一种缆索式起重机的自适应缆风系统及其使用方法与流程

本申请涉及塔架缆风技术领域，特别涉及一种缆索式起重机的自适应缆风系统及其使用方法。

背景技术：

在缆索式起重机中，塔架作为主要的承重结构，主索作为主要的外部荷载施加在塔架顶端的索鞍上，而边跨上的主索的水平倾角远大于跨中上的主索，而塔架承受的外部荷载除竖向荷载外，还有不平衡的水平荷载，为了确保塔架的强度、塔顶的水平偏位满足要求一般会设置连接塔架和缆风锚锭的后缆风机构。

其中，主索索力在空载和重载不同工况下相差很大，这也导致了作用在塔顶的不平衡水平力的变化很大。相关技术中，减小塔顶的不平衡水平力常常采用单向的后缆风机构调整，其需要单独向后缆风机构提供强劲的拉力，同时，也耗费更多设施材料，还存在无法双向调整塔架的缺陷。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种缆索式起重机的自适应缆风系统及其使用方法，以解决相关技术中塔架顶部的不平衡水平力较大需要耗费较多施工设施，以及无法双向调整不平衡的水平力的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种缆索式起重机的自适应缆风系统，包括：

塔架；

缆风设备，包括前缆风机构和后缆风机构，所述前缆风机构和所述后缆风机构在顺桥向上相对设置在所述塔架的两侧；同时，所述前缆风机构、所述后缆风机构的上端均安装在所述塔架上，下端均锚固设置；

驱动设备，其与所述前缆风机构同侧设置，且该驱动设备包括前驱动机构和后驱动机构；所述前驱动机构与所述前缆风机构相连，并用于驱动所述前缆风机构向前拉拽所述塔架；所述后驱动机构包括：

-起重索，其与所述后缆风机构的自由端相连；

-吊具，其与所述起重索相连；在所述吊具起吊荷载时，所述起重索受拉并驱动所述后缆风机构对所述塔架向后拉拽。

一些实施例中，所述前驱动机构包括：

牵引索，其与所述前缆风机构的自由端相连；

前驱动构件，其与所述牵引索相连，并用于张拉所述牵引索，以使该牵引索受拉并驱动所述前缆风机构对所述塔架向前拉拽。

一些实施例中，所述前驱动构件包括卷扬机和天车，所述天车与所述卷扬机之间通过所述牵引索相连，所述卷扬机用于收放所述牵引索，以使所述牵引索移动并带动所述天车靠近或远离所述塔架。

一些实施例中，还包括：

缆风锚锭，其与所述前缆风机构、所述后缆风机构的下端锚固连接。

一些实施例中，所述塔架包括主塔和设于该主塔顶端的索鞍，所述牵引索通过所述主塔与所述前缆风机构相连，所述起重索通过所述索鞍与所述后缆风机构相连。

一些实施例中，所述前缆风机构具体包括：

固定设于所述缆风锚锭上的第一定滑轮组；

固定设于所述主塔上的第二定滑轮组；

第一缆风绳，其绕设在所述第一定滑轮组、第二定滑轮组上；所述第一缆风绳上端与所述牵引索相接，下端固定设置。

一些实施例中，所述后缆风机构具体包括：

固定设于所述缆风锚锭上的第三定滑轮组；

固定设于所述主塔上的第四定滑轮组；

固设在所述索鞍上的转向轮；

第二缆风绳，其绕设在所述第三定滑轮组、第四定滑轮组上；所述第二缆风绳上端穿过所述转向轮与所述起重索相接，下端固定设置。

第二方面，本申请实施例还提供了一种如上述的缆索式起重机的自适应缆风系统的使用方法，所述使用方法包括：

所述吊具起吊荷载，所述起重索受拉并驱动所述后缆风机构对所述塔架向后拉拽；

所述前驱动机构驱动所述前缆风机构向前拉拽所述塔架。

一些实施例中，所述前驱动机构包括牵引索和前驱动构件，所述前驱动机构驱动所述前缆风机构向前拉拽所述塔架的具体步骤包括：

所述前驱动机构张拉所述牵引索，所述牵引索受拉并驱动所述前缆风机构对所述塔架向前拉拽。

一些实施例中，所述前缆风机构具体包括第一定滑轮组、第二定滑轮组及第一缆风绳，所述前驱动机构包括卷扬机和天车；所述前驱动机构张拉所述牵引索，所述牵引索受拉并驱动所述前缆风机构对所述塔架向前拉拽的具体步骤为：

