專(zhuān)利名稱(chēng)：400噸天車(chē)大車(chē)自由輪糾偏信號(hào)采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
400噸天車(chē)大車(chē)自由輪糾偏信號(hào)采集裝置技術(shù)領(lǐng)域 本實(shí)用新型涉及雙梁橋式起重機(jī)，特別是一種400噸天車(chē)大車(chē)自由輪糾偏信號(hào)采集裝置。
背景技術(shù)：
雙梁橋式起重機(jī)俗稱(chēng)天車(chē)，用于大型設(shè)備的安裝、分解或物料的裝卸等起吊作業(yè)。廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電力、冶金、鑄造等行業(yè)。天車(chē)多數(shù)安裝于室內(nèi)，也可以安 裝于室外。雙梁橋式起重機(jī)的大車(chē)，也稱(chēng)為行走機(jī)構(gòu)或平移機(jī)構(gòu)。雙梁橋式起重機(jī)在移動(dòng)過(guò)程中，由于大車(chē)兩側(cè)端梁移動(dòng)的距離不相同，而當(dāng)時(shí)制 造廠無(wú)法利用機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電氣控制技術(shù)，采集大車(chē)兩側(cè)端梁移動(dòng)差異的信號(hào)，來(lái)消除 大車(chē)兩側(cè)端梁移動(dòng)距離的差異，滿足發(fā)電機(jī)組的檢修需求。天車(chē)上安裝的電氣元件為國(guó)內(nèi)60年代產(chǎn)品，屬淘汰產(chǎn)品，廠家已不生產(chǎn)，備件無(wú) 處采購(gòu)，只能依靠局部修補(bǔ)損傷部件來(lái)維持天車(chē)的使用。電氣保護(hù)功能差、靈敏度低、保護(hù) 項(xiàng)目少。每部天車(chē)的大車(chē)有四個(gè)行走臺(tái)車(chē)組，分別位于天車(chē)的前、后、左、右，各行走臺(tái)車(chē)組 的結(jié)構(gòu)相同，都是四個(gè)車(chē)輪，這四個(gè)車(chē)輪中有一個(gè)是行走驅(qū)動(dòng)輪(也稱(chēng)主動(dòng)輪)，其它三個(gè) 都是被動(dòng)輪。受當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外起重機(jī)電氣控制技術(shù)水平的限制，電氣調(diào)速系統(tǒng)很落后，大車(chē)的 四個(gè)行走驅(qū)動(dòng)輪分別由四臺(tái)電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，即一個(gè)電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)四輪臺(tái)車(chē)組中的一個(gè) 主動(dòng)輪。而橋式起重機(jī)主梁兩端的每個(gè)行走臺(tái)車(chē)組，由于電動(dòng)機(jī)、減速器、軸承及傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 等組成的行走機(jī)構(gòu)存在固有轉(zhuǎn)速差異以及小車(chē)移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的不平衡負(fù)載，再加上主梁兩端 的每個(gè)臺(tái)車(chē)組各零部件的安裝、水平調(diào)整和軸線調(diào)整等產(chǎn)生不均恒力矩的原因，使得大車(chē) 兩個(gè)端梁在左、右側(cè)不同的軌道上移動(dòng)了不同距離而造成起重機(jī)車(chē)架偏斜。原有設(shè)計(jì)沒(méi)有能力消除事實(shí)上存在的偏斜現(xiàn)象，只能依靠起重機(jī)行走輪兩側(cè)的凸 緣，將起重機(jī)強(qiáng)行限制在鋼質(zhì)軌道上，以完成正常的水平移動(dòng)。這樣，由此便產(chǎn)生了行走輪 “啃軌”現(xiàn)象和起重機(jī)梁的不平衡受力扭曲狀況。橋式起重機(jī)大車(chē)端梁移動(dòng)差異糾偏理念，在天車(chē)原始的機(jī)械設(shè)計(jì)和電氣控制技術(shù) 中是沒(méi)有考慮的。天車(chē)的原始機(jī)電設(shè)計(jì)理念認(rèn)為因大車(chē)端梁兩側(cè)使用相同的機(jī)械結(jié)構(gòu)、相 同的電動(dòng)機(jī)、相同的變速器和相同的車(chē)輪，故大車(chē)工作時(shí)端梁兩側(cè)移動(dòng)的距離應(yīng)該相同。但在實(shí)際使用中，常常出現(xiàn)因端梁兩側(cè)移動(dòng)距離不相同而產(chǎn)生“啃軌”缺陷。