一种电差动卸船机位置检测装置的制作方法

本发明涉及卸船机技术领域，特别是一种电差动卸船机位置检测装置。

背景技术：

卸船机是港口用来装卸散货的重要的港口机械，广泛应用于港口装卸作业中，特别是应用于大宗散货的作业领域，如煤炭装卸，矿石装卸等；由于卸船机的作业条件比较复杂，以前受到技术条件的限制，卸船机技术的发展经历自行式小车卸船机，主副小车式卸船机，齿轮差动卸船机和电差动卸船机的几个阶段，其中自行式小车卸船机整机重量很重，对码头的轮压要求很大，造价很高，后来逐渐被主副小车式卸船机所取代，这种卸船机通过主小车和抓斗进行卸船作业，而副小车用来补偿主小车在起升运行作业时的钢丝绳变化量，从而通过钢丝绳牵引的方式来实现抓斗的提升，这样起升机构就可以设置在陆侧的机房内，不用像自行式卸船机的起升机构随小车一起移动，从而减轻了活动载荷的重量，使得整机的重量降低；但主副小车式卸船机的绕绳方式复杂，而且钢丝绳的受力大，卸船机的结构相对笨重，到了上世纪末，国内发明了差动四卷筒式抓斗卸船机，采用简洁的钢丝绳绕绳方式成功解决了主副小车式卸船机的问题，从而一下子替代了主副小车式卸船机，到目前为止，码头上使用最多的就是这种齿轮差动四卷筒抓斗卸船机，所谓齿轮差动就是通过一对专用的行星差动齿轮箱，将小车的水平运动和抓斗的起升运动在这个齿轮箱上进行复合，从而实现了小车和抓斗的复合运动，大大提高了卸船机的装卸效率；到了本世纪初，随着电控技术的发展，出现了电差动卸船机的控制方式，其基本思想是通过电气的变频控制，对四卷筒进行精确控制，实现先小车移动和抓斗提升的复合运动，这样就可以不需要专用的行星差动齿轮箱进行运动合成，仅仅需要普通的齿轮箱就可以实现复合运动，而此时的难点就是没有了行星差动齿轮箱的精确运动传递，仅仅靠电气控制来进行，最大的问题是当小车和抓斗同时运行时，四个卷筒收放的转速和方向是不一样的，这样就会导致电控编码器仅仅记录卷筒的转速和圈数不能算出起升的高度，从而到时无法准确控制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便、且可靠性高的电差动卸船机位置检测装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种电差动卸船机位置检测装置，其特征在于，包括编码器、分动箱、联轴器、差动检测齿轮箱、伺服电机、罩壳、联合底座和伺服驱动器；所述罩壳内设置有编码器、分动箱、联轴器、差动检测齿轮箱和伺服电机，所述罩壳设置在联合底座上；所述编码器的主轴通过联轴器与分动箱的输出轴相连接，分动箱的输入轴通过联轴器与差动检测齿轮箱的输出轴相连接，差动检测齿轮箱的输入轴通过联轴器与伺服电机的输出轴相连接；伺服电机的控制端与伺服驱动器的输出端相连接，伺服驱动器的输入端与电差动卸船机中起升卷筒的编码器相连接。

优选地，所述差动检测齿轮箱包括箱体、第一输入轴、第二输入轴、输出轴、行星减速器和减速器；所述箱体的一端设置有第一输入轴和第二输入轴，箱体的另一端设置有输出轴，箱体的内部设置有行星减速器和减速器；所述第一输入轴的一端与行星减速器的输入端相连接，行星减速器的输出端与输出轴的一端相连接，输出轴的另一端通过联轴器与分动箱的输入轴相连接，第一输入轴的另一端通过联轴器与一伺服电机的输出端相连接；所述第二输入轴的一端与减速器的输入端相连接，减速器的输出端通过齿轮副与行星减速器相连接，第二输入轴的另一端通过联轴器与另一伺服电机的输出端相连接。

优选地，所述编码器的输出端进一步的与卸船机控制系统相连接。

优选地，所述联合底座的四个端角处均设置有吊耳。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

（1）本发明电差动卸船机位置检测装置通过差动检测齿轮箱实时能够检测出卸船机的起升高度，能够在卸船时，从卸船机卸船时小车水平运动与抓斗起升复合运动中，精确算出抓斗的起升高度位置，采用齿轮箱的精确的传动关系，把起升高度位置的变化量检测出来，并通过编码器传递给卸船机plc控制系统，实现卸船机的位置控制。

（2）本发明电差动卸船机位置检测装置安装有两套伺服电机和驱动器，实时跟随卸船机两个起升卷筒的转速变化，将卸船机的两个起升卷筒的转速和转动圈数的信息通过编码器实时接收，驱动器按照卷筒的转速驱动伺服电机转动，实现差动检测装置的输入转速与卸船机起升卷筒的转速同步。

