門座式起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度跟蹤控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種門座式起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度跟蹤控制裝置,包括第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī),其特征是:所述第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)輸出軸上分別鍵接有主動(dòng)齒輪,所述主動(dòng)齒輪嚙合有從動(dòng)齒輪構(gòu)成減速機(jī)構(gòu),所述從動(dòng)齒輪鍵接在編碼器上;所述編碼器依次連接PLC控制器和變頻器,所述變頻器連接有PG閉環(huán),所述PG閉環(huán)通過信號屏蔽電纜與編碼器相連接。有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型采用閉環(huán)控制方式后,利用系統(tǒng)的跟蹤功能,可得到門機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行波形圖。從運(yùn)行波形圖中可以直觀地看到旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行響應(yīng)非常及時(shí),控制精度明顯增強(qiáng)。兩臺電動(dòng)機(jī)的速度及力矩輸出一致、同步,旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的起動(dòng)及減速過程更加平穩(wěn)。
【專利說明】門座式起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度跟蹤控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于門座式起重機(jī),尤其涉及一種門座式起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度跟蹤控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]門座起重機(jī)又稱門機(jī),是裝在沿地面軌道行走的門形底座上的全回轉(zhuǎn)懸臂起重機(jī),是港口、車站庫場通用起重設(shè)備之一,它具有較好的工作性能和獨(dú)特的結(jié)構(gòu)。門座起重機(jī)的工作機(jī)構(gòu)主要有起升、變幅、旋轉(zhuǎn)和運(yùn)行四大機(jī)構(gòu)。通過起升,變幅和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)行的組合,可以在一個(gè)大的環(huán)形圓柱體空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)貨物的升降、移動(dòng),并通過運(yùn)行機(jī)構(gòu)調(diào)整整機(jī)的工作位置,故可以在較大的作業(yè)范圍內(nèi)滿足運(yùn)移貨物的需要。
[0003]目前,通用性散貨泊位多采用門機(jī)作業(yè)。門機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用開環(huán)矢量控制模式。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由兩臺變頻器分別驅(qū)動(dòng)兩臺電動(dòng)機(jī)構(gòu)成獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置。由于每組驅(qū)動(dòng)裝置為相互獨(dú)立的個(gè)體,在門機(jī)的運(yùn)行過程中,不對輸出結(jié)果進(jìn)行檢測、更談不到反饋及糾正,故導(dǎo)致兩臺電動(dòng)機(jī)不同步。在長期運(yùn)行過程中,速度較快的電動(dòng)機(jī),輸出的電流值也較大;同時(shí),另一電動(dòng)機(jī)因速度相對較慢,便形成了阻力,使得速度相對較快的電動(dòng)機(jī)要克服更大的轉(zhuǎn)矩,必須輸出更大的電流值。因此,造成變頻器不斷受到大電流沖擊,進(jìn)而燒毀。由于在調(diào)速性能方面波動(dòng)性較大,同時(shí)啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)沖擊性也較大,經(jīng)常發(fā)生旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的減速機(jī)輸出軸斷裂、輸出齒輪斷齒等故障,嚴(yán)重時(shí)由于沖擊電流較大甚至?xí)?dǎo)致旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)變頻器損壞。為此嚴(yán)重影響到門機(jī)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性和作業(yè)效率。港口作業(yè)將門機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)行順暢和連貫與否作為衡量門機(jī)性能的重要標(biāo)準(zhǔn)之一,它直接影響門機(jī)的正常運(yùn)行和裝卸作業(yè)效率。港口運(yùn)輸碼頭亟待解決這項(xiàng)影響裝卸作業(yè)效率的技術(shù)難題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種門座式起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度跟蹤控制裝置,該裝置基于反饋信號建立的,由信號正向通路和反饋通路構(gòu)成閉合回路的自動(dòng)控制體系,通過對輸出量進(jìn)行實(shí)時(shí)測量,并將測量的結(jié)果反饋到輸入端,與輸入量進(jìn)行比較,校正偏差,從而優(yōu)化系統(tǒng)的響應(yīng)特性,提高控制的精度。通過增加反饋、校正功能,改善機(jī)構(gòu)的運(yùn)行效果,提高門機(jī)旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。
[0005]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的,通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn),一種門座式起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度跟蹤控制裝置,包括第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī),其特征是:所述第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)輸出軸上分別鍵接有主動(dòng)齒輪,所述主動(dòng)齒輪嚙合有從動(dòng)齒輪構(gòu)成減速機(jī)構(gòu),所述從動(dòng)齒輪鍵接在編碼器上;所述編碼器依次連接PLC控制器和變頻器,所述變頻器連接有PG閉環(huán),所述PG閉環(huán)通過信號屏蔽電纜與編碼器相連接。
[0006]所述主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪的齒輪減速比為1:2?1:3。
