專利名稱：一種節(jié)能型輪胎吊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于起重設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種具有節(jié)約燃油技術(shù)的經(jīng)濟(jì)節(jié)能型輪胎吊。
背景技術(shù)：
目前，輪胎式龍門起重機(jī)(又稱輪胎吊)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在港口碼頭的集裝箱裝卸作業(yè)中。在輪胎吊的生產(chǎn)運(yùn)行過程中，燃油消耗量大的問題一直都是制約港口盈利提高的一個(gè)重要因素。因此，如何減少輪胎吊等港機(jī)設(shè)備的燃油消耗，一直是一個(gè)難點(diǎn)。輪胎吊受生產(chǎn)調(diào)度安排及場(chǎng)區(qū)規(guī)模等因素的影響，很多時(shí)候會(huì)處于待機(jī)狀態(tài)，即不工作狀態(tài)，且維持待機(jī)狀態(tài)的時(shí)間每次大約需要1(Γ20分鐘，甚至更長(zhǎng)。在這段時(shí)間內(nèi)， 如果關(guān)閉發(fā)電機(jī)組，使輪胎吊斷電停機(jī)，直到輪胎吊恢復(fù)作業(yè)時(shí)，再重新啟動(dòng)投入運(yùn)行，雖然可以起到節(jié)約燃油，降低功耗的作用，但是頻繁的開關(guān)機(jī)會(huì)降低設(shè)備的使用壽命，而且啟動(dòng)后達(dá)到工作狀態(tài)需要的時(shí)間較長(zhǎng)，銜接不當(dāng)會(huì)降低裝卸效率，進(jìn)而影響裝卸作業(yè)的順利進(jìn)行。鑒于此，目前操作輪胎吊的司機(jī)在設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，通常的做法都是保持發(fā)電機(jī)組以額定速度運(yùn)轉(zhuǎn)，以便輪胎吊在恢復(fù)作業(yè)時(shí)可以立即投入運(yùn)行。而這種控制模式無疑會(huì)增加輪胎吊的油耗，使得運(yùn)行成本大大提升，不符合國(guó)家所倡導(dǎo)的綠色、低碳、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種節(jié)能型輪胎吊，以解決傳統(tǒng)輪胎吊在待機(jī)狀態(tài)下仍保持其發(fā)電機(jī)組以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，所導(dǎo)致的燃油消耗量大，能源浪費(fèi)嚴(yán)重的問題。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)—種節(jié)能型輪胎吊，在所述輪胎吊上安裝有為輪胎吊提供電力供應(yīng)的柴油發(fā)電機(jī)組，在所述柴油發(fā)電機(jī)組中設(shè)置有控制識(shí)別單元；所述控制識(shí)別單元連接速度切換模塊，接收速度切換模塊在輪胎吊進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí)輸出的怠速信號(hào)，進(jìn)而控制發(fā)電機(jī)以低于額定轉(zhuǎn)速的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)；在連接柴油發(fā)電機(jī)組的供電傳輸線路中連接有變頻電源，所述變頻電源對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在怠速狀態(tài)下輸出的交流電源進(jìn)行升頻、升壓處理，進(jìn)而生成輪胎吊待機(jī)運(yùn)行所需的交流供電電源，為待機(jī)運(yùn)行的用電負(fù)載供電。進(jìn)一步的，所述怠速為發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的最低轉(zhuǎn)速，以避免柴油發(fā)電機(jī)組在長(zhǎng)期怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中遭受損害。優(yōu)選的，所述變頻電源的交流供電電源輸出端一方面連接輪胎吊中的維修電源、加熱器、照明設(shè)備和空調(diào)，另一方面通過隔離變壓器連接輪胎吊中的控制系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的智能切換，將所述速度切換模塊連接全速/怠速切換開關(guān)，所述全速/怠速切換開關(guān)連接控制系統(tǒng)中的控制器，所述控制器連接司機(jī)室內(nèi)的操作臺(tái)，通過檢測(cè)操作臺(tái)在設(shè)定時(shí)間內(nèi)有無操作來生成相應(yīng)的調(diào)速指令控制所述全速/怠速切換開關(guān)切換。