本實(shí)用新型涉及絞吸式挖泥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及絞吸挖泥船中橫移絞車系統(tǒng)的控制裝置，絞吸挖泥船的橫移絞車系統(tǒng)，以及絞吸挖泥船。

背景技術(shù)：

絞吸挖泥船(Cutter Suction Dredger)，又稱“絞吸式挖泥船”，是利用轉(zhuǎn)動(dòng)著的絞刀絞松河底或海底的土壤，與水泥混合成泥漿，經(jīng)過吸泥管吸入泵體并經(jīng)過排泥管送至排泥區(qū)。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的絞吸挖泥船的結(jié)構(gòu)。

橫移絞車(Side Winch)是絞吸式挖泥船的關(guān)鍵設(shè)備，絞吸式挖泥船的橋架11入水后，啟動(dòng)泥泵和絞刀12，隨后繼續(xù)將橋架11下放至水底達(dá)到其作業(yè)深度，接著通過收放船體16左右舷錨纜13(或反之)使挖泥船繞鋼樁運(yùn)動(dòng)。這些錨纜13穿過設(shè)在絞刀12附近的滑輪并與設(shè)在甲板上的橫移絞車14相連接，通過拉動(dòng)連接在定位錨15上的錨纜13帶動(dòng)絞刀12做往復(fù)的扇形運(yùn)動(dòng)。橫移絞車需確保兩根錨纜具有正確的張力，這在挖掘硬巖石時(shí)尤為重要。另外，橫移絞車必須控制張力保證錨纜在合適的張緊程度。如果絞刀的作用力驅(qū)使絞刀的移動(dòng)速度超過橫移絞車的牽引速度，這將非常危險(xiǎn)，橫移絞車的錨纜會(huì)因此被絞刀帶起和切斷。由于挖泥區(qū)的土質(zhì)不斷變化和海底碎石等障礙物的影響，絞刀頭所受到的阻力也非常不穩(wěn)定。由于以上原因，錨纜張力的控制需要快速而精確，以往的液壓橫移結(jié)構(gòu)由于響應(yīng)速度和控制精度不夠的原因正在被變頻電機(jī)所取代。現(xiàn)有的橫移絞車系統(tǒng)包括兩路，每一路包括一橫移絞車，一電機(jī)和一變頻器。在任意一路中，變頻器被給定一速度值，電機(jī)啟動(dòng)后，變頻器根據(jù)該速度值控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了錨纜的收放速度調(diào)節(jié)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的之一是提供絞吸挖泥船中橫移絞車系統(tǒng)的控制裝置，絞吸挖泥船的橫移絞車系統(tǒng)，以及絞吸挖泥船，其能夠?qū)﹀^纜的收放速度以及錨纜的張力強(qiáng)度同時(shí)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。

本實(shí)用新型的一個(gè)方面提供了絞吸挖泥船中橫移絞車系統(tǒng)的控制裝置，橫移絞車系統(tǒng)包括一第一橫移絞車，其能夠被一第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，和一第二橫移絞車，其能夠被一第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制裝置包括：

一控制器；

一第一變頻器，其包括：

一第一速度控制單元，其能夠從控制器獲得一第一速度設(shè)定值，從第一電機(jī)獲得一第一速度測定值，并根據(jù)第一速度設(shè)定值和第一速度測定值向第一電機(jī)輸出一第一轉(zhuǎn)矩值，和

一第一轉(zhuǎn)矩限幅單元，其能夠從控制器獲得一轉(zhuǎn)矩幅值范圍時(shí)限制第一轉(zhuǎn)矩值位于轉(zhuǎn)矩幅值范圍內(nèi)；和

一第二變頻器，其包括：

一第二速度控制單元，其能夠從控制器獲得一第二速度設(shè)定值，從第二電機(jī)獲得一第二速度測定值，并根據(jù)第二速度設(shè)定值和第二速度測定值向第二電機(jī)輸出一第二轉(zhuǎn)矩值，和

一第二轉(zhuǎn)矩限幅單元，其能夠從控制器獲得轉(zhuǎn)矩幅值范圍時(shí)限制第二轉(zhuǎn)矩值位于轉(zhuǎn)矩幅值范圍內(nèi)；

其中，控制器選擇性地向第一轉(zhuǎn)矩限幅單元或第二轉(zhuǎn)矩限幅單元輸出轉(zhuǎn)矩幅值范圍。主從系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)工作，作為一個(gè)整體同時(shí)進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)矩環(huán)調(diào)節(jié)，進(jìn)而對錨纜的收放速度以及錨纜的張力強(qiáng)度同時(shí)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。

