本实用新型涉及油管吊机技术领域，尤其涉及油管吊机及其配平装置。
背景技术：
油管吊机(oil pipe crane)是海上石油船上吊装石油管道的重要设备。现有技术的一种油管吊机使用两个独立的起升机构分别带动吊梁相对的两端上下运动，进而通过该吊梁对油管进行吊装工作。每一起升机构包括一电动机以及一吊缆卷筒。该电动机带动该吊缆卷筒进而带动吊梁的一端上下运动。这两个电动机是相互独立的，机械及电气方面的累积误差会导致在使用中吊梁逐渐向一侧倾斜。为了解决这一问题，需要对吊梁进行配平。目前对于油管吊机配平有以下几种方式。第一种方式是使用刚性连接轴连接两侧电动机。该刚性连接轴承受了两侧电动机的不平衡力矩。第二种方式是当不平衡明显发生后，操作员手工单动一侧电动机来实现配平。
技术实现要素：
本实用新型的目的之一是提供油管吊机及其配平装置，该油管吊机的配平装置配平精度高，工作中无需人工干预；利用普通吊机现有设备即可实现，无需增加额外设备和成本。
本实用新型的一个方面提供了油管吊机的配平装置，包括：
一第一变频器，其能够驱动一第一电动机，其中，第一电动机能够带动一吊梁的一第一端做升降运动；
一第二变频器，其能够驱动一第二电动机，其中，第二电动机能够带动吊梁的一第二端做升降运动，第一端和第二端分别位于吊梁相对的两端；
一第一增量型编码器，其能够测量一第一旋转角度并传输给第一变频器，其中，第一旋转角度为第一电动机的电动机轴旋转的角度；
一第二增量型编码器，其能够测量一第二旋转角度并传输给第二变频器，其中，第二旋转角度为第二电动机的电动机轴旋转的角度；和
一控制器，其能够通过第一变频器从第一增量型编码器获得第一旋转角度，通过第二变频器从第二增量型编码器获得第二旋转角度，并比较第一旋转角度和第二旋转角度；
其中，在第一旋转角度和第二旋转角度不相等时，控制器修正第一变频器的速度设置值和第二变频器的速度设置值中的至少一个，以调整第一电动机和第二电动机的相对旋转速度，直到检测到的第一电动机和第二电动机的旋转圈数一致。该油管吊机的配平装置配平精度高，工作中无需人工干预；利用普通吊机现有设备即可实现，无需增加额外设备和成本。
在配平装置的一种示意性的实施方式中，控制器还从第一变频器获得第一电动机的第一旋转方向以判断吊梁处于起升或下降状态，或者控制器还从第二变频器获得第二电动机的第二旋转方向以判断吊梁处于起升或下降状态；控制器根据第一旋转角度和第二旋转角度的相对大小以及吊梁处于起升或下降状态来修正第一变频器的速度设置值和第二变频器的速度设置值中的至少一个，以调整第一电动机和第二电动机的相对旋转速度，直到检测到的第一电动机和第二电动机的旋转圈数一致。该控制器能够实现上升和下降过程均可进行配平调整。
在配平装置的另一种示意性的实施方式中，当第一旋转角度大于第二旋转角度，且吊梁处于起升状态时，控制器修正第一变频器的速度设置值和第二变频器的速度设置值中的至少一个，以使得第一电动机的旋转速度低于第二电动机的旋转速度，直到检测到的第一电动机和第二电动机的旋转圈数一致；
当第一旋转角度大于第二旋转角度，且吊梁处于下降状态时，控制器修正第一变频器的速度设置值和第二变频器的速度设置值中的至少一个，以使得第一电动机的旋转速度高于第二电动机的旋转速度，直到检测到的第一电动机和第二电动机的旋转圈数一致；
当第一旋转角度小第二旋转角度，且吊梁处于起升状态时，控制器修正第一变频器的速度设置值和第二变频器的速度设置值中的至少一个，以使得第一电动机的旋转速度高于第二电动机的旋转速度，直到检测到的第一电动机和第二电动机的旋转圈数一致；
当第一旋转角度小于第二旋转角度，且吊梁处于下降状态时，控制器修正第一变频器的速度设置值和第二变频器的速度设置值中的至少一个，以使得第一电动机的旋转速度低于第二电动机的旋转速度，直到检测到的第一电动机和第二电动机的旋转圈数一致。控制器的判断调整过程简单，结果准确。