為了便于輪胎吊的司機(jī)對(duì)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制，在所述操作臺(tái)上還可以進(jìn)一步設(shè)置手動(dòng)調(diào)速開關(guān)，連接所述的控制器，所述控制器在手動(dòng)調(diào)速開關(guān)處于怠速狀態(tài)的期間內(nèi)，控制所述全速/怠速切換開關(guān)保持怠速狀態(tài)，由此，在輪胎吊長(zhǎng)期處于待機(jī)運(yùn)行時(shí)，可以防止司機(jī)誤操作，而使得發(fā)電機(jī)組頻繁在怠速、全速之間進(jìn)行切換。而當(dāng)需要控制輪胎吊正常運(yùn)行或者切換至智能調(diào)速模式時(shí)，可以將所述手動(dòng)調(diào)速開關(guān)切換至全速位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油發(fā)電組的智能控制。為了實(shí)現(xiàn)本地和遠(yuǎn)程兩種控制方式，優(yōu)選將所述全速/怠速切換開關(guān)連接柴油發(fā)電機(jī)組的控制屏，并行接收通過控制屏采集輸出的調(diào)速指令，進(jìn)而切換至全速狀態(tài)或者怠速狀態(tài)。為了在本地控制和遠(yuǎn)程控制之間實(shí)現(xiàn)投切，在所述輪胎吊上還設(shè)置有遠(yuǎn)程/本地切換開關(guān)，分別與所述的控制器和控制屏相連接。當(dāng)將所述遠(yuǎn)程/本地切換開關(guān)切換至遠(yuǎn)程狀態(tài)時(shí)，通過司機(jī)室的控制器控制所述全速/怠速切換開關(guān)的狀態(tài)；當(dāng)切換所述遠(yuǎn)程/本地切換開關(guān)至本地狀態(tài)時(shí)，通過柴油發(fā)電機(jī)組的控制屏控制所述全速/怠速切換開關(guān)的狀態(tài)。優(yōu)選的，所述全速/怠速切換開關(guān)優(yōu)選采用一個(gè)繼電器進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，將所述繼電器線圈的一端分別與所述的控制器和控制屏相連接，接收控制器或者控制屏輸出的調(diào)速指令，另一端接地；所述繼電器的活動(dòng)觸點(diǎn)連接所述的速度切換模塊，向速度切換模塊輸出
開關(guān)量信號(hào)。進(jìn)一步的，所述速度切換模塊為一顆2位電動(dòng)可調(diào)電位計(jì)，所述電位計(jì)根據(jù)接收到的開關(guān)量信號(hào)的不同生成不同的調(diào)速電壓輸出至所述的控制識(shí)別單元。優(yōu)選的，所述控制器優(yōu)選采用可編程邏輯控制器；通過所述變頻電源轉(zhuǎn)換輸出的交流供電電源為50Hz的220V交流供電電源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型的節(jié)能型輪胎吊通過控制柴油發(fā)電機(jī)組在輪胎吊處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而在不影響發(fā)電機(jī)組正常使用壽命的前提下，降低了輪胎吊的燃油消耗，并且啟動(dòng)快速、操作簡(jiǎn)單、智能控制、切換方便，顯著提高了輪胎吊的運(yùn)行效率和安全性，減少了司機(jī)的工作量，投資小，安裝調(diào)試方便，不需要將定速發(fā)動(dòng)機(jī)更換為變速發(fā)動(dòng)機(jī)，并可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求，設(shè)定不同的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到不同的節(jié)能效果，適應(yīng)性強(qiáng)，可適用于不同工況的集裝箱碼頭。結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

圖1是本實(shí)用新型所提出的節(jié)能型輪胎吊的控制系統(tǒng)整體架構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型所提出的節(jié)能型輪胎吊的控制系統(tǒng)的一種實(shí)施例的電氣原理圖；圖3是本實(shí)用新型所提出的節(jié)能型輪胎吊的供電線路原理圖。
具體實(shí)施方式