在控制裝置的一種示意性的實(shí)施方式中，當(dāng)控制器向第一轉(zhuǎn)矩限幅單元輸出轉(zhuǎn)矩幅值范圍時(shí)，第一速度設(shè)定值遠(yuǎn)小于第二速度設(shè)定值；當(dāng)控制器向第二轉(zhuǎn)矩限幅單元輸出轉(zhuǎn)矩幅值范圍時(shí)，第二速度設(shè)定值遠(yuǎn)小于第一速度設(shè)定值。這樣就能夠保證從系統(tǒng)中電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度跟隨主系統(tǒng)中電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。

在控制裝置的另一種示意性的實(shí)施方式中，控制器還能夠通過第一變頻器獲得第一電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，并通過第二變頻器獲得第二電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，控制器根據(jù)第一電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和第二電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向選擇性地向第一轉(zhuǎn)矩限幅單元或第二轉(zhuǎn)矩限幅單元輸出轉(zhuǎn)矩幅值范圍?？刂破髂軌蛲ㄟ^電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向準(zhǔn)確選擇主從系統(tǒng)，并自動(dòng)切換主從關(guān)系。

在控制裝置的再一種示意性的實(shí)施方式中，控制器包括：

一第一速度設(shè)定單元，其能夠設(shè)定并輸出第一速度設(shè)定值，

一第二速度設(shè)定單元，其能夠設(shè)定并輸出第二速度設(shè)定值，

一轉(zhuǎn)矩幅值設(shè)定單元，其能夠設(shè)定并輸出轉(zhuǎn)矩幅值范圍，和

一主從切換單元，其能夠通過第一變頻器獲得第一電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，并通過第二變頻器獲得第二電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向；

控制裝置還包括一選擇開關(guān)，其包括：

一輸入端，其與轉(zhuǎn)矩幅值設(shè)定單元電連接，

一第一輸出端，其與第一轉(zhuǎn)矩限幅單元電連接，

一第二輸出端，其與第二轉(zhuǎn)矩限幅單元電連接，和

一控制端，其與主從切換單元電連接；

其中，主從切換單元能夠根據(jù)第一電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和第二電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制選擇開關(guān)選擇性地將第一輸出端或第二輸出端與輸入端電連接。這樣通過簡單的開關(guān)裝置就能夠準(zhǔn)確選擇主從系統(tǒng)，并自動(dòng)切換主從關(guān)系。

在控制裝置的又一種示意性的實(shí)施方式中，還包括一轉(zhuǎn)矩設(shè)定旋鈕，其與控制器的轉(zhuǎn)矩幅值設(shè)定單元電連接，以設(shè)定轉(zhuǎn)矩幅值范圍。便于用戶操作。

在控制裝置的又一種示意性的實(shí)施方式中，控制器為可編程邏輯控制器。PLC結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。

本實(shí)用新型的另一個(gè)方面提供了絞吸挖泥船的橫移絞車系統(tǒng)，包括：

一第一橫移絞車；

一第一電機(jī)，其能夠驅(qū)動(dòng)第一橫移絞車；

一第二橫移絞車；

一第二電機(jī)，其能夠驅(qū)動(dòng)第二橫移絞車；

上述的控制裝置。主從系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)工作，作為一個(gè)整體同時(shí)進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)矩環(huán)調(diào)節(jié)，進(jìn)而對錨纜的收放速度以及錨纜的張力強(qiáng)度同時(shí)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。

本實(shí)用新型的另一個(gè)方面提供了絞吸挖泥船，包括上述的橫移絞車系統(tǒng)。主從系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)工作，作為一個(gè)整體同時(shí)進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)矩環(huán)調(diào)節(jié)，進(jìn)而對錨纜的收放速度以及錨纜的張力強(qiáng)度同時(shí)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。

附圖說明

下文將以明確易懂的方式通過對優(yōu)選實(shí)施例的說明并結(jié)合附圖來對本實(shí)用新型上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說明，其中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的絞吸挖泥船的結(jié)構(gòu)；

圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例提供的絞吸挖泥船的橫移絞車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號說明：

11 橋架

12 絞刀

13 錨纜

14 橫移絞車

15 定位錨

16 船體

20 橫移絞車系統(tǒng)

211 第一橫移絞車

212 第二橫移絞車

221 第一電機(jī)

222 第二電機(jī)

23 控制裝置

231 第一變頻器

2311 第一速度控制單元

2312 第一轉(zhuǎn)矩值限幅單元

232 第二變頻器

2321 第二速度控制單元

2322 第二轉(zhuǎn)矩限幅單元

233 控制器

2331 第一速度設(shè)定單元

2332 第二速度設(shè)定單元

2333 轉(zhuǎn)矩幅值設(shè)定單元

2334 主從切換單元

A1 第一速度測定值

S1 第一速度設(shè)定值

A2 第二速度測定值

S2 第二速度設(shè)定值

D1 第一電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向

D2 第二電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向

T1 第一轉(zhuǎn)矩值

T2 第二轉(zhuǎn)矩值

R 轉(zhuǎn)矩幅值范圍

具體實(shí)施方式

為了對實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，在各圖中相同的標(biāo)號表示相同的部分。

