測角式單手柄抓斗控制系統的製作方法
2024-01-19 20:04:15
專利名稱：測角式單手柄抓斗控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種抓斗配套設備，特別涉及一種抓斗控制系統。
背景技術：
老式抓斗控制器為雙手柄分別控制起升和開閉電機運行，兩手柄的檔位均為1-0-1，抓斗的升降和開閉由不同的操作組合完成，其主要缺點是1、對司機的技術要求高，其勞動強度大；2、兩電機的負載不均衡，特別是當視線不可及時兩電機的不均衡性更大，造成電機壽命降低；3、抓斗的起升鋼絲繩和開閉鋼絲繩容易亂繩和夾繩，使鋼絲繩的壽命大幅度縮短；4、抓斗的沉爪(即抓斗閉合時同時下沉)時，起升鋼絲繩的配合難度大，往往出現亂繩；5、抓斗在開鬥下降到料堆時鋼絲繩容易松繩；6、滿鬥率低，工作效率低。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種能夠有效克服上述老式抓斗控制器缺點的抓斗控制系統。
本實用新型的技術方案是一種測角式單手柄抓斗控制系統，它包括一個具有0-6共7個檔位的控制手柄；分別檢測抓斗起升電機和開閉電機轉子轉角的起升轉角編碼器和開閉轉角編碼器；分別將所述兩個轉角編碼器的輸出轉換為數位訊號的起升轉角積分器和開閉轉角積分器；接受、處理所述控制手柄和所述兩個轉角積分器傳來的信號，並按預定程序輸出起升、開閉控制信號的可編程控制器；
分別將所述可編程控制器輸出的起升、開閉控制信號進行放大的起升繼電器和開閉繼電器；分別受所述兩個繼電器控制，並分別控制所述起升電機和開閉電機運行的起升接觸器和開閉接觸器；分別與所述起升電機和所述開閉電機轉子繞組串接，其阻值可變，用於調節所述起升電機和所述開閉電機轉矩的起升電機電阻和開閉電機電阻；受所述可編程控制器控制，分別控制所述起升電機電阻和所述開閉電機電阻阻值變化的起升轉子短接接觸器和開閉轉子短接接觸器；當所述控制手柄置於1檔位時，所述可編程控制器發出下降指令，通過所述兩個繼電器和兩個接觸器，使所述起升電機和開閉電機同時得電，並通過所述兩個轉子短接接觸器使所述兩組電機電阻順序短接，所述起升電機和開閉電機同步運行，完成抓斗下降；當所述控制手柄置於2檔位時，所述可編程控制器發出上升指令，通過所述兩個繼電器和兩個接觸器，使所述起升電機和開閉電機同時得電，並通過所述兩個轉子短接接觸器使所述兩組電機電阻順序短接，所述起升電機和所述開閉電機同步運行，完成抓斗上升；當所述控制手柄置於3檔位時，所述可編程控制器發出閉合抓斗指令，通過所述開閉繼電器和所述開閉接觸器，使所述開閉電機正向得電，並通過所述開閉轉子短接接觸器使所述起升電機電阻順序短接，所述開閉電機中轉矩運行，完成抓斗閉合；當所述控制手柄置於4檔位時，所述可編程控制器發出打開抓斗指令，通過所述開閉繼電器和所述開閉接觸器，使所述開閉電機反向得電，並通過所述開閉轉子短接接觸器使所述開閉電機電阻順序短接，當抓斗開度達到最大，而所述控制手柄仍置於4檔位時，所述開閉轉角編碼器將檢測到的轉角信號經所述開閉轉角積分器送入所述可編程控制器運算和比較，所述可編程控制器控制所述開閉電機停轉，完成抓斗打開；當所述控制手柄置於5檔位時，所述可編程控制器發出自動沉爪指令，通過所述起