[0022]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)地描述。目前的輪胎吊，大多采用柴油發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的交流電源提供電力供應(yīng)。柴油發(fā)電機(jī)組主要由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)和控制識(shí)別單元CIU組成。其中，柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能輸出。通常情況下，柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出440V左右的三相交流電源，一方面提供給輪胎吊內(nèi)部包括用于提升、行走、轉(zhuǎn)向的變頻器等動(dòng)力負(fù)載，以控制輪胎吊的提升機(jī)構(gòu)、大車行走機(jī)構(gòu)、小車變幅機(jī)構(gòu)和大車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等運(yùn)行；另一方面，通過變壓器將交流440V電源降壓為交流220V電源，為輪胎吊司機(jī)室內(nèi)的加熱器、空調(diào)、照明設(shè)備以及控制器(通常采用PLC可編程邏輯控制器)等負(fù)載供電?？刂谱R(shí)別單元CIU用于控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過改變發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)柴油發(fā)電機(jī)組輸出的交流電源的大小。由于柴油發(fā)電機(jī)組直接設(shè)置在輪胎吊上，因此可以隨時(shí)隨地的為輪胎吊提供動(dòng)力能源，在滿足輪胎吊場(chǎng)區(qū)內(nèi)正常作業(yè)的同時(shí)，使得輪胎吊可以自由轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)?？紤]到輪胎吊在實(shí)際運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)處于待機(jī)狀態(tài)，即啟動(dòng)后不工作的狀態(tài)，為了避免輪胎吊在待機(jī)狀態(tài)下其柴油發(fā)電機(jī)組仍保持額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)所造成的燃油消耗量大，能源浪費(fèi)嚴(yán)重的問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種經(jīng)濟(jì)節(jié)能型的輪胎吊，通過控制輪胎吊上的柴油發(fā)電機(jī)組在輪胎吊處于待機(jī)情況下以低于額定轉(zhuǎn)速的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而在降低燃油損耗的同時(shí)，可以使得輪胎吊在由待機(jī)轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)時(shí)，其柴油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速能夠快速提升到額定轉(zhuǎn)速，以輸出滿足輪胎吊上各供電負(fù)載待機(jī)運(yùn)行所需的交流電源，使輪胎吊能夠即刻投入正常工作狀態(tài)，提高裝卸效率。下面通過一個(gè)具體的實(shí)施例，來詳細(xì)闡述本實(shí)用新型所提出的節(jié)能型輪胎吊的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及其工作原理。實(shí)施例一，本實(shí)施例的節(jié)能型輪胎吊為了達(dá)到其柴油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速能夠根據(jù)輪胎吊的實(shí)際工作狀態(tài)進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)目的，一方面，在輪胎吊的控制系統(tǒng)中增加速度切換模塊，參見圖1所示，以用于在輪胎吊進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí)控制發(fā)電機(jī)以低于額定轉(zhuǎn)速的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，而在輪胎吊轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)時(shí)控制發(fā)電機(jī)及時(shí)恢復(fù)到額定轉(zhuǎn)速；另一方面，在輪胎吊的供電傳輸線路中增加變頻電源，參見圖3所示，以用于在柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)在怠速情況下，對(duì)發(fā)電機(jī)輸出的交流電源(由于柴油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速下降，因此輸出的交流電源隨之降低，可能達(dá)不到輪胎吊中控制系統(tǒng)的供電要求)進(jìn)行升頻、升壓處理，進(jìn)而在滿足輪胎吊中控制系統(tǒng)的用電需求的同時(shí)，還可以進(jìn)一步為輪胎吊中的空調(diào)、加熱器、照明設(shè)備、維修電源、電控系統(tǒng)控制回路等用電負(fù)載供電，以改善司機(jī)的工作環(huán)境。