一种新型导缆架、新型导缆架的控制方法与流程

本发明涉及导缆架控制技术领域，特别涉及一种新型导缆架、新型导缆架的控制方法。

背景技术：

目前在港口，造船，石化，电力等行业中，电缆卷筒及导缆架的运用非常广泛，导缆架一般都是固定在某个结构上，使电缆有规则的收放，以至不被轧坏，同时还能对电缆实行过张力保护。

在现有技术中，传统的电缆卷盘用导缆架仍然存在一些技术缺陷。举例说明：专利cn201220421247公开了一种摆动式导缆架，导缆架包括前固定面板和后固定面板，在前固定面板和后固定面板之间设置有左侧导缆滚轮组、右侧导缆滚轮组、用于控制电缆传动方向的控制开关以及用于电缆张紧控制的张力调节机构。上述摆动式导缆架其结构形式，如图1中结构形式所示(其主要由前固定面板1’，后固定面板2’，左侧导缆滚轮组3’，右侧导缆滚轮组4’，左接近开关5’，右接近开关6’，摆杆7’，左触头8’，右触头9’，拨杆10’，腰形槽11’，张紧臂12’，张紧滚轮13’，调节开关14’等构成)。很显然，传统摆动式导缆架仍然存在如下缺陷：1、该导缆架传感设备较大，机构复杂，故障点多，例如：左接近开关5’，右接近开关6’、调节开关14’等共计8件传感器；2、该导缆架无缓冲装置，大车启动或急停等与电缆卷盘运转不同步时对电缆无保护作用。

专利cn201010526434公开了一种具有缓冲功能的导缆架，包括安装横梁、摆杆、连成一体的上侧板和下侧板组成，摆杆上、下端分别于上侧板、下侧板连接，安装横梁与上侧板之间通过弹簧缓冲器连接，具有缓冲功能，能有效吸收大车启动时的冲击载荷。上述具有缓冲功能的导缆架其结构形式，如图2中结构形式所示(其主要由安装横梁1”，摆杆2”，上侧板3”，下侧板4”，弹簧缓冲器5”，筒体51”，后端盖52”，前端盖53”，伸缩杆54”，推板55”，活节56”，组合开关控制箱6”，开关连接杆7”等结构构成)。很显然，传统具有缓冲功能的导缆架仍然存在如下缺陷：即摆杆2”、组合开关控制箱6”和开关连接杆7”共同作用判断大车运行方向信号，但是仍然无法有效判断电缆卷盘收放缆速度是否与大车行走速度匹配。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型导缆架、新型导缆架的控制方法，以解决现有技术中的电气复杂，传感器数量多，容易引起故障且无法实时根据收、放缆时电缆的张紧状态反馈调节电缆卷盘运行速度的问题。

本发明提供一种新型导缆架，包括固定链节、中链节、连接板、尾链节、角度传感器；

其中，所述中链节至少为两个，且所述连接板的数量与所述中链节的数量相适应；

多个所述中链节和多个所述连接板相互交叉并顺序铰接连接形成活动链节组件，且所述固定链节铰接连接活动链节组件的头端，所述尾链节铰接连接活动链节组件的尾端最终整体形成链式结构的新型导缆架；所述角度传感器则设置在尾链节上；

所述新型导缆架与电缆连接，且所述电缆沿着链式结构的所述新型导缆架的长度方向上延伸设置；所述活动链节组件与所述尾链节用于跟随所述电缆的摆动动作而摆动；

所述角度传感器用于测量所述电缆的摆动角度，并将采集的摆动角度信息发送给主控制系统；所述主控制系统根据摆动角度信息反馈调整对电缆卷盘的转速控制。

优选的，作为一种可实施方案；所述角度传感器用于预设初始状态和检测状态；在初始状态，所述电缆的初始状态呈沿着竖直基准线方向设置；在检测状态，所述电缆与所述竖直基准线方向之间的摆动角度为n；若所述电缆沿着所述竖直基准线方向向左摆动角度n，则其摆动角度计为－n，若所述电缆沿着所述竖直基准线方向向右摆动角度n，则其摆动角度计为n；

所述角度传感器用于实时测量所述电缆的摆动角度，发送给所述主控制系统；所述主控制系统根据摆动角度信息反馈对电缆卷盘的转速执行加速，减速或是停机控制；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：即-α1～α1则为调整区，所述主控制系统控制所述电缆卷盘加速收缆或是减速放缆；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：即-α2～-α1或α1～α2则为安全工作区，所述主控制系统控制所述电缆卷盘继续以当前转速实施收缆或是放缆；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：-α3～-α2或α2～α3则为预警区，所述主控制系统控制所述电缆卷盘减速收缆或是加速放缆；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：＜-α3或＞α3则为限制区，所述主控制系统控制所述电缆卷盘停机动作。