在配平装置的再一种示意性的实施方式中，控制器为可编程逻辑控制器。
本实用新型的另一个方面提供了油管吊机，包括：
一吊梁，其包括一第一端，和一第二端，第一端和第二端分别位于吊梁相对的两端；
一第一电动机，其能够带动吊梁的第一端做升降运动；
一第二电动机，其能够带动吊梁的第二端做升降运动；
一第一变频器，其能够驱动第一电动机；
一第二变频器，其能够驱动第二电动机；
一第一增量型编码器，其能够测量一第一旋转角度并传输给第一变频器，其中，第一旋转角度为第一电动机的电动机轴旋转的角度；
一第二增量型编码器，其能够测量一第二旋转角度并传输给第二变频器，其中，第二旋转角度为第二电动机的电动机轴旋转的角度；和
一控制器，其能够通过第一变频器从第一增量型编码器获得第一旋转角度，通过第二变频器从第二增量型编码器获得第二旋转角度，并比较第一旋转角度和第二旋转角度；
其中，在第一旋转角度和第二旋转角度不相等时，控制器修正第一变频器的速度设置值和第二变频器的速度设置值中的至少一个，以调整第一电动机和第二电动机的相对旋转速度，直到检测到的第一电动机和第二电动机的旋转圈数一致。该油管吊机的配平装置配平精度高，工作中无需人工干预；利用普通吊机现有设备即可实现，无需增加额外设备和成本。该油管吊机的两个电动机无刚性轴连接，即使二者不同步时也不会产生机械损坏。
在油管吊机的一种示意性的实施方式中，控制器还从第一变频器获得第一电动机的第一旋转方向以判断吊梁处于起升或下降状态，或者控制器还从第二变频器获得第二电动机的第二旋转方向以判断吊梁处于起升或下降状态；控制器根据第一旋转角度和第二旋转角度的相对大小以及吊梁处于起升或下降状态来修正第一变频器的速度设置值和第二变频器的速度设置值中的至少一个，以调整第一电动机和第二电动机的相对旋转速度，直到检测到的第一电动机和第二电动机的旋转圈数一致。该控制器能够实现上升和下降过程均可进行配平调整。
在油管吊机的另一种示意性的实施方式中，当第一旋转角度大于第二旋转角度，且吊梁处于起升状态时，控制器修正第一变频器的速度设置值和第二变频器的速度设置值中的至少一个，以使得第一电动机的旋转速度低于第二电动机的旋转速度，直到检测到的第一电动机和第二电动机的旋转圈数一致；
当第一旋转角度大于第二旋转角度，且吊梁处于下降状态时，控制器修正第一变频器的速度设置值和第二变频器的速度设置值中的至少一个，以使得第一电动机的旋转速度高于第二电动机的旋转速度，直到检测到的第一电动机和第二电动机的旋转圈数一致；
当第一旋转角度小第二旋转角度，且吊梁处于起升状态时，控制器修正第一变频器的速度设置值和第二变频器的速度设置值中的至少一个，以使得第一电动机的旋转速度高于第二电动机的旋转速度，直到检测到的第一电动机和第二电动机的旋转圈数一致；
当第一旋转角度小于第二旋转角度，且吊梁处于下降状态时，控制器修正第一变频器的速度设置值和第二变频器的速度设置值中的至少一个，以使得第一电动机的旋转速度低于第二电动机的旋转速度，直到检测到的第一电动机和第二电动机的旋转圈数一致。控制器的判断调整过程简单，结果准确。
在油管吊机的再一种示意性的实施方式中，控制器为可编程逻辑控制器。
在油管吊机的又一种示意性的实施方式中，还包括：
一第一减速箱，其与第一电动机相连；
一第一吊缆卷筒，其与第一减速箱相连并通过吊缆与第一端相连；
一第二减速箱，其与第二电动机相连；
一第二吊缆卷筒，其与第二减速箱相连并通过吊缆与第二端相连；
其中，第一电动机依次通过第一减速箱和第一吊缆卷筒带动吊梁的第一端做升降运动，第二电动机依次通过第二减速箱和第二吊缆卷筒带动吊梁的第二端做升降运动。该油管吊机结构简单，利用普通吊机现有设备即可实现。
