起重機(jī)吊裝防碰撞技術(shù)分析

張 軍

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院無(wú)錫分院，江蘇 無(wú)錫 214000）

近年來(lái)，隨著國(guó)家的快速發(fā)展，人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)規(guī)模也在逐年擴(kuò)大。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)起重機(jī)需求在逐年增加，從而推動(dòng)起動(dòng)機(jī)市場(chǎng)發(fā)展。起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展與機(jī)遇，國(guó)外起重機(jī)先進(jìn)技術(shù)與性能給國(guó)內(nèi)起重機(jī)市場(chǎng)帶來(lái)沖擊。所以，起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)需要積極改革創(chuàng)新，在其中融入先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，提高起重機(jī)系能與使用周期，從而增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。起重機(jī)吊裝防撞技術(shù)的發(fā)展，對(duì)起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)而言具有重要意義。所以，文章將針對(duì)起重機(jī)吊裝防碰撞技術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)闡述。

1 起重機(jī)吊裝防撞結(jié)構(gòu)

放射性。放射性結(jié)構(gòu)主要由控制器、發(fā)射器、接收器以及反射板構(gòu)成。其中接收器、控制器、以及發(fā)射器需要在同一臺(tái)起重機(jī)的同一軌道當(dāng)中，反射板則需要安裝在一旁的不同起重機(jī)當(dāng)中。當(dāng)發(fā)射器傳遞出檢測(cè)波時(shí)，反射板能將檢測(cè)波反射到接收器中。經(jīng)過(guò)相應(yīng)整理分析，將數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸給控制器，再由控制器進(jìn)行計(jì)算，最終使相應(yīng)功能得以輸出。直射型。當(dāng)發(fā)射器傳遞出檢測(cè)波不經(jīng)過(guò)反射板反射，通常情況下將其視為直射型。

主要有以下幾種類(lèi)型：第一，接收式。接收式的控制器以及接收器需要裝置在吊裝防撞主體上，而特定發(fā)射器需要安裝在吊裝防撞客體上。當(dāng)防撞主體超過(guò)規(guī)定范圍時(shí)，防撞客體將會(huì)發(fā)出警告，從而避免兩者之間的碰撞。第二，能動(dòng)反射式。能動(dòng)反射式控制器及接收器需要裝置在吊裝防撞主體與客體上，裝置在防撞客體中的稱其為能動(dòng)反射器，它的結(jié)構(gòu)與裝置在防撞主體中的發(fā)射接收器存在不同。發(fā)射接收器會(huì)在規(guī)定時(shí)間中發(fā)射出檢測(cè)波，如果超過(guò)規(guī)定范圍，那么能動(dòng)反射起將會(huì)發(fā)出警告。發(fā)射器在接收到警告后，能夠及時(shí)做出調(diào)整，從而對(duì)起重機(jī)進(jìn)行有效保護(hù)。第三，互控式。互控式構(gòu)成與能動(dòng)反射式大致相同，互控式在能動(dòng)反射式基礎(chǔ)上，在能動(dòng)反射器當(dāng)中增設(shè)控制防撞客體輸出回路。在規(guī)定范圍內(nèi)，能夠?qū)膳_(tái)起重機(jī)同時(shí)展開(kāi)防撞功能。

2 起重機(jī)吊裝防碰撞技術(shù)分析

2.1 構(gòu)建吊裝作業(yè)虛擬墻

為了有效避免起重機(jī)在使用過(guò)程中吊臂與不同障礙物發(fā)生碰撞，需要及時(shí)了解吊臂目前狀態(tài)下伸縮臂邊界值、上下變幅邊界值以及左右回轉(zhuǎn)邊界值。虛擬墻體主要是指，吊臂需要在虛擬墻體規(guī)定的有效范圍內(nèi)進(jìn)行活動(dòng)，如此便能有效避免與障礙物之間發(fā)生碰撞。構(gòu)建吊裝作業(yè)虛擬墻具體可以從以下兩點(diǎn)展開(kāi)：第一，掉臂伸臂虛擬墻。起重機(jī)在不同轉(zhuǎn)角與仰角下，吊臂伸臂長(zhǎng)度是不同的。所以，要對(duì)吊臂在某個(gè)位置中可伸長(zhǎng)度進(jìn)行明確。將吊臂轉(zhuǎn)角、仰角以及臂末端距回轉(zhuǎn)中心設(shè)置為o，將距離設(shè)為m，而吊臂車(chē)身高度設(shè)為n。說(shuō)明吊臂頭在該位置時(shí)，能夠自由活動(dòng)。然后，開(kāi)始對(duì)下一位置進(jìn)行判斷，直至該運(yùn)算結(jié)束或者此條件無(wú)法成立。第二，吊臂回轉(zhuǎn)虛擬墻。通常情況下，吊臂在回轉(zhuǎn)過(guò)程中，仰角與臂長(zhǎng)之間不變。設(shè)吊臂在目前情況下仰角、轉(zhuǎn)角、臂長(zhǎng)，左回轉(zhuǎn)，下一個(gè)回轉(zhuǎn)角視為回轉(zhuǎn)步進(jìn)角。仰角和吊臂能夠最大伸長(zhǎng)的數(shù)據(jù)表，從而得出吊臂在仰角與轉(zhuǎn)角中最大臂長(zhǎng)。同理可證，如果將右轉(zhuǎn)角視為下一個(gè)轉(zhuǎn)角，那么可以得到吊臂在右回轉(zhuǎn)中最大臂長(zhǎng)。