所述卷扬机收放所述牵引索，所述牵引索移动并带动所述天车靠近或远离所述塔架；同时，所述牵引索受拉并张紧所述前缆风机构，所述前缆风机构张紧并对所述塔架向前拉拽。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：能够在顺桥向上减小不平衡的水平荷载，减小塔架的水平偏位移，降低塔架塔顶不平衡水平力的峰值，且结构简单、受力明确，降低缆风数量、节约成本。

本申请实施例提供了一种缆索式起重机的自适应缆风系统，在顺桥向上相对设置前缆风机构、后缆风机构在塔架的两侧，通过前驱动机构、后驱动机构分别驱动前缆风机构、后缆风机构对塔架的偏移进行调整，以实现塔架的塔顶的偏位移减小，能够在顺桥向上减小不平衡的水平荷载，降低塔架塔顶不平衡水平力的峰值；同时，后驱动机构由已有的缆索式起重机中的起重索和吊具组成，无需额外的施工设施，在吊具起吊荷载时起重索受拉即可令后缆风机构拉拽塔架，其结构简单、受力明确、节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种缆索式起重机的自适应缆风系统的示意图；

图中：1、前缆风机构；11、第一定滑轮组；12、第二定滑轮组；13、第一缆风绳；2、后缆风机构；21、第三定滑轮组；22、第四定滑轮组；23、转向轮；24、第二缆风绳；3、牵引索；4、起重索；5、缆风锚锭；6、塔架；61、主塔；62、索鞍。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种缆索式起重机的自适应缆风系统，其能够在顺桥向上减小不平衡的水平荷载，减小塔架的水平偏位移，降低塔架塔顶不平衡水平力的峰值，且结构简单、受力明确，降低缆风数量、节约成本。

参见图1所示，本申请实施例提供一种缆索式起重机的自适应缆风系统，包括：

塔架6；

缆风设备，包括前缆风机构1和后缆风机构2，所述前缆风机构1和所述后缆风机构2在顺桥向上相对设置在所述塔架6的两侧；同时，所述前缆风机构1、所述后缆风机构2的上端均安装在所述塔架6上，下端均锚固设置；

驱动设备，其与所述前缆风机构1同侧设置，且该驱动设备包括前驱动机构和后驱动机构；所述前驱动机构与所述前缆风机构相连，并用于驱动所述前缆风机构1向前拉拽所述塔架6；所述后驱动机构包括：

-起重索4，其与所述后缆风机构2的自由端相连；

-吊具，其与所述起重索4相连；在所述吊具起吊荷载时，所述起重索4受拉并驱动所述后缆风机构2对所述塔架6向后拉拽。

本申请实施例提供一种缆索式起重机的自适应缆风系统，其工作原理为：

在顺桥向上以塔架6作为跨中和边跨的分界，与前缆风机构1同侧的为跨中区域，与后缆风机构2同侧的为边跨区域，当该塔架6处于分界上时，即该塔架处于平衡位置；

吊具空载时，塔架6处于平衡位置；在所述吊具起吊荷载后，所述塔架6向跨中区域偏移，此时，与吊具相连的起重索4处于受拉状态，由于起重索4与后缆风机构2的自由端相连，该起重索4张紧所述后缆风机构2，而在该后缆风机构2处于张紧状态时，该后缆风机构2则对所述塔架6有一个向后的拉力，即可将所述塔架6向后拉拽，避免塔架6往跨中的偏移量超过允许偏移量。以使所述塔架6的塔顶由跨中区域向边跨区域移动，减小了所述塔顶的偏位移，也降低了塔架6塔顶不平衡水平力的峰值，即实现了通过缆索式起重机中的吊具和起重索4控制塔顶偏移减小的目的。在本实施例中，偏位移指的是位移偏离平衡位置的位移差。

