一種超起同步檢測裝置及控制方法及包括該裝置的起重機的製作方法
2023-10-06 00:13:59
專利名稱：一種超起同步檢測裝置及控制方法及包括該裝置的起重機的製作方法
技術領域：
本發明涉及同步檢測技術領域，尤其涉及一種超起同步檢測裝置及控制方法及包括該裝置的起重機。
背景技術：
隨著履帶起重機起重量的不斷增加，單臂架的履帶起重機已經逐漸無法滿足使用需求。目前，雙臂架結構在超大噸位履帶起重機中得到了廣泛應用，雙臂架的應用也必然要求左右臂架超起雙卷揚能夠實現較好的同步控制，因為超起雙卷揚如果不同步，將會造成超起變幅或者吊載所用雙滑輪組的不平衡，從而給臂架系統帶來側載，造成安全隱患。中國專利CN 201105950Y公開了一種起重機雙卷揚單鉤的控制同步裝置，包括左引導滑輪和右引導滑輪，左引導滑輪外側固定設有左感應盤，左電檢測開關與左感應盤對應設置，右引導滑輪外側固定設有右感應盤，右電檢測開關與右感應盤對應設置，左電檢測開關和右電檢測開關與自動控制系統電連接。該技術方案主要應用於通過兩個滑輪組來提升同一個吊鉤的情形，未涉及雙臂架，且用於調整卷揚轉速的輸入變量只包含兩個滑輪組上鋼絲繩長度的差值，測量精度低。
發明內容
針對上述存在的問題，本發明的目的是提供一種超起同步檢測裝置及控制方法， 測量精度高，保證了超起同步控制的安全性，使操作更加直觀、方便、可靠。本發明的另一個目的是提供一種包括上述檢測裝置的起重機。本發明的目的是通過下述技術方案實現的
一種超起同步檢測裝置，其中，包括第一檢測裝置，第二檢測裝置和第三檢測裝置，其
中
所述第一檢測裝置用於檢測每一個超起卷揚的出繩長度差值； 所述第二檢測裝置用於檢測超起同步繩繩頭的偏移距離； 所述第三檢測裝置位於所述超起同步繩中間，用於檢測超起雙卷揚的轉動快慢； 還包括控制器和泵比例電磁閥，所述第一檢測裝置、所述控制器、所述泵比例電磁閥、 超起變幅主泵、超起變幅馬達、超起變幅卷揚依次連接形成閉環控制，所述第二檢測裝置、 所述控制器、所述泵比例電磁閥、超起變幅主泵、超起變幅馬達、超起變幅卷揚依次連接形成閉環控制。上述超起同步檢測裝置，其中，所述第一檢測裝置為兩個超起卷揚編碼器，所述超起卷揚編碼器與超起卷揚捲筒同軸連接。上述超起同步檢測裝置，其中，所述第二檢測裝置為位移傳感器。上述超起同步檢測裝置，其中，所述第三檢測裝置為遊標尺。上述超起同步檢測裝置，其中，所述遊標尺上設有與同步鋼絲繩中點同步移動的遊標指針。
上述超起同步檢測裝置，其中，所述控制器為PID調節器。本發明另外公開了一種如上述的超起同步檢測裝置的檢測方法，其中，包括整機安裝檢測方式和整機工作檢測方式，其中
所述整機安裝檢測方式包括下列步驟
通過第一檢測裝置檢測兩個超起變幅卷揚出繩長度的差值，此差值記為Δ ε ； 將此差值Δ ε反饋到控制器中，通過控制器進行邏輯處理，將處理結果Ipl和Ιρ2分別用於調節超起變幅I主泵比例閥開度Kpl和超起變幅II主泵比例閥開度Κρ2 ；
通過Kpl和Κρ2分別進行調節超起變幅I主泵排量Lpl和超起變幅II主泵排量Lp2 ； 通過Lpl和Lp2分別進行調節超起變幅I馬達轉速Nml和超起變幅II馬達轉速Nm2 ； 通過Nml和Nm2分別進行調節超起變幅I卷揚出繩長度Ll和超起變幅II卷揚出繩長度L2之間的差值，達到超起變幅同步控制需求； 所述整機工作檢測方式包括下列步驟
通過牽引機構引導第二檢測裝置的繩頭和超起同步繩繩頭同步移動，然後通過第二檢測裝置拉繩長度大小來檢測同步繩頭偏離理想位置的距離和方向，進而判斷超起變幅卷揚 I和超起變幅卷揚II卷揚出繩長度差值，記為Δ L ；