优选的，作为一种可实施方案；所述连接板与所述固定链节之间的铰接处上还设置有第一限位组件；所述第一限位组件用于提供缓冲力并对所述连接板与所述固定链节之间最大摆动角度实施限制。

优选的，作为一种可实施方案；所述连接板与所述中链节之间的铰接处上还设置有第二限位组件；所述第二限位组件用于提供缓冲力并对所述连接板与所述中链节之间最大摆动角度实施限制。

优选的，作为一种可实施方案；所述连接板与所述尾链节之间的铰接处上还设置有第三限位组件；所述第三限位组件用于提供缓冲力并对所述连接板与所述尾链节之间最大摆动角度实施限制。

优选的，作为一种可实施方案；所述第一限位组件、所述第二限位组件、所述第一限位组件结构均相同；上述限位组件包括限位块和弹簧，且所述弹簧连接在所述限位块上。

本发明还提供了一种新型导缆架的控制方法，基于新型导缆架进行控制操作，包括如下操作步骤：

角度传感器测量所述电缆的摆动角度，并将采集的摆动角度信息发送给主控制系统；

主控制系统根据摆动角度信息反馈调整对电缆卷盘的转速控制。

优选的，作为一种可实施方案；所述角度传感器测量所述电缆的摆动角度，并将采集的摆动角度信息发送给主控制系统，具体包括如下操作步骤；

所述角度传感器预设初始状态和检测状态；

在初始状态，所述电缆的初始状态呈沿着竖直基准线方向设置；

在检测状态，所述电缆与所述竖直基准线方向之间的摆动角度为n；若所述电缆沿着所述竖直基准线方向向左摆动角度n，则其摆动角度计为－n，若所述电缆沿着所述竖直基准线方向向右摆动角度n，则其摆动角度计为n；

所述角度传感器实时测量的上述电缆的摆动角度，发送给所述主控制系统。

优选的，作为一种可实施方案；所述主控制系统根据摆动角度信息反馈调整对电缆卷盘的转速控制，具体包括如下操作步骤；

主控制系统根据摆动角度信息反馈对电缆卷盘的转速执行加速，减速或是停机控制；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：即-α1～α1则为调整区，所述主控制系统控制所述电缆卷盘加速收缆或是减速放缆；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：即-α2～-α1或α1～α2则为安全工作区，所述主控制系统控制所述电缆卷盘继续以当前转速实施收缆或是放缆；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：-α3～-α2或α2～α3则为预警区，所述主控制系统控制所述电缆卷盘减速收缆或是加速放缆；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：＜-α3或＞α3则为限制区，所述主控制系统控制所述电缆卷盘停机动作。

本发明实施例提供一种新型导缆架、新型导缆架的控制方法，其中上述新型导缆架主要由固定链节、中链节、连接板、尾链节、角度传感器等结构构成；其中，中链节至少为两个，且连接板的数量与中链节的数量相适应；即连接板的数量可以根据中链节的数量进行调整；

上述新型导缆架采用了链式结构设计；即上述多个中链节和多个连接板相互交叉设置(一对一交叉间隔)并顺序铰接连接形成活动链节组件(即上述新型导缆架的长度就主要取决于该新型导缆架中间位置安装了多少数量的中链节和连接板，由中链节和连接板构成的活动链节组件则是主要跟随电缆摆动的组件结构)；与此同时，该活动链节组件的头端铰接安装一个固定链节；该活动链节组件的尾端则铰接安装一个尾链节，这样最终整体形成链式结构的新型导缆架；同时角度传感器则设置在尾链节上；

上述电缆沿着链式结构的新型导缆架的长度方向上延伸设置；上述新型导缆架可以跟随电缆的摆动动作而摆动；

在具体控制操作过程中，角度传感器测量电缆的摆动角度，并将采集的摆动角度信息发送给主控制系统；主控制系统根据摆动角度信息反馈调整对电缆卷盘的转速控制。实际上，上述角度传感器实际上直接测量的是电缆的摆动角度，并将采集的摆动角度信息发送给主控制系统；主控制系统其通过电缆的摆动角度信息就可以间接计算出电缆的张紧角度，并最终实时反馈调整对电缆卷盘的转速控制。

很显然，上述角度传感器可对新型导缆架(伴随电缆摆动)的摆动动作进行角度测量，并将电缆的摆动角度上报给主控制系统，最终主控制系统其就可以通过电缆的摆动角度信息，判断当前电缆的运行情况(例如：张紧角度等)，并最终实时反馈调整对电缆卷盘的转速控制，从而达到实施反馈控制的目的。