[0007]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型采用閉環(huán)控制方式后,利用系統(tǒng)的跟蹤功能,我們可得到門機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行波形圖。從運(yùn)行波形圖中可以直觀地看到旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行響應(yīng)非常及時(shí),控制精度明顯增強(qiáng)。兩臺電動(dòng)機(jī)的速度及力矩輸出一致、同步,旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的起動(dòng)及減速過程更加平穩(wěn)。門機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)、制動(dòng)平穩(wěn),運(yùn)行穩(wěn)定、調(diào)速和控制響應(yīng)性能明顯提高,且設(shè)備運(yùn)行安全性能大幅提升。避免旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)減速機(jī)輸出軸斷裂、輸出齒輪斷齒、變頻器損壞等故障。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)與編碼器連接的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0009]圖2是本實(shí)用新型的連接框圖。
[0010]圖中:1、齒輪,2、主動(dòng)齒輪,3、,從動(dòng)齒輪,4、編碼器。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合較佳實(shí)施例,對依據(jù)本實(shí)用新型提供的【具體實(shí)施方式】詳述如下:實(shí)施例
[0012]詳見附圖,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型提供一種門座式起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度跟蹤控制裝置,包括第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī),統(tǒng)稱電動(dòng)機(jī)I,所述第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)輸出軸上分別鍵接有主動(dòng)齒,2,所述主動(dòng)齒輪嚙合有從動(dòng)齒輪3構(gòu)成減速機(jī)構(gòu),所述主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪的齒輪減速比為1:2?1:3。本實(shí)施例的減速比為1:2。所述從動(dòng)齒輪鍵接在編碼器4上;所述編碼器依次連接PLC控制器和變頻器,所述變頻器連接有PG閉環(huán),所述PG閉環(huán)通過信號屏蔽電纜與編碼器相連接。
[0013]詳見附圖1,在原旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)上通過齒輪減速后與編碼器相連接,并確保安裝牢固,避免松動(dòng)或高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)丟轉(zhuǎn)。詳見圖2,旋轉(zhuǎn)變頻器加裝PG閉環(huán)卡,PG閉環(huán)卡輸出的信號是數(shù)字信號。PG閉環(huán)卡用于速度反饋控制。PG閉環(huán)卡可將不同輸出形式的編碼器的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、隔離,輸出可以適應(yīng)控制器的信號。PG閉環(huán)卡通過信號屏蔽電纜與編碼器相連接,以便接收、讀取編碼器的反饋信號,同時(shí)將干擾信號屏蔽,并進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),PLC程序發(fā)出控制指令,變頻器則按照程序指令驅(qū)動(dòng)輸出,作為系統(tǒng)控制的核心部件,編碼器則對電動(dòng)機(jī)的輸出速度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測、反饋。當(dāng)電動(dòng)機(jī)輸出量偏離給定值時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)較正偏差,使兩臺電動(dòng)機(jī)同步、穩(wěn)定運(yùn)行。
[0014]采用閉環(huán)控制方式后,利用系統(tǒng)的跟蹤功能,我們可得到門機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行波形圖。從圖中可以直觀看出,旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行響應(yīng)及時(shí),控制精度明顯增強(qiáng)。兩臺電動(dòng)機(jī)的速度及力矩輸出一致、同步,旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的起動(dòng)及減速過程更加平穩(wěn)。
[0015]實(shí)踐證明,門機(jī)采用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度跟蹤控制裝置后,門機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的啟、制動(dòng)平穩(wěn),運(yùn)行穩(wěn)定、調(diào)速和控制響應(yīng)性能明顯提高,且設(shè)備運(yùn)行安全性能大幅提升。未在出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)減速機(jī)輸出軸斷裂、輸出齒輪斷齒、變頻器損壞等故障。同時(shí),由于控制模式的完善,門機(jī)在大幅度、高負(fù)荷的狀態(tài)下,將機(jī)械排裝因素對旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)行的影響降到了最低。并且有效抑制了因負(fù)載急劇變化,機(jī)械沖擊等因素造成的電流突變,最大限度減小了該問題對變頻器壽命的影響,使門機(jī)運(yùn)行的可靠性和設(shè)備的可維護(hù)性進(jìn)一步加強(qiáng)。
[0016]上述參照實(shí)施例對該一種門座式起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度跟蹤控制裝置進(jìn)行的詳細(xì)描述,是說明性的而不是限定性的,可按照所限定范圍列舉出若干個(gè)實(shí)施例,因此在不脫離本實(shí)用新型總體構(gòu)思下的變化和修改,應(yīng)屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種門座式起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度跟蹤控制裝置,包括第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī),其特征是:所述第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)輸出軸上分別鍵接有主動(dòng)齒輪,所述主動(dòng)齒輪嚙合有從動(dòng)齒輪構(gòu)成減速機(jī)構(gòu),所述從動(dòng)齒輪鍵接在編碼器上;所述編碼器依次連接PLC控制器和變頻器,所述變頻器連接有PG閉環(huán),所述PG閉環(huán)通過信號屏蔽電纜與編碼器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的門座式起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度跟蹤控制裝置,其特征是:所述主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪的齒輪減速比為1:2?1:3。
【文檔編號】B66C13/16GK204173784SQ201420505457
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】張茂林, 張有旺, 金學(xué)智, 陳巖, 任強(qiáng), 曹洪岐, 謝河滄 申請人:天津港中煤華能煤碼頭有限公司