附图说明
下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本实用新型上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明，其中：
图1是本实用新型的实施例提供的油管吊机的结构示意图。
标号说明：
10吊梁
11第一端
110第一吊钩
12第二端
120第二吊钩
20第一电动机
30第二电动机
40配平装置
41第一变频器
42第二变频器
43第一增量型编码器
44第二增量型编码器
45控制器
50第一减速箱
60第一吊缆卷筒
70第二减速箱
80第二吊缆卷筒
θ1第一旋转角度
θ2第二旋转角度
H1第一端起升的高度
H2第二端起升的高度
S1第一变频器的速度设置值
S2第二变频器的速度设置值
F1第一电动机的第一旋转方向
F2第二电动机的第二旋转方向
具体实施方式
为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
下面讨论的各图以及被用来描述在该专利文档中的本公开的原理的各种实施例仅以说明的方式并且无论如何不应该被解释成限制本公开的范围。本领域技术人员将会理解，可以在任何适当布置的设备中实施本公开的原理。将参考示例性非限制实施例来描述本申请的各种创新教导。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地示出了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
图1是本实用新型的实施例提供的油管吊机的结构示意图。从图1中可以看出，该油管吊机包括：
一吊梁10，其包括一第一端11，和一第二端12，第一端11和第二端12分别位于吊梁10相对的两端；
一第一电动机20，其能够带动吊梁10的第一端11做升降运动；
一第二电动机30，其能够带动吊梁10的第二端12做升降运动。
具体而言，该吊梁10还包括位于第一端11的第一吊钩110，和位于第二端12的第二吊钩120。石油管道被吊挂于该第一吊钩110和第二吊钩120。
该油管吊机还包括一配平装置40，其包括：
一第一变频器41，其能够驱动第一电动机20；
一第二变频器42，其能够驱动第二电动机30；
一第一增量型编码器43，其能够测量一第一旋转角度θ1并传输给第一变频器41，其中，第一旋转角度θ1为第一电动机20的电机轴(未图示)旋转的角度；
一第二增量型编码器44，其能够测量一第二旋转角度θ2并传输给第二变频器42，其中，第二旋转角度θ2为第二电动机30的电机轴(未图示)旋转的角度；和
一控制器45，其能够通过第一变频器41从第一增量型编码器43获得第一旋转角度θ1，通过第二变频器42从第二增量型编码器44获得第二旋转角度θ2，并比较第一旋转角度θ1和第二旋转角度θ2；
其中，在第一旋转角度θ1和第二旋转角度θ2不相等时，控制器45修正第一变频器41的速度设置值S1和第二变频器42的速度设置值S2中的至少一个，以调整第一电动机20和第二电动机30的相对旋转速度，直到检测到的第一电动机20和第二电动机30的旋转圈数一致。
