lián)設(shè)置有D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器(37)和功率放大器(38)。
10.一種塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振方法，其特征在于，包括步驟Si，將附著裝置(30)固定連接在塔機(jī)(10)和索塔00)之間；步驟S2，根據(jù)塔吊-索塔00)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)作用力調(diào)節(jié)附著裝置(30)上的變阻尼作動(dòng)器，使變阻尼作動(dòng)器輸出與塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的相對(duì)速度方向相反的作動(dòng)力。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振方法，其特征在于，變阻尼作動(dòng)器為磁流變阻尼器(34)，步驟S2包括步驟S21，在索塔00)和塔機(jī)(10)的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上設(shè)置加速度傳感器(35)；步驟S22，將加速度傳感器(3 連接至DSP信號(hào)處理器(39)，使加速度信號(hào)從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，將DSP信號(hào)處理器(39)連接至控制器(36)，使控制器(36)根據(jù)加速度傳感器(35)獲得的加速度信號(hào)計(jì)算減弱塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的振動(dòng)作用所需的驅(qū)動(dòng)電壓；步驟S23，將控制器(36)獲得的驅(qū)動(dòng)電壓輸送至磁流變阻尼器(34)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振方法，其特征在于，步驟S22包括步驟S221，控制器(36)內(nèi)的主動(dòng)控制力計(jì)算模塊(361)根據(jù)振動(dòng)控制算法計(jì)算減弱塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的振動(dòng)作用所需的主動(dòng)控制力；步驟S222，判定模塊(36 根據(jù)主動(dòng)控制力計(jì)算模塊(361)計(jì)算出的主動(dòng)控制力進(jìn)行修正，獲取減弱塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的振動(dòng)作用所需的修正后的主動(dòng)控制力；步驟S223，對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行積分和濾波處理，獲得位移反應(yīng)和速度反應(yīng)，根據(jù)磁流變阻尼器(34)的逆向動(dòng)特性獲得磁流變阻尼器(34)的驅(qū)動(dòng)電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振方法，其特征在于，步驟S23包括步驟S231，將控制器(36)獲得的驅(qū)動(dòng)電壓輸送至D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器(37)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；步驟S232，將該模擬信號(hào)輸送至功率放大器(38)進(jìn)行增益； 步驟S233，將增益后的驅(qū)動(dòng)電壓輸送至磁流變阻尼器(34)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)及減振方法。該塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)包括塔機(jī)(10)和索塔(20)，塔機(jī)(10)和索塔(20)之間通過(guò)附著裝置(30)連接，附著裝置(30)包括變阻尼作動(dòng)器。根據(jù)本發(fā)明的塔式起重機(jī)與索塔耦合振動(dòng)的減振系統(tǒng)，既可以被動(dòng)地發(fā)揮阻尼耗能減振的作用，又可以主動(dòng)地發(fā)揮振動(dòng)控制的作用，極大地降低塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的耦合振動(dòng)，提高塔吊-索塔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。
文檔編號(hào)B66C23/62GK102494077SQ20111040734
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者劉仰清, 曾光, 李宇力, 王曦鳴, 陽(yáng)云華 申請(qǐng)人:中聯(lián)重科股份有限公司