將此差值Δ L通過超起變幅位移傳感器反饋到控制器中，將處理結果Ipl和Ιρ2分別用於調節超起變幅I主泵比例閥開度Kpl和超起變幅II主泵比例閥開度Κρ2 ；
通過Kpl和Κρ2分別進行調節超起變幅I主泵排量Lpl和超起變幅II主泵排量Lp2 ； 通過Lpl和Lp2分別進行調節超起變幅I馬達轉速Nml和超起變幅II馬達轉速Nm2 ； 通過Nml和Nm2分別進行調節超起變幅I卷揚出繩長度Ll和超起變幅II卷揚出繩長度L2之間的差值Δ L，達到超起變幅同步控制需求。 上述超起同步檢測方法，其中，所述第一檢測裝置為兩個超起卷揚編碼器，所述超起卷揚編碼器與超起卷揚捲筒同軸連接。上述超起同步檢測方法，其中，所述第二檢測裝置為位移傳感器。上述超起同步檢測方法，其中，所述第三檢測裝置為遊標尺。上述超起同步檢測方法，其中，所述遊標尺上設有與同步鋼絲繩中點同步移動的遊標指針。上述超起同步檢測方法，其中，所述控制器為PID調節器。本發明還公開了一種起重機，包括超起卷揚，超起桅杆，其中，還包括如上述任意一項所述的超起同步檢測裝置，所述第一檢測裝置與所述超起卷揚捲筒同軸連接，所述第二檢測裝置安裝在所述超起桅杆上，所述第三檢測裝置位於所述超起桅杆的下節臂連接節處。與已有技術相比，本發明的有益效果在於
超起變幅I卷揚和超起變幅II卷揚協調控制主臂的上升和下放，機械結構上，採用一根同步鋼絲繩將從兩個卷揚繞出的鋼絲繩連接成一體，兩個滑輪組在受力狀態下將始終保持平衡。在整機安裝模式採用第一套檢測裝置和控制方法，在整機工作模式下，採用第二和三套檢測裝置及控制方法相結合，進而提高了卷揚使用的安全性、穩定性和可靠性。
圖1是本發明超起同步檢測方法中的整機安裝檢測方式相對應的超起同步控制方法的流程示意圖2是本發明超起同步檢測方法中的整機工作檢測方式相對應的超起同步控制方法的流程示意圖3是本發明超起同步檢測方法中的遊標尺的界面示意圖。
具體實施例方式下面結合原理圖和具體操作實施例對本發明作進一步說明。本發明採用三套檢測裝置和控制方法，進而提高了超起同步控制的可靠性和穩定性，具體實施方式
如下
包括第一檢測裝置，第二檢測裝置和第三檢測裝置，其中第一檢測裝置用於檢測每一個超起卷揚的出繩長度差值，第二檢測裝置用於檢測超起同步繩繩頭的偏移距離，第三檢測裝置位於超起同步繩中間，用於檢測超起雙卷揚的轉動快慢。還包括控制器和泵比例電磁閥，第一檢測裝置、控制器、泵比例電磁閥、超起變幅主泵、超起變幅馬達、超起變幅卷揚依次連接形成閉環控制，第二檢測裝置、控制器、泵比例電磁閥、超起變幅主泵、超起變幅馬達、超起變幅卷揚依次連接形成閉環控制。 具體地，第一檢測裝置為兩個超起卷揚編碼器，進一步為兩個絕對式編碼器，第二檢測裝置為位移傳感器，第三檢測裝置為遊標尺，遊標尺上設有與同步鋼絲繩中點同步移動的遊標指針。超起同步檢測方法包括整機安裝檢測方式和整機工作檢測方式
如圖1所示，在整機安裝檢測方式中，是將兩個絕對式編碼器安裝在超起卷揚捲筒上， 與超起卷揚捲筒同軸連接，通過絕對式編碼器檢測兩個超起變幅卷揚出繩長度的差值，此差值記為Δ ε，其對應的控制方法是將此差值Δ ε反饋到控制器中，控制器為PID調節器， 即通過PID控制器(PID調節器)邏輯處理，將處理結果Ipl和Ιρ2分別反饋調節超起變幅 I主泵比例閥開度Kpl和超起變幅II主泵比例閥開度Κρ2 ；通過Kpl和Κρ2進行調節超起變幅I主泵排量Lpl和超起變幅II主泵排量Lp2，然後間接調節超起變幅I馬達轉速Nml和超起變幅II馬達轉速Nm2，最終調節超起變幅I卷揚出繩長度Ll和超起變幅II卷揚出繩長度L2之間的差值，達到超起變幅同步控制需求，該檢測裝置和控制方法對應的超起同步控制結構圖如圖1所示。