下面討論的各圖以及被用來描述在該專利文檔中的本公開的原理的各種實(shí)施例僅以說明的方式并且無論如何不應(yīng)該被解釋成限制本公開的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，可以在任何適當(dāng)布置的設(shè)備中實(shí)施本公開的原理。將參考示例性非限制實(shí)施例來描述本申請的各種創(chuàng)新教導(dǎo)。

在本文中，“示意性”表示“充當(dāng)實(shí)例、例子或說明”，不應(yīng)將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實(shí)施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)方案。

為使圖面簡潔，各圖中只示意性地表示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)。另外，以使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地示出了其中的一個(gè)，或僅標(biāo)出了其中的一個(gè)。

圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例提供的絞吸挖泥船的橫移絞車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖2中可以看出，該絞吸挖泥船的橫移絞車系統(tǒng)20包括：

一第一橫移絞車211；

一第一電機(jī)221，其能夠驅(qū)動(dòng)第一橫移絞車211；

一第二橫移絞車212；

一第二電機(jī)222，其能夠驅(qū)動(dòng)第二橫移絞車212；

一控制裝置23。

該控制裝置23包括：

一控制器233；

一第一變頻器231，其包括：

一第一速度控制單元2311，其能夠從控制器233獲得一第一速度設(shè)定值S1，從第一電機(jī)221獲得一第一速度測定值A(chǔ)1，并根據(jù)第一速度設(shè)定值S1和第一速度測定值A(chǔ)1向第一電機(jī)221輸出一第一轉(zhuǎn)矩值T1，和

一第一轉(zhuǎn)矩值限幅單元2312，其能夠從控制器233獲得一轉(zhuǎn)矩幅值范圍R時(shí)限制第一轉(zhuǎn)矩值T1位于轉(zhuǎn)矩幅值范圍R內(nèi)；和

一第二變頻器232，其包括：

一第二速度控制單元2321，其能夠從控制器233獲得一第二速度設(shè)定值S2，從第二電機(jī)222獲得一第二速度測定值A(chǔ)2，并根據(jù)第二速度設(shè)定值S2和第二速度測定值A(chǔ)2向第二電機(jī)222輸出一第二轉(zhuǎn)矩值T2，和

一第二轉(zhuǎn)矩限幅單元2322，其能夠從控制器233獲得轉(zhuǎn)矩幅值范圍R時(shí)限制第二轉(zhuǎn)矩值T2位于轉(zhuǎn)矩幅值范圍R內(nèi)；

其中，控制器233選擇性地向第一轉(zhuǎn)矩限幅單元2312或第二轉(zhuǎn)矩限幅單元2322輸出轉(zhuǎn)矩幅值范圍R。

從圖2中還可以看出，該絞吸挖泥船中橫移絞車系統(tǒng)包括兩路子系統(tǒng)，第一路子系統(tǒng)由依次串聯(lián)的第一變頻器231、第一電機(jī)221和第一橫移絞車211構(gòu)成。第二路子系統(tǒng)由依次串聯(lián)的第二變頻器232、第二電機(jī)222和第二橫移絞車212構(gòu)成。第一路子系統(tǒng)和第二路子系統(tǒng)均在控制器233的控制下工作。第一路子系統(tǒng)中第一變頻器231控制第一電機(jī)221的運(yùn)轉(zhuǎn)，第一電機(jī)221驅(qū)動(dòng)第一橫移絞車211收緊或釋放錨纜(圖中未畫出)的速度和張力。相應(yīng)的，第二路子系統(tǒng)中第二變頻器232控制第二電機(jī)222的運(yùn)轉(zhuǎn)，第二電機(jī)222驅(qū)動(dòng)第二橫移絞車212釋放或收緊錨纜(圖中未畫出)的速度和張力。第一路子系統(tǒng)和第二路子系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，其中一路釋放錨纜時(shí)，另一路收緊錨纜；一路收緊錨纜時(shí)，另一路釋放錨纜。二者協(xié)調(diào)工作，共同驅(qū)動(dòng)鉸刀(圖中未畫出)做扇形運(yùn)動(dòng)。