该油管吊机的配平装置40中使用控制器45通过驱动第一电动机20的第一变频器41获取连接在第一电动机20上的第一增量型编码器43的脉冲，进而获得该第一电动机20的电机轴旋转过的角度θ1；控制器45还通过驱动第二电动机30的第二变频器42获取连接在第二电动机30上的第二增量型编码器44的脉冲，进而获得该第二电动机30的电机轴旋转过的角度θ2。第一电动机20的电机轴旋转过的角度θ1对应吊梁10的第一端11起升的高度H1，第二电动机30的电机轴旋转过的角度θ2对应吊梁10的第二端12起升的高度H2。控制器45通过比较第一端11和第二端12起升的高度来判断吊梁10的平衡程度。当判断结果为吊梁不平衡时进行补偿调整，直至吊梁10达到平衡状态。具体而言，在第一旋转角度θ1和第二旋转角度θ2相等时，配平装置40不进行操作。在第一旋转角度θ1和第二旋转角度θ2不相等时，控制器45修正第一变频器41的速度设置值S1和第二变频器42的速度设置值S2中的至少一个，以调整第一电动机20和第二电动机30的相对旋转速度，直到检测到的第一电动机20和第二电动机30的旋转圈数一致。在判断第一旋转角度θ1和第二旋转角度θ2是否相等时，第一旋转角度θ1和第二旋转角度θ2绝对相等以及二者之间的差值在本技术领域的合理差值范围内(例如误差范围)均可认为是二者相等。二者不相等时，控制器45能够采用如下方式之一进行调整：1，只修正第一变频器41的速度设置值S1，保持第二变频器42的速度设置值S2不变；2，只修正第二变频器42的速度设置值S2保持第一变频器41的速度设置值S1不变；3，同时修正第一变频器41的速度设置值S1和第二变频器42的速度设置值S2。第一电动机20和第二电动机30的旋转圈数一致时，能够认为第一旋转角度θ1和第二旋转角度θ2相等，第一端11的起升高度H1和第二端12的起升高度H2相等，吊梁10达到配平状态，即平行于水平面。
在一个示意性的实施方式中，控制器45包括一清零按钮(未图示)。油管吊机的配平装置每隔一定时间需要通过该清零按钮进行初始配平的调整。例如，操作人员在每次换班时进行一次人工初始配平的调整。具体而言，操作人员将吊梁10降低靠近甲板面或地面100，也即是说使得吊梁10的第一端11和第二端12均位于升降运动行程的最低端，然后单独调整第一电动机20和第二电动机30使吊梁10与甲板面或地面100平行(均处于水平状态)，接着通过清零按钮将控制器此时记录第一电动机20和第二电动机30的角度，将其相对位置设置为吊梁10配平的参考状态。
油管吊机处于初始状态时清零按钮被按下，并且控制器记录第一电动机和第二电动机的角度，将其相对位置设置为吊梁配平的参考状态。
该配平装置配平精度高，工作中无需人工干预；该配平装置利用普通吊机现有设备即可实现，无需增加额外设备和成本；该油管吊机的两个电动机无刚性轴连接，即使二者不同步时也不会产生机械损坏。
在一个示意性的实施方式中，控制器45还从第一变频器41获得第一电动机20的第一旋转方向F1以判断吊梁10处于起升或下降状态，或者控制器45还从第二变频器42获得第二电动机30的第二旋转方向F2以判断吊梁10处于起升或下降状态；控制器45根据第一旋转角度θ1和第二旋转角度θ2的相对大小以及吊梁10处于起升或下降状态来修正第一变频器41的速度设置值S1和第二变频器42的速度设置值S2中的至少一个，以调整第一电动机20和第二电动机30的相对旋转速度，直到检测到的第一电动机20和第二电动机30的旋转圈数一致。该控制器能够实现上升和下降过程均可进行配平调整。
也就是说，控制器45在第一旋转角度θ1和第二旋转角度θ2不相等时，需要同时根据第一旋转角度θ1和第二旋转角度θ2的相对大小关系以及吊梁10所处的起升或下降状态来修正第一变频器41的速度设置值S1和第二变频器42的速度设置值S2中的至少一个，进而调整第一电动机20和第二电动机30的相对旋转速度，直到吊梁10达到配平状态。
在一个示意性的实施方式中，控制器45的判断调整机制为：