整機工作檢測方式中，是將一個位移傳感器安裝在起重機的超起桅杆上，位移傳感器的拉繩繩頭鎖死在同步繩頭上，通過牽引機構引導位移傳感器的繩頭和超起同步繩繩頭同步移動，然後通過位移傳感器拉繩長度大小來檢測同步繩頭偏離理想位置的距離和方向，進而判斷超起變幅卷揚I和超起變幅卷揚II卷揚出繩長度差值，記為Δ L0對應的控制方法是將此差值Δ L通過超起變幅位移傳感器反饋到PID控制器中，將處理結果Ipl和Ιρ2 分別反饋調節超起變幅I主泵比例閥開度Kpl和超起變幅II主泵比例閥開度Κρ2，通過Kpl 和Κρ2進行調節超起變幅I主泵排量Lpl和超起變幅II主泵排量Lp2，然後間接調節超起變幅I馬達轉速Nml和超起變幅II馬達轉速Nm2，最終調節超起變幅I卷揚出繩長度Ll和超起變幅II卷揚出繩長度L2之間的差值Δ L，達到超起變幅同步控制需求，該控制方法對應的超起同步控制結構圖如圖2所示；第三檢測裝置是在超起變幅同步鋼絲繩穿繞處，即超起桅杆的下節臂連接節處，加裝一個遊標尺和一套監視系統，遊標尺中有與同步鋼絲繩中點同步移動的遊標指針，遊標尺的兩端塗有紅色標識A和紅色標識B，如圖3所示，紅色標識之間區域意味著在超起變幅I 和超起變幅II同步操控動作中，不允許遊標指針跑出兩個紅色標識區域之外。如果遊標指針跑出紅色標識A、B之外，則超起變幅不同步，此時，必須通過操作超起變幅I或超起變幅 II將遊標指針移動到紅色標識中間位置，才可以繼續進行超起變幅同步操作；如果遊標指針仍在紅色標識A、B之間移動，則認為達到超起變幅同步控制需求，可以持續操作超起變幅同步動作。在整機工作模式下，採用第二和三套檢測裝置及控制方法相結合，進而提高了卷揚使用的安全性、穩定性和可靠性。本發明還公開了一種包括上述超起檢測裝置的起重機，其他部分並未繪製，由於本起重機中的超起檢測裝置與現有技術存在差別，本領域技術人員可結合現有技術掌握包括上述超起檢測裝置的起重機的其他部分結構，在此不予贅述。綜上，本發明超起同步檢測裝置及控制方法及包括該裝置的起重機提高了卷揚使用的安全性、穩定性和可靠性，使操作更加直觀、方便、可靠。以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述，但本發明並不限制於以上描述的具體實施例，其只是作為範例。對於本領域技術人員而言，任何對本發明進行的等同修改和替代也都在本發明的範疇之中。因此，在不脫離本發明的精神和範圍下所作出的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的範圍內。
權利要求
1.一種超起同步檢測裝置，其特徵在於，包括第一檢測裝置，第二檢測裝置和第三檢測裝置，其中所述第一檢測裝置用於檢測每一個超起卷揚的出繩長度差值； 所述第二檢測裝置用於檢測超起同步繩繩頭的偏移距離； 所述第三檢測裝置位於所述超起同步繩中間，用於檢測超起雙卷揚的轉動快慢； 還包括控制器和泵比例電磁閥，所述第一檢測裝置、所述控制器、所述泵比例電磁閥、 超起變幅主泵、超起變幅馬達、超起變幅卷揚依次連接形成閉環控制，所述第二檢測裝置、 所述控制器、所述泵比例電磁閥、超起變幅主泵、超起變幅馬達、超起變幅卷揚依次連接形成閉環控制。
2.根據權利要求1所述的超起同步檢測裝置，其特徵在於，所述第一檢測裝置為兩個超起卷揚編碼器，所述超起卷揚編碼器與超起卷揚捲筒同軸連接。
3.根據權利要求1所述的超起同步檢測裝置，其特徵在於，所述第二檢測裝置為位移傳感器。
