CN102295233A

CN102295233A - 定位变向轨道起重机

Info

Publication number: CN102295233A
Application number: CN2011102182797A
Authority: CN
Inventors: 宋彦东; 齐国庆; 陈学亮; 党修洵; 秦军
Original assignee: HENAN ZHENGQI HOISTING EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: HENAN ZHENGQI HOISTING EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2011-08-01
Filing date: 2011-08-01
Publication date: 2011-12-28

Abstract

本发明涉及一种定位变向轨道起重机，采用BPS测速、BPS定位、Proibus总线控制、变频器调速驱动、增加车轮的踏面、使用锥形车轮、采用可以转动的变向车轮组、可以沿曲线轨道行走的定位变向轨道起重机。使起重机可以在曲线轨道行走时完成自动检测、自动定位、自动控制、自动调整起重机大车两边驱动电机的速度，使起重机的大车车轮沿两导轨中线行走的定位变向轨道起重机，本发明可以降低设备故障率，提高起重机的安全性，特别适用于曲线轨道行走。

Description

定位变向轨道起重机

一、技术领域：

本发明涉及一种新型起重机，特别涉及一种起重机大车采用BPS测速、BPS定位、Proibus总线控制、变频器调速驱动、增加车轮的踏面、使用锥形车轮、采用可以转动的变向车轮组、可以沿曲线轨道行走的定位变向轨道起重机。

二、背景技术：

目前，传统的起重机大车行走路线，大多数是沿直线行走，但在特殊的安装场合或受自然条件限制，有时根据实际装卸作业的需要，经常需要起重机能够在曲线轨道上运行，例如：水电站使用的门式起重机、铁路货场使用的门式起重机。起重机的曲线通过能力与起重机轨距、基距、大车轮直径、车轮踏面宽度、钢轨面宽、转弯曲率半径等有关。起重机在需要沿曲线行走时见（附图2），由于大车行走的两条轨道的距离不同，普通起重机沿曲线轨道行走时会出现啃轨、甚至车轮与道轨卡死现象，所以在需要沿曲线行走吊运时，大多数采用汽车吊起重机或轮胎式起重机，汽车吊起重机或轮胎式起重机存在造价高、运行成本高、工作效率低、维修费用高、占用空间大等缺点。

三、本发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种起重机的大车在行走过程中，采用BPS测速、BPS定位、Proibus总线控制、变频驱动控制技术、增加车轮的踏面、使用锥形车轮、采用可以转动的变向车轮组，使起重机可以在曲线轨道行走时完成自动检测、自动定位、自动控制、自动调整起重机大车两边驱动电机的速度，使起重机的大车车轮沿两导轨中线行走的定位变向轨道起重机，从而可以降低设备故障率，提高起重机的安全性，特别适用于曲线轨道行走的一种定位变向轨道起重机。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种定位变向轨道起重机，包含有起重机大车，大车车架上设置横梁，大车横梁上安装有可以平移的小车，横梁一侧设置司机室和电控系统，小车上设置提升系统，其中，在起重机大车上安装有左车轮组和右车轮组，该左车轮组和右车轮组中均设置有车轮踏面系统、变向车轮组系统和BPS条形码读取系统；所述车轮踏面系统是加宽定位起重机大车车轮的踏面，保证了起重机大车在沿曲线轨道行走时车轮与轨道的活动间隙，避免了卡轨、啃轨现象发生，并且将车轮踏面制作成了锥形结构用于校正车轮偏离轨道中线的情况在起重机大车沿曲线轨道行走时，起重机车轮在起重机自重的作用力下，锥形车轮可以在一定程度上校正车轮偏离轨道中线的效果。所述BPS条形码读取系统是在左车轮组在1号道轨内侧安装有1号条码带，并在左车轮车架上安装有用于读取1号条码带的读码器；在右车轮组的2 号道轨内侧安装有2 号条码带，并在右车轮车架上安装有用于读取2号条码带的读码器；所述1号读码器和2号读码器在曲线轨道段的条码内容不同，其条码序列和/条码间隙根据轨道曲度变化而分别对应标示相应条码内容。

变向车轮组系统是在起重机大车的下横梁与车轮组连接部位安装有可以一定范围内转动的转轴，用于自动校正车轮组方向，当起重机大车在曲线轨道上行走时，起重机大车车轮在车轮踏面系统下，受到一定方向的作用力，将自动校正车轮组方向。

起重机大车在曲线轨道行走时，电控系统根据读码器对起重机所行走的1号轨道和2号轨道的读取信号进行分析，计算出1好轨道和2好轨道的曲线距离，然后通过控制变频器来分别驱动起重机大车的1号电机和2号电机进行不同级别的调速控制。

