[發明專利]一種用于纜機吊罐入倉過程中的吊罐防擺裝置和方法

有效

• 申請號: 201710228683.X
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN106904533B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 宋玲;鄢璞;胡超;鄧世恒
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: B66C13/06
• 分類號: B66C13/06;B66C13/16;B66C13/46
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明涉及一種用于纜機吊罐入倉過程中的吊罐防擺裝置，用于纜機運行過程中對外界因素引起的纜繩及吊罐擺動進行姿態控制和修正。

背景技術

纜機運行效率高、機動靈活、起重量大、工作區域廣，且可以服務于整個建設周期，多用于高山峽谷地區大壩混凝土入倉澆筑過程中，比如已建成的溪洛渡，正在建設的烏東德、白鶴灘等均采用纜機進行大壩主體工程澆筑。但由于纜機的水平跨度大、垂直提升距離高，使混凝土吊罐在入倉過程中易產生擺動，影響纜機正常入倉作業。再者，大壩澆筑周期長、纜機入倉強度高、高山峽谷地區大風天氣頻發，調查顯示，白鶴灘工程壩址7級以上大風年發生次數約3000次，可預見在未來施工中大風將造成吊罐擺動，當纜機緊急剎車或非正常停車都將不同程度影響吊罐運行過程中的姿態，吊罐的擺動易與倉面實體發生碰撞甚至脫鉤，如果只靠來自空氣中的阻力來消除，不僅僅浪費時間和影響生產效率，嚴重時還會引發生產事故。因此，在纜機吊運吊罐入倉時需要用一種吊罐防擺控制裝置使吊罐在運行過程中始終保持安全姿態，降低安全風險，提高纜機入倉效率。

目前對與防擺的研究針對塔機或門機較多，對纜機的相關研究較少，而且在做防擺控制時考慮機械自身運動造成的擺動較多，考慮環境或突發情況等不可預見因素造成擺動的較少。吊罐是纜機入倉活動量最大的部件，各因素對纜機的影響也將通過吊罐的空間位置直接反映出來，因此，在纜機運行過程中，以吊罐為研究對象，通過實時監測吊罐與其他部件的相對位置，對吊罐的姿態進行分析、判斷，并借助外力實現對吊罐的控制。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種用于纜機吊罐入倉過程中的吊罐防擺裝置，可對纜纜機吊罐入倉過程中，對吊罐的姿態進行調整，避免吊罐過渡擺動。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種用于纜機吊罐入倉過程中的吊罐防擺裝置，包括吊罐，吊罐通過纜繩懸吊的纜機小車上，在吊罐外上固定有多個高壓氣瓶，各高壓氣瓶是繞著吊罐軸線均勻分布，所述高壓氣瓶具有出氣管，在出氣管上安裝有噴嘴和電磁閥；

還包括坐標監測裝置、控制模塊和計算機，所述坐標監測裝置具有兩組，兩組坐標監測裝置分別安裝在吊罐和纜機小車上，控制模塊安裝在吊罐上，控制模塊控制各電磁閥啟閉；

所述坐標監測裝置包括GPS定位模塊和無線通信模塊，GPS定位模塊通過無線通信模塊與計算機連接，計算機通過吊罐上的無線通信模塊與控制模塊連接。

在高壓氣瓶上安裝有壓力傳感器，壓力傳感器與吊罐通信模塊連接。

所述纜機具有稱重傳感器，稱重傳感器通過纜機上的無線通信模塊將檢測到信號傳輸給計算機。

一種使用纜機吊罐入倉過程中的吊罐防擺裝置對吊罐姿態進行調整的方法，包括如下步驟；

第一步，在計算機中預設吊罐容許擺動范圍；

第二步，吊罐和小車上的GPS定位模塊將各坐標信息通過無線通信模塊實時傳入計算機，計算機判定吊罐是否在容許擺動范圍內，假如超出范圍，則進入下一步，假如未超出范圍，則纜機繼續作業；

第三步，稱重傳感器測量吊罐重量，并將信號傳輸給計算機，計算機根據吊罐偏移小車中心距離、方向和吊罐重量，大致計算出造成吊罐擺動的力的大小和受力方向。

第四步，計算機進過計算和分析后，向吊罐上無線通信模塊發出控制指令，無線通信模塊將接收到的控制指令傳輸給控制模塊，由控制模塊控制各電磁閥啟閉。

第五步，重復第二步到第四步，形成循環，直到作業結束。

控制指令包括需要開啟的電磁閥和電磁閥開啟持續時間。

本發明的有益效果為：纜機在吊罐運行過程中可通過兩個GPS定位模塊分別監測纜機小車和吊罐的相對位置，并將坐標數據通過無線通信模塊傳輸到計算機，由計算機判別出吊罐偏移的方向和偏離中心的距離，并對吊罐姿態進行安全性分析和判斷。通過對數據的分析之后，將吊罐的實時狀態反饋給纜機駕駛員，若需要調整，駕駛員將會通過計算機發出調整指令，吊罐上的無線通信模塊接收到指令后，傳輸給控制模塊，由控制模塊控制各電磁閥，以將高壓氣瓶中的空氣噴射出，通過向外噴射高壓氣體獲得反沖力，使吊罐姿態快速恢復正常，進而實現對吊罐的姿態進行調整，避免吊罐過渡擺動。

附圖說明

下面結合附圖對本發明做進一步的說明：

圖1為本發明的整體結構示意圖，

圖2為本發明關于吊罐的立體結構示意圖，

圖3為本發明的控制流程示意圖，

圖4為本發明關于吊罐和小車GPS定位顯示效果示意圖，

圖5為本發明各電氣件之間的連接關系示意圖。