4.根據權利要求1所述的超起同步檢測裝置，其特徵在於，所述第三檢測裝置為遊標尺。
5.根據權利要求4所述的超起同步檢測裝置，其特徵在於，所述遊標尺上設有與同步鋼絲繩中點同步移動的遊標指針。
6.根據權利要求1至5中任意一項所述的超起同步檢測裝置，其特徵在於，所述控制器為PID調節器。
7.—種如權利要求1至6中任意一項所述的超起同步檢測裝置的檢測方法，其特徵在於，包括整機安裝檢測方式和整機工作檢測方式，其中所述整機安裝檢測方式包括下列步驟通過第一檢測裝置檢測兩個超起變幅卷揚出繩長度的差值，此差值記為Δ ε ； 將此差值Δ ε反饋到控制器中，通過控制器進行邏輯處理，將處理結果Ipl和Ιρ2分別用於調節超起變幅I主泵比例閥開度Kpl和超起變幅II主泵比例閥開度Κρ2 ；通過Kpl和Κρ2分別進行調節超起變幅I主泵排量Lpl和超起變幅II主泵排量Lp2 ； 通過Lpl和Lp2分別進行調節超起變幅I馬達轉速Nml和超起變幅II馬達轉速Nm2 ； 通過Nml和Nm2分別進行調節超起變幅I卷揚出繩長度Ll和超起變幅II卷揚出繩長度L2之間的差值，達到超起變幅同步控制需求； 所述整機工作檢測方式包括下列步驟通過牽引機構引導第二檢測裝置的繩頭和超起同步繩繩頭同步移動，然後通過第二檢測裝置拉繩長度大小來檢測同步繩頭偏離理想位置的距離和方向，進而判斷超起變幅卷揚 I和超起變幅卷揚II卷揚出繩長度差值，記為Δ L ；將此差值Δ L通過超起變幅位移傳感器反饋到控制器中，將處理結果Ipl和Ιρ2分別用於調節超起變幅I主泵比例閥開度Kpl和超起變幅II主泵比例閥開度Κρ2 ；通過Kpl和Κρ2分別進行調節超起變幅I主泵排量Lpl和超起變幅II主泵排量Lp2 ； 通過Lpl和Lp2分別進行調節超起變幅I馬達轉速Nml和超起變幅II馬達轉速Nm2 ； 通過Nml和Nm2分別進行調節超起變幅I卷揚出繩長度Ll和超起變幅II卷揚出繩長度L2之間的差值Δ L，達到超起變幅同步控制需求。
8.根據權利要求7所述的超起同步檢測方法，其特徵在於，所述第一檢測裝置為兩個超起卷揚編碼器，所述超起卷揚編碼器與超起卷揚捲筒同軸連接。
9.根據權利要求7所述的超起同步檢測方法，其特徵在於，所述第二檢測裝置為位移傳感器。
10.根據權利要求7所述的超起同步檢測方法，其特徵在於，所述第三檢測裝置為遊標尺。
11.根據權利要求10所述的超起同步檢測方法，其特徵在於，所述遊標尺上設有與同步鋼絲繩中點同步移動的遊標指針。
12.根據權利要求7所述的超起同步檢測方法，其特徵在於，所述控制器為PID調節器。
13.一種起重機，包括超起卷揚，超起桅杆，其特徵在於，還包括如上述權利要求1至6 中任意一項所述的超起同步檢測裝置，所述第一檢測裝置與所述超起卷揚捲筒同軸連接， 所述第二檢測裝置安裝在所述超起桅杆上，所述第三檢測裝置位於所述超起桅杆的下節臂連接節處。
全文摘要
本發明公開了一種超起同步檢測裝置及控制方法及包括該裝置的起重機，超起變幅Ⅰ卷揚和超起變幅Ⅱ卷揚協調控制主臂的上升和下放，機械結構上，採用一根同步鋼絲繩將從兩個卷揚繞出的鋼絲繩連接成一體，兩個滑輪組在受力狀態下將始終保持平衡。在整機安裝模式採用第一套檢測裝置和控制方法，在整機工作模式下，採用第二和三套檢測裝置及控制方法相結合，進而提高了卷揚使用的安全性、穩定性和可靠性。
文檔編號B66C13/16GK102515024SQ20111033290
公開日2012年6月27日 申請日期2011年10月28日 優先權日2011年10月28日
發明者劉響, 劉正華, 徐雲, 謝軍 申請人:上海三一科技有限公司