专利名称：集装箱起重机用大车电缆卷筒组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及集装箱起重机的附属构件，更具体地指一种岸边集装箱起重机或堆场用集装箱门式起重机用大车电缆卷筒组件。
背景技术：
目前，随着我国外贸的发展，集装箱吞吐量不断增长，各集装箱公司对岸边集装箱起重机和堆场用集装箱门式起重机的生产效率的要求也越来越高。岸边集装箱起重机是集装箱港口通用的生产机械。集装箱门式起重机又有轨道式和轮胎式，轨道式集装箱门式起重机在堆场的移动范围不如轮胎式，但由于其供电电源取自市电电网，装机容量不受限制(轮胎吊则受到柴油机功率限制)起重机参数可以大大提高，另外电网供电也较轮胎式更安全、可靠。轨道式集装箱门式起重机在电控系统的设计上更多考虑技术先进、维修方便、性价比合理等问题。这两种起重机都涉及到大车电缆卷筒组件的使用。
传统的大车电缆卷筒组件一般包括电缆卷筒和驱动电机，驱动电机采用力矩电机进行驱动电缆卷筒，收缆时，驱动电机正转，放缆时，电缆拖着驱动电机倒转，驱动电机始终(无论电缆的圈数的是否变化、电缆卷筒对于电缆坑位置的不同以及大车机构运行状态引起的风阻)输出一个正项的不变力矩使电缆张紧，其要求运行大车速度快，达90米/分以上，这样传统的大车电缆卷筒组件无法适应由高速引起的电缆张力变化快、控制精度高的要求，特别当电缆卷筒空盘时力矩全部加在了电缆上，极易引起电缆的损伤，降低了其使用寿命。
发明内容
本实用新型的目的是针对传统的大车电缆卷筒组件存在的上述缺点，提供一种改进的集装箱起重机用大车电缆卷筒组件，该电缆卷筒组件中的驱动电机输出的力矩能随着电缆卷筒的电缆圈数变化而变化。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案
该集装箱起重机用大车电缆卷筒组件，该组件置于起重机的水平横梁上，组件包括电缆卷筒、驱动电机，电缆卷筒上绕有高压电缆，驱动电机驱动电缆卷筒，其中所述的驱动电机采用变频电机。
在本实用新型的技术方案中，主要对大车电缆卷筒组件中的驱动电机进行了改进，将驱动电机改为变频电机。变频电机可在相应的变频器的带动下，视电缆卷筒中电缆圈数变化、电缆卷筒对于电缆坑位置不同而输出变化的力矩，做到收缆时和放缆时，电缆卷筒所受到的力矩不同，因此，不会引起电缆卷筒组件中电缆的损伤，能精确的进行力矩控制，延长了使用寿命。
图1为电缆卷筒组件的结构示意图。
图2为电缆卷筒被驱动的原理示意图具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型的的集装箱起重机用大车电缆卷筒组件与传统的卷筒组件一样，它也包括电缆卷筒1、驱动电机2，该组件置于起重机的水平横梁3的卷筒平台4上，电缆卷筒1上绕有高压电缆，驱动电机2通过驱动轴驱动电缆卷筒1。所不同的是，在本实用新型中，驱动电机2采用了变频电机。
变频电机2则由相应的变频器进行控制(见图2)，在控制时，可以利用外围的控制信号，通过PLC程序，针对不同的工况输出不同方向及不同大小的力矩，并可随着电缆卷筒中电缆圈数的变化、电缆卷筒对于电缆坑位置的不同以及大车机构运行状态引起的风阻的影响而变化。
在具体控制时，将电缆卷筒的运行分成几个不同的运行状态分别进行控制，采集几个外围的信号作为运行状态分类和控制的依据1.方向A信号(PayoutdirectionA)，这个信号是由导缆架上的凸轮限位产生的，当电缆卷筒位于高压电缆坑的右侧时，信号输入。方向A信号和大车左右行信号相配合就可以判定电缆
2.松缆信号(noslackcaoleposition)，这个信号也是由导缆架上的凸轮限位产生的，当高压电缆过松时信号输入。
3.附加力矩信号(additionaltorquefrompendulum)，这个信号也是由导缆架上的凸轮限位产生的，当需要附加力矩时动作。
4.过张紧信号(notightcableposition)，这个信号也是由导缆架上的凸轮限位产生的，当电缆张力过大时动作。
5.电缆卷盘满(cablereelnotfull)和电缆卷盘空(cablereelnotemPty)，这两个信号是由滑环箱后的凸轮限位产生的，当电缆卷筒中的电缆卷起或放空时动作。
6.电缆卷筒中电缆圈数(analogproxswitchcablediameter)，这是个模拟量信号，通过电位器产生0-10V的电压信号表示电缆卷盘中电缆的多少。0V表示电缆卷盘空，10V表示电缆卷盘满。
有了这些外部信号，我们就可以方便的进行控制了。我们将电缆卷筒的运行共分为7种不同的状态，分别为匀速放缆、加速放缆、减速放缆、匀速收缆、加.速收缆、减速收缆以及低速运行。当电缆卷筒位于电缆坑的右狈厂大车右行为放缆、左行为收缆；当电缆卷筒位于电缆坑的左侧，大车右行为收缆、左行为放缆。而加速、减速以及匀速状态则由大车机构的状态决定。当大车的速度低于0.5HZ时，电缆卷筒处于低速运行状态。接着，我们分别测出静止时空卷、满卷的力矩大小，顺风情况下匀速、加速、减速时空卷、满卷的力矩大小，逆风情况下匀速、加速、减速时空卷、满卷的力矩大小，以及附加力矩的大小。根据不同的状态，将这些数据代入进行运算，得出符合运行状态的力矩大小。力矩信号通过模拟量输出模块输出到变频器的A1，AC端子，作为力矩控制的给定。
变频器的控制方式为带编码器的矢量控制，选用力矩控制功能。此时要注意设定正反侧电动状态万矩极限及正反侧再生状态力矩极限。对变频器的特性进行试验。在收缆时，变频电机驱动电缆卷卷筒，电机输出力矩与给定完全一致。而当放缆时，由于电机是被电缆卷筒拖向反转，若电机的方向指令仍保持卷取方向，则电机力矩变得不可控，达100％限制值。经试验发现电机方向指令必须改变，但力矩指令方向不变。这样就保证电机输出力矩与给定一致，且电机并不会主动反转，使电缆松弛。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型权利要求书的范围内。
权利要求1.一种集装箱起重机用大车电缆卷筒组件，该组件置于起重机的水平横梁上，组件包括电缆卷筒、驱动电机，电缆卷筒上绕有高压电缆，驱动电机驱动电缆卷筒，其特征在于所述的驱动电机采用变频电机。
专利摘要本实用新型公开了一种集装箱起重机用大车电缆卷筒组件，该组件置于起重机的水平横梁上，组件包括电缆卷筒、驱动电机，电缆卷筒上绕有高压电缆，驱动电机驱动电缆卷筒，所述的驱动电机采用变频电机。变频电机可在相应的变频器的带动下，视电缆卷筒中电缆圈数变化、电缆卷筒对于电缆坑位置不同而输出变化的力矩，做到收缆时和放缆时，电缆卷筒所受到的力矩不同，因此，不会引起电缆卷筒组件中电缆的损伤，能精确的进行力矩控制，延长了使用寿命。
文档编号B66C13/00GK2776942SQ20042011901
公开日2006年5月3日 申请日期2004年12月29日 优先权日2004年12月29日
发明者陈然 申请人:上海港机重工有限公司