究 其原因就是由于原始的轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速控制技術(shù)的調(diào)速精度低、速度調(diào)節(jié)曲線不是連貫的直 線，以及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率不同和機(jī)械制造的精度誤差及誤差積累，造成天車(chē)工作時(shí)，兩側(cè)端梁 的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)一側(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高、一側(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，使得大車(chē)兩側(cè)端梁一側(cè)移動(dòng)的距離 長(zhǎng)、另一側(cè)移動(dòng)的距離短，更談不上對(duì)大車(chē)兩側(cè)端梁事實(shí)上出現(xiàn)的移動(dòng)差異信號(hào)進(jìn)行采集、 傳輸和控制。鑒于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)起重機(jī)設(shè)計(jì)、制造水平的限制，特別是電氣控制技術(shù)設(shè)計(jì)、制造水平 的限制，天車(chē)在40多年使用中出現(xiàn)很多技術(shù)缺陷和故障。天車(chē)的速度控制精度低，機(jī)械特 性軟，低速時(shí)平滑過(guò)渡性能差，起動(dòng)電流大，停車(chē)位置不準(zhǔn)。機(jī)組分解、安裝時(shí)大車(chē)小幅移動(dòng) 的操作難度大，微幅平移根本實(shí)現(xiàn)不了。上述存在的固有技術(shù)缺陷和安全隱患，嚴(yán)重的影響 了發(fā)電機(jī)組和機(jī)電設(shè)備的檢修、安裝工作的正常進(jìn)行，并對(duì)吊裝設(shè)備的安全存在碰撞破壞 的威脅。為了消除天車(chē)存在的安全隱患和技術(shù)缺陷，廠部決策進(jìn)行起重機(jī)電氣系統(tǒng)升級(jí)改造。根據(jù)國(guó)內(nèi)外起重機(jī)電氣調(diào)速技術(shù)的發(fā)展成熟，以及變頻器、可編程控制器、弱電主令控制器等主要電氣元件可靠性、實(shí)用性的不斷提高。我們利用全變頻交流調(diào)速、可編程控 制器即PLC控制技術(shù)改造、完善400T起重機(jī)的技術(shù)性能，提升起重機(jī)的裝備水平。針對(duì)起重機(jī)大車(chē)行走輪“啃軌”現(xiàn)象和起重機(jī)車(chē)架的不平衡受力扭曲狀況，實(shí)用新 型人在電氣控制設(shè)計(jì)上采取了電氣糾偏措施；針對(duì)四個(gè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度的不同，大車(chē)兩個(gè) 端梁移動(dòng)距離的不同，設(shè)計(jì)采用了本實(shí)用新型-400噸天車(chē)大車(chē)自由輪糾偏信號(hào)采集裝置， 用來(lái)消除大車(chē)兩個(gè)端梁移動(dòng)過(guò)程中的打滑現(xiàn)象，精確采集和傳輸兩個(gè)端梁不同移動(dòng)距離的 電氣信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)大車(chē)兩側(cè)端梁移動(dòng)差異的糾偏。經(jīng)甘肅省國(guó)家一級(jí)科技查新咨詢(xún)單位甘 肅省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所完成的國(guó)際、國(guó)內(nèi)科技查新證實(shí)國(guó)內(nèi)外都沒(méi)有相關(guān)報(bào)道。實(shí)用新型內(nèi)容 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種400噸天車(chē)大車(chē) 自由輪糾偏信號(hào)采集裝置。應(yīng)用該裝置消除大車(chē)兩個(gè)端梁移動(dòng)過(guò)程中的打滑現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)大 車(chē)兩側(cè)端梁移動(dòng)差異的糾偏，使大車(chē)兩側(cè)端梁的移動(dòng)距離一致，停車(chē)位置準(zhǔn)確。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下一種400噸天車(chē)大車(chē)自由 輪糾偏信號(hào)采集裝置，包括兩個(gè)大車(chē)端梁，大車(chē)軌道；其特征在于大車(chē)兩個(gè)端梁下面分別 固定連接有一付固定支撐板，固定支撐板經(jīng)銷(xiāo)軸連接有拖輪組件，拖輪組件安裝有絕對(duì)值 編碼器。拖輪組件包括軸承支撐架、自由輪、輪軸、變徑軸法蘭、軸承座和滾動(dòng)軸承；軸承支 撐架一端經(jīng)銷(xiāo)軸連接在固定支撐板下部，另一端通過(guò)滾動(dòng)軸承和軸承座安裝輪軸，自由輪 套裝在輪軸上，自由輪與大車(chē)軌道相接觸；輪軸一端裝有聯(lián)軸器，絕對(duì)值編碼器與聯(lián)軸器連 接。