起升開閉機(jī)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)起升開閉機(jī)構(gòu)負(fù)載均衡的方法、系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于卸船機(jī)、起重機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種起升開閉機(jī)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)起升開閉機(jī)構(gòu)負(fù)載均衡的方法、系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了保證卸船機(jī)的抓斗在運(yùn)行過程中不開斗，不撒料，需對(duì)與抓斗連接的繩做負(fù)載均衡控制。
[0003]目前國內(nèi)使用的卸船機(jī)主要是機(jī)械差動(dòng)形式的卸船機(jī)，包括起升開閉機(jī)構(gòu)，所述起升開閉機(jī)構(gòu)具有一個(gè)開閉電機(jī)和一個(gè)起升電機(jī)，所述開閉電機(jī)的輸出軸連接一個(gè)行星差動(dòng)齒輪減速箱，所述行星差動(dòng)齒輪減速箱的兩個(gè)輸出端的轉(zhuǎn)速相同，分別連接左旋開閉卷筒和右旋開閉卷筒，所述開閉電機(jī)通過所述行星差動(dòng)齒輪減速箱帶動(dòng)左旋開閉卷筒和右旋開閉卷筒同步運(yùn)動(dòng)，即纏繞在兩個(gè)開閉卷筒上的兩根開閉繩以相等的速度運(yùn)動(dòng)；所述起升電機(jī)的輸出軸同樣連接一個(gè)行星差動(dòng)齒輪減速箱，所述行星差動(dòng)齒輪減速箱的兩個(gè)輸出端的轉(zhuǎn)速相同，分別連接左旋起升卷筒和右旋起升卷筒，所述起升電機(jī)通過所述行星差動(dòng)齒輪減速箱帶動(dòng)兩個(gè)所述起升卷筒同步運(yùn)動(dòng)，即纏繞在兩個(gè)所述起升卷筒上的兩根起升繩以相等的速度運(yùn)動(dòng)。這種形式的卸船機(jī)，先通過檢測(cè)起升、開閉電機(jī)的力矩，再將檢測(cè)到的力矩反饋給控制系統(tǒng)，最后通過控制系統(tǒng)的調(diào)整來調(diào)節(jié)繩的速度進(jìn)而實(shí)現(xiàn)起升開閉機(jī)構(gòu)的負(fù)載均衡。因?yàn)闄C(jī)械差動(dòng)形式卸船機(jī)的起升及開閉電機(jī)一般都是單臺(tái)電機(jī)，即一個(gè)開閉電機(jī)可以同時(shí)控制兩個(gè)開閉繩的運(yùn)動(dòng)，一個(gè)起升電機(jī)可以同時(shí)控制兩個(gè)起升繩的運(yùn)動(dòng)，所以通過這種檢測(cè)方式可以實(shí)現(xiàn)起升開閉機(jī)構(gòu)的負(fù)載均衡。
[0004]新一代的四卷筒卸船機(jī)，有四臺(tái)電機(jī)，每個(gè)電機(jī)分別連接一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)減速箱，每個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)減速箱連接一個(gè)纏繞有繩的卷筒，即每根繩分別受一臺(tái)電機(jī)控制，每根繩的運(yùn)動(dòng)都是獨(dú)立的，而抓斗的運(yùn)動(dòng)是由四根所述獨(dú)立的繩的復(fù)合運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，所以如果仍然采用現(xiàn)有的上述通過檢測(cè)電機(jī)力矩來間接獲得起升開閉機(jī)構(gòu)的負(fù)載均衡的方式，將導(dǎo)致檢測(cè)精度不足，檢測(cè)及反饋速度較慢，從而無法很好的保證起升開閉機(jī)構(gòu)的負(fù)載均衡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有的通過檢測(cè)電機(jī)力矩的方式來實(shí)現(xiàn)起升開閉機(jī)構(gòu)的負(fù)載均衡的方法檢測(cè)精度不足，檢測(cè)及反饋速度較慢，無法很好的保證起升開閉機(jī)構(gòu)的負(fù)載均衡，從而提供一種檢測(cè)精度高，檢測(cè)及反饋速度快，能夠很好的實(shí)現(xiàn)起升開閉機(jī)構(gòu)的負(fù)載均衡的方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種控制起升開閉機(jī)構(gòu)負(fù)載均衡的方法，包括如下步驟:
根據(jù)起升繩和開閉繩的實(shí)時(shí)拉力相關(guān)值分別計(jì)算得出兩根起升繩的實(shí)時(shí)負(fù)載值的差值的絕對(duì)值B1、兩根開閉繩的實(shí)時(shí)負(fù)載值的差值的絕對(duì)值B2、位于前側(cè)的起升繩和開閉繩的實(shí)時(shí)負(fù)載值的差值的絕對(duì)值B3、位于后側(cè)的起升繩和開閉繩的實(shí)時(shí)負(fù)載值的差值的絕對(duì)值B4 ；
將差值的絕對(duì)值B1、B2、B3、B4分別與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較；
在差值的絕對(duì)值B1、B2、B3以及B4中的至少一個(gè)大于相應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值時(shí)，根據(jù)大于預(yù)設(shè)閾值的差值的絕對(duì)值來輸出控制指令，該控制指令用于調(diào)整與該差值的絕對(duì)值相關(guān)的兩個(gè)繩中負(fù)載值較大的繩對(duì)應(yīng)的電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0007]本發(fā)明所述的控制起升開閉機(jī)構(gòu)負(fù)載均衡的方法中，所述預(yù)設(shè)閾值為四個(gè)，分別為MU M2, M3和M4，將BI與Ml比較、B2與M2比較、B3與M3比較、B4與M4比較；在差值的絕對(duì)值B1、B2、B3以及B4中的至少一個(gè)大于與其比較的預(yù)設(shè)閾值時(shí)，根據(jù)大于預(yù)設(shè)閾值的差值的絕對(duì)值來輸出控制指令。
[0008]本發(fā)明所述的控制起升開閉機(jī)構(gòu)負(fù)載均衡的方法中，所述根據(jù)大于預(yù)設(shè)閾值的差值的絕對(duì)值來輸出控制指令，包括:
先根據(jù)大于所述預(yù)設(shè)閾值的差值的絕對(duì)值計(jì)算得出速度疊加值；
再根據(jù)速度疊加值輸出所述控制指令。
[0009]本發(fā)明的一種控制起升開閉機(jī)構(gòu)負(fù)載均衡的系統(tǒng)，包括
計(jì)算單元:用于根據(jù)起升繩和開閉繩的實(shí)時(shí)拉力相關(guān)值分別計(jì)算得出兩根起升繩的實(shí)時(shí)負(fù)載值的差值的絕對(duì)值B1、兩根開閉繩的實(shí)時(shí)負(fù)載值的差值的絕對(duì)值B2、位于前側(cè)的起升繩和開閉繩的實(shí)時(shí)負(fù)載值的差值的絕對(duì)值B3、位于后側(cè)的起升繩和開閉繩的實(shí)時(shí)負(fù)載值的差值的絕對(duì)值B4;
比較單元:用于將差值的絕對(duì)值B1、B2、B3、B4分別與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較；
執(zhí)行單元:用于在差值的絕對(duì)值B1、B2、B3以及B4中的至少一個(gè)大于相應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值時(shí)，根據(jù)大于預(yù)設(shè)閾值的差值的絕對(duì)值來輸出控制指令，該控制指令用于調(diào)整與該差值的絕對(duì)值相關(guān)的兩個(gè)繩中負(fù)載值較大的繩對(duì)應(yīng)的電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0010]本發(fā)明所述的控制起升開閉機(jī)構(gòu)負(fù)載均衡的系統(tǒng)中，所述執(zhí)行單元包括:
第一執(zhí)行子單元，根據(jù)大于所述預(yù)設(shè)閾值的差值的絕對(duì)值計(jì)算得出速度疊加值；
第二執(zhí)行子單元，根據(jù)速度疊加值來輸出所述控制指令。
[0011]本發(fā)明所述的控制起升開閉機(jī)構(gòu)負(fù)載均衡的系統(tǒng)中，預(yù)設(shè)閾值為四個(gè)，分別為M1、M2、M3和M4，將BI與Ml比較、B2與M2比較、B3與M3比較、B4與M4比較；在差值的絕對(duì)值B1、B2、B3以及B4中的某一個(gè)或者某幾個(gè)大于與其比較的預(yù)設(shè)閾值時(shí)，根據(jù)大于預(yù)設(shè)閾值的差值的絕對(duì)值來輸出控制指令，該控制指令用于調(diào)整與該差值的絕對(duì)值相關(guān)的兩個(gè)繩中負(fù)載值較大的繩對(duì)應(yīng)的電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0012]一種用于控制起升開閉機(jī)構(gòu)負(fù)載均衡的系統(tǒng)，包括