控制器233會(huì)在第一路子系統(tǒng)和第二路子系統(tǒng)中選擇一個(gè)作為主系統(tǒng)，另一個(gè)作為從系統(tǒng)。主系統(tǒng)收緊錨纜，從系統(tǒng)釋放錨纜。哪個(gè)作為主系統(tǒng)、哪個(gè)作為從系統(tǒng)不是固定不變，而是能夠切換的。在一個(gè)示意性的實(shí)施方式中，當(dāng)鉸刀從絞吸挖泥船的左側(cè)向右側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一路子系統(tǒng)收緊錨纜，其為主系統(tǒng)；第二路子系統(tǒng)釋放錨纜，其為從系統(tǒng)。當(dāng)鉸刀從絞吸挖泥船的右側(cè)向左側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二路子系統(tǒng)收緊錨纜，其為主系統(tǒng)；第一路子系統(tǒng)釋放錨纜，其為從系統(tǒng)。

以第一路子系統(tǒng)為主系統(tǒng)，第二路子系統(tǒng)為從系統(tǒng)為例，闡述主系統(tǒng)和從系統(tǒng)的工作方式。當(dāng)二者切換主從關(guān)系時(shí)，工作方式也相應(yīng)切換。

第一路子系統(tǒng)作為主系統(tǒng)，其中的第一速度控制單元2311從控制器233獲得一第一速度設(shè)定值S1，并且從第一電機(jī)221獲得一第一速度測定值A(chǔ)1。第一速度控制單元2311根據(jù)第一速度設(shè)定值S1和第一速度測定值A(chǔ)1向第一電機(jī)221輸出一第一轉(zhuǎn)矩值T1。第一速度控制單元2311比較第一速度設(shè)定值S1和第一速度測定值A(chǔ)1，當(dāng)?shù)谝凰俣葴y定值A(chǔ)1小于第一速度設(shè)定值S1時(shí)，第一速度控制單元2311向第一電機(jī)221輸出第一轉(zhuǎn)矩值T1，使得第一電機(jī)221以該第一轉(zhuǎn)矩值T1運(yùn)轉(zhuǎn)并逐漸提高第一速度測定值A(chǔ)1。這樣不停地進(jìn)行循環(huán)調(diào)節(jié)直至第一速度測定值A(chǔ)1逐漸提高直至達(dá)到第一速度設(shè)定值S1，這一循環(huán)調(diào)節(jié)的過程稱之為速度環(huán)調(diào)節(jié)。第一速度測定值A(chǔ)1逐漸提高直至達(dá)到第一速度設(shè)定值S1時(shí)，速度環(huán)飽和。

第一電機(jī)221剛啟動(dòng)時(shí)，其第一速度測定值A(chǔ)1小于第一速度設(shè)定值S1。啟動(dòng)后，第一電機(jī)221以該第一轉(zhuǎn)矩值T1運(yùn)轉(zhuǎn)逐漸提高第一速度測定值A(chǔ)1直至達(dá)到第一速度設(shè)定值S1，完成速度環(huán)的閉環(huán)調(diào)節(jié)。

第一路子系統(tǒng)作為主系統(tǒng)，其中的第一轉(zhuǎn)矩值限幅單元2312與控制器233斷開，其未能從控制器233獲得轉(zhuǎn)矩幅值范圍R，其功能被屏蔽。因此整個(gè)第一路子系統(tǒng)工作于速度環(huán)閉環(huán)調(diào)節(jié)，其能夠精確控制第一電機(jī)221的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而精確控制收放錨纜的速度；但不能根據(jù)實(shí)際需求對第一電機(jī)221的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行適應(yīng)性控制，進(jìn)而不能對錨纜的張力進(jìn)行適應(yīng)性控制。

第二路子系統(tǒng)作為從系統(tǒng)，其中的第二速度控制單元2321從控制器233獲得一第二速度設(shè)定值S2，并且從第二電機(jī)222獲得一第二速度測定值A(chǔ)2。第二速度控制單元2321根據(jù)第二速度設(shè)定值S2和第二速度測定值A(chǔ)2向第二電機(jī)222輸出一第二轉(zhuǎn)矩值T2。第二速度控制單元2321比較第二速度設(shè)定值S2和第二速度測定值A(chǔ)2，當(dāng)?shù)诙俣葴y定值A(chǔ)2小于第二速度設(shè)定值S2時(shí)，第二速度控制單元2321向第二電機(jī)222輸出第二轉(zhuǎn)矩值T2。使得第二電機(jī)222以該第二轉(zhuǎn)矩值T2運(yùn)轉(zhuǎn)并逐漸提高第二速度測定值A(chǔ)2。這樣不停地進(jìn)行循環(huán)調(diào)節(jié)直至第二速度測定值A(chǔ)2逐漸提高直至達(dá)到第二速度設(shè)定值S2，這一循環(huán)調(diào)節(jié)的過程與前文描述的第一路子系統(tǒng)中第一速度控制單元2311和第一電機(jī)221所進(jìn)行的相同，均稱之為速度環(huán)調(diào)節(jié)。第二速度測定值A(chǔ)2逐漸提高直至達(dá)到第二速度設(shè)定值S2時(shí)，速度環(huán)飽和。只不過，此時(shí)第二速度設(shè)定值S2遠(yuǎn)小于第一速度設(shè)定值S1。在一個(gè)示意性的實(shí)施方式中，第二速度設(shè)定值S2小于第一速度設(shè)定值S1的十分之一。這樣，第二電機(jī)222剛啟動(dòng)時(shí)，其第二速度測定值A(chǔ)2小于第二速度設(shè)定值S2。啟動(dòng)后，第二電機(jī)222以該第二轉(zhuǎn)矩值T2運(yùn)轉(zhuǎn)并很快提高第二速度測定值A(chǔ)2，完成速度環(huán)的閉環(huán)調(diào)節(jié)。也就是說第二路子系統(tǒng)作為從系統(tǒng)，其速度環(huán)很快飽和，且其飽和時(shí)的速度(即第二速度設(shè)定值S2)遠(yuǎn)小于作為主系統(tǒng)的第一路子系統(tǒng)的飽和時(shí)的速度(即第一速度設(shè)定值S1)，因此第二路子系統(tǒng)中的第二電機(jī)222的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)速度跟隨第一路子系統(tǒng)中的第一電機(jī)221的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)速度。形象地說，主系統(tǒng)拖拽著從系統(tǒng)運(yùn)行。