拖輪組件無(wú)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，因無(wú)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的拖輪組件經(jīng)軸銷(xiāo)連接于固定支撐板，固定 支撐板固定在大車(chē)的兩個(gè)端梁下面，保證自由輪及其拖輪組件的其它部件可以隨著大車(chē)軌 道的起伏自由的上下擺動(dòng)，使自由輪始終保持與大車(chē)軌道嚴(yán)密接觸而不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。為了保持自由輪始終與大車(chē)軌道嚴(yán)密接觸，防止產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，自由輪上方裝有 配重箱。自由輪將天車(chē)左、右端梁的水平移動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)量，然后由與自由輪同軸的絕 對(duì)值編碼器將旋轉(zhuǎn)量記錄、轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到主梁內(nèi)的PLC即可編程控制器。當(dāng)大車(chē)的 端梁移動(dòng)時(shí)，自由輪將天車(chē)的水平移動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)量，再由絕對(duì)值編碼器將旋轉(zhuǎn)量記錄、 轉(zhuǎn)換為精確的電脈沖數(shù)字量信號(hào)，通過(guò)PR0FIBUS-DP通訊方式將數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)酱筌?chē)的 PLC總站，對(duì)大車(chē)兩個(gè)端梁的移動(dòng)差異進(jìn)行比較和糾偏調(diào)整，使大車(chē)兩側(cè)端梁的移動(dòng)距離一 致。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的左視圖。圖中1-固定支撐板，2-軸承支撐架，3-聯(lián)軸器外殼，4-軸承座，5-絕對(duì)值編碼 器，6-聯(lián)軸器，7-輪軸，8-變徑軸法蘭，9-自由輪，10-銷(xiāo)軸。11-配重箱，12-大車(chē)端梁， 13-滾動(dòng)軸承，14-配重箱支架，15-大車(chē)軌道，具體實(shí)施方式如圖1與圖2所示一種400噸天車(chē)大車(chē)自由輪糾偏信號(hào)采集 裝置，包括兩個(gè)大車(chē)端梁12，大車(chē)軌道15 ；其特征在于大車(chē)兩個(gè)端梁12下面分別固定連接有一付固定支撐板1，固定支撐板1經(jīng)銷(xiāo)軸10連接有拖輪組件，拖輪組件安裝有絕對(duì)值編 碼器5。 拖輪組件包括軸承支撐架2、自由輪9、輪軸7、變徑軸法蘭8、軸承座4和滾動(dòng)軸承 13 ；軸承支撐架2 —端經(jīng)銷(xiāo)軸10連接在固定支撐板1下部，另一端通過(guò)滾動(dòng)軸承13和軸承 座4安裝輪軸7，自由輪9套裝在輪軸7上，自由輪9與大車(chē)軌道15相接觸；輪軸7 —端裝 有聯(lián)軸器6，絕對(duì)值編碼器5與聯(lián)軸器6連接；聯(lián)軸器6位于聯(lián)軸器外殼3內(nèi)，絕對(duì)值編碼 器5位于絕對(duì)值編碼器外殼內(nèi)。絕對(duì)值編碼器外殼固定安 裝于聯(lián)軸器外殼3，聯(lián)軸器外殼3固定安裝于軸承座4， 軸承座4固定安裝于軸承支撐架2。作為本實(shí)用新型的完善，在自由輪9的正上方配置了一個(gè)能承載300Kg壓載鋼鐵 的配重箱11。它承載配重鐵塊一起對(duì)自由輪9施加一個(gè)向下的重力，以增加自由輪9與大 車(chē)軌道15之間的摩擦力，更有效地防止自由輪9打滑。具體做法是聯(lián)軸器外殼3上固定安 裝配重箱支架14，裝配重箱支架14經(jīng)銷(xiāo)軸10連接在固定支撐板1下部，配重箱支架14上 面設(shè)置配重箱11。絕對(duì)值編碼器5是P+F絕對(duì)值編碼器，它是自由輪糾偏裝置的核心部件，它將 兩個(gè)大車(chē)端梁的水平移動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)量，并將旋轉(zhuǎn)量記錄、轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)，通過(guò) PR0FIBUS-DP通訊方式將數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)酱筌?chē)的PLC總站，發(fā)送到主梁內(nèi)的PLC。