在本实施例中，前缆风机构1与后缆风机构2异侧设置，当所述塔架6向边跨区域发生偏位移或者有向边跨区域偏移的趋势时，前驱动机构驱动前缆风机构1向前拉拽所述塔架6。

进一步地，所述前驱动机构包括：

牵引索3，其与所述前缆风机构1的自由端相连；

前驱动构件，其与所述牵引索3相连，并用于张拉所述牵引索3，以使该牵引索3受拉并驱动所述前缆风机构1对所述塔架6向前拉拽，避免塔架6往边跨的偏移量超过允许偏移量。

在本实施例中，在顺桥向上相对设置前缆风机构1、后缆风机构2于塔架6的两侧，且该前缆风机构1、后缆风机构2的自由端分别与已有的牵引索3、起重索4连接，通过牵引索3、起重索4上的拉力进一步控制对应的前缆风机构1、后缆风机构2，再通过前缆风机构1或后缆风机构2对塔架6进行拉拽，以实现塔架6的塔顶的偏位移减小，能够在顺桥向的两个方向上均可减小不平衡的水平荷载，降低塔架6塔顶不平衡水平力的峰值。

更进一步地，所述前驱动构件包括卷扬机和天车，所述天车与所述卷扬机之间通过所述牵引索3相连，所述卷扬机用于收放所述牵引索3，以使所述牵引索3移动并带动所述天车靠近或远离所述塔架6。

在本实施例中，所述前驱动构件包括已有的卷扬机和天车，卷扬机收放牵引索3并带动天车靠近或离开塔架6，在天车靠近塔架6时，塔架6上的主索合力向边跨方向，该塔架6具有向后偏移的趋势，此时，牵引索3受拉，且在天车越靠近塔架6时，牵引索3上的拉力越大，进而前缆风机构1作用，抵消或减小塔架的顶端向后的不平衡的水平荷载，以使塔架6恢复到平衡位置，减小塔架6的塔顶的偏位移。

进一步地，还包括缆风锚锭5，缆风锚锭5与所述前缆风机构1、所述后缆风机构2的下端锚固连接。在本实施例中，所述缆风锚锭5并不局限于一个区域，其根据实际需求设置不同的数量或是设置在不同的位置，以对所述前缆风机构1、所述后缆风机构2的下端进行稳固地连接。

更进一步地，所述塔架6包括主塔61和设于该主塔61顶端的索鞍62，所述牵引索3通过所述主塔61与所述前缆风机构1相连，所述起重索4通过所述索鞍62与所述后缆风机构2相连。在本实施例中，缆风设备划分为所述前缆风机构1、所述后缆风机构2两部分，其中，前缆风机构1与驱动设备同侧设置，后缆风机构2与驱动设备异侧设置，因此，后缆风机构2需要越过塔架6，因此将后缆风机构2通过所述索鞍62与所述起重索4相连，其布局更为合理，且不干扰所述前缆风机构1。

进一步地，所述前缆风机构1具体包括：

固定设于所述缆风锚锭5上的第一定滑轮组11；

固定设于所述主塔61上的第二定滑轮组12；

第一缆风绳13，其绕设在所述第一定滑轮组11、第二定滑轮组12上；所述第一缆风绳13上端与所述牵引索3相接，下端固定设置。

在本实施例中，所述第一定滑轮组11与所述第二定滑轮组12相对设置，第一缆风绳13绕设在所述第一定滑轮组11、所述第二定滑轮组12上，且该第一缆风绳13的一端固定设置，另一端则作为自由端在第二定滑轮组12上伸出，并与所述牵引索3相连，牵引索3上的拉力传递至第一缆风绳13上，进而实现前缆风机构1中的第一缆风绳13张紧。

