[發明專利]多卷揚系統的同步控制裝置及方法

無效

• 申請號: 201310063787.1
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103112782A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 邵杏國;劉漢光;孟進軍;劉可
• 申請（專利權）人: 徐工集團工程機械股份有限公司
• 主分類號: B66C13/22
• 分類號: B66C13/22
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 顏鏑

技術領域

本發明涉及工程機械領域，尤其涉及一種多卷揚系統的同步控制裝置及方法。

背景技術

隨著起重噸位的不斷增加，履帶起重機向大噸位方向發展。由于起重噸位過大，單個卷揚無法提供足夠的驅動力，采用多卷揚（通常為雙卷揚和四卷揚）是增加履帶起重機起重能力的有效方法。由于多卷揚系統壓力波動、泄露、負載干擾、馬達結構參數差異以及非線性摩擦阻力等因素的影響，常常使多卷揚系統的運動不同步，導致鋼絲繩長度存在偏差，進而引起吊鉤滑輪組傾斜。傾斜的吊鉤滑輪組與鋼絲繩之間形成一定的夾角，這將加劇鋼絲繩和滑輪組的磨損。實施同步控制，增加多卷揚系統的運動同步性將有效地減小鋼絲繩與滑輪組的磨損，提高卷揚系統的使用壽命和可靠性。

對于雙卷揚系統，現有的同步控制方式通常采用主從式閉環同步控制，即將雙卷揚系統分為主、副卷揚系統，在主、副卷揚系統的滾筒輸出軸上安裝旋轉編碼器，測量滾筒轉過的角位移；根據角位移計算主、副卷揚鋼絲繩長度；當主、副卷揚鋼絲繩長度存在偏差時，通過PID控制器調節副卷揚系統的變量泵或變量馬達的排量，以調節副卷揚馬達的轉速，最終消除主、副卷揚鋼絲繩的長度差，實現雙卷揚同步。

這種主從式閉環同步控制還存在著一些缺陷，包括：

1、操作繁瑣：采用這種控制方法要求每次安裝起重機時都需要標定鋼絲繩初始長度，要求每次吊裝前都需要手動調節鋼絲繩長度使吊鉤處于水平狀態；

2、鋼絲繩長度差測量不準確：采用編碼器測鋼絲繩長度，由于滾筒運行過程中可能存在空轉，且由于滾筒加工誤差、纏繞鋼絲繩層數偏差、負載偏差導致鋼絲繩彈性伸長量不同，都會導致鋼絲繩長度差測量不準確；

3、反復調平：鋼絲繩長度的測量誤差會影響同步控制精度，導致吊鉤運行一段距離后，依然會發生傾斜，當吊鉤傾斜角度超過許用值時，則需要停止同步模式，對吊鉤采用手動調平操作后再繼續運行。

對于四卷揚系統，尚沒有方便適用同步控制方案。

發明內容

本發明的目的是提出一種多卷揚系統的同步控制裝置及方法，能夠實現多卷揚系統的較高精度的同步控制。

為實現上述目的，本發明提供了一種多卷揚系統的同步控制裝置，所述多卷揚系統包括吊鉤、通過鋼絲繩連接所述吊鉤的多組卷揚及對應的變量泵和變量馬達，其中所述同步控制裝置包括安裝在所述吊鉤上的傾角傳感器和控制器，所述控制器用于接收所述傾角傳感器輸出的傾角信號，并根據所述傾角信號生成對所述多卷揚系統進行排量調節的排量控制信號，以調整所述多卷揚系統中的變量馬達的轉速。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于前述的多卷揚系統的同步控制裝置的同步控制方法，包括：

在所述多卷揚系統粗略同步運動狀態下，控制器接收吊鉤上安裝的傾角傳感器輸出的傾角信號；

所述控制器根據所述傾角信號生成對所述多卷揚系統進行排量調節的排量控制信號，以調整所述多卷揚系統中的變量馬達的轉速。

進一步的，所述多卷揚系統為雙卷揚系統，所述雙卷揚系統包括第一組的第一變量泵和第一變量馬達，以及第二組的第二變量泵和第二變量馬達。

進一步的，所述控制器根據所述傾角信號生成對所述多卷揚系統進行排量調節的排量控制信號，以調整所述多卷揚系統中的變量馬達的轉速的操作包括：

所述控制器根據所述吊鉤上安裝的傾角傳感器輸出的吊鉤傾角信號生成變量泵排量控制信號，并根據所述變量泵排量控制信號分別對所述第一變量泵和第二變量泵進行排量的相反調節，進而對所述第一變量馬達和第二變量馬達的轉速進行調整。

進一步的，所述控制器根據所述傾角信號生成對所述多卷揚系統進行排量調節的排量控制信號，以調整所述多卷揚系統中的變量馬達的轉速的操作包括：

所述控制器根據所述吊鉤上安裝的傾角傳感器輸出的吊鉤傾角信號生成變量馬達排量控制信號，并根據所述變量馬達排量控制信號分別對所述第一變量馬達和第二變量馬達進行排量的相反調節，進而對所述第一變量馬達和第二變量馬達的轉速進行調整。

進一步的，所述控制器根據所述傾角信號生成對所述多卷揚系統進行排量調節的排量控制信號，以調整所述多卷揚系統中的變量馬達的轉速的操作包括：

所述控制器根據所述吊鉤上安裝的傾角傳感器輸出的吊鉤傾角信號生成變量泵排量控制信號和變量馬達排量控制信號，并根據所述變量泵排量控制信號分別對所述第一變量泵和第二變量泵進行排量的相反調節，以及根據所述變量馬達排量控制信號分別對所述第一變量馬達和第二變量馬達進行排量的相反調節，進而對所述第一變量馬達和第二變量馬達的轉速進行調整。