门机大车行走机构的同步控制系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种起重机技术领域，特别是一种门机大车行走机构的同步控制系统。


背景技术：

[0002]
门式起重机是桥式起重机的一种变形，又叫龙门吊。主要用于室外的货场、料场货、散货的装卸作业。门式起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点，在港口货场得到广泛使用。它的金属结构像门形框架，承载主横梁下安装两条支腿，可以直接在地面的轨道上行走，主横梁两端可以具有外伸悬臂梁。
[0003]
在目前大跨度门式起重机的大车在行走过程中由于载重较大常出现两个支腿行走不同步的情况，该情况的出现会造成严重的啃轨现象，从而严重影响了设备的使用，降低了设备的使用寿命。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是提供一种门机大车行走机构的同步控制系统，以解决现有技术中的技术问题，它能够增加行走装置的可执行性，提高控制进度，使两个支腿能够更好的同步移动降低啃轨情况的出现。
[0005]
本实用新型提供了一种门机大车行走机构的同步控制系统，包括主横梁、轨道、刚性腿、柔性腿、控制模块、执行模块和采集模块；轨道延伸方向与主横梁的延伸方向垂直，刚性腿和柔性腿的上端均固定在主横梁上，且刚性腿和柔性腿移动设置在轨道上；
[0006]
采集模块用于采集刚性腿的位移量和柔性腿的位移量数据，并输出至控制模块；
[0007]
控制模块用于根据接收的位移量数据向执行模块发出控制指令；
[0008]
执行模块用于接收控制指令，驱动刚性腿和柔性腿沿着轨道移动。
[0009]
作为本实用新型的进一步改进，柔性腿具有支柱和铰接组件，铰接组件具有与主横梁连接固定的上支座、与支柱连接固定的下支座和转轴，上支座与下支座通过转轴转动连接。
[0010]
作为本实用新型的进一步改进，上支座具有与主横梁连接固定的上连接板和相距设置在上连接板上的两个上耳板；
[0011]
下支座具有与支柱连接固定的下连接板和相距设置在下连接板上的两个下耳板；下耳板的内侧壁与相应的上耳板的外侧壁贴合，上耳板和下耳板上均设置有与转轴相适配的穿孔。
[0012]
作为本实用新型的进一步改进，两个上耳板之间还通过第一加强板连接固定，第一加强板设置在上耳板上远离上连接板的一端。
[0013]
作为本实用新型的进一步改进，上支座还具有设置在上连接板上的第二加强板，且第二加强板的两端分别连接至两个上耳板。
[0014]
作为本实用新型的进一步改进，第二加强板与上连接板垂直设置且两者之间还设
置有三角加强板，三角加强板具有两直角边，且两直角边分别固定在第二加强板和上连接板上。
[0015]
作为本实用新型的进一步改进，还包括与控制模块连接的定点位置模块，定点位置模块用于修正到达定点位置的刚性腿和柔性腿的位移量数据。
[0016]
作为本实用新型的进一步改进，还包括用于出现紧急事件时发出报警信号的报警模块，报警模块连接至控制模块。
[0017]
作为本实用新型的进一步改进，执行模块包括两个矢量变频器，一个矢量变频器与刚性腿连接，另一个矢量变频器与柔性腿连接。
[0018]
作为本实用新型的进一步改进，柔性腿可开合设置，且柔性腿的开合角度为正负3
°
。
[0019]
与现有技术相比，本实用新型采用刚性腿和柔性腿，结合自动同步控制系统，实现门机整机能够可控、平稳地运行，并减少了轨道强受力状态的发生啃轨的情况，大大延长了设备的使用寿命。
附图说明
[0020]
图1是本实用新型本实用新型门机大车行走机构的同步控制系统中门机的结构示意图；
[0021]
图2是本实用新型门机大车行走机构的同步控制系统中铰接组件的结构示意图；