电控系统的总线控制系统包括内部控制电路；其电路连接关系为：主起升变频器和主起升编码器通过Proibus总线与PLC控制器相连接，副起升变频器和副起升编码器通过Proibus总线与PLC控制器相连接，小车变频器和小车编码器通过Proibus总线与PLC控制器相连接，大车1号变频器和大车2变频器通过Proibus总线与PLC控制器相连接，大车1号条码阅读器和大车2号条码阅读器通过Proibus总线与PLC控制器相连接，在1号条码阅读器和2号条码阅读器在行走轨道的两侧分别安装有1号BPS条码带和2号BPS条码带，1号条码阅读器读取1号条码带信息，经Proibus总线将1号条码带的信息传送PLC控制器分析处理，2号条码阅读器读取2号条码带信息，经Proibus总线将2号条码带的信息传送PLC控制器分析处理，1号联动台包括主起升主令控制器、副起升主令控制器，2号联动台包括大车主令控制器和小车主令控制器，1号联动台和2号联动台与远程I/O模块相连接，远程I/O模块通过Proibus总线与PLC控制器相连接。

所述电控系统的总线控制系统包括配电部分、主起升部分、副起升部分、小车部分、大车部分控制电路，其内部电路的连接关系为：

配电部分连接关系为：起重机大车受电器=01-E60滑块部分与滑触线靠摩擦连接三相380V电源，起重机大车受电器=01-E60供电盒内的端子与总断路器Q010的进线端相连接、与照明回路的断路器=02-F30的进线端相连接，照明回路的断路器=02-F30的出线端与照明变压器T00的初级相连接，照明变压器T00的次级220V端与断路器=02-F31的进线端相连接，断路器=02-F31的出线端连接有插座X21、插座X22、照明灯E21-E23，照明变压器T00的次级36V端与断路器=02-F32的进线端相连接，断路器=02-F32的出线端连接有插座X11、通过开关S12连接有喇叭H20，总断路器Q010的出线端与总接触器=01-K0 的进线端相连接、与控制回路的断路器=01-F31的进线端相连接，控制回路的断路器=01-F31的出线端与变压器T01的初级相连接，变压器T01的220V次级与断路器=01-F30的进线端相连接，断路器=01-F30的出线端连接控制回路的供电线路、连接PLC的电源。总接触器的出线端通过总过流继电器F00与断路器=05-Q10的进线端相连接、与断路器=05-Q70的进线端相连接、与断路器=05-Q60的进线端相连接、断路器=06-Q10的进线端相连接、与断路器=06-Q70的进线端相连接、与断路器=06-Q60的进线端相连接、与断路器=10-Q10的进线端相连接、与断路器=10-Q70的进线端相连接、与断路器=10-Q60的进线端相连接、与断路器=12-Q10的进线端相连接、与断路器=12-Q70的进线端相连接、与断路器=12-Q60的进线端相连接、断路器=12-Q11的进线端相连接、与断路器=12-Q71的进线端相连接、与断路器=12-Q61的进线端相连接。

主起升部分控制电路连接关系为：断路器=05-Q10的出线端与接触器=05-K10的进线端连接，接触器=05-K10的出线端与通过电抗器=05-L10与变频器=05-U10的进线端相连接，变频器=05-U10的出线端与电机=05-M10相连接，断路器=05-Q70的出线端与接触器=05-K70的进线端连接，接触器=05-K70的出线端与制动电机=05-Y10相连接，断路器=05-Q60的出线端与接触器=05-K60的进线端连接，接触器=05-K60的出线端与风机电机=05-E10相连接。

副起升部分控制电路连接关系为：断路器=06-Q10的出线端与接触器=06-K10的进线端连接，接触器=06-K10的出线端与通过电抗器=06-L10与变频器=06-U10的进线端相连接，变频器=06-U10的出线端与电机=06-M10相连接，断路器=06-Q70的出线端与接触器=06-K70的进线端连接，接触器=06-K70的出线端与制动电机=06-Y10相连接，断路器=06-Q60的出线端与接触器=06-K60的进线端连接，接触器=06-K60的出线端与风机电机=06-E10相连接。

小车部分控制电路连接关系为：断路器=10-Q10的出线端与接触器=10-K10的进线端连接，接触器=10-K10的出线端与通过电抗器=10-L10与变频器=10-U10的进线端相连接，变频器=10-U10的出线端与电机=10-M10相连接，断路器=10-Q70的出线端与接触器=10-K70的进线端连接，接触器=10-K70的出线端与制动电机=10-Y10相连接，断路器=10-Q60的出线端与接触器=10-K60的进线端连接，接触器=10-K60的出线端与风机电机=10-E10相连接。