第二路子系統(tǒng)作為從系統(tǒng)，其中的第二轉(zhuǎn)矩限幅單元2322從控制器233獲得轉(zhuǎn)矩幅值范圍R。這樣，第二轉(zhuǎn)矩值T2被限制于轉(zhuǎn)矩幅值范圍R內(nèi)。當(dāng)錨纜的張力過大，第二電機(jī)222的轉(zhuǎn)矩過大時(shí)，第二轉(zhuǎn)矩限幅單元2322控制第二電機(jī)222使之轉(zhuǎn)矩減小并逐漸落入轉(zhuǎn)矩幅值范圍R內(nèi)。當(dāng)錨纜的張力過小，第二電機(jī)222的轉(zhuǎn)矩過小時(shí)，第二轉(zhuǎn)矩限幅單元2322控制第二電機(jī)222使之轉(zhuǎn)矩增大并逐漸落入轉(zhuǎn)矩幅值范圍R內(nèi)。這一過程稱之為轉(zhuǎn)矩環(huán)調(diào)節(jié)。這樣，從系統(tǒng)達(dá)到速度環(huán)飽和后自動(dòng)轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)矩環(huán)調(diào)節(jié)。第二電機(jī)222的實(shí)際轉(zhuǎn)矩由控制器233設(shè)定的轉(zhuǎn)矩幅值范圍R限定，實(shí)現(xiàn)錨纜的張力調(diào)節(jié)，進(jìn)而控制鉸刀的擺動(dòng)力矩以控制挖泥的強(qiáng)度。

由上述可知，當(dāng)鉸刀向著一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)(例如從左向右)時(shí)，第一路子系統(tǒng)作為主系統(tǒng)收緊錨纜，第二路子系統(tǒng)作為從系統(tǒng)釋放錨纜。第一路子系統(tǒng)進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)，并牽引從系統(tǒng)；第二路子系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩環(huán)調(diào)節(jié)。主從系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)工作，作為一個(gè)整體同時(shí)進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)矩環(huán)調(diào)節(jié)，進(jìn)而對錨纜的收放速度以及錨纜的張力強(qiáng)度同時(shí)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。

當(dāng)鉸刀向著一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)(例如從左向右)到底后，沿著相反的方向(從右向左)返回運(yùn)動(dòng)?？刂破?33將切換第一路子系統(tǒng)和第二路子系統(tǒng)的主從關(guān)系，即選擇第二路子系統(tǒng)為主系統(tǒng)，其收緊錨纜；選擇第一路子系統(tǒng)為從系統(tǒng)，其釋放錨纜。

第二路子系統(tǒng)作為主系統(tǒng)，其中的第二速度控制單元2321從控制器233獲得一第二速度設(shè)定值S2，并且從第二電機(jī)222獲得一第二速度測定值A(chǔ)2。第二速度控制單元2321根據(jù)第二速度設(shè)定值S2和第二速度測定值A(chǔ)2向第二電機(jī)222輸出一第二轉(zhuǎn)矩值T2。第二速度控制單元2321比較第二速度設(shè)定值S2和第二速度測定值A(chǔ)2，當(dāng)?shù)诙俣葴y定值A(chǔ)2小于第二速度設(shè)定值S2時(shí)，第二速度控制單元2321向第二電機(jī)222輸出第二轉(zhuǎn)矩值T2，使得第二電機(jī)222以該第二轉(zhuǎn)矩值T2運(yùn)轉(zhuǎn)并逐漸提高第二速度測定值A(chǔ)2。這樣不停地進(jìn)行循環(huán)調(diào)節(jié)直至第二速度測定值A(chǔ)2逐漸提高直至達(dá)到第二速度設(shè)定值S2，即進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)。第二速度測定值A(chǔ)2逐漸提高直至達(dá)到第二速度設(shè)定值S2時(shí)，速度環(huán)飽和。