[0022]
图3是本实用新型门机大车行走机构的同步控制系统中铰接组件的内部结构示意图；
[0023]
图4是本实用新型门机大车行走机构的同步控制系统中上支座的结构示意图；
[0024]
图5是图4的仰视示意图；
[0025]
图6是本实用新型门机大车行走机构的同步控制系统中下支座的结构示意图；
[0026]
图7是图6的仰视示意图；
[0027]
图8是本实用新型本实用新型门机大车行走机构的同步控制系统中控制部分结构示意图；
[0028]
图9是本实用新型本实用新型门机大车行走机构的同步控制系统中纠偏流程图；
[0029]
附图标记说明：1-主横梁，2-刚性腿，3-柔性腿，31-支柱，32-铰接组件，33-上支座，331-上连接板，332-上耳板,333-第一加强板，334-第二加强板,335-三角加强板，34-下支座，341-下连接板，342-下耳板，35-转轴。
具体实施方式
[0030]
下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
[0031]
本实用新型的实施例：如图1-8所示，该门机大车行走机构的同步控制系统，包括主横梁1、轨道、刚性腿2、柔性腿3、控制模块、执行模块和采集模块；轨道延伸方向与主横梁1的延伸方向垂直，刚性腿2和柔性腿3的上端均固定在主横梁1上，且刚性腿2和柔性腿3移动设置在轨道上；控制模块分别与执行模块和采集模块连接。
[0032]
采集模块用于采集刚性腿的位移量和柔性腿的位移量数据，并输出至控制模块。
[0033]
控制模块用于根据接收的位移量数据向执行模块发出控制指令。
[0034]
执行模块用于接收控制指令，驱动刚性腿2和柔性腿3沿着轨道移动。
[0035]
采用刚性腿2和柔性腿3的设计，刚性腿2用于承受水平产生的弯矩，和上横梁1刚性连接；柔性腿3通过铰接组件和上横梁1连接，能够补偿吊重过程中产生的侧向推力，减少对上横梁1长度的影响，降低啃轨的可能性。同时设置了采集模块用于分别采集刚性腿2和柔性腿3行走位移量的数据，控制模块根据获得的行走的位移量的数据做出判断并通过控制执行模块调整刚性腿2和柔性腿3的运行速度。在本实施例中刚性腿2作为主动移动腿，柔性腿3作为从动腿，根据刚性腿2的移动情况做出相应的调整，上述结构增加了柔性腿3响应调整的可执行性。
[0036]
具体的，在本实施例中执行模块包括两个矢量变频器，一个矢量变频器与刚性腿2连接，另一个矢量变频器与柔性腿3连接。矢量变频器跟普通变频主要有两种区别：第一是控制精度高，第二是低转速输出转矩大。执行模块采用变频器调速控制，提高控制精度，降低响应时差，有利于增加行走机构刚性腿2和柔性腿3自动同步控制的可靠性。
[0037]
应用变频器、位置闭环控制及plc控制的综合技术，以门腿位移为主要测控对象，以刚性腿2的位置为基准，比较柔性腿3和刚性腿2的相对位移，控制模块接收采集模块采集的数据并结合当下门机的行走方向以及行走速度档位做出判断并通过执行模块进行调控。如果柔性腿3实际走得比刚性腿2快，则降低柔性腿3的速度；如果柔性腿3实际走得比刚性腿2慢，则增加柔性腿3的速度。
[0038]
通过调节柔性腿3相连接的变频器的输出频率来改变其驱动电机的速度，控制模块对由各种因素引起刚性腿、柔性腿3的位移差进行纠偏，其纠偏流程请参考图9。
[0039]
当门机大车行走机构开始工作时，首先，采集刚性腿2的位移l1和柔性腿3的位移l2；之后，计算柔性腿3的偏差δl＝l2-l1，并根据判断条件作出相对应的措施，具体的判断条件及相应的措施如下：
[0040]