升繼電器和所述起升接觸器以及所述起升轉子短接接觸器和所述起升電機電阻，使所述起升電機低力矩反向運行，使抓斗依靠自身重力下降沉入物料，並拉緊升降鋼絲繩不鬆弛；並通過所述開閉繼電器和所述開閉接觸器以及所述開閉轉子短接接觸器和所述開閉電機電阻，使所述開閉電機帶動抓斗高速閉合；當抓斗即將閉合時，所述可編程控制器發出減速指令，通過所述開閉轉子短接接觸器和所述開閉電機電阻使所述開閉電機減速，使抓斗平穩閉合；所述開閉轉角編碼器採集到抓斗閉合信號後，經所述開閉轉角積分器送入所述可編程控制器運算和比較，所述可編程控制器發出提升指令，控制所述兩臺電機均衡負載高速運行，使抓斗提升；當所述控制手柄置於6檔位時，所述可編程控制器發出指令，控制所述兩電機低力矩運行，對抓斗反向制動，所述起升電機使抓斗依靠自身重力下降沉入物料，並拉緊升降鋼絲繩不鬆弛，抓斗不失速；所述開閉電機使抓斗依靠自身重力張開到最大位置，同時又拉緊開閉鋼絲繩，完成抓斗在最大開度下慢速下降到料堆。
由於本實用新型採用了可編程控制器，將抓斗的各種正確操作程序預先設置在可編程控制器中，既有效地降低了司機操作難度，又消除了操作錯誤所產生的機械故障，並提高了滿鬥率和生產效率。
附圖為本實用新型的原理框圖。
具體實施方式
參見附圖，一種測角式單手柄抓斗控制系統，它包括一個具有0-6共7個檔位的控制手柄1；分別檢測抓斗起升電機2和開閉電機3轉子轉角的起升轉角編碼器4和開閉轉角編碼器5；分別將所述兩個轉角編碼器4、5的輸出轉換為數位訊號的起升轉角積分器6和開閉轉角積分器7；接受、處理所述控制手柄1和所述兩個轉角積分器6、7傳來的信號，並按預定程序輸出起升、開閉控制信號的可編程控制器8；分別將所述可編程控制器8輸出的起升、開閉控制信號進行放大的起升繼電器9和開閉繼電器10；分別受所述兩個繼電器9、10控制，並分別控制所述起升電機2和開閉電機3運行的起升接觸器11和開閉接觸器12；分別與所述起升電機2和所述開閉電機3轉子繞組串接，其阻值可變，用於調節所述起升電機2和所述開閉電機3轉矩的起升電機電阻13和開閉電機電阻14；受所述可編程控制器8控制，分別控制所述起升電機電阻13和所述開閉電機電阻14阻值變化的起升轉子短接接觸器15和開閉轉子短接接觸器16；當所述控制手柄1置於1檔位時，所述可編程控制器8發出下降指令，通過所述兩個繼電器9、10和兩個接觸器11、12，使所述起升電機2和開閉電機3同時得電，並通過所述兩個轉子短接接觸器15、16使所述兩組電機電阻13、14順序短接，所述起升電機2和開閉電機3同步運行，完成抓斗下降；當所述控制手柄1置於2檔位時，所述可編程控制器8發出上升指令，通過所述兩個繼電器9、10和兩個接觸器11、12，使所述起升電機2和開閉電機3同時得電，並通過所述兩個轉子短接接觸器15、16使所述兩組電機電阻13、14順序短接，所述起升電機2和所述開閉電機3同步運行，完成抓斗上升；當所述控制手柄1置於3檔位時，所述可編程控制器8發出閉合抓斗指令，通過所述開閉繼電器10和所述開閉接觸器12，使所述開閉電機3正向得電，並通過所述開閉轉子短接接觸器16使所述起升電機電阻14順序短接，所述開閉電機3中轉矩運行，完成抓斗閉合；當所述控制手柄1置於4檔位時，所述可編程控制器8發出打開抓斗指令，通過