大车部分控制电路连接关系为：断路器=12-Q10的出线端与接触器=12-K10的进线端连接，接触器=12-K10的出线端与通过电抗器=12-L10与变频器=12-U10的进线端相连接，变频器=12-U10的出线端与电机=12-M10相连接，断路器=12-Q70的出线端与接触器=12-K70的进线端连接，接触器=12-K70的出线端与制动电机=12-Y10相连接，断路器=12-Q60的出线端与接触器=12-K60的进线端连接，接触器=12-K60的出线端与风机电机=12-E10相连接，断路器=12-Q11的出线端与接触器=12-K11的进线端连接，接触器=12-K11的出线端与通过电抗器=12-L11与变频器=12-U11的进线端相连接，变频器=12-U11的出线端与电机=12-M11相连接，断路器=12-Q71的出线端与接触器=12-K71的进线端连接，接触器=12-K71的出线端与制动电机=12-Y11相连接，断路器=12-Q61的出线端与接触器=12-K61的进线端连接，接触器=12-K61的出线端与风机电机=12-E11相连接。

本发明采用车轮踏面系统、变向车轮组系统、BPS条形码读取系统，电控系统采用PLC、Proibus总线、变频调速、远程I/O模块控制的可以沿曲线轨道行走的定位变向轨道起重机。克服起重机在曲线轨道行走卡轨、啃轨现象，采用国际先进的BPS测距定位、Proibus总线控制、变频调速驱动等先进技术，使该起重机具有操作简单、可靠性高、线路简单、智能化程度、体积小、维修方便等优点。

四、附图说明

图1定位变向轨道起重机整机结构图。

图2定位变向轨道起重机的曲线行走示意图。

图3定位变向轨道起重机的变向车轮组系统结构图。

图4定位变向轨道起重机的车轮踏面系统结构图。

图5定位变向轨道起重机的条码及条码阅读器安装图。

图6定位变向轨道起重机的电控系统的总线控制系统图。

图7定位变向轨道起重机的电控系统的电气系统控制图。

五、具体实施方式

定位变向轨道起重机的行走路线如图2所示，起重机在沿1号轨道、2号轨道行走时，由于1号轨道、2号轨道的距离不同，起重机大车需要对1号轨道、2号轨道进行测距，对起重机大车1号电机、起重机大车2号电机分别进行调速控制，解决了起重机大车沿曲线轨道行走时的起重机大车车轮啃轨或起重机大车车轮与导轨卡死现象的难题。

整车机构如图1所示，在定位变向轨道起重机车上安装有左车轮组 34、右车轮组 38、可以移动的起重机小车37、主梁 36、电控系统 35，其中在左车轮组 34、右车轮组38中均安装有车轮踏面系统、变向车轮组系统、BPS条形码读取系统。

车轮踏面系统如图4所示，车轮踏面系统加宽定位变向轨道起重机车轮的踏面32，保证了起重机大车在沿曲线轨道行31走时车轮33与轨道31的活动间隙，避免了卡轨、啃轨现象发生，车轮33制作成了锥形，在起重机大车沿曲线轨道31行走时，起重机车轮33在起重机自重的作用力下，锥形车轮33可以在一定程度上校正车轮33偏离轨道31中线的效果。

变向车轮组系统如图3所示，在定位变向轨道起重机的大车的下横梁28与车轮组30连接部位，安装有可以一定范围内转动的转轴29，当起重机大车在曲线轨道上行走时，见附图2，起重机大车车轮33在车轮踏面系统下，受到一定方向的作用力，将自动校正车轮组方向。

条形码读取系统如图5所示，左车轮组在1号道轨25内侧安装有1号条码带23，1号条码阅读器200可以随起重机大车行走，1号条码阅读器200的安装位置在起重机大车行走时可以读取道1号条码带23。右车轮组的2 号道轨26内侧安装有2 号条码带24，2号条码阅读器300可以随起重机大车行走，2号条码阅读器300 的安装位置在起重机大车行走时可以读取道2号条码带 24。

电控系统:起重机大车在曲线轨道行走时，对起重机所行走的1号轨道25、2号轨道26进行测量，然后分别对大车驱动的1号电机、2号电机进行不同的调速控制，定位变向轨道起重机的电控系统包括总线控制系统、电气系统控制。