本发明实施例提供一种新型导缆架、新型导缆架的控制方法，其采用了全新的导缆张紧度检测方式，其传感器数量可减至一个(即角度传感器)，减少了故障点；同时，其利用角度传感器实时检测并反馈电缆张紧状态，给主控制系统对电缆卷盘转速的控制提供参考；这种检测反馈调整方式检测精度更快，反馈调节方式更可靠，调节效果也更为显著。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术中的一种摆动式导缆架的结构示意图；

图2是现有技术中的一种具有缓冲功能的导缆架的结构示意图；

图3是本发明实施例一的新型导缆架的的结构示意图；

图4是本发明实施例一的新型导缆架的控制原理状态示意图；

图5是本发明实施例二的新型导缆架的控制方法的操作流程示意图。

图中：固定链节1；中链节2；连接板3；尾链节4；角度传感器5；电缆a；调整区b；安全工作区c；预警区d；限制区e。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图3所示，本发明实施例提供一种新型导缆架，包括固定链节1、中链节2、连接板3、尾链节4、角度传感器5；

其中，所述中链节2至少为两个，且所述连接板3的数量与所述中链节2相同；

多个所述中链节2和多个所述连接板3相互交叉并顺序铰接连接形成活动链节组件，且所述固定链节1铰接连接活动链节组件的头端，所述尾链节4铰接连接活动链节组件的尾端最终整体形成链式结构的新型导缆架；所述角度传感器5则设置在尾链节4上；

所述新型导缆架与电缆连接，且所述电缆沿着链式结构的所述新型导缆架的长度方向上延伸设置；所述活动链节组件与所述尾链节4用于跟随所述电缆a的摆动动作而摆动；

所述角度传感器5用于测量所述电缆a的摆动角度，并将采集的摆动角度信息发送给主控制系统；所述主控制系统根据摆动角度信息反馈调整对电缆卷盘的转速控制。

上述新型导缆架主要由固定链节、中链节、连接板、尾链节、角度传感器等结构构成；其中，所述中链节至少为两个，且连接板的数量与中链节的数量相适应；即连接板的数量可以根据中链节的数量进行调整；

上述新型导缆架采用了链式结构设计；即上述多个中链节和多个连接板相互交叉设置(一对一交叉间隔)并顺序铰接连接形成活动链节组件(即上述新型导缆架的长度就主要取决于该新型导缆架中间位置安装了多少数量的中链节和连接板，由中链节和连接板构成的活动链节组件则是主要跟随电缆摆动的组件结构)；与此同时，该活动链节组件的头端铰接安装一个固定链节；该活动链节组件的尾端则铰接安装一个尾链节，这样最终整体形成链式结构的新型导缆架；同时角度传感器则设置在尾链节上；

上述电缆沿着链式结构的新型导缆架的长度方向上延伸设置；上述新型导缆架可以跟随电缆的摆动动作而摆动；

在具体控制操作过程中，角度传感器测量电缆的摆动角度，并将采集的摆动角度信息发送给主控制系统；主控制系统根据摆动角度信息反馈调整对电缆卷盘的转速控制。实际上，上述角度传感器实际上直接测量的是电缆的摆动角度，并将采集的摆动角度信息发送给主控制系统；主控制系统其通过电缆的摆动角度信息就可以间接计算出电缆的张紧角度，并最终实时反馈调整对电缆卷盘的转速控制。

很显然，上述角度传感器可对新型导缆架(伴随电缆摆动)的摆动动作进行角度测量，并将电缆的摆动角度上报给主控制系统，最终主控制系统其就可以通过电缆的摆动角度信息，判断当前电缆的运行情况(例如：张紧角度等)，并最终实时反馈调整对电缆卷盘的转速控制，从而达到实施反馈控制的目的。

下面对新型导缆架的具体结构以及具体工作方案做一下详细说明：

优选的，作为一种可实施方案；所述角度传感器5用于预设初始状态和检测状态；在初始状态，所述电缆的初始状态呈沿着竖直基准线方向设置；在检测状态，所述电缆与所述竖直基准线方向之间的摆动角度为n；若所述电缆沿着所述竖直基准线方向向左摆动角度n，则其摆动角度计为－n，若所述电缆沿着所述竖直基准线方向向右摆动角度n，则其摆动角度计为n；

所述角度传感器5用于实时测量所述电缆的摆动角度，发送给所述主控制系统；所述主控制系统根据摆动角度信息反馈对电缆卷盘的转速执行加速，减速或是停机控制(如图4所示)；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：即-α1～α1则为调整区b，所述主控制系统控制所述电缆卷盘加速收缆或是减速放缆；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：即-α2～-α1或α1～α2则为安全工作区c，所述主控制系统控制所述电缆卷盘继续以当前转速实施收缆或是放缆；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：-α3～-α2或α2～α3则为预警区d，所述主控制系统控制所述电缆卷盘减速收缆或是加速放缆；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：＜-α3或＞α3则为限制区e，所述主控制系统控制所述电缆卷盘停机动作。