所述開閉繼電器10和所述開閉接觸器12，使所述開閉電機3反向得電，並通過所述開閉轉子短接接觸器16使所述開閉電機電阻14順序短接，當抓斗開度達到最大，而所述控制手柄1仍置於4檔位時，所述開閉轉角編碼器5將檢測到的轉角信號經所述開閉轉角積分器7送入所述可編程控制器8運算和比較，所述可編程控制器8控制所述開閉電機3停轉，完成抓斗打開；當所述控制手柄1置於5檔位時，所述可編程控制器8發出自動沉爪指令，通過所述起升繼電器9和所述起升接觸器11以及所述起升轉子短接接觸器15和所述起升電機電阻13，使所述起升電機2低力矩反向運行，使抓斗依靠自身重力下降沉入物料，並拉緊升降鋼絲繩不鬆弛；並通過所述開閉繼電器10和所述開閉接觸器12以及所述開閉轉子短接接觸器16和所述開閉電機電阻14，使所述開閉電機3帶動抓斗高速閉合；當抓斗即將閉合時，所述可編程控制器8發出減速指令，通過所述開閉轉子短接接觸器16和所述開閉電機電阻14使所述開閉電機3減速，使抓斗平穩閉合；所述開閉轉角編碼器5採集到抓斗閉合信號後，經所述開閉轉角積分器7送入所述可編程控制器8運算和比較，所述可編程控制器8發出提升指令，控制所述兩臺電機均衡負載高速運行，使抓斗提升；當所述控制手柄1置於6檔位時，所述可編程控制器8發出指令，控制所述兩電機2，3低力矩運行，對抓斗反向制動，所述起升電機2使抓斗依靠自身重力下降沉入物料，並拉緊升降鋼絲繩不鬆弛，抓斗不失速；所述開閉電機3使抓斗依靠自身重力張開到最大位置，同時又拉緊開閉鋼絲繩，完成抓斗在最大開度下慢速下降到料堆。
權利要求1.一種測角式單手柄抓斗控制系統，其特徵是它包括一個具有0-6共7個檔位的控制手柄[1]；分別安裝在抓斗起升電機[2]和開閉電機[3]轉軸上，或者它們所帶動的起升捲筒和開閉捲筒轉軸上，檢測其轉角的起升轉角編碼器[4]和開閉轉角編碼器[5]；分別將所述兩個轉角編碼器[4、5]的輸出轉換為轉角信號的起升轉角積分器[6]和開閉轉角積分器[7]；接受、處理所述控制手柄[1]和所述兩個轉角積分器[6、7]傳來的信號，並按預定程序輸出起升、開閉控制信號的可編程控制器[8]；分別將所述可編程控制器[8]輸出的起升、開閉控制信號進行放大的起升繼電器[9]和開閉繼電器[10]；分別受所述兩個繼電器[9、10]控制，並分別控制所述起升電機[2]和開閉電機[3]運行的起升接觸器[11]和開閉接觸器[12]；分別與所述起升電機[2]和所述開閉電機[3]轉子繞組串接，其阻值可變，用於調節所述起升電機[2]和所述開閉電機[3]轉矩的起升電機電阻[13]和開閉電機電阻[14]；受所述可編程控制器[8]控制，分別控制所述起升電機電阻[13]和所述開閉電機電阻[14]阻值變化的起升轉子短接接觸器[15]和開閉轉子短接接觸器[16]；當所述控制手柄[1]置於1檔位時，所述可編程控制器[8]發出下降指令，通過所述兩個繼電器[9、10]和兩個接觸器[11、12]，使所述起升電機[2]和開閉電機[3]同時得電，並通過所述兩個轉子短接接觸器[15、16]使所述兩組電機電阻[13、14]順序短接，所述起升電機[2]和開閉電機[3]同步運行，完成抓斗下降；當所述控制手柄[1]置於2檔位時，所述可編程控制器[8]發出上升指令，通過所述兩個繼電器[9、10]和兩個