在PLC內(nèi) 與大車(chē)操作把手的位置信號(hào)量進(jìn)行比較，并計(jì)算出大車(chē)端梁兩側(cè)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與大車(chē)操 作把手的位置信號(hào)即“給定速度量”之間的速度差，對(duì)大車(chē)兩個(gè)端梁的移動(dòng)差異進(jìn)行糾偏調(diào) 整。指令轉(zhuǎn)速高的一側(cè)大車(chē)變頻器調(diào)整輸出頻率，驅(qū)使平移量大的一側(cè)端梁的電機(jī)降低運(yùn) 轉(zhuǎn)速度，從而實(shí)現(xiàn)大車(chē)左、右側(cè)的兩組行走電機(jī)的實(shí)際速度相一致。
權(quán)利要求一種400噸天車(chē)大車(chē)自由輪糾偏信號(hào)采集裝置，包括兩個(gè)大車(chē)端梁，大車(chē)軌道；其特征在于所述大車(chē)兩個(gè)端梁(12)下面分別固定連接有一付固定支撐板(1)，所述固定支撐板(1)經(jīng)銷(xiāo)軸(10)連接有拖輪組件，所述拖輪組件安裝有絕對(duì)值編碼器(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種400噸天車(chē)大車(chē)自由輪糾偏信號(hào)采集裝置，其特征在于 所述拖輪組件包括軸承支撐架(2)、自由輪(9)、輪軸(7)、變徑軸法蘭(8)、軸承座(4)和滾 動(dòng)軸承(13)；所述軸承支撐架(2) —端經(jīng)所述銷(xiāo)軸(10)連接在所述固定支撐板(1)下部， 另一端通過(guò)所述滾動(dòng)軸承(13)和所述軸承座(4)安裝所述輪軸(7)，所述自由輪(9)套裝 在所述輪軸(7)上，所述自由輪(9)與所述大車(chē)軌道(15)相接觸；所述輪軸(7) —端裝有 聯(lián)軸器(6)，所述絕對(duì)值編碼器(5)與所述聯(lián)軸器(6)連接；所述聯(lián)軸器(6)位于聯(lián)軸器外 殼(3)內(nèi)，所述絕對(duì)值編碼器(5)位于絕對(duì)值編碼器外殼內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種400噸天車(chē)大車(chē)自由輪糾偏信號(hào)采集裝置，其特征在于 所述絕對(duì)值編碼器外殼固定安裝于所述聯(lián)軸器外殼(3)，所述聯(lián)軸器外殼(3)固定安裝于 所述軸承座(4)，所述軸承座(4)固定安裝于所述軸承支撐架(2)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的一種400噸天車(chē)大車(chē)自由輪糾偏信號(hào)采集裝置，其特征在 于所述自由輪(9)的正上方配置有配重箱(11)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種400噸天車(chē)大車(chē)自由輪糾偏信號(hào)采集裝置，其特征在于 所述聯(lián)軸器外殼(3)上固定安裝配重箱支架(14)，所述配重箱支架(14)經(jīng)所述銷(xiāo)軸(10) 連接在所述固定支撐板(1)下部，所述配重箱支架(14)上面設(shè)置所述配重箱(11)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種400噸天車(chē)大車(chē)自由輪糾偏信號(hào)采集裝置，包括兩個(gè)大車(chē)端梁，大車(chē)軌道；大車(chē)兩個(gè)端梁下面分別固定連接有一付固定支撐板，固定支撐板經(jīng)銷(xiāo)軸連接有拖輪組件，拖輪組件安裝有絕對(duì)值編碼器。拖輪組件包括軸承支撐架、自由輪、輪軸、變徑軸法蘭、軸承座和滾動(dòng)軸承；軸承支撐架一端經(jīng)銷(xiāo)軸連接在固定支撐板下部，另一端通過(guò)滾動(dòng)軸承和軸承座安裝輪軸，自由輪套裝在輪軸上，自由輪與大車(chē)軌道相接觸；輪軸一端裝有聯(lián)軸器，絕對(duì)值編碼器與聯(lián)軸器連接。自由輪將天車(chē)的水平移動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)量，以絕對(duì)值編碼器將旋轉(zhuǎn)量記錄、轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)并傳輸?shù)絇LC總站，對(duì)大車(chē)兩個(gè)端梁的移動(dòng)差異進(jìn)行比較和糾偏，使大車(chē)兩側(cè)端梁的移動(dòng)距離一致。
文檔編號(hào)B66C17/04GK201553555SQ20092014426
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者付廷勤, 馮守光, 刁國(guó)峰, 別必鵬, 張建偉, 朱國(guó)海, 李孝仁, 李永清, 李翔, 王恩選, 范沛, 高云濤 申請(qǐng)人:甘肅省電力公司劉家峽水電廠