专利名称：测角式单手柄抓斗控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种抓斗配套设备，特别涉及一种抓斗控制系统。
背景技术：
老式抓斗控制器为双手柄分别控制起升和开闭电机运行，两手柄的档位均为1-0-1，抓斗的升降和开闭由不同的操作组合完成，其主要缺点是1、对司机的技术要求高，其劳动强度大；2、两电机的负载不均衡，特别是当视线不可及时两电机的不均衡性更大，造成电机寿命降低；3、抓斗的起升钢丝绳和开闭钢丝绳容易乱绳和夹绳，使钢丝绳的寿命大幅度缩短；4、抓斗的沉爪(即抓斗闭合时同时下沉)时，起升钢丝绳的配合难度大，往往出现乱绳；5、抓斗在开斗下降到料堆时钢丝绳容易松绳；6、满斗率低，工作效率低。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能够有效克服上述老式抓斗控制器缺点的抓斗控制系统。
本实用新型的技术方案是一种测角式单手柄抓斗控制系统，它包括一个具有0-6共7个档位的控制手柄；分别检测抓斗起升电机和开闭电机转子转角的起升转角编码器和开闭转角编码器；分别将所述两个转角编码器的输出转换为数字信号的起升转角积分器和开闭转角积分器；接受、处理所述控制手柄和所述两个转角积分器传来的信号，并按预定程序输出起升、开闭控制信号的可编程控制器；
分别将所述可编程控制器输出的起升、开闭控制信号进行放大的起升继电器和开闭继电器；分别受所述两个继电器控制，并分别控制所述起升电机和开闭电机运行的起升接触器和开闭接触器；分别与所述起升电机和所述开闭电机转子绕组串接，其阻值可变，用于调节所述起升电机和所述开闭电机转矩的起升电机电阻和开闭电机电阻；受所述可编程控制器控制，分别控制所述起升电机电阻和所述开闭电机电阻阻值变化的起升转子短接接触器和开闭转子短接接触器；当所述控制手柄置于1档位时，所述可编程控制器发出下降指令，通过所述两个继电器和两个接触器，使所述起升电机和开闭电机同时得电，并通过所述两个转子短接接触器使所述两组电机电阻顺序短接，所述起升电机和开闭电机同步运行，完成抓斗下降；当所述控制手柄置于2档位时，所述可编程控制器发出上升指令，通过所述两个继电器和两个接触器，使所述起升电机和开闭电机同时得电，并通过所述两个转子短接接触器使所述两组电机电阻顺序短接，所述起升电机和所述开闭电机同步运行，完成抓斗上升；当所述控制手柄置于3档位时，所述可编程控制器发出闭合抓斗指令，通过所述开闭继电器和所述开闭接触器，使所述开闭电机正向得电，并通过所述开闭转子短接接触器使所述起升电机电阻顺序短接，所述开闭电机中转矩运行，完成抓斗闭合；当所述控制手柄置于4档位时，所述可编程控制器发出打开抓斗指令，通过所述开闭继电器和所述开闭接触器，使所述开闭电机反向得电，并通过所述开闭转子短接接触器使所述开闭电机电阻顺序短接，当抓斗开度达到最大，而所述控制手柄仍置于4档位时，所述开闭转角编码器将检测到的转角信号经所述开闭转角积分器送入所述可编程控制器运算和比较，所述可编程控制器控制所述开闭电机停转，完成抓斗打开；当所述控制手柄置于5档位时，所述可编程控制器发出自动沉爪指令，通过所述起升继电器和所述起升接触器以及所述起升转子短接接触器和所述起升电机电阻，使所述起升电机低力矩反向运行，使抓斗依靠自身重力下降沉入物料，并拉紧升降钢丝绳不松弛；并通过所述开闭继电器和所述开闭接触器以及所述开闭转子短接接触器和所述开闭电机电阻，使所述开闭电机带动抓斗高速闭合；当抓斗即将闭合时，所述可编程控制器发出减速指令，通过所述开闭转子短接接触器和所述开闭电机电阻使所述开闭电机减速，使抓斗平稳闭合；所述开闭转角编码器采集到抓斗闭合信号后，经所述开闭转角积分器送入所述可编程控制器运算和比较，所述可编程控制器发出提升指令，控制所述两台电机均衡负载高速运行，使抓斗提升；当所述控制手柄置于6档位时，所述可编程控制器发出指令，控制所述两电机低力矩运行，对抓斗反向制动，所述起升电机使抓斗依靠自身重力下降沉入物料，并拉紧升降钢丝绳不松弛，抓斗不失速；所述开闭电机使抓斗依靠自身重力张开到最大位置，同时又拉紧开闭钢丝绳，完成抓斗在最大开度下慢速下降到料堆。
由于本实用新型采用了可编程控制器，将抓斗的各种正确操作程序预先设置在可编程控制器中，既有效地降低了司机操作难度，又消除了操作错误所产生的机械故障，并提高了满斗率和生产效率。
