一种门式起重机倾斜度检测装置及其使用方法与流程

本发明涉及建筑工程，尤其涉及一种门式起重机倾斜度检测装置及其使用方法。

背景技术：

1、门式起重机是桥式起重机的一种变形，又叫龙门吊，主要用于室外的货场、料场货、散货的装卸作业，门式起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点，在港口货场得到广泛使用，它的金属结构像门形框架，承载主梁下安装两条支脚，可以直接在地面的轨道上行走，主梁两端可以具有外伸悬臂梁。

2、随着国民经济的高速发展，人类对门式起重机的要求越来越高，门式起重机向着大吨位、超高等方向发展，随着门式起重机超大超高，因操作不当引起的起重机倾翻事故也越来越多，一点轻微的倾斜就会造成严重的危害，因此在门式起重机工作过程中需要不断进行倾斜度。

3、然而，传统检测起重机倾斜度的方式通常是在起重机的主梁上安装水平气泡仪，这种方式虽然成本低、操作直观，但是精度差，且依赖人工读数，有着较强的主观性。

4、为此，提出一种门式起重机倾斜度检测装置及其使用方法，以解决传统传统检测起重机倾斜度的方式精度差、依赖人工读数的缺点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种门式起重机倾斜度检测装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的统传统检测起重机倾斜度的方式精度差、依赖人工读数的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种门式起重机倾斜度检测装置，包括门式起重机和梁体安装座，所述梁体安装座安装在门式起重机的梁体上，所述梁体安装座上设置有感应装置，所述感应装置包括两组检测器和设置在检测器四角的固定柱，所述固定柱与梁体安装座固定连接，所述检测器由外壳、海绵套和检测箱组成，所述固定柱与外壳固定连接，所述海绵套设置在外壳内腔，所述检测箱设置在海绵套内腔，所述检测箱内设置有两组隔离板，所述隔离板左端设置有电池组，所述隔离板右端设置有plc板，两组所述隔离板之间设置有检测组件。

3、优选的，所述检测组件由固定板、隔离箱、动极板、定极板、连接块、结绳件、拉绳、移动轨道、导向块、小球和导向轨道组成，所述隔离箱位于固定板最顶端，且与固定板固定连接，所述动极板、定极板和连接块设置在隔离箱内，其中，动极板和连接块固定连接，且动极板和连接块与隔离箱内腔滑动连接，所述移动轨道固定设置在隔离箱内腔顶端，所述动极板与连接块的内腔与移动轨道滑动连接，所述拉绳顶端与连接块侧壁固定连接，中部贯穿导向块内腔且与导向块内腔滑动连接，尾端与小球固定连接，所述导向块设置在固定板中段且与固定板固定连接，所述导向轨道设置在固定板底端，且与固定板固定连接。

4、优选的，所述plc板与动极板和定极板与之间电性连接，所述电池组与plc板之间电性连接。

5、优选的，位于所述梁体安装座上端的检测器，其上的固定板、导向轨道和拉绳穿出外壳，其上的小球也设置在导向轨道位于外壳外壁的一段上。

6、优选的，所述检测器还包括检测系统，所述检测系统设置在plc板上，所述检测系统包括数据收集模块、数据传输模块、网络模块、系统储存模块；

7、数据收集模块，用于实时检测所属检测器上的动极板和定极板之间的电容，并将电容数据传输至数据传输模块；

8、网络模块，用于通过发射蓝牙信号或接收智能终端传输的蓝牙信号与智能终端建立联系；

9、数据传输模块，用于通过蓝牙将电容数据传输至智能终端；

10、系统储存模块，用于储存所属检测器所检测的电容数据。

11、优选的，感应装置还包括智能终端，所述智能终端包括网络模块、数据接收模块、分析模块、信号传输模块、终端储存模块、显示屏；

12、网络模块，用于通过发射蓝牙信号或接收检测系统传输的蓝牙信号与检测系统建立联系；

13、数据接收模块，用于通过蓝牙接收检测系统传输的电容数据。

14、分析模块，用于分析两组检测器检测的电容数据，根据电容数据的不同分析出此时的风力数据和起重机的倾斜度，并将风力数据倾斜度数据传输至信号传输模块；

15、信号传输模块，用于接收信号传输模块传输的风力数据和倾斜度数据，并将风力数据和倾斜度数据传输至显示屏上显示；

16、终端储存模块，用于储存电容数据、倾斜度数据和风力数据；

17、显示屏，用于接收并显示风力数据和倾斜度数据。

18、优选的，所述分析模块分析出风力数据的具体方式为：

19、s1、确定电容与面积的关系：通过公式可以得出，电容c的变化与面积a相关，其中ϵ是介电常数，a 是正对重叠面积，d是定极板和动极板之间的间距，其中d为一个固定值；

20、s2、确定两组检测器之间的电容差δc：由于c的大小仅与a相关,而a可由公式a=lw得出，其中，l为重叠部分的长度，w为重叠部分的宽度；

21、由此得出，再引入δc的计算公式δc=，其中，为一组检测其的电容，为另一组检测器的电容，得出δc；

22、而由于动极板的宽度w固定，故而得出

23、

24、其中，x为两组动极板的位移差值；

25、s3、分析动风力与电容之间的关系：由于两组动极板的位移距差值x与所受拉力差值f之间的计算公式为，其中，k为拉绳的弹性系数；

26、在小球脱离导向轨道时，小球对拉绳施加的垂直方向的拉力msin，在拉线、小球垂直与水平面且悬空静止时，小球对拉绳施加的垂直方向的拉力mgsin，其中，sin为两组拉绳与水平面之间的角度差，m为小球的质量，为风力影响下小球的加速度，小球的重力加速度，代入公式得出，

27、最后再带入的计算公式中，得出

28、

29、s4、将拉力差值转化成风力数据：通过公式将拉力差值转化成风力数据。

30、优选的，所述分析模块分析出起重机的倾斜度的具体方式为：

31、s5、导入初始状态下动极板所受的拉力；

32、s6、导入不受风力影响的一组检测器检测的电容数据，并根据公式计算得出；

33、s7、根据公式sin计算得出起重机的倾斜度，其中，sin为起重机的角度变化量。

34、一种门式起重机倾斜度检测装置的使用方法，，包括以下步骤：

35、101、将感应装置安装在梁体安装座上并启动感应装置，同时检查感应装置与智能终端之间的蓝牙网络是否连接成功；

36、102、数据收集模块实时检测所属检测器上的动极板和定极板之间的电容，并将电容数据传输至数据传输模块；

37、103、数据传输模块通过蓝牙将电容数据传输至智能终端上的数据接收模块；

38、104、分析模块根据电容数据的不同分析出此时的风力数据和起重机的倾斜度，并将风力数据倾斜度数据传输至信号传输模块；

39、105、信号传输模块接收并在显示屏上展示信号传输模块传输的风力数据和倾斜度数据

40、本发明的有益效果：

41、1.本发明通过起重机倾斜时，小球对动极板拉力的不同来检测动极板和定极板之间的电容变化，并根据电容变化计算出起重机的角度变化量，进而得出起重机的倾斜度，使得装置可自主检测起重机的倾斜度，且数据均是设备通过精密的计算得出，精度更高，避免了人工读数的缺点。

42、2.本发明通过设置两组检测器，分别检测有风和无风状态下的电容变化，使得装置不仅可排除风力对检测结果的干扰，还可以计算出当前的风力，能够在风力过大时提醒人员对起重机进行保护。