[發明專利]一種懸索橋主纜索股牽引控制系統及方法

有效

• 申請號: 202111154520.4
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113774806B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 王波;鐘繼衛;李艷哲;王翔;徐金宇;林細弟;韓井東;王熊玨;李鴻猷;史雪峰;趙訓剛;高天;吳巨峰;李云友;嚴晗;伊建軍;李力
• 申請（專利權）人: 中鐵大橋局集團有限公司;中鐵大橋科學研究院有限公司;中國國家鐵路集團有限公司
• 主分類號: E01D21/00
• 分類號: E01D21/00;E01D11/02;E01D19/16
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 何偉

本發明涉及懸索橋主纜架設技術領域，具體涉及一種懸索橋主纜索股牽引控制系統及方法。該懸索橋主纜索股牽引控制系統包括：牽引裝置、扭轉監測傳感器和扭轉糾正機構。其中，牽引裝置包括牽引繩和拽拉器，拽拉器設于牽引繩上，用于拽拉主纜索股；扭轉監測傳感器用于設置在靠近拽拉器的主纜索股上，或者設置在拽拉器上，以監控主纜索股的姿態；扭轉糾正機構設于拽拉器上，用于根據主纜索股的姿態，在主纜索股扭轉時施加扭轉方向的反向力矩，以保持拽拉器平衡。能夠解決現有技術中橫向外部風擾會使拽拉器和主纜索股發生扭轉，導致主纜承載能力降低以及影響拽拉器安全性的問題。

技術領域

本發明涉及懸索橋主纜架設技術領域，具體涉及一種懸索橋主纜索股牽引控制系統及方法。

背景技術

近些年來，橋梁建設陸續由內陸橋走向海洋、山區等處的跨海、跨山大橋。而懸索橋以其優異的跨越能力成為了其主要形式之一。在復雜地質條件下，懸索橋建造過程中的主纜索股的牽引與架設難度急劇增大，其質量將直接影響成橋的承載能力和施工與運維的健康安全。

目前主纜的索股主要依靠牽引系統完成架設，傳統的牽引系統主要由人工在施工過程中對于兩臺負責牽引繩收放的卷揚機進行調整，數名工人分別位于拽拉器的索股安裝處、兩岸等處，工人通過現場觀察索股牽引的實時情況，包括：位置、速度、是否發生扭轉等。之后通過無線對講機由人工調整兩岸卷揚機的輸出速度，讓主纜索股在速度穩定、不發生扭轉的情況下完成架設。

但是，上述方式嚴重依靠人力完成溝通與調節完成主纜架設，施工與通訊成本高，效率較低，自動化程度低；另外，容錯率較低，出現錯誤無法及時處理。由于人工通訊溝通延時高的問題，實時主纜索股的牽引狀態無法及時獲取，當卷揚機或主纜索股出現較大的狀態偏差且反饋不及時，系統無法及時采取應急措施，易造成較大的損失。

此外，在牽引過程中，橫向外部風擾將對于拽拉器產生影響，導致姿態發生橫向偏轉，進而影響牽引效果；由于牽引距離過長以及外部擾動，主纜索股可能發生扭轉，降低主纜承載能力。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種懸索橋主纜索股牽引控制系統及方法，能夠解決現有技術中橫向外部風擾會使拽拉器和主纜索股發生扭轉，導致主纜承載能力降低以及影響拽拉器安全性的問題。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

一方面，本發明提供一種懸索橋主纜索股牽引控制系統，包括：

牽引裝置，其包括牽引繩和拽拉器，所述拽拉器設于所述牽引繩上，用于拽拉主纜索股；

扭轉監測傳感器，其用于設置在靠近所述拽拉器的所述主纜索股上，或者設置在所述拽拉器上，以監控所述主纜索股的姿態；

扭轉糾正機構，其設于所述拽拉器上，用于根據所述主纜索股的姿態，在所述主纜索股扭轉時施加扭轉方向的反向力矩，以保持所述拽拉器平衡。

在一些可選的方案中，所述扭轉糾正機構包括：

支架，其設于所述拽拉器上；

電機，其設于所述支架上，

慣性輪，其設于所述電機的驅動軸上，并且所述慣性輪的軸向方向朝向所述主纜索股的方向，用于通過加減速轉動過程提供保持平衡的力矩。

在一些可選的方案中，所述牽引裝置還包括：

兩個卷揚機，其分別設于所述牽引繩的兩端，用于收放所述牽引繩；

兩個編碼器，其分別用于設在所述卷揚機收放所述牽引繩的出口處，用于記錄所述牽引繩的收放速度和長度；

控制器，其用于獲取所述編碼器記錄的所述牽引繩的收放速度和長度，以控制所述卷揚機的收放速度。