附图为本实用新型的原理框图。
具体实施方式
参见附图，一种测角式单手柄抓斗控制系统，它包括一个具有0-6共7个档位的控制手柄1；分别检测抓斗起升电机2和开闭电机3转子转角的起升转角编码器4和开闭转角编码器5；分别将所述两个转角编码器4、5的输出转换为数字信号的起升转角积分器6和开闭转角积分器7；接受、处理所述控制手柄1和所述两个转角积分器6、7传来的信号，并按预定程序输出起升、开闭控制信号的可编程控制器8；分别将所述可编程控制器8输出的起升、开闭控制信号进行放大的起升继电器9和开闭继电器10；分别受所述两个继电器9、10控制，并分别控制所述起升电机2和开闭电机3运行的起升接触器11和开闭接触器12；分别与所述起升电机2和所述开闭电机3转子绕组串接，其阻值可变，用于调节所述起升电机2和所述开闭电机3转矩的起升电机电阻13和开闭电机电阻14；受所述可编程控制器8控制，分别控制所述起升电机电阻13和所述开闭电机电阻14阻值变化的起升转子短接接触器15和开闭转子短接接触器16；当所述控制手柄1置于1档位时，所述可编程控制器8发出下降指令，通过所述两个继电器9、10和两个接触器11、12，使所述起升电机2和开闭电机3同时得电，并通过所述两个转子短接接触器15、16使所述两组电机电阻13、14顺序短接，所述起升电机2和开闭电机3同步运行，完成抓斗下降；当所述控制手柄1置于2档位时，所述可编程控制器8发出上升指令，通过所述两个继电器9、10和两个接触器11、12，使所述起升电机2和开闭电机3同时得电，并通过所述两个转子短接接触器15、16使所述两组电机电阻13、14顺序短接，所述起升电机2和所述开闭电机3同步运行，完成抓斗上升；当所述控制手柄1置于3档位时，所述可编程控制器8发出闭合抓斗指令，通过所述开闭继电器10和所述开闭接触器12，使所述开闭电机3正向得电，并通过所述开闭转子短接接触器16使所述起升电机电阻14顺序短接，所述开闭电机3中转矩运行，完成抓斗闭合；当所述控制手柄1置于4档位时，所述可编程控制器8发出打开抓斗指令，通过所述开闭继电器10和所述开闭接触器12，使所述开闭电机3反向得电，并通过所述开闭转子短接接触器16使所述开闭电机电阻14顺序短接，当抓斗开度达到最大，而所述控制手柄1仍置于4档位时，所述开闭转角编码器5将检测到的转角信号经所述开闭转角积分器7送入所述可编程控制器8运算和比较，所述可编程控制器8控制所述开闭电机3停转，完成抓斗打开；当所述控制手柄1置于5档位时，所述可编程控制器8发出自动沉爪指令，通过所述起升继电器9和所述起升接触器11以及所述起升转子短接接触器15和所述起升电机电阻13，使所述起升电机2低力矩反向运行，使抓斗依靠自身重力下降沉入物料，并拉紧升降钢丝绳不松弛；并通过所述开闭继电器10和所述开闭接触器12以及所述开闭转子短接接触器16和所述开闭电机电阻14，使所述开闭电机3带动抓斗高速闭合；当抓斗即将闭合时，所述可编程控制器8发出减速指令，通过所述开闭转子短接接触器16和所述开闭电机电阻14使所述开闭电机3减速，使抓斗平稳闭合；所述开闭转角编码器5采集到抓斗闭合信号后，经所述开闭转角积分器7送入所述可编程控制器8运算和比较，所述可编程控制器8发出提升指令，控制所述两台电机均衡负载高速运行，使抓斗提升；当所述控制手柄1置于6档位时，所述可编程控制器8发出指令，控制所述两电机2，3低力矩运行，对抓斗反向制动，所述起升电机2使抓斗依靠自身重力下降沉入物料，并拉紧升降钢丝绳不松弛，抓斗不失速；所述开闭电机3使抓斗依靠自身重力张开到最大位置，同时又拉紧开闭钢丝绳，完成抓斗在最大开度下慢速下降到料堆。
