[發明專利]一種基于PID回路的運梁車多車組同步控制系統及方法

在審

• 申請號: 201710579187.9
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107237269A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 王英琳;李瑋;唐婭玲;尹衛;錢尚溢;陳家樂
• 申請（專利權）人: 中鐵工程機械研究設計院有限公司
• 主分類號: E01D21/00
• 分類號: E01D21/00;G05B11/42
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 楊文錄

技術領域

本發明涉及一種多車組同步控制系統及方法，屬于橋梁施工技術領域，尤其是涉及一種基于PID回路的運梁車多車組同步控制系統及方法。

背景技術

隨著橋梁建設技術的不斷進步，為確保工程質量、施工安全和工期，國內高速公路橋梁特別是跨海大橋越來越多的采取“箱梁整孔預制、跨線提梁機提升上橋、運梁車梁上運輸、架橋機逐孔架設”的施工方案。跨海大橋采用的預應力混凝土箱梁一般為40m或50m跨，重量多為1200噸～1600噸，遠遠大于高速鐵路900噸箱梁。為了降低箱梁運輸作業中施工載荷對橋墩和已架箱梁的影響，實現箱梁在橋面上安全運輸，應盡可能地均勻、大范圍地分布載荷，運梁車必須跨雙幅且在四片箱梁上運輸作業，一般采用多組車共同運輸的結構型式。

因此，對大噸位預應力混凝土箱梁運架過程中，多車組的同步控制提出了非常高的要求。基于現有的同步控制系統，很好的實現了運梁車作業過程中各車組同步。

發明內容

本發明主要目的是解決現有技術所存在的多車組同步控制困難，不準確率高，各獨立平車動作不同步的技術問題，提供了一種基于PID回路的運梁車多車組同步控制系統及方法。該系統及方法綜合轉角傳感器裝置、拉線傳感器裝置、PLC控制系統以及泵、馬達、油缸等執行元件共同參與控制，改善了同步控制效果。

本發明還有一目的是解決現有技術所存在的同步控制時角度測量不精確的技術問題，提供了一種基于PID回路的運梁車多車組同步控制系統及方法。該系統及方法提出了新的角度測量裝置，通過測量球鉸的轉動角度來判斷獨立平車的轉動情況，從而為同步控制提供更精確的角度參考數據。

本發明再有一目的是解決現有技術所存在的獨立平車間距難以測量的技術問題，提出了新的拉線傳感器裝置，通過兩車組兩端拉線值的變化可以準確判斷兩車的位置姿態，進而判斷出兩車間距，從而為同步控制提供更精確的間距參考數據。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種基于PID回路的運梁車多車組同步控制系統，包括前車組、后車組，各車組內的兩個獨立平車之間通凹式曲梁連接，所述凹式曲梁與獨立平車采用球鉸聯接并且所述球鉸聯接處設置轉角傳感器裝置；所述凹式曲梁至少一端可相對獨立平車滑動，同一車組內的兩個獨立平車之間設置拉線傳感裝置；所述轉角傳感器裝置、拉線傳感裝置和連接各獨立平車控制系統的PID閉環控制系統相連。

優選的，上述的一種基于PID回路的運梁車多車組同步控制系統，所述拉線傳感器包括：設置于一獨立平車上的鋼絲繩固定座(8-6)，設置于另一獨立平車上的導向架(8-5)，所述導向架(8-5)內設置有可沿其上下移動的配重總成(8-4)，所述配重總成(8-4)與導向架(8-5)上設置的拉線傳感器(8-1)連接。

優選的，上述的一種基于PID回路的運梁車多車組同步控制系統，所述轉角傳感器裝置包括：撥桿總成(7-1)，其上端連接凹式曲梁，下端連接撥叉(7-4)的一端，所述撥叉(7-4)的另一端與設置于獨立平車上的轉角傳感器總成(7-2)的轉軸相連。

優選的，上述的一種基于PID回路的運梁車多車組同步控制系統，所述轉角傳感器總成(7-2)通過傳感器總成支架(7-3)固定于過渡支架(7-10)上；所述撥叉(7-4)通過軸套(7-8)和調整墊片(7-7)與銷軸(7-5)連接，且固定在撥叉支架(7-6)上；所述銷軸(7-5)通過墊板(7-9)和開口銷固定在撥叉支架(7-6)和過渡支架(7-10)上；并且，所述過渡支架(7-10)通過固定支架(7-11)連接于獨立平車上。

優選的，上述的一種基于PID回路的運梁車多車組同步控制系統，前車組、后車組內均設置有液壓頂升支腿(9)。

優選的，上述的一種基于PID回路的運梁車多車組同步控制系統，前車組內的凹式曲梁兩端通過球鉸連接于臺車上，臺車位于獨立平車設置的走行軌道上并可沿走行軌道滑行；后車組內的凹式曲梁兩端通過球鉸固定連接于獨立平車上。

一種基于PID回路的運梁車多車組同步控制方法，包括：

初始標定步驟，標定4臺單車的初始位置，即標定轉角傳感器裝置和拉線傳感器裝置的零位，給定轉角和拉線的偏差極限范圍；

超限判定步驟，手柄發出指令速度，左右兩車同時向指令速度靠近，在左右車運行過程中，通過PLC控制系統判斷轉角傳感器裝置的轉角和拉線傳感器裝置的拉線值是否超過設計值；