[發(fā)明專利]一種纜機(jī)平穩(wěn)快速起鉤裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710363032.1
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN107015521A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪誠;祝秋華
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州國電大力機(jī)電工程有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/05
• 分類號(hào): G05B19/05;B66C13/48
• 代理公司: 北京五月天專利商標(biāo)代理有限公司11294
• 代理人: 李永聯(lián)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于纜索起重機(jī)電氣控制領(lǐng)域,具體涉及一種纜機(jī)平穩(wěn)快速起鉤裝置。

背景技術(shù)

我國已開工建設(shè)的中大型水電站主要采用纜機(jī)施工，纜機(jī)也是當(dāng)前國際上起重量最大、效率較高的高速運(yùn)行施工設(shè)備，纜索起重機(jī)在水電站的澆筑施工中起了關(guān)鍵作用。纜機(jī)是通過索道傳遞機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)力的，由于索道的柔性大，任何驅(qū)動(dòng)力的加減都會(huì)對索道系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，引起承載索的彈跳和振動(dòng)；頻繁彈跳折彎易造成承載索的損傷，對承載索的壽命有一定的影響，將對設(shè)備維護(hù)和工程進(jìn)度帶來極為不利影響。研究抑制承載索的彈跳和振動(dòng)幅度的方法，對纜索起重機(jī)的應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)意義。

纜機(jī)的電氣控制系統(tǒng)包括交直流調(diào)速系統(tǒng)、有線/無線通信系統(tǒng)、可編程控制系統(tǒng)、工控機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、故障自診斷系統(tǒng)等。通常由操作人員自主給定操作難以很好的控制提升速度對索道彈跳的影響；進(jìn)行纜機(jī)平穩(wěn)快速起鉤裝置的研制，目標(biāo)就是用這套裝置自主改變提升速度，使提升過程（纜機(jī)上料點(diǎn)的提升過程）盡可能的抑制承載索的彈跳并減小振動(dòng)幅度。

最相關(guān)的國內(nèi)技術(shù)：申請?zhí)枺篊N201210548857.8；公開（公告）號(hào)：CN103107800A；發(fā)明名稱：一種能快速平穩(wěn)啟動(dòng)控制環(huán)路的方法及其電路。其目的為：用于提供一種能快速平穩(wěn)啟動(dòng)控制環(huán)路的電路。該發(fā)明公開了一種能快速平穩(wěn)啟動(dòng)控制環(huán)路的方法及其電路。先建立一個(gè)與控制信號(hào)預(yù)期穩(wěn)定值有一定偏差的啟動(dòng)用控制信號(hào)，在環(huán)路啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)用控制信號(hào)與反饋信號(hào)作比較，得到的比較結(jié)果控制啟動(dòng)電流發(fā)生網(wǎng)絡(luò)給環(huán)路補(bǔ)償電容充電，在電路即將達(dá)到穩(wěn)定工作點(diǎn)時(shí)，比較結(jié)果反相，切斷該充電電流，隨后由系統(tǒng)環(huán)路自動(dòng)調(diào)整達(dá)到穩(wěn)定。由于在環(huán)路啟動(dòng)過程中，環(huán)路補(bǔ)償電容上穩(wěn)定電壓的建立所需的電荷，除了由環(huán)路自身調(diào)整產(chǎn)生的差分電流提供外，還引入了能自動(dòng)切斷的環(huán)路之外的電流，因此，達(dá)到了快速平穩(wěn)啟動(dòng)控制環(huán)路的目的，具體電路如圖9所示。但是該電路及方法并不適用于纜機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種用于纜機(jī)提升時(shí)平穩(wěn)快速起鉤的控制裝置，該裝置能自動(dòng)判別起動(dòng)過程并基于給定速度和相關(guān)參數(shù)自動(dòng)加減速，使纜機(jī)能快速平穩(wěn)起動(dòng)，抑制承載索彈跳。

本發(fā)明公開了一種纜機(jī)平穩(wěn)快速起鉤裝置，包括啟動(dòng)裝置、PLC控制器、繼電裝置和指示裝置，中控系統(tǒng)提供速度基準(zhǔn)給定信號(hào)、被吊物重量信號(hào)作為特定的速度曲線的參考變量，裝置按特定的速度曲線預(yù)設(shè)的算法和時(shí)序輸出速度輸出信號(hào)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步，現(xiàn)場實(shí)際速度的反饋?zhàn)鳛榕袆e實(shí)際速度對給定速度跟隨快慢的一個(gè)參考變量；反饋的速度與給定速度滯后時(shí)間差可在給定的時(shí)間中予以超前補(bǔ)償，并作為監(jiān)視參數(shù)。

進(jìn)一步，所述特定的速度曲線算法為：

對于小車：

對于重物：

其中：

與小車相關(guān)的參數(shù)：

X是小車相對纜機(jī)主索左側(cè)端點(diǎn)的橫向距離，

Y是小車相對纜機(jī)主索左側(cè)端點(diǎn)的縱向距離，

L是小車離地高度，

Tp1、Tp2是主索張力，

θ1主索鉸點(diǎn)與小車連線與切線方向夾角，

θ2主索中點(diǎn)與小車連線與切線方向夾角，

M1是小車質(zhì)量，

c3是阻尼系數(shù)，等于阻尼比乘以相應(yīng)固有頻率，

w3是振動(dòng)位移；

與重物相關(guān)的參數(shù)：

M2是被吊起重物質(zhì)量，

c4是阻尼系數(shù)，等于阻尼比乘以相應(yīng)固有頻率，

w4是振動(dòng)位移；

與主索相關(guān)的參數(shù)：

E是彈性模量，

A是橫截面積，

L1是左側(cè)索長，

L2是右側(cè)索長，

Lr1是左側(cè)索斜線長度，

Lr2是右側(cè)索斜線長度，

ρ是質(zhì)量密度，

m1和m2是左、右索單位長度質(zhì)量，

d是主索直徑，

c1是左索阻尼系數(shù)，其中左段短索一個(gè)模態(tài)，右段長索兩個(gè)模態(tài)，等于阻尼比乘以相應(yīng)固有頻率，

c21是右索第一模態(tài)阻尼系數(shù)，等于阻尼比乘以相應(yīng)固有頻率，

c22是右索第二模態(tài)阻尼系數(shù)，等于阻尼比乘以相應(yīng)固有頻率，

q1是索左段模態(tài)運(yùn)動(dòng)，

q2, q3是索右段第一、二模態(tài)運(yùn)動(dòng)；

與吊繩相關(guān)參數(shù)：

E0是彈性模量，

A0是橫截面積，

ρ0是質(zhì)量密度，

m0是單位長度質(zhì)量，

d0吊繩是直徑；

剛度修正系數(shù)：

ck1, ck2, ck3--小車；