优选的，作为一种可实施方案；所述连接板3与所述固定链节1之间的铰接处上还设置有第一限位组件；所述第一限位组件用于提供缓冲力并对所述连接板3与所述固定链节1之间最大摆动角度实施限制。

优选的，作为一种可实施方案；所述连接板3与所述中链节2之间的铰接处上还设置有第二限位组件；所述第二限位组件用于提供缓冲力并对所述连接板3与所述中链节2之间最大摆动角度实施限制。

优选的，作为一种可实施方案；所述连接板3与所述尾链节4之间的铰接处上还设置有第三限位组件；所述第三限位组件用于提供缓冲力并对所述连接板3与所述尾链节4之间最大摆动角度实施限制。

需要说明的是，上述连接板3与固定链节1、中链节2、尾链节4之间都设计有限位组件(即第一限位组件，第二限位组件和第三限位组件)；各个位置上的限位组件结构相同，均由弹簧和限位块构成；限位组件的主要作用是提供缓冲力，从而限制上述新型导缆架的各个链节之间的最大摆动角度(或称相邻两个铰接的链节件之间的最大摆动角度)。另外需要说明的是，连接板3与固定链节1、中链节2、尾链节4之间限位组包括但不限于使用限位块和弹簧，也可以采用弹性拨片、橡胶等弹性体来实现起缓冲功能。

实施例二

如图4所示，本发明实施例二还提供了一种新型导缆架的控制方法，基于新型导缆架进行控制操作，包括如下操作步骤：

步骤s100：角度传感器测量电缆的摆动角度，并将采集的摆动角度信息发送给主控制系统；

步骤s200：主控制系统根据摆动角度信息反馈调整对电缆卷盘的转速控制。

需要说明的是，上述新型导缆架的控制方法主要涉及两大操作步骤；步骤s100为利用角度传感器进行电缆摆动角度(即同时也是新型导缆架的摆动角度)检测，然后将获取的摆动角度信息发送给主控制系统；步骤s200则为主控制系统实时接收摆动角度信息，并根据摆动角度信息，对当前的新型导缆架上连接的电缆张紧度情况进行判断，最终反馈调整对电缆卷盘的转速控制。

优选的，作为一种可实施方案；在步骤s100中：所述角度传感器测量所述电缆的摆动角度，并将采集的摆动角度信息发送给主控制系统，具体包括如下操作步骤；

步骤s110：所述角度传感器预设初始状态和检测状态；在初始状态，所述电缆的初始状态呈沿着竖直基准线方向设置；在检测状态，所述电缆与所述竖直基准线方向之间的摆动角度为n；若所述电缆沿着所述竖直基准线方向向左摆动角度n，则其摆动角度计为－n，若所述电缆沿着所述竖直基准线方向向右摆动角度n，则其摆动角度计为n；

步骤s120：角度传感器实时测量的上述电缆的摆动角度，发送给所述主控制系统。

优选的，作为一种可实施方案；在步骤s200中，所述主控制系统根据摆动角度信息反馈调整对电缆卷盘的转速控制，具体包括如下操作步骤；

步骤s210：主控制系统根据摆动角度信息反馈对电缆卷盘的转速执行加速，减速或是停机控制；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：即-α1～α1则为调整区，所述主控制系统控制所述电缆卷盘加速收缆或是减速放缆；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：即-α2～-α1或α1～α2则为安全工作区，所述主控制系统控制所述电缆卷盘继续以当前转速实施收缆或是放缆；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：-α3～-α2或α2～α3则为预警区，所述主控制系统控制所述电缆卷盘减速收缆或是加速放缆；

当所述电缆的摆动角度处于如下范围时：＜-α3或＞α3则为限制区，所述主控制系统控制所述电缆卷盘停机动作。

在本发明提供的上述新型导缆架、新型导缆架的控制方法具体技术方案中，上述新型导缆架采用了链式结构；同时角度采集来去判断电缆的张紧度，从而实现角度补偿控制；同时新型导缆架的长度可由链节的数量来调节，使用范围广泛，同时上述新型导缆可对电缆起到保护作用；另外新型导缆架头端处的固定链节外的结构重量对电缆起到预紧力和缓冲作用。

综上分析可知，本发明实施例提供一种新型导缆架、新型导缆架的控制方法，其克服了传统技术中电气复杂，传感器数量多，容易引起故障且无法实时根据收、放缆时电缆的张紧状态反馈调节电缆卷盘运行速度的技术缺陷。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。