接觸器[11、12]，使所述起升電機[2]和開閉電機[3]同時得電，並通過所述兩個轉子短接接觸器[15、16]使所述兩組電機電阻[13、14]順序短接，所述起升電機[2]和所述開閉電機[3]同步運行，完成抓斗上升；當所述控制手柄[1]置於3檔位時，所述可編程控制器[8]發出閉合抓斗指令，通過所述開閉繼電器[10]和所述開閉接觸器[12]，使所述開閉電機[3]正向得電，並通過所述開閉轉子短接接觸器[16]使所述起升電機電阻[14]順序短接，所述開閉電機[3]中轉矩運行，完成抓斗閉合；當所述控制手柄[1]置於4檔位時，所述可編程控制器[8]發出打開抓斗指令，通過所述開閉繼電器[10]和所述開閉接觸器[12]，使所述開閉電機[3]反向得電，並通過所述開閉轉子短接接觸器[16]使所述開閉電機電阻[14]順序短接，當抓斗開度達到最大，而所述控制手柄[1]仍置於4檔位時，所述開閉轉角編碼器[5]將檢測到的轉角信號經所述開閉轉角積分器[7]送入所述可編程控制器[8]運算和比較，所述可編程控制器[8]控制所述開閉電機[3]停轉，完成抓斗打開；當所述控制手柄[1]置於5檔位時，所述可編程控制器[8]發出自動沉爪指令，通過所述起升繼電器[9]和所述起升接觸器[11]以及所述起升轉子短接接觸器[15]和所述起升電機電阻[13]，使所述起升電機[2]低力矩反向運行，使抓斗依靠自身重力下降沉入物料，並拉緊升降鋼絲繩不鬆弛；並通過所述開閉繼電器[10]和所述開閉接觸器[12]以及所述開閉轉子短接接觸器[16]和所述開閉電機電阻[14]，使所述開閉電機[3]帶動抓斗高速閉合；當抓斗即將閉合時，所述可編程控制器[8]發出減速指令，通過所述開閉轉子短接接觸器[16]和所述開閉電機電阻[14]使所述開閉電機[3]減速，使抓斗平穩閉合；所述開閉轉角編碼器[5]採集到抓斗閉合信號後，經所述開閉轉角積分器[7]送入所述可編程控制器[8]運算和比較，所述可編程控制器[8]發出提升指令，控制所述兩臺電機均衡負載高速運行，使抓斗提升；當所述控制手柄[1]置於6檔位時，所述可編程控制器[8]發出指令，控制所述兩電機[2，3]低力矩運行，對抓斗反向制動，所述起升電機[2]使抓斗依靠自身重力下降沉入物料，並拉緊升降鋼絲繩不鬆弛，抓斗不失速；所述開閉電機[3]使抓斗依靠自身重力張開到最大位置，同時又拉緊開閉鋼絲繩，完成抓斗在最大開度下慢速下降到料堆。
專利摘要本實用新型屬於一種抓斗配套設備，特別涉及一種抓斗控制系統。它包括控制手柄[1]；起升轉角編碼器[4]和開閉轉角編碼器[5]；起升轉角積分器[6]和開閉轉角積分器[7]；可編程控制器[8]；起升繼電器[9]和開閉繼電器[10]；起升接觸器[11]和開閉接觸器[12]；起升電機電阻[13]和開閉電機電阻[14]；起升轉子短接接觸器[15]和開閉轉子短接接觸器[16]；本實用新型將抓斗的各種正確操作程序預先設置在可編程控制器中，既有效地降低了司機操作難度，又消除了操作錯誤所產生的機械故障，並提高了滿鬥率和生產效率。
文檔編號B66C13/22GK2743316SQ20042011784
公開日2005年11月30日 申請日期2004年10月26日 優先權日2004年10月26日
發明者湯保昌, 趙建國 申請人:湯保昌, 趙建國