如果δl小于-200mm，并且移动方向使得位移减小，或者，δl大于200mm，并且移动方向使得位移增大，此时，则控制柔性腿3减速；如果δl小于-200mm，并且移动方向使得位移增大，或者δl大于200mm，并且移动方向使得位移减小，此时，则控制柔性腿3加速；如果δl大于或者等于-200mm，并且小于或者等于200mm，则保持柔性腿3不变速。
[0041]
本门机大车行走机构的同步控制系统实现了整机可控、平稳地运行，并减少了轨道强受力状态发生啃轨的情况，大大延长了设备的使用寿命。
[0042]
柔性腿3可摆动，且柔性腿3的摆动角度为正负3
°
。以使柔性腿3在移动变化状态下对轨道有一定相对位移裕度，不会像刚性腿2那样夹死住轨道，从而使得整个门架始终以别住轨道的状态下行走，损伤轨道且降低门架的整体受力能力。
[0043]
具体的，在本实施例中如图2-6所示，柔性腿3具有支柱31和铰接组件32，铰接组件32具有与主横梁1连接固定的上支座33、与支柱31连接固定的下支座34和转轴35，上支座33与下支座34通过转轴35转动连接。
[0044]
上支座33具有与主横梁1连接固定的上连接板331和相距设置在上连接板331上的两个上耳板332；
[0045]
下支座34具有与支柱31连接固定的下连接板341和相距设置在下连接板341上的
两个下耳板342；下耳板342的内侧壁与相应的上耳板332的外侧壁贴合，上耳板332和下耳板342上均设置有与转轴35相适配的穿孔。
[0046]
上耳板332的外侧贴合在下耳板342的内侧并产生相对转动能够有效的提高两者相对移动过程中的稳定性。上耳板332和下耳板342贴合在一起能够有效的降低耳板被压弯的情况出现。
[0047]
进一步的，为了更好的保证铰接组件32的稳定性，在本实施例中两个上耳板332之间还通过第一加强板333连接固定，第一加强板333设置在上耳板332上远离上连接板331的一端。第一加强板333设置在上耳板332之间即不影响上支座33和下支座34之间安装且能够增强两者在使用过程中的稳定性，第一加强板333能够避免耳板在转动过程中出现弯折。且第一加强板333设置在上耳板332上距离上连接板331最远的位置，而该位置上耳板332由于远离上连接板331因此相对较薄弱一些，其强度更低，在该位置设置第一加强板333能够有效的提升整体的稳定性。
[0048]
进一步的，上支座33还具有设置在上连接板331上的第二加强板334，且第二加强板334的两端分别连接至两个上耳板332。第二加强板334同时连接两个上耳板332和上连接板331，其能够更好的稳定整个上支座33。需要说明的是在下支座34上也可以通过加强板同时连接两个耳板和下连接板341以提高下支座34的稳定性。
[0049]
在本实施例中，第二加强板334与上连接板331垂直设置且两者之间还设置有三角加强板335，三角加强板335具有两直角边，且两直角边分别固定在第二加强板334和上连接板331上。在第二加强板334和上连接板331之间再通过三角加强板335进一步支撑加强能够更好的实现上支座33的稳定性。
[0050]
在本实施例的门机大车行走机构的同步控制系统中还包括与控制模块连接的定点位置模块，定点位置模块包括定点位置及装置，定点位置模块用于修正到达定点位置的刚性腿2和柔性腿3的位移量数据。在刚性腿2和柔性腿3移动到相应的定点位置时，定点位置模块对到达定点位置时，对应给刚性腿2和柔性腿3的位移数据进行定位赋值，从而有效的减少行走过程中产生的积累误差。
[0051]
在本实施例的门机大车行走机构的同步控制系统还包括分别与控制模块连接的报警模块、命令模块和交互模块，报警模块用于出现紧急事件时发出报警信号，命令模块用于获取当下执行模块正在执行的命令状态，交互模块用于人机交互实现对控制系统的操控。
[0052]
以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。