所述的定位变向轨道起重机的电控系统的总线控制系统，如图7所示，包括内部控制电路。

所述的总线控制系统的电路连接关系为：主起升变频器=05-U10（标号13）、主起升编码器=05-U11（标号14）通过Proibus总线与PLC控制器1相连接，副起升变频器=06-U10（标号15）、副起升编码器=06-U11（标号16）通过Proibus总线与PLC控制器1相连接，小车变频器=10-U10（标号17）、小车编码器=10-U11（标号18）通过Proibus总线与PLC控制器1）相连接，大车1号变频器=12-U10（标号19）、大车2变频器=12-U11（标号20）通过Proibus总线与PLC控制器1相连接，大车1号条码阅读器E101（标号2）、大车2号条码阅读器E201（标号3）通过Proibus总线与PLC控制器1相连接，在1号条码阅读器E101（标号2）、2号条码阅读器E201（标号3）在行走轨道的两侧安装有1号BPS条码带23、2号BPS条码带24，1号条码阅读器200读取1号条码带23信息，经Proibus总线将1号条码带23的信息传送PLC控制器1分析处理，2号条码阅读器300读取2号条码带信息24，经Proibus总线将2号条码带24的信息传送PLC控制器1分析处理，1号联动台7包括主起升主令控制器5、副起升主令控制器7，2号联动台8包括大车主令控制器10、小车主令控制器9，1号联动台7、2号联动台8与远程I/O模块4相连接，远程I/O模块4通过Proibus总线与PLC控制器1相连接。

所述的定位变向轨道起重机的电控系统的电气系统控制，如图6所示，包括配电部分、主起升部分、副起升部分、小车部分、大车部分控制电路，其内部控制电路的连接关系为：

Claims

1.一种定位变向轨道起重机，包含有起重机大车，大车车架上设置横梁，大车横梁上安装有可以平移的小车，横梁一侧设置司机室和电控系统，小车上设置提升系统，其特征是：在起重机大车上安装有左车轮组和右车轮组，该左车轮组和右车轮组中均设置有车轮踏面系统、变向车轮组系统和BPS条形码读取系统；所述车轮踏面系统是加宽定位起重机大车车轮的踏面，保证了起重机大车在沿曲线轨道行走时车轮与轨道的活动间隙，并且将车轮踏面制作成了锥形结构用于校正车轮偏离轨道中线的情况；所述BPS条形码读取系统是在左车轮组在1号道轨内侧安装有1号条码带，并在左车轮车架上安装有用于读取1号条码带的读码器；在右车轮组的2 号道轨内侧安装有2 号条码带，并在右车轮车架上安装有用于读取2号条码带的读码器；所述1号读码器和2号读码器在曲线轨道段的条码内容不同，其条码序列和/条码间隙根据轨道曲度变化而分别对应标示相应条码内容。

2.根据权利要求1所述的定位变向轨道起重机，其特征是：变向车轮组系统是在起重机大车的下横梁与车轮组连接部位安装有可以一定范围内转动的转轴，用于自动校正车轮组方向。

3.根据权利要求1所述的定位变向轨道起重机，其特征是：起重机大车在曲线轨道行走时，电控系统根据读码器对起重机所行走的1号轨道和2号轨道的读取信号进行分析，计算出1好轨道和2好轨道的曲线距离，然后通过控制变频器来分别驱动起重机大车的1号电机和2号电机进行不同级别的调速控制。

4.根据权利要求1所述的定位变向轨道起重机，其特征是：电控系统的总线控制系统包括内部控制电路；其电路连接关系为：主起升变频器和主起升编码器通过Proibus总线与PLC控制器相连接，副起升变频器和副起升编码器通过Proibus总线与PLC控制器相连接，小车变频器和小车编码器通过Proibus总线与PLC控制器相连接，大车1号变频器和大车2变频器通过Proibus总线与PLC控制器相连接，大车1号条码阅读器和大车2号条码阅读器通过Proibus总线与PLC控制器相连接，在1号条码阅读器和2号条码阅读器在行走轨道的两侧分别安装有1号BPS条码带和2号BPS条码带，1号条码阅读器读取1号条码带信息，经Proibus总线将1号条码带的信息传送PLC控制器分析处理，2号条码阅读器读取2号条码带信息，经Proibus总线将2号条码带的信息传送PLC控制器分析处理，1号联动台包括主起升主令控制器、副起升主令控制器，2号联动台包括大车主令控制器和小车主令控制器，1号联动台和2号联动台与远程I/O模块相连接，远程I/O模块通过Proibus总线与PLC控制器相连接。