当第一旋转角度θ1大于第二旋转角度θ2，且吊梁10处于起升状态时，控制器45修正第一变频器41的速度设置值S1和第二变频器42的速度设置值S2中的至少一个，以使得第一电动机20的旋转速度低于第二电动机30的旋转速度，直到检测到的第一电动机20和第二电动机30的旋转圈数一致；也就是说，当第一旋转角度θ1大于第二旋转角度θ2时，吊梁10的第一端11的高度H1大于第二端12的高度H2。而此时吊梁10处于上升状态。因此需要修正第一变频器41的速度设定值S1和第二变频器42的速度设置值S2中的至少一个使第一电动机20的转速略低于第二电动机30。直到检测到的第一电动机20和第二电动机30的旋转圈数一致时吊梁10达到配平状态。控制器的判断调整过程简单，结果准确。
当第一旋转角度θ1大于第二旋转角度θ2，且吊梁10处于下降状态时，控制器45修正第一变频器41的速度设置值S1和第二变频器42的速度设置值S2中的至少一个，以使得第一电动机20的旋转速度高于第二电动机30的旋转速度，直到检测到的第一电动机20和第二电动机30的旋转圈数一致；也就是说，当第一旋转角度θ1大于第二旋转角度θ2时，吊梁10的第一端11的高度H1大于第二端12的高度H2。而此时吊梁10处于下降状态。因此需要修正第一变频器41的速度设定值S1和第二变频器42的速度设置值S2中的至少一个使第一电动机20的转速略高于第二电动机30。直到检测到的第一电动机20和第二电动机30的旋转圈数一致时吊梁10达到配平状态。
当第一旋转角度θ1小第二旋转角度θ2，且吊梁10处于起升状态时，控制器45修正第一变频器41的速度设置值S1和第二变频器42的速度设置值S2中的至少一个，以使得第一电动机20的旋转速度高于第二电动机30的旋转速度，直到检测到的第一电动机20和第二电动机30的旋转圈数一致；也就是说，当第一旋转角度θ1小于第二旋转角度θ2时，吊梁10的第一端11的高度H1小于第二端12的高度H2。而此时吊梁10处于上升状态。因此需要修正第一变频器41的速度设定值S1和第二变频器42的速度设置值S2中的至少一个使第一电动机20的转速略高于第二电动机30。直到检测到的第一电动机20和第二电动机30的旋转圈数一致时吊梁10达到配平状态。
当第一旋转角度θ1小第二旋转角度θ2，且吊梁10处于下降状态时，控制器45修正第一变频器41的速度设置值S1和第二变频器42的速度设置值S2中的至少一个，以使得第一电动机20的旋转速度低于第二电动机30的旋转速度，直到检测到的第一电动机20和第二电动机30的旋转圈数一致。也就是说，当第一旋转角度θ1小于第二旋转角度θ2时，吊梁10的第一端11的高度H1小于第二端12的高度H2。而此时吊梁10处于下降状态。因此需要修正第一变频器41的速度设定值S1和第二变频器42的速度设置值S2中的至少一个使第一电动机20的转速略低于第二电动机30。直到检测到的第一电动机20和第二电动机30的旋转圈数一致时吊梁10达到配平状态。
在一个示意性的实施方式中，控制器为可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)。
在一个示意性的实施方式中，还包括：
一第一减速箱50，其与第一电动机20相连；
一第一吊缆卷筒60，其与第一减速箱50相连并通过吊缆与第一端11相连；
一第二减速箱70，其与第二电动机30相连；
一第二吊缆卷筒80，其与第二减速箱70相连并通过吊缆与第二端12相连；
其中，第一电动机20依次通过第一减速箱50和第一吊缆卷筒60带动吊梁10的第一端11做升降运动，第二电动机30依次通过第二减速箱70和第二吊缆卷筒80带动吊梁10的第二端12做升降运动。该油管吊机结构简单，利用普通吊机现有设备即可实现。
本实用新型提出使用增量型编码器作为不平衡度传感器，实时计算并进行补偿。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。