（3）本发明电差动卸船机位置检测装置中差动检测齿轮箱的两个输入轴分别由两个伺服电机驱动，代替了原来的链传动方式输入，因此，本发明电差动卸船机位置检测装置受安装位置的限制，可以布置在任意位置，只需要把起升卷筒的编码器信号接入伺服驱动器即可。

（4）本发明电差动卸船机位置检测装置结构简单，可灵活布置在机房中任意位置，有着巨大的灵活性，能够大大减轻卸船机机构重量，大大提高了卸船机的装卸效率，同时也提高了卸船机的经济效益。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明电差动卸船机位置检测装置的结构示意图。

图2为本发明电差动卸船机位置检测装置中差动检测齿轮箱的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1和图2所示，一种电差动卸船机位置检测装置，包括编码器1、分动箱2、联轴器3、差动检测齿轮箱4、两个伺服电机5、罩壳6、联合底座7和两个伺服驱动器；所述罩壳6内设置有编码器1、分动箱2、联轴器3、差动检测齿轮箱4和两个伺服电机5，所述罩壳6设置在联合底座7上，所述联合底座7的四个端角处均设置有吊耳，可以方便的整体吊装至卸船机机房内的任意位置；所述编码器1的主轴通过联轴器3与分动箱2的输出轴相连接，分动箱2的输入轴通过联轴器3与差动检测齿轮箱4的输出轴11相连接，所述差动检测齿轮箱4包括箱体8、第一输入轴9、第二输入轴10、输出轴11、行星减速器12和减速器13；所述箱体8的一端设置有第一输入轴9和第二输入轴10，箱体8的另一端设置有输出轴11，箱体8的内部设置有行星减速器12和减速器13；所述第一输入轴9的一端与行星减速器12的输入端相连接，行星减速器12的输出端与输出轴11的一端相连接，输出轴11的另一端通过联轴器3与分动箱2的输入轴相连接，第一输入轴9的另一端通过联轴器3与一伺服电机的输出端相连接，一伺服电机的输入端与电差动卸船机中一起升卷筒的编码器相连接；所述第二输入轴10的一端与减速器13的输入端相连接，减速器13的输出端通过齿轮副与行星减速器12相连接，第二输入轴10的另一端通过联轴器3与另一伺服电机的输出端相连接，另一伺服电机的输入端与电差动卸船机中另一起升卷筒的编码器相连接；所述编码器1的输出端进一步的与卸船机控制系统相连接。

所述两个伺服驱动器用电缆线与起升卷筒编码器的输出信号连接，实时跟随卸船机两个起升卷筒的转速变化，伺服驱动器按照卷筒的转速驱动伺服电机转动，实现位置检测装置的输入转速与卸船机起升卷筒的转速同步；所述两个伺服电机实时跟随卸船机卷筒的转速，将两个转速通过联轴器输入到差动检测齿轮箱的两个输入轴，差动检测齿轮箱有两个输入轴，一个输出轴，一个输入轴连接行星减速器，另一个输入轴连接减速器，减速器的另一端通过一对齿轮副与行星减速器的行星架相连，这样两个输入的转速通过行星减速器进行合成后，从另一端的输出轴进行输出，输入转速的信号经过行星减速器的叠加后，合成为一个转速信号，即差动检测齿轮箱将两个实时跟随卷筒的转速进行合成，然后从另一端的输出轴进行输出转速，该输出的转速就是卸船机起升高度的转速变化，从而可以实时求出卸船机的起升高度；因而，所述差动检测齿轮箱实时能够检测出卸船机的起升高度，能够在卸船时，从卸船机卸船时小车水平运动与抓斗起升复合运动中，精确算出抓斗的起升高度位置，采用齿轮箱的精确的传动关系，把起升高度位置的变化量检测出来，并通过编码器传递给卸船机plc控制系统，实现电差动卸船机的检测和控制。所述差动检测齿轮箱的输出编码器信号与起升卷筒的其中一个编码器信号进行叠加可以算出小车运动速度和距离。

本发明电差动卸船机位置检测装置采用联合底座的安装方式，并设有吊耳，可以方便的整体吊装至卸船机机房内的任意位置，然后用电缆线把起升卷筒编码器的信号接入两个伺服电机的驱动器进行控制，并将输出端的编码器信号接入卸船机的plc控制系统，就可以实现电差动卸船机的检测和控制。

综上所述，本发明电差动卸船机位置检测装置不仅具备差动检测装置的基本功能，包括检测起升高度的基本功能，而且具有伺服电机和驱动器，实时跟随起升卷筒的转速变化，而且本发明电差动卸船机位置检测装置结构简单，可随意布置位置，是目前国内首创的电差动检测装置，特别适合在新型电差动卸船机作为位置检测的核心装置，可以灵活布置在机房中任意位置，有着巨大的灵活性，能够大大减轻卸船机机构重量，大大提高了卸船机的装卸效率，同时也提高了卸船机的经济效益。