下面首先對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行詳細(xì)說明。參見圖1所示，在本實(shí)施例的控制系統(tǒng)中主要設(shè)計(jì)有速度切換模塊、全速/怠速切換開關(guān)和PLC控制器等部分。其中，PLC控制器連接輪胎吊司機(jī)室內(nèi)的操作臺(tái)，對(duì)操作臺(tái)上各操作手柄的操作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，以控制整機(jī)執(zhí)行司機(jī)的操作。所述全速/怠速切換開關(guān)連接PLC控制器，在PLC控制器的控制作用下在全速和怠速兩個(gè)狀態(tài)之間進(jìn)行切換，并生成相應(yīng)的開關(guān)量信號(hào)輸出至速度切換模塊。所述速度切換模塊根據(jù)接收到的開關(guān)量信號(hào)的高低電平狀態(tài)，生成不同幅值的調(diào)速電壓，輸出至柴油發(fā)電機(jī)組的控制識(shí)別單元CIU，進(jìn)而通過控制識(shí)別單元CIU調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速的正常工作模式下或者怠速的待機(jī)工作模式下，以達(dá)到待機(jī)節(jié)油的設(shè)計(jì)目的。為了使得柴油發(fā)電機(jī)組能夠根據(jù)輪胎吊的實(shí)際工作情況自動(dòng)調(diào)節(jié)其自身轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)輪胎吊的智能控制，本實(shí)施例優(yōu)選采用PLC控制器對(duì)司機(jī)室內(nèi)的操作臺(tái)進(jìn)行定時(shí)檢測(cè)，若PLC控制器在設(shè)定時(shí)間T內(nèi)沒有檢測(cè)到操作臺(tái)上的操作手柄動(dòng)作，則認(rèn)為輪胎吊當(dāng)前處于待機(jī)狀態(tài)，進(jìn)而自動(dòng)生成調(diào)速信號(hào)輸出至全速/怠速切換開關(guān)，以控制全速/怠速切換開關(guān)切換至怠速狀態(tài)，進(jìn)而生成相應(yīng)的開關(guān)量信號(hào)(以高電平為例進(jìn)行說明)輸出至速度切換模塊。所述速度切換模塊在接收到高電平信號(hào)后，輸出怠速信號(hào)所對(duì)應(yīng)的模擬電壓，傳輸至控制識(shí)別單元CIU。通過在控制識(shí)別單元CIU中編寫相應(yīng)的程序，以對(duì)接收到的模擬調(diào)速電壓進(jìn)行識(shí)別，進(jìn)而調(diào)節(jié)柴油發(fā)電機(jī)組的速度，控制發(fā)電機(jī)降低其轉(zhuǎn)速至預(yù)先設(shè)定的怠速，以節(jié)約燃油消耗。在本實(shí)施例中，為了確保柴油發(fā)電機(jī)組能夠在無損害的情況下長(zhǎng)期安全運(yùn)行，所述怠速優(yōu)選設(shè)定為發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的最低轉(zhuǎn)速，以最大限度的降低燃油消耗。以VOLVOPenta TAD1641GE發(fā)動(dòng)機(jī)為例進(jìn)行說明，該類發(fā)動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1500RPM，設(shè)定怠速為1380RPM，根據(jù)油耗曲線，可節(jié)約燃油8%。在柴油發(fā)電機(jī)組工作在怠速狀態(tài)時(shí)，PLC控制器繼續(xù)對(duì)操作臺(tái)上的各操作手柄進(jìn)行檢測(cè)。若司機(jī)執(zhí)行了操作，即至少有一個(gè)操作手柄被觸動(dòng)，則立即生成調(diào)速信號(hào)輸出至全速/怠速切換開關(guān)，以控制全速/怠速切換開關(guān)切換至全速狀態(tài)，進(jìn)而生成相應(yīng)的開關(guān)量信號(hào)(以低電平為例進(jìn)行說明)輸出至速度切換模塊。所述速度切換模塊在接收到低電平信號(hào)后，輸出全速信號(hào)所對(duì)應(yīng)的模擬電壓，傳輸至控制識(shí)別單元CIU，進(jìn)而通過控制識(shí)別單元CIU控制柴油發(fā)電機(jī)組以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，生成440V交流電源為輪胎吊中各個(gè)用電負(fù)載提供電力供應(yīng)，使輪胎吊重新投入正常工作狀態(tài)。由于柴油發(fā)電機(jī)組從怠速轉(zhuǎn)為額定轉(zhuǎn)速所需的時(shí)間很短，因此可以使得輪胎吊迅速轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)，啟動(dòng)快速，可以保證裝卸作業(yè)的順利銜接，提高裝卸效率。