2.2 防碰撞裝置

在起重機(jī)中安裝超聲波防碰撞裝置，主要是利用回波理念與原理，準(zhǔn)確測(cè)量出起重機(jī)與止檔之間的范圍。如果起重機(jī)在工作過(guò)程中超出規(guī)定距離，那么將會(huì)給出停止信號(hào)。與此同時(shí)，切斷電源，防止起重機(jī)的進(jìn)一步作業(yè)，從而確保起重機(jī)安全。超聲波防碰撞裝置主要由控制盒、檢測(cè)板以及檢測(cè)器等構(gòu)成。通常情況下，檢測(cè)器會(huì)被安置在一臺(tái)起重機(jī)當(dāng)中，而反射板則會(huì)被安置在相鄰的另一臺(tái)起重機(jī)中，或者止檔上，控制盒會(huì)被安置在起重機(jī)的控制室當(dāng)中。兩個(gè)內(nèi)置陶瓷換能器將會(huì)構(gòu)成檢測(cè)器，其中一個(gè)內(nèi)置陶瓷換能器能夠發(fā)射出超聲波脈沖，另一個(gè)內(nèi)置陶瓷換能器能夠?qū)⒎瓷浠貋?lái)的超聲波脈沖接收。當(dāng)反射體進(jìn)入到超聲波換能器當(dāng)中，能夠及時(shí)檢測(cè)出該反射體。超聲波防碰撞裝置可以在不同層起重機(jī)當(dāng)中起到保護(hù)作用，不同層起重機(jī)只有在起重機(jī)面臨危險(xiǎn)時(shí)，才需要展開(kāi)防碰撞工作。

3 起重機(jī)未來(lái)發(fā)展展望

如果塔式起重機(jī)在工作時(shí)，工作區(qū)內(nèi)存在障礙物。那么塔機(jī)臂、吊鉤容易與障礙物之間發(fā)生碰撞，從而釀成安全事故。為有效避免塔機(jī)與障礙物之間發(fā)生碰撞產(chǎn)生安全事故，許多國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)相應(yīng)政策，指出相互影響工作的塔機(jī)需要在起重機(jī)中裝置防碰撞系統(tǒng)或者防碰撞技術(shù)。隨著國(guó)家的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，吊裝企業(yè)對(duì)起重機(jī)有了更高要求。所以，整體吊裝工程受到更多人喜歡。與此同時(shí)，起重機(jī)吊裝能力、作業(yè)幅度等需要不斷加強(qiáng)，大型起重機(jī)市場(chǎng)發(fā)展前景更加廣闊。單一起重機(jī)以及小型起重機(jī)已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)社會(huì)市場(chǎng)發(fā)展，所以，起重機(jī)產(chǎn)業(yè)需要不斷改革創(chuàng)新。在保證起重機(jī)原有性能不變情況下，研發(fā)出大噸位新型起重機(jī)，從而滿足市場(chǎng)發(fā)展，符合市場(chǎng)需求。

起重機(jī)未來(lái)會(huì)朝著一下幾個(gè)方向發(fā)展：第一，大型化。隨著國(guó)家的不斷發(fā)展，社會(huì)市場(chǎng)中工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模在逐年增大。致使吊裝工程更加復(fù)雜多樣、大型且專業(yè)。所以，起重機(jī)在未來(lái)需要朝著大型化、專業(yè)化方向發(fā)展。如此，才能夠符合社會(huì)市場(chǎng)需求。第二，智能化。在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的當(dāng)下，智能化產(chǎn)品受到越來(lái)越多人的喜愛(ài)。所以，起重機(jī)在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，需要與先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)起重機(jī)智能化與自動(dòng)化。操作起來(lái)更為簡(jiǎn)便，為工業(yè)生產(chǎn)節(jié)省大量人力、物力。第三，安全性。近年來(lái)，隨著起重機(jī)的廣泛應(yīng)用，由起重機(jī)引起的安全事故時(shí)有發(fā)生。所以，起重機(jī)安全性能，以及使用過(guò)程中的安全問(wèn)題受到越來(lái)越多人關(guān)注。所以，要保證起重機(jī)力限器功能。與此同時(shí)，傳感器也應(yīng)該應(yīng)用在起重機(jī)當(dāng)中。如此，起重機(jī)在工作過(guò)程中，傳感器可以對(duì)起重器各個(gè)零部件進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題。第四，控制性能。隨著起重機(jī)的不斷發(fā)展，機(jī)器中的零部件也會(huì)隨之增加。這種情況的產(chǎn)生，給起重機(jī)控制系統(tǒng)工作帶來(lái)難度。所以，起重機(jī)在未來(lái)發(fā)展中需要對(duì)其性能進(jìn)行不斷完善，從而使起重機(jī)作業(yè)得到有效保障。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著國(guó)家的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正在逐漸增強(qiáng)。而起重機(jī)在各個(gè)工程生產(chǎn)領(lǐng)域中都發(fā)揮著重要作用，隨著吊裝環(huán)境的逐漸復(fù)雜，吊裝難度的逐漸增強(qiáng)。相關(guān)起重機(jī)操作人員很難通過(guò)自身維持起重機(jī)安全，所以，要在起重機(jī)當(dāng)中使用先進(jìn)技術(shù)。當(dāng)起重機(jī)靠近障礙物或者超出規(guī)定范圍時(shí)，能及時(shí)發(fā)出信號(hào)，從而保證起重機(jī)的安全運(yùn)行，進(jìn)而推動(dòng)各工程順利展開(kāi)。