第二電機(jī)222剛啟動(dòng)時(shí)，其第二速度測定值A(chǔ)2小于第二速度設(shè)定值S2。啟動(dòng)后，第二電機(jī)222以該第二轉(zhuǎn)矩值T2運(yùn)轉(zhuǎn)逐漸提高第二速度測定值A(chǔ)2直至達(dá)到第二速度設(shè)定值S2，完成速度環(huán)的閉環(huán)調(diào)節(jié)。

第二路子系統(tǒng)作為主系統(tǒng)，其中的第二轉(zhuǎn)矩限幅單元2322與控制器233斷開，其未能從控制器233獲得轉(zhuǎn)矩幅值范圍R，其功能被屏蔽。因此整個(gè)第二路子系統(tǒng)工作于速度環(huán)閉環(huán)調(diào)節(jié)，其能夠精確控制第二電機(jī)222的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而精確控制收放錨纜的速度；但不能根據(jù)實(shí)際需求對第二電機(jī)222的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行適應(yīng)性控制，進(jìn)而不能對錨纜的張力進(jìn)行適應(yīng)性控制。

第一路子系統(tǒng)作為從系統(tǒng)，其中的第一速度控制單元2311從控制器233獲得一第一速度設(shè)定值S1，并且從第一電機(jī)221獲得一第一速度測定值A(chǔ)1。第一速度控制單元2311根據(jù)第一速度設(shè)定值S1和第一速度測定值A(chǔ)1向第一電機(jī)221輸出一第一轉(zhuǎn)矩值T1。第一速度控制單元2311比較第一速度設(shè)定值S1和第一速度測定值A(chǔ)1，當(dāng)?shù)谝凰俣葴y定值A(chǔ)1小于第一速度設(shè)定值S1時(shí)，第一速度控制單元2311向第一電機(jī)221輸出第一轉(zhuǎn)矩值T1，使得第一電機(jī)221以該第一轉(zhuǎn)矩值T1運(yùn)轉(zhuǎn)并逐漸提高第一速度測定值A(chǔ)1。這樣不停地進(jìn)行循環(huán)調(diào)節(jié)直至第一速度測定值A(chǔ)1逐漸提高直至達(dá)到第一速度設(shè)定值S1，即進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)。第一速度測定值A(chǔ)1逐漸提高直至達(dá)到第一速度設(shè)定值S1時(shí)，速度環(huán)飽和。只不過，此時(shí)第一速度設(shè)定值S1遠(yuǎn)小于第二速度設(shè)定值S2。在一個(gè)示意性的實(shí)施方式中，第一速度設(shè)定值S1遠(yuǎn)小于第二速度設(shè)定值S2的十分之一。

這樣，第一電機(jī)221剛啟動(dòng)時(shí)，其第一速度測定值A(chǔ)1小于第一速度設(shè)定值S1。啟動(dòng)后，第一電機(jī)221以該第一轉(zhuǎn)矩值T1運(yùn)轉(zhuǎn)逐漸提高第一速度測定值A(chǔ)1直至達(dá)到第一速度設(shè)定值S1，完成速度環(huán)的閉環(huán)調(diào)節(jié)。也就是說第一路子系統(tǒng)作為從系統(tǒng)，其速度環(huán)很快飽和，且其飽和時(shí)的速度(即第一速度設(shè)定值S1)遠(yuǎn)小于作為主系統(tǒng)的第二路子系統(tǒng)的飽和時(shí)的速度(即第二速度設(shè)定值S2)，因此第一路子系統(tǒng)中的第一電機(jī)221的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)速度跟隨第一路子系統(tǒng)中的第二電機(jī)222的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)速度。形象地說，主系統(tǒng)拖拽著從系統(tǒng)運(yùn)行。