多個(gè)重量傳感器，用于分別檢測(cè)起升開閉機(jī)構(gòu)的每一個(gè)起升繩和每一個(gè)開閉繩的實(shí)時(shí)拉力相關(guān)值；
處理器，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)拉力相關(guān)值得到兩根起升繩的實(shí)時(shí)負(fù)載值的差值的絕對(duì)值B1、兩根開閉繩的實(shí)時(shí)負(fù)載值的差值的絕對(duì)值B2、位于前側(cè)的起升繩和開閉繩的實(shí)時(shí)負(fù)載值的差值的絕對(duì)值B3、位于后側(cè)的起升繩和開閉繩的實(shí)時(shí)負(fù)載值的差值的絕對(duì)值B4;并將差值的絕對(duì)值B1、B2、B3、B4分別與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，在差值的絕對(duì)值B1、B2、B3以及B4中的至少一個(gè)大于相應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值時(shí)，根據(jù)大于預(yù)設(shè)閾值的差值的絕對(duì)值來輸出控制指令，該控制指令用于調(diào)整與該差值的絕對(duì)值相關(guān)的兩個(gè)繩中負(fù)載值較大的繩對(duì)應(yīng)的電機(jī)的轉(zhuǎn)速；
變頻器，用于根據(jù)控制指令來調(diào)整與大于預(yù)設(shè)閾值的差值的絕對(duì)值相關(guān)的兩個(gè)繩中負(fù)載值較大的繩對(duì)應(yīng)的電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0013]本發(fā)明所述的用于控制起升開閉機(jī)構(gòu)負(fù)載均衡的系統(tǒng)中，所述處理器還用于在差值的絕對(duì)值B1、B2、B3以及B4中的某一個(gè)或者某幾個(gè)大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，根據(jù)大于所述預(yù)設(shè)閾值的差值的絕對(duì)值計(jì)算得出速度疊加值；所述變頻器用于根據(jù)速度疊加值來調(diào)整與該差值的絕對(duì)值相關(guān)的兩個(gè)繩中負(fù)載值較大的繩對(duì)應(yīng)的電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0014]本發(fā)明的一種起升開閉機(jī)構(gòu)，包括:
起升電機(jī)，至少為一個(gè)，用于提供起升動(dòng)力；
起升卷筒，至少為兩個(gè)，受起升電機(jī)驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)；
起升繩，至少為相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)，一端連接在起升卷筒上，另一端用于與抓斗連接，在起升卷筒的作用下能夠進(jìn)行升降動(dòng)作；
起升改向滑輪組，用于為起升繩改向以使起升繩豎直伸出；
開閉電機(jī)，至少為一個(gè)，用于提供開閉動(dòng)力；
開閉卷筒，至少為兩個(gè)，受開閉電機(jī)驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)；
開閉繩，至少為相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)，一端連接在開閉卷筒上，另一端用于與抓斗連接，在開閉卷筒的作用下能夠進(jìn)行開閉動(dòng)作；
開閉改向滑輪組，用于為開閉繩改向以使開閉繩豎直伸出；以及上述的用于控制起升開閉機(jī)構(gòu)負(fù)載均衡的系統(tǒng)。
[0015]本發(fā)明所述的起升開閉機(jī)構(gòu)，
所述起升改向滑輪組包括
起升水平改向滑輪組，用于為起升繩進(jìn)行水平改向；
起升豎直改向滑輪組，用于為起升繩進(jìn)行豎直改向；
用于檢測(cè)起升繩拉力的重量傳感器設(shè)置在起升水平改向滑輪組上；
所述開閉改向滑輪組包括
開閉水平改向滑