為了避免發(fā)電機(jī)組頻繁在怠速、全速狀態(tài)之間切換，本實(shí)施例優(yōu)選在司機(jī)室的操作臺(tái)上增設(shè)手動(dòng)調(diào)速開關(guān)，通過將手動(dòng)調(diào)速開關(guān)切換至怠速位置，從而在長(zhǎng)期待機(jī)運(yùn)行時(shí)防止因?yàn)樗緳C(jī)的誤操作而使發(fā)電機(jī)組頻繁的在怠速、全速狀態(tài)下切換。具體系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式為將手動(dòng)調(diào)速開關(guān)連接所述的PLC控制器，通過PLC控制器檢測(cè)手動(dòng)調(diào)速開關(guān)的切換位置。當(dāng)PLC控制器檢測(cè)到所述手動(dòng)調(diào)速開關(guān)打到全速位置時(shí)，啟動(dòng)智能調(diào)速程序，根據(jù)操作臺(tái)在設(shè)定時(shí)間T內(nèi)是否有操作執(zhí)行，來自動(dòng)控制柴油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速還是怠速；當(dāng)PLC控制器檢測(cè)到所述手動(dòng)調(diào)速開關(guān)打到怠速位置時(shí)，退出智能調(diào)速程序，并控制柴油發(fā)電機(jī)組保持怠速運(yùn)行。此時(shí)，即便司機(jī)操控操作手柄，PLC控制器也不會(huì)控制柴油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速重新回到額定轉(zhuǎn)速上來。由此，防止司機(jī)在長(zhǎng)期待機(jī)狀態(tài)下的誤操作。在本實(shí)施例中，檢測(cè)操作臺(tái)是否長(zhǎng)時(shí)間不操作的設(shè)定時(shí)間T優(yōu)選設(shè)定在5-10分鐘，以保證能夠?qū)喬サ醯膶?shí)際工作狀態(tài)做出正確判斷的前提下，控制柴油發(fā)電機(jī)組盡快轉(zhuǎn)入怠速模式，以期最大限度的節(jié)約燃油消耗。為了對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程和本地兩種控制方式，以方便司機(jī)人員的操作，本實(shí)施例優(yōu)選在輪胎吊上增設(shè)遠(yuǎn)程/本地切換開關(guān)，并在柴油發(fā)電機(jī)組的控制屏系統(tǒng)中增加調(diào)速開關(guān)，參見圖1所示。當(dāng)需要在輪胎吊下面對(duì)其柴油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制時(shí)，可以將所述遠(yuǎn)程/本地切換開關(guān)投切到本地位置，將控制權(quán)分配給柴油發(fā)電機(jī)組中的控制屏，技術(shù)人員可以通過點(diǎn)擊控制屏中的調(diào)速開關(guān)，控制控制屏輸出調(diào)速信號(hào)至全速/怠速切換開關(guān)，進(jìn)而通過改變?nèi)?怠速切換開關(guān)的狀態(tài)，來控制發(fā)電機(jī)工作在額定轉(zhuǎn)速或者怠速。反之，當(dāng)需要司機(jī)室內(nèi)的司機(jī)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速進(jìn)行遠(yuǎn)程控制時(shí)，可以首先將所述的遠(yuǎn)程/本地切換開關(guān)投切到遠(yuǎn)程位置，將控制權(quán)分配給司機(jī)室內(nèi)的操作臺(tái)，進(jìn)而通過PLC控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速的適應(yīng)性切換。圖2是圖1所示控制系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的一種具體電路設(shè)計(jì)圖。其中，SAl為遠(yuǎn)程/本地切換開關(guān)，且1、2管腳形成一條開關(guān)通路，連接在直流電源VCC與柴油發(fā)電機(jī)組中的控制屏所對(duì)應(yīng)的控制電路之間；3、4管腳形成另外一條開關(guān)通路，連接在直流電源VCC與PLC控制器的其中一路輸入端口之間。當(dāng)采用本地控制模式時(shí)，連通遠(yuǎn)程/本地切換開關(guān)SAl的1、2管腳，將直流電源VCC與控制屏所對(duì)應(yīng)的控制電路連通，具體可以連接所述控制電路中的雙路開關(guān)SA2。當(dāng)操作人員通過控制屏選擇切換至怠速模式時(shí)，雙路開關(guān)SA2的1、2管腳受控導(dǎo)通，傳輸高電平的直流電源VCC至后級(jí)的全速/怠速切換開關(guān)。當(dāng)操作人員通過控制屏選擇切換至全速模式時(shí)，雙路開關(guān)SA2的3、4管腳受控導(dǎo)通，由于3腳懸空或者接地，因此通過4腳傳輸至全速/怠速切換開關(guān)的電平為低電平。