第一路子系統(tǒng)作為從系統(tǒng)，其中的第一轉(zhuǎn)矩值限幅單元2312從控制器233獲得轉(zhuǎn)矩幅值范圍R。這樣，第一轉(zhuǎn)矩值T1被限制于轉(zhuǎn)矩幅值范圍R內(nèi)。當(dāng)錨纜的張力過大，第一電機(jī)221的轉(zhuǎn)矩過大時(shí)，第一轉(zhuǎn)矩值限幅單元2312控制第一電機(jī)221使之轉(zhuǎn)矩減小并逐漸落入轉(zhuǎn)矩幅值范圍R內(nèi)。當(dāng)錨纜的張力過小，第一電機(jī)221的轉(zhuǎn)矩過小時(shí)，第一轉(zhuǎn)矩值限幅單元2312控制第一電機(jī)221使之轉(zhuǎn)矩增大并逐漸落入轉(zhuǎn)矩幅值范圍R內(nèi)。這一過程稱之為轉(zhuǎn)矩環(huán)調(diào)節(jié)。這樣，從系統(tǒng)達(dá)到速度環(huán)飽和后自動(dòng)轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)矩環(huán)調(diào)節(jié)。第一電機(jī)221的實(shí)際轉(zhuǎn)矩由控制器233設(shè)定的轉(zhuǎn)矩幅值范圍R限定，實(shí)現(xiàn)錨纜的張力調(diào)節(jié)，進(jìn)而控制鉸刀的擺動(dòng)力矩以控制挖泥的強(qiáng)度。

由上述可知，當(dāng)鉸刀向著反方向運(yùn)動(dòng)(從右向左)時(shí)，第二路子系統(tǒng)作為主系統(tǒng)收緊錨纜，第一路子系統(tǒng)作為從系統(tǒng)釋放錨纜。第二路子系統(tǒng)進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)，并牽引從系統(tǒng)；第一路子系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩環(huán)調(diào)節(jié)。主從系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)工作，作為一個(gè)整體同時(shí)進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)矩環(huán)調(diào)節(jié)，進(jìn)而對錨纜的收放速度以及錨纜的張力強(qiáng)度同時(shí)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。

這樣，鉸刀往復(fù)做扇形運(yùn)動(dòng)的過程中，第一子系統(tǒng)和第二子系統(tǒng)在控制器的控制下切換主從關(guān)系，始終保持從系統(tǒng)跟隨主系統(tǒng)。啟動(dòng)時(shí)主系統(tǒng)和從系統(tǒng)的速度環(huán)都起作用，張力平緩建立，避免系統(tǒng)產(chǎn)生震蕩，既保證速度及轉(zhuǎn)矩的分配，也比較安全。一旦斷帶不會(huì)發(fā)生飛車現(xiàn)象。主系統(tǒng)與從系統(tǒng)啟動(dòng)后都優(yōu)先工作在速度環(huán)模式。當(dāng)兩臺電機(jī)控制的纜繩張緊產(chǎn)生張力后，通過控制器將設(shè)定的轉(zhuǎn)矩幅值范圍傳送到從系統(tǒng)中限制從系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩上限及下限，此時(shí)從系統(tǒng)速度環(huán)飽和自動(dòng)轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)矩環(huán)，實(shí)際轉(zhuǎn)矩跟隨由外部控制器設(shè)定的轉(zhuǎn)矩限幅工作。

無論誰是主系統(tǒng)，誰是從系統(tǒng)，控制器233只向從系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩幅值范圍R，并且控制器233輸出給從系統(tǒng)的設(shè)定的速度值遠(yuǎn)小于輸出給主系統(tǒng)的設(shè)定的速度值。也就是說，當(dāng)?shù)谝宦纷酉到y(tǒng)為主系統(tǒng)、第二路子系統(tǒng)為從系統(tǒng)時(shí)，控制器233向第二轉(zhuǎn)矩限幅單元2322輸出轉(zhuǎn)矩幅值范圍R，第二速度設(shè)定值S2遠(yuǎn)小于第一速度設(shè)定值S1。當(dāng)?shù)诙纷酉到y(tǒng)為主系統(tǒng)、第一路子系統(tǒng)為從系統(tǒng)時(shí)，控制器233向第一轉(zhuǎn)矩限幅單元2312輸出轉(zhuǎn)矩幅值范圍R，第一速度設(shè)定值S1遠(yuǎn)小于第二速度設(shè)定值S2。這樣就能夠保證從系統(tǒng)中電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度跟隨主系統(tǒng)中電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。