权利要求1.一种测角式单手柄抓斗控制系统，其特征是它包括一个具有0-6共7个档位的控制手柄[1]；分别安装在抓斗起升电机[2]和开闭电机[3]转轴上，或者它们所带动的起升卷筒和开闭卷筒转轴上，检测其转角的起升转角编码器[4]和开闭转角编码器[5]；分别将所述两个转角编码器[4、5]的输出转换为转角信号的起升转角积分器[6]和开闭转角积分器[7]；接受、处理所述控制手柄[1]和所述两个转角积分器[6、7]传来的信号，并按预定程序输出起升、开闭控制信号的可编程控制器[8]；分别将所述可编程控制器[8]输出的起升、开闭控制信号进行放大的起升继电器[9]和开闭继电器[10]；分别受所述两个继电器[9、10]控制，并分别控制所述起升电机[2]和开闭电机[3]运行的起升接触器[11]和开闭接触器[12]；分别与所述起升电机[2]和所述开闭电机[3]转子绕组串接，其阻值可变，用于调节所述起升电机[2]和所述开闭电机[3]转矩的起升电机电阻[13]和开闭电机电阻[14]；受所述可编程控制器[8]控制，分别控制所述起升电机电阻[13]和所述开闭电机电阻[14]阻值变化的起升转子短接接触器[15]和开闭转子短接接触器[16]；当所述控制手柄[1]置于1档位时，所述可编程控制器[8]发出下降指令，通过所述两个继电器[9、10]和两个接触器[11、12]，使所述起升电机[2]和开闭电机[3]同时得电，并通过所述两个转子短接接触器[15、16]使所述两组电机电阻[13、14]顺序短接，所述起升电机[2]和开闭电机[3]同步运行，完成抓斗下降；当所述控制手柄[1]置于2档位时，所述可编程控制器[8]发出上升指令，通过所述两个继电器[9、10]和两个接触器[11、12]，使所述起升电机[2]和开闭电机[3]同时得电，并通过所述两个转子短接接触器[15、16]使所述两组电机电阻[13、14]顺序短接，所述起升电机[2]和所述开闭电机[3]同步运行，完成抓斗上升；当所述控制手柄[1]置于3档位时，所述可编程控制器[8]发出闭合抓斗指令，通过所述开闭继电器[10]和所述开闭接触器[12]，使所述开闭电机[3]正向得电，并通过所述开闭转子短接接触器[16]使所述起升电机电阻[14]顺序短接，所述开闭电机[3]中转矩运行，完成抓斗闭合；当所述控制手柄[1]置于4档位时，所述可编程控制器[8]发出打开抓斗指令，通过所述开闭继电器[10]和所述开闭接触器[12]，使所述开闭电机[3]反向得电，并通过所述开闭转子短接接触器[16]使所述开闭电机电阻[14]顺序短接，当抓斗开度达到最大，而所述控制手柄[1]仍置于4档位时，所述开闭转角编码器[5]将检测到的转角信号经所述开闭转角积分器[7]送入所述可编程控制器[8]运算和比较，所述可编程控制器[8]控制所述开闭电机[3]停转，完成抓斗打开；当所述控制手柄[1]置于5档位时，所述可编程控制器[8]发出自动沉爪指令，通过所述起升继电器[9]和所述起升接触器[11]以及所述起升转子短接接触器[15]和所述起升电机电阻[13]，使所述起升电机[2]低力矩反向运行，使抓斗依靠自身重力下降沉入物料，并拉紧升降钢丝绳不松弛；并通过所述开闭继电器[10]和所述开闭接触器[12]以及所述开闭转子短接接触器[16]和所述开闭电机电阻[14]，使所述开闭电机[3]带动抓斗高速闭合；当抓斗即将闭合时，所述可编程控制器[8]发出减速指令，通过所述开闭转子短接接触器[16]和所述开闭电机电阻[14]使所述开闭电机[3]减速，使抓斗平稳闭合；所述开闭转角编码器[5]采集到抓斗闭合信号后，经所述开闭转角积分器[7]送入所述可编程控制器[8]运算和比较，所述可编程控制器[8]发出提升指令，控制所述两台电机均衡负载高速运行，使抓斗提升；当所述控制手柄[1]置于6档位时，所述可编程控制器[8]发出指令，控制所述两电机[2，3]低力矩运行，对抓斗反向制动，所述起升电机[2]使抓斗依靠自身重力下降沉入物料，并拉紧升降钢丝绳不松弛，抓斗不失速；所述开闭电机[3]使抓斗依靠自身重力张开到最大位置，同时又拉紧开闭钢丝绳，完成抓斗在最大开度下慢速下降到料堆。
专利摘要本实用新型属于一种抓斗配套设备，特别涉及一种抓斗控制系统。它包括控制手柄[1]；起升转角编码器[4]和开闭转角编码器[5]；起升转角积分器[6]和开闭转角积分器[7]；可编程控制器[8]；起升继电器[9]和开闭继电器[10]；起升接触器[11]和开闭接触器[12]；起升电机电阻[13]和开闭电机电阻[14]；起升转子短接接触器[15]和开闭转子短接接触器[16]；本实用新型将抓斗的各种正确操作程序预先设置在可编程控制器中，既有效地降低了司机操作难度，又消除了操作错误所产生的机械故障，并提高了满斗率和生产效率。
文档编号B66C13/22GK2743316SQ20042011784
公开日2005年11月30日 申请日期2004年10月26日 优先权日2004年10月26日
发明者汤保昌, 赵建国 申请人:汤保昌, 赵建国