进一步地，所述后缆风机构2具体包括：

固定设于所述缆风锚锭5上的第三定滑轮组21；

固定设于所述主塔61上的第四定滑轮组22；

固设在所述索鞍62上的转向轮23；

第二缆风绳24，其绕设在所述第三定滑轮组21、第四定滑轮组22上；所述第二缆风绳24上端穿过所述转向轮23与所述起重索4相接，下端固定设置。

在本实施例中，所述后缆风机构2的设置形式与所述前缆风机构1相似，不同之处在于后缆风机构2中还在索鞍62的顶部设有转向轮23，第二缆风绳24的自由端穿过第四定滑轮组22后，还向前穿过所述转向轮23，并伸出于该转向轮23与起重索4相连。在所述起重索4和吊具均为已有设施的前提下，将起重索4与第二缆风绳24相连，并以缆索式起重机中的吊具和起重索4作为驱动后缆风机构2作用的部分，无需额外专门后驱动机构，节约耗材。

本申请实施例还提供了一种如上述的缆索式起重机的自适应缆风系统的使用方法，所述使用方法包括：

所述吊具起吊荷载，所述起重索4受拉并驱动所述后缆风机构2对所述塔架6向后拉拽；

所述前驱动机构驱动所述前缆风机构1向前拉拽所述塔架6。

在本申请实施例中，根据所述塔架6的偏移方向，前驱动机构、后驱动机构驱动对应的前缆风机构1、后缆风机构2拉拽塔架6，在顺桥向的前后两个方向上均可作用，以减小所述塔顶的偏位移。本实施例的重点在于后驱动机构为已有的施工设施；当吊具空载时，塔架6处于平衡位置；在所述吊具起吊荷载后，所述塔架6向跨中区域偏移，此时，与吊具相连的起重索4处于受拉状态，由于起重索4与后缆风机构2的自由端相连，该起重索4张紧所述后缆风机构2，而在该后缆风机构2处于张紧状态时，该后缆风机构2则对所述塔架6有一个向后的拉力，即可将所述塔架6向后拉拽，以使所述塔架6的塔顶由跨中区域向边跨区域移动，减小了所述塔顶的偏位移，也降低了塔架6塔顶不平衡水平力的峰值，即实现了通过缆索式起重机中的吊具和起重索4控制塔顶偏移减小的目的。

具体地，所述前驱动机构包括牵引索3和前驱动构件，所述前驱动机构驱动所述前缆风机构1向前拉拽所述塔架6的具体步骤包括：

所述前驱动机构张拉所述牵引索3，所述牵引索3受拉并驱动所述前缆风机构1对所述塔架6向前拉拽。

在本实施例中，前缆风机构1、后缆风机构2分别与已有的牵引索3、起重索4连接，通过牵引索3、起重索4上的拉力控制对应的前缆风机构1、后缆风机构2作用来拉拽所述塔架6，能够在顺桥向的两个方向上均可减小不平衡的水平荷载，降低塔架6塔顶不平衡水平力的峰值。

具体地，所述前缆风机构1具体包括第一定滑轮组11、第二定滑轮组12及第一缆风绳13，所述前驱动机构包括卷扬机和天车；所述前驱动机构张拉所述牵引索3，所述牵引索3受拉并驱动所述前缆风机构1对所述塔架6向前拉拽的具体步骤为：

所述卷扬机收放所述牵引索3，所述牵引索3移动并带动所述天车靠近或远离所述塔架6；同时，所述牵引索3受拉并张紧所述前缆风机构1，所述前缆风机构1张紧并对所述塔架6向前拉拽。

在本实施例中，所述前驱动构件包括已有的卷扬机和天车，卷扬机收放牵引索3并带动天车靠近或离开塔架6，在天车靠近塔架6时，塔架6上的主索合力向边跨方向，该塔架6具有向后偏移的趋势，此时，牵引索3受拉，且在天车越靠近塔架6时，牵引索3上的拉力越大，进而前缆风机构1作用，抵消或减小塔架的顶端向后的不平衡的水平荷载，以使塔架6恢复到平衡位置，减小塔架6的塔顶的偏位移。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。