在一個(gè)示意性的實(shí)施方式中，控制器233還能夠通過第一變頻器231獲得第一電機(jī)221的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D1，并通過第二變頻器232獲得第二電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D2，控制器233根據(jù)第一電機(jī)221的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D1和第二電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D2選擇性地向第一轉(zhuǎn)矩限幅單元2312或第二轉(zhuǎn)矩限幅單元2322輸出轉(zhuǎn)矩幅值范圍R。某一路子系統(tǒng)中，纜繩的收緊或釋放與相應(yīng)的電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向具有對應(yīng)關(guān)系?？刂破?33能夠通過電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向來判斷對應(yīng)的纜繩是收緊還是釋放，進(jìn)而確定該路子系統(tǒng)是主系統(tǒng)還是從系統(tǒng)。也就是說，控制器233根據(jù)第一電機(jī)221的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D1和第二電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D2判斷第一路子系統(tǒng)和第二路子系統(tǒng)中哪個(gè)是主系統(tǒng)，哪個(gè)是從系統(tǒng)。當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)221的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D1和第二電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D2逆轉(zhuǎn)時(shí)，控制器233也能夠自動(dòng)地進(jìn)行主從系統(tǒng)的切換。例如，第一電機(jī)221順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第一橫移絞車211收緊錨纜，第二電機(jī)222逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第二橫移絞車212釋放錨纜。當(dāng)控制器233檢測到第一電機(jī)221的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D1為順時(shí)針，第二電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D2為逆時(shí)針時(shí)，判斷第一路子系統(tǒng)為主系統(tǒng)，第二路子系統(tǒng)為從系統(tǒng)，進(jìn)而選擇性地向第二轉(zhuǎn)矩限幅單元2322輸出幅值范圍R，而不向第一轉(zhuǎn)矩限幅單元2313輸出幅值范圍R。當(dāng)控制器233檢測到第一電機(jī)221的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D1為逆時(shí)針，第二電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D2為順時(shí)針時(shí)，判斷第一路子系統(tǒng)為從系統(tǒng)，第二路子系統(tǒng)為主系統(tǒng)，進(jìn)而選擇性地向第一轉(zhuǎn)矩限幅單元2313輸出幅值范圍R，而不向第二轉(zhuǎn)矩限幅單元2322輸出幅值范圍R?？刂破髂軌蛲ㄟ^電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向準(zhǔn)確選擇主從系統(tǒng)，并自動(dòng)切換主從關(guān)系。在另一個(gè)示意性的實(shí)施方式中，控制器233還能夠直接從第一電機(jī)221獲得其轉(zhuǎn)動(dòng)方向D1，并直接從第二電機(jī)222獲得其轉(zhuǎn)動(dòng)方向D2。

在一個(gè)示意性的實(shí)施方式中，控制器233包括：

一第一速度設(shè)定單元2331，其能夠設(shè)定并輸出第一速度設(shè)定值S1，

一第二速度設(shè)定單元2332，其能夠設(shè)定并輸出一第二速度設(shè)定值S2，

一轉(zhuǎn)矩幅值設(shè)定單元2333，其能夠設(shè)定并輸出轉(zhuǎn)矩幅值范圍R，和

一主從切換單元2334，其能夠通過第一變頻器231獲得第一電機(jī)221的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D1，并通過第二變頻器232獲得第二電機(jī)22的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D2。

控制裝置23還包括一選擇開關(guān)24，其包括：

一輸入端241，其與轉(zhuǎn)矩幅值設(shè)定單元2333電連接，

一第一輸出端242，其與第一轉(zhuǎn)矩限幅單元2312電連接，

一第二輸出端243，其與第二轉(zhuǎn)矩限幅單元2322電連接，和

一控制端244，其與主從切換單元2334電連接。

其中，主從切換單元2334能夠根據(jù)第一電機(jī)221的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D1和第二電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)方向D2控制選擇開關(guān)24選擇性地將第一輸出端242或第二輸出端243與輸入端241電連接。這樣通過簡單的開關(guān)裝置就能夠準(zhǔn)確選擇主從系統(tǒng)，并自動(dòng)切換主從關(guān)系。在另一個(gè)示意性的實(shí)施方式中，該選擇開關(guān)24集成于控制器23的內(nèi)部。

在一個(gè)示意性的實(shí)施方式中，該控制裝置23還包括一轉(zhuǎn)矩設(shè)定旋鈕(圖中未畫出)，其與控制器233的轉(zhuǎn)矩幅值設(shè)定單元2333電連接，以設(shè)定轉(zhuǎn)矩幅值范圍R。便于用戶操作。在一個(gè)示意性的實(shí)施方式中，該轉(zhuǎn)矩設(shè)定旋鈕安裝于絞吸挖泥船的操作臺上，用戶能夠通過該轉(zhuǎn)矩設(shè)定旋鈕在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)從系統(tǒng)跟隨主系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩大小，實(shí)現(xiàn)錨纜的張緊調(diào)整，從而改變絞刀的擺動(dòng)力矩來控制挖泥的強(qiáng)度。

在一個(gè)示意性的實(shí)施方式中，控制器233為可編程邏輯控制器(Programmable Logical Controller，簡稱PLC)。PLC結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。在一個(gè)示意性的實(shí)施方式中，控制器233為數(shù)控裝置(Numerical Control，簡稱NC)。

本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例提供了一絞吸挖泥船，其包括上述橫移絞車系統(tǒng)20。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書是按照各個(gè)實(shí)施方式描述的，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本實(shí)用新型的可行性實(shí)施例的具體說明，它們并非用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡未脫離本實(shí)用新型技藝精神所作的等效實(shí)施例或變更均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。