履帶起重機雙卷揚單鉤的控製同步技術

履帶起重機雙卷揚單鉤的一種控製同步技術

1問題的提出
起重能力超過400t的大型履帶起重機在起吊較大重量的載荷時．一般采用兩個卷揚通過滑輪組提升同一個吊鉤．結構原理示意圖見圖1。在工作時．兩個卷揚同時工作．共同提升或落下吊鉤及載荷。但當兩個卷揚的速度不相等時．容易導致吊鉤滑輪組偏斜工作．鋼絲繩與滑輪槽的偏角d(也稱為偏繩角)超過允許值．
容易導致滑輪損壞和鋼絲繩的加速磨損：另外．滑輪組偏斜工作使得兩個卷揚的負荷有差異．當按設計滿載荷吊重物時．其中一個卷揚必然超載工作．可能導致安全事故。
要避免上述問題出現．必須控製兩個卷揚的出繩速度或收繩速度是一致．兩者的速度差值必須控製在一定的範圍內或者說．必須控製兩卷揚纏繞在滑輪組上的鋼絲繩長度的差值△L必須小於一目標值．即兩卷揚工作時必須同步。

2解決方案
為wei了le保bao證zheng兩liang卷juan揚yang工gong作zuo時shi同tong步bu需xu要yao控kong製zhi兩liang卷juan揚yang在zai任ren何he時shi刻ke收shou放fang鋼gang絲si繩sheng的de長chang度du值zhi是shi一yi致zhi的de就jiu必bi須xu對dui兩liang鋼gang絲si繩sheng長chang度du進jin行xing檢jian測ce。針zhen對dui履lv帶dai起qi重zhong機ji的de結jie構gou原yuan理li設she計ji了le一yi種zhong對dui卷juan揚yang鋼gang絲si繩sheng收shou繩sheng(或放繩)長度檢測的結構(見圖2)：分fen別bie在zai兩liang鋼gang絲si繩sheng的de引yin導dao滑hua輪lun處chu安an裝zhuang一yi個ge感gan應ying式shi的de電dian檢jian測ce開kai關guan

，可ke以yi檢jian測ce固gu定ding在zai滑hua輪lun外wai側ce帶dai有you方fang形xing齒chi的de感gan應ying盤pan。當dang滑hua輪lun旋xuan轉zhuan時shi感gan應ying盤pan的de方fang形xing齒chi和he缺que口kou分fen別bie通tong過guo檢jian測ce開kai關guan開kai關guan相xiang應ying發fa出chu通tong和he斷duan的de信xin號hao將jiang這zhe些xie脈mai衝chong信xin號hao進jin行xing累lei計ji計ji數shu按an卷juan揚yang放fang繩sheng旋xuan轉zhuan方fang向xiang定ding義yi為wei"+",收繩旋轉方向定義為"-",脈衝的實時累計數即對應為鋼絲繩長度值。


3控製原理
保證兩卷揚同步工作．需要對卷揚液壓馬達進行反饋控製：利li用yong兩liang個ge累lei計ji脈mai衝chong的de比bi較jiao結jie果guo調tiao節jie兩liang卷juan揚yang馬ma達da的de轉zhuan速su直zhi到dao兩liang個ge累lei計ji脈mai衝chong相xiang等deng。由you於yu履lv帶dai起qi重zhong機ji的de卷juan揚yang是shi電dian比bi例li變bian量liang泵beng和he定ding量liang馬ma達da的de組zu合he方fang式shi在zai柴chai油you機ji速su度du不bu變bian的de條tiao件jian下xia調tiao節jie馬ma達da轉zhuan速su是shi通tong過guo改gai變bian泵beng的de排pai量liang來lai實shi現xian的de所suo以yi其qi控kong製zhi原yuan理li框kuang圖tu見jian圖tu3。

該控製過程的具體步驟是：當吊鉤滑輪組處於水平狀態時進行計數複位
，PLC控製器將兩個過渡滑輪處的電檢測開關的脈；中計數N1和N2置於0
，采取同步工作模式，兩個卷揚同時工作開始收鋼絲繩或放鋼絲繩，電控係統PLC的計數N1和N2也相應減少或增加其值與收繩量或放繩量成正比例關係。因為液壓泵、馬達的排量差異以及兩個卷揚鋼絲繩纏繞狀態的差異在任意時刻的N1和N2也不可能完全相等此時：
INl-N2I=AN
計數差值△N對應於兩卷揚纏繞在滑輪組上的鋼絲繩長度的差值△L將計數差△N與目標值n相比較如果AN<n，兩卷揚控製泵的排量不需要修正；如果△N≥n
，兩卷揚控製泵的排量需要修正即按照一定的規則修正PLC對兩個泵的比例電磁鐵的輸出PWM信號使鋼絲繩速度快的卷揚適當降低速度速度慢的卷揚適當提高速度直到滿足AN<n。
目標值n是按照設計要求來確定的．與兩卷揚纏繞在滑輪組上的鋼絲繩長度的差值△L對應的。它的確定與滑輪組的結構有關要求各個滑輪的偏繩角的最大值不大於2°;同時它還與電控係統的控製靈敏性有關即保證在任何工作情況下都能夠實現這種反饋控製過程。

4應用效果
該控製同步技術是基於某大噸位履帶起重機的現有的控製係統和控製原理來改進實施的它隻需要在原有基礎上增加兩個電檢測開關．占用兩個I／O控製口並對控製程序進行適當修改即可實現。它具有智能控製
、控製可靠

、改造成本低的優點．具有很好的實用價值。