當(dāng)采用遠(yuǎn)程控制模式時(shí)，連通遠(yuǎn)程/本地切換開關(guān)SAl的3、4管腳，將直流電源VCC與PLC控制器的一路輸入端口連通。所述PLC控制器在檢測(cè)到其該路輸入端口為高電平時(shí)，判定用戶選擇了遠(yuǎn)程控制模式，啟動(dòng)自身的調(diào)速程序?qū)Σ裼桶l(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速進(jìn)行自動(dòng)控制。在此過程中，PLC控制器同時(shí)檢測(cè)其另外一路連接手動(dòng)調(diào)速開關(guān)的輸入端口的電平狀態(tài)，并根據(jù)接收到的電平狀態(tài)判斷手動(dòng)調(diào)速開關(guān)的投切位置。若手動(dòng)調(diào)速開關(guān)切換至全速位置，則PLC控制器啟動(dòng)智能調(diào)速程序，根據(jù)輪胎吊的實(shí)際工作情況智能地控制柴油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速；若手動(dòng)調(diào)速開關(guān)切換至怠速位置，則PLC控制器直接控制柴油發(fā)電機(jī)組以怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)PLC控制器需要控制柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行在怠速節(jié)約燃油的工作模式下時(shí)，輸出高電平的直流電源傳輸至后級(jí)的全速/怠速切換開關(guān)，以控制全速/怠速切換開關(guān)切換至怠速狀態(tài)。反之，當(dāng)PLC控制器需要控制柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行在全速工作模式下時(shí)，向后級(jí)的全速/怠速切換開關(guān)輸出低電平信號(hào)，以控制全速/怠速切換開關(guān)切換至全速狀態(tài)。在本實(shí)施例中，所述全速/怠速切換開關(guān)優(yōu)選采用一顆繼電器K7，所述速度切換模塊優(yōu)選采用一顆2位電動(dòng)可調(diào)電位計(jì)SA5進(jìn)行具體的電路設(shè)計(jì)，參見圖2所示。其中，將所述繼電器K7線圈的一端分別與所述的PLC控制器和控制屏相連接，接收控制器或者控制屏輸出的調(diào)速指令(高電平表示怠速信號(hào)，低電平表示全速信號(hào))，另一端接地。將所述繼電器K7的活動(dòng)觸點(diǎn)連接所述的速度切換模塊，向速度切換模塊輸出開關(guān)量信號(hào)。具體來講，可以將所述繼電器K7的常閉觸點(diǎn)連接在電動(dòng)可調(diào)電位計(jì)SA5的3、4腳之間，常開觸點(diǎn)連接在電動(dòng)可調(diào)電位計(jì)SA5的5、6腳之間，電動(dòng)可調(diào)電位計(jì)SA5通過其1、2腳接收24V的直流供電電源DC24V。當(dāng)通過控制屏或者PLC控制器輸出高電平的怠速信號(hào)時(shí)，繼電器K7的線圈通電，控制其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。此時(shí)，電動(dòng)可調(diào)電位計(jì)SA5檢測(cè)到其3、4腳斷路，5、6腳短接，進(jìn)而調(diào)節(jié)其14、15腳之間的電阻值，改變輸出至控制識(shí)別單元CIU的調(diào)速電壓的幅值?？刂谱R(shí)別單元CIU根據(jù)其接收到的調(diào)速電壓的幅值控制發(fā)電機(jī)降低到怠速轉(zhuǎn)速，進(jìn)而在保證柴油發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)行的同時(shí)，使得燃油消耗大大降低。反之，當(dāng)通過控制屏或者PLC控制器輸出低電平的全速信號(hào)時(shí)，繼電器K7的線圈斷電，使其活動(dòng)觸點(diǎn)恢復(fù)初始狀態(tài)，即常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。此時(shí)，電動(dòng)可調(diào)電位計(jì)SA5檢測(cè)到其3、4腳短接，5、6腳斷路，則調(diào)節(jié)其14、15腳之間的電阻值，改變輸出至控制識(shí)別單元CIU的調(diào)速電壓的幅值，進(jìn)而通過控制識(shí)別單元CIU調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速恢復(fù)到額定轉(zhuǎn)速，使得輪胎吊重新轉(zhuǎn)入正常工作模式。在本實(shí)施例中，通過所述控制識(shí)別單元CIU還可以進(jìn)一步連接水溫表。