[發明專利]一種雙起升雙吊具橋吊擺角測量裝置

有效

• 申請號: 201310086137.9
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103145043A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 徐悅;徐為民
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: B66C13/16
• 分類號: B66C13/16;B66C13/46
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 周榮芳

技術領域

本發明涉及橋式吊車領域，特別涉及一種雙起升雙吊具橋吊擺角測量裝置。

背景技術

隨著集裝箱運輸的發展和港口建設規模的擴大，為了提高集裝箱的船舶裝卸速度，集裝箱橋吊雙箱吊具的使用越來越廣泛。雙起升雙吊具橋式吊車是一種具有兩個吊具的橋式吊車，它們可以同時工作，從而提升了吊車的裝卸效率。但是它同時也會引起雙負載的擺動，若和周圍其它物體發生碰撞，會產生非常嚴重的后果，因此如何更好地控制橋吊下雙吊具及負載的擺動以使得卡車能夠準確對位成為制約提高集裝箱裝卸效率的關鍵。

現在使用中的橋吊大部分都是單起升橋吊系統，以手工操作為主，沒有使用擺角測量裝置，也沒有將吊具及負載的擺動情況直觀地顯示給集裝箱操作員。只是在一些大型集裝箱橋吊系統中為了提高裝卸效率，安裝了一些機械防搖裝置和電子防搖裝置，但都沒有從根本上實現橋吊操作的自動控制。

例如，在新近的一些報道中，一些機構開展了針對單起升橋吊負載防搖和負載定位控制的研究和應用，在這些橋吊控制系統中普遍采用了比較復雜的激光角度儀、角度傳感器等檢測裝置實現負載擺角的檢測。這些檢測裝置價格昂貴，結構復雜，抗干擾能力差，使用和維護也不方便，或者不能檢測到微小的角度變化，準確性低，這些都限制了角度檢測裝置的應用。并且，這些裝置大多不適合針對雙吊具橋式吊車擺角的檢測。

因此，現場的集裝箱起重機操作人員往往只能根據目測吊具和負載的運動來判斷擺角的大小。這樣不但測量不準確，還將使工作人員更加疲憊，帶來工作安全隱患，降低工作質量和工作效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙起升雙吊具橋吊擺角測量裝置，采用了磁盤和霍爾傳感器，根據霍爾效應原理實現對雙起升雙吊具橋式吊車的擺動角度的檢測，擺角信息處理和顯示，結構簡單，成本低廉，穩定可靠，高精確度，同時對工作環境要求不高，克服了上述的現有問題。

為了達到上述目的，本發明的一個技術方案是提供一種擺角測量裝置，在單起升單吊具橋吊中用來對一個吊具的吊繩擺角進行檢測。本發明的另一個技術方案是通過設置兩個所述的擺角測量裝置，分別對于雙起升雙吊具橋式吊車中兩個吊具的吊繩擺角進行檢測。

其中，任意一個所述的擺角測量裝置中包含有以下器件：

輕質旋轉擺架，其能夠隨著對應一個吊具的吊繩擺動而擺動，并能夠將吊具的擺角轉化為在該輕質旋轉擺架軸向的轉動；

磁盤，其與所述輕質旋轉擺架之間通過輸入軸連接，從而隨著所述輕質旋轉擺架的擺動能夠使所述磁盤旋轉；所述磁盤上還等間距地設置有多個磁鋼；

霍爾傳感器，其設置在與所述磁盤靠近的位置；所述靠近的位置應該滿足，當所述磁盤上的每一個磁鋼在轉動過程中通過所述霍爾傳感器時，能夠基于霍爾效應原理，引起該霍爾傳感器的磁場強度變化進而產生一個相對應的脈沖信號；所述脈沖信號被發送至信號處理裝置處理得到相應的擺角值。

優選的實施例中，所述輕質旋轉擺架設有一個小半圓輕質擺架和一個大半圓輕質擺架，兩者分別對應水平的X方向和Y方向呈十字交叉分布；對應檢測的吊繩從交叉位置分別穿過所述小半圓輕質擺架和大半圓輕質擺架；所述小半圓輕質擺架和大半圓輕質擺架還分別設置有轉軸與所述輸入軸連接；

當所述吊繩在X方向和Y方向擺動時，將分別帶動所述小半圓輕質擺架和大半圓輕質擺架轉動，進而帶動所述輸入軸轉動。

所述小半圓輕質擺架和大半圓輕質擺架的圓弧厚度一致，且小半圓輕質擺架的外徑等于大半圓輕質擺架的內徑。

優選的實施例中，所述信號處理裝置中進一步設置有以下的器件：

前置放大器、整形濾波器和方波輸出模塊，分別對由所述擺角檢測裝置8送來的兩路電壓脈沖信號進行放大、整形濾波處理，并得到相應的兩條矩形波；兩路所述電壓脈沖信號與吊具在水平的X方向和Y方向的擺動相對應；

辨向電路，接收方波輸出模塊發送的兩條所述矩形波進行辨向處理，以判斷擺角的方向；即，所述辨向電路分別用兩個相差????????????????????????????????????????????????周期的所述矩形波，與其各自微分后的波形進行對比得到U_o1和U_o2，當U_o1有4細分脈沖輸出，U_o2始終為高電平時，判斷為正向擺動；當U_o1始終為高電平，U_o2有4細分脈沖輸出時判斷為反向擺動。