C、油壓表P和轉(zhuǎn)速表RPM/H，以實(shí)時(shí)顯示柴油發(fā)電機(jī)組的溫度、壓力和轉(zhuǎn)速情況，并在發(fā)生異常狀況時(shí)及時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示。當(dāng)然，所述全速/怠速切換開關(guān)和速度切換模塊也可以采用其他類型的元器件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，本實(shí)施例并不僅限于以上舉例。圖3為所述節(jié)能型輪胎吊的供電線路原理圖。其中，連接柴油發(fā)電機(jī)組的電源線為三相四線制的交流電源線纜，在柴油發(fā)電機(jī)組以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輸出440V交流電源通過總電源開關(guān)Kl分別為輪胎吊中的主動(dòng)力系統(tǒng)、輔助動(dòng)力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)供電，且各系統(tǒng)之間供電隔離。其中，440V的交流電源一路通過電抗器RLl進(jìn)行穩(wěn)壓處理后，傳輸至整流逆變單元或者變頻器,生成主動(dòng)力系統(tǒng)中起升機(jī)構(gòu)、大車機(jī)構(gòu)和小車機(jī)構(gòu)所需的交流供電電源，控制起升機(jī)構(gòu)、大車機(jī)構(gòu)和小車機(jī)構(gòu)運(yùn)行；另一路經(jīng)處理后，為輔助動(dòng)力系統(tǒng)中的制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和風(fēng)機(jī)供電；第三路通過變頻電源轉(zhuǎn)換成50Hz的220V交流供電電源為司機(jī)室內(nèi)的加熱器、照明設(shè)備和空調(diào)供電，并進(jìn)一步通過隔離變壓器Tl轉(zhuǎn)換生成低壓交流電源為控制系統(tǒng)中的PLC控制器和其他控制設(shè)備供電。當(dāng)控制系統(tǒng)控制柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)在怠速節(jié)油模式時(shí)，由于通過柴油發(fā)電機(jī)組輸出的交流電源降低，為了滿足控制系統(tǒng)的持續(xù)工作要求，本實(shí)施例在所述供電線路中設(shè)計(jì)了所述的變頻電源，變頻電源接收柴油發(fā)電機(jī)組在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中輸出的交流電源，并進(jìn)行升壓、升頻處理后，生成控制系統(tǒng)所需的50Hz的220V交流供電電源，為控制系統(tǒng)供電。為了改善司機(jī)人員的工作環(huán)境，將通過變頻電源輸出的交流供電電源一方面輸出至輪胎吊中的空調(diào)、加熱器、照明設(shè)備、維修電源和電控系統(tǒng)控制回路等用電負(fù)載，為它們供電，以滿足司機(jī)人員和設(shè)備待機(jī)運(yùn)行的使用需求；另一方面輸出至隔離變壓器Tl，以轉(zhuǎn)換成低壓交流電源，繼續(xù)為控制系統(tǒng)中的PLC控制器和其他控制設(shè)備供電。當(dāng)然，本實(shí)施例所提出的控制器也不僅限于PLC控制器一種形式，對(duì)于其他具有信號(hào)處理能力和控制作用的控制器件同樣適用，本實(shí)施例對(duì)此不進(jìn)行具體限制。利用本實(shí)施例所提出的燃油節(jié)約技術(shù)對(duì)目前的輪胎吊進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，不僅在客戶集裝箱碼頭生產(chǎn)作業(yè)中獲得了良好的節(jié)油效果，使得平均可節(jié)約燃油率達(dá)到了 8%左右，而且提高了輪胎吊的生產(chǎn)銜接效率，相比目前廣泛采用的油改電方式，改造費(fèi)用低，性價(jià)比聞。當(dāng)然，以上所述僅是本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能型輪胎吊，在所述輪胎吊上安裝有為輪胎吊提供電力供應(yīng)的柴油發(fā)電機(jī)組，在所述柴油發(fā)電機(jī)組中設(shè)置有控制識(shí)別單元；其特征在于所述控制識(shí)別單元連接速度切換模塊，接收速度切換模塊在輪胎吊進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí)輸出的怠速信號(hào)，進(jìn)而控制發(fā)電機(jī)以低于額定轉(zhuǎn)速的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)；在連接柴油發(fā)電機(jī)組的供電傳輸線路中連接有變頻電源， 所述變頻電源對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在怠速狀態(tài)下輸出的交流電源進(jìn)行升頻、升壓處理，進(jìn)而生成輪胎吊待機(jī)運(yùn)行所需的交流供電電源，為待機(jī)運(yùn)行的用電負(fù)載供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型輪胎吊，其特征在于所述怠速為發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的最低轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型輪胎吊，其特征在于所述變頻電源的交流供電電源輸出端一方面連接輪胎吊中的維修電源、加熱器、照明設(shè)備和空調(diào)，另一方面通過隔離變壓器連接輪胎吊中的控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能型輪胎吊，其特征在于所述速度切換模塊連接全速/ 怠速切換開關(guān)，所述全速/怠速切換開關(guān)連接控制系統(tǒng)中的控制器，所述控制器連接司機(jī)室內(nèi)的操作臺(tái)，通過檢測(cè)操作臺(tái)在設(shè)定時(shí)間內(nèi)有無操作來生成相應(yīng)的調(diào)速指令控制所述全速/怠速切換開關(guān)切換。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能型輪胎吊，其特征在于在所述操作臺(tái)上還設(shè)置有手動(dòng)調(diào)速開關(guān)，連接所述的控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能型輪胎吊，其特征在于所述全速/怠速切換開關(guān)連接柴油發(fā)電機(jī)組的控制屏，并行接收通過控制屏采集輸出的調(diào)速指令。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的節(jié)能型輪胎吊，其特征在于在所述輪胎吊上還設(shè)置有遠(yuǎn)程/ 本地切換開關(guān)，分別與所述的控制器和控制屏相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的節(jié)能型輪胎吊，其特征在于所述全速/怠速切換開關(guān)為一個(gè)繼電器，所述繼電器線圈的一端分別與所述的控制器和控制屏相連接，接收控制器或者控制屏輸出的調(diào)速指令，另一端接地；所述繼電器的活動(dòng)觸點(diǎn)連接所述的速度切換模塊，向速度切換模塊輸出開關(guān)量信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的節(jié)能型輪胎吊，其特征在于所述速度切換模塊為一顆2位電動(dòng)可調(diào)電位計(jì)，所述電位計(jì)根據(jù)接收到的開關(guān)量信號(hào)的不同生成不同的調(diào)速電壓輸出至所述的控制識(shí)別單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9中任一項(xiàng)所述的節(jié)能型輪胎吊，其特征在于所述控制器為可編程邏輯控制器；通過所述變頻電源轉(zhuǎn)換輸出50Hz的220V交流供電電源。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種節(jié)能型輪胎吊，在所述輪胎吊上安裝有為輪胎吊提供電力供應(yīng)的柴油發(fā)電機(jī)組，在所述柴油發(fā)電機(jī)組中設(shè)置有控制識(shí)別單元；所述控制識(shí)別單元連接速度切換模塊，接收速度切換模塊在輪胎吊進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí)輸出的怠速信號(hào)，進(jìn)而控制發(fā)電機(jī)以低于額定轉(zhuǎn)速的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)；在連接柴油發(fā)電機(jī)組的供電傳輸線路中連接有變頻電源，所述變頻電源對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在怠速狀態(tài)下輸出的交流電源進(jìn)行升頻、升壓處理，進(jìn)而生成輪胎吊待機(jī)運(yùn)行所需的交流供電電源，為待機(jī)運(yùn)行的用電負(fù)載供電。本實(shí)用新型的節(jié)能型輪胎吊在不影響發(fā)電機(jī)組正常使用壽命的前提下，降低了輪胎吊的燃油消耗，啟動(dòng)快速、操作簡(jiǎn)單、智能控制，提高了輪胎吊的運(yùn)行效率和安全性。
文檔編號(hào)B66C13/16GK202848901SQ20122053701
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者李書強(qiáng), 徐哲, 韓曉龍, 李小山 申請(qǐng)人:青島港(集團(tuán))有限公司