CN105178492A - 一种用于钢结构开合屋盖的驱动及控制系统 - Google Patents

一种用于钢结构开合屋盖的驱动及控制系统 Download PDF

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史坚
张涛
李磊
刘玉
董徐奋
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上海绿地建设(集团)有限公司
上海绿地建设设计研究院有限公司
上海耐斯特液压设备有限公司
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Abstract

本发明提供了一种用于钢结构开合屋盖的驱动及控制系统,包括至少两组轨道组,在每组轨道组上设有驱动台车,所有驱动台车在主控单元的控制下同步沿各自的轨道组移动,每组轨道组上还设有从动台车,其特征在于:在驱动台车及从动台车的顶部固定有滑动支座,滑动支座同时与屋盖钢梁支撑点,滑动支座包括上部分及下部分,位于一组轨道组上的滑动支座的上部分及下部分位置相对固定,位于另外一组轨道组上的滑动支座的上部分及下部分间可相对横向移动。本发明采用齿轮齿条驱动方式,用齿轮齿条直接驱动承载台车结合变频器,PLC,旋转编码器构成同步控制系统以提供一种经济实用的开合屋盖驱动及控制系统。

Description

一种用于钢结构开合屋盖的驱动及控制系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于钢结构开合屋盖的驱动及控制系统,属于起重装备技术领域在建筑行业应用。
背景技术
[0002] 大中型钢结构开合屋盖被国内外许多体育场馆广泛使用,在商业场所则更多的采用中型钢结构开合屋盖。这当中又多以在水平移动开合屋盖系统为主。其中所采用的机械驱动方式有:轮式驱动方式,钢丝绳牵引方式,链条链轮方式及齿条齿轮方式四种。但现有驱动机构的缺点在于结构较为复杂,成本高昂。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种结构简单、经济实用的开合屋盖驱动及控制系统。
[0004] 为了达到上述目的,本发明的技术方案是提供了一种用于钢结构开合屋盖的驱动及控制系统,包括至少两组轨道组,在每组轨道组上设有驱动台车,所有驱动台车在主控单元的控制下同步沿各自的轨道组移动,每组轨道组上还设有从动台车,每台从动台车跟随同一轨道组上的驱动台车沿轨道组移动,其特征在于:在驱动台车及从动台车的顶部固定有滑动支座,滑动支座同时与屋盖钢梁支撑点,滑动支座包括上部分及下部分,位于一组轨道组上的滑动支座的上部分及下部分位置相对固定,位于另外一组轨道组上的滑动支座的上部分及下部分间可相对横向移动;
[0005] 驱动台车包括车架,车架通过底部的可自由滚动的车轮组支撑在轨道组上,控制单元及与其相连的变频电机固定在车架上,变频电机通过齿轮齿条机构驱动车架沿轨道组移动,由主控单元通过各驱动台车上的控制单元控制所有驱动台车上的变频电机同步动作。
[0006] 优选地,在所述控制单元的两侧对称布置有结构相同的两个齿轮变速箱,两个齿轮变速箱分别与固定在所述车架上的变频电机一及变频电机二的输出轴相联结,每个齿轮变速箱的输出轴端均带有小齿轮,小齿轮与固定在所述轨道组上的齿条相啮合,由所述控制单元控制变频电机一及变频电机二同步动作,变频电机一或变频电机二带有旋转编码器,所有驱动台车上的编码器均与所述主控单元相连。
[0007] 优选地,所述轨道组夹在其上的驱动台车的所述小齿轮与所述车轮组之间。
[0008] 优选地,所述轨道组包括带有翼缘板的钢轨,在所述车架的两端分别设有导向机构,导向机构卡在钢轨的翼缘板上。
[0009] 优选地,所述齿条倒装在钢轨的翼缘板下面。
[0010] 本发明采用齿轮齿条驱动方式,用齿轮齿条直接驱动承载台车结合变频器,PLC,旋转编码器构成同步控制系统以提供一种经济实用的开合屋盖驱动及控制系统。
附图说明
[0011]图1为本发明提供的一种用于钢结构开合屋盖的驱动及控制系统的总体结构示意图;
[0012] 图2为本发明中的驱动台车的主视图;
[0013] 图3为本发明中的驱动台车的俯视图;
具体实施方式
[0014] 为使本发明更明显易懂,兹以优选实施例,并配合附图作详细说明如下。
[0015] 本发明提供的一种钢结构开合屋盖驱动及控制系统由图1中的I台主控单元1,2台驱动台车2,2组轨道组3,2台从动台车4组成。主控单元I通过信号线与驱动台车2相连接进行两组驱动台车2行走的同步控制,驱动台车2起停及极限位置的监视及控制。主控单元I带有触摸屏可实时显示开合屋盖位置及移动位移,报警提示信息并可进行相关的设置及操作。主控单元I设有与消防系统连接的信号输入点,在消防紧急情况下主控单元I会执行符合消防要求的开闭动作。整个开合屋盖的移动操作通过无线或有线遥控手柄进行。遥控手柄是直接与主控单元I内通讯模块进行连接实现控制功能。驱动台车2可自行走,从动台车4跟随驱动台车及屋架一起移动。
[0016] 结合图2,驱动台车2包括控制单元5、齿轮变速箱6、齿条7、钢轨8、车架9、滑动支座10、导向机构11、车轮组12、变频电机一 13、带旋转编码器的变频电机二 14、位置检测元件15、小齿轮16。控制单元5内部集成有变频器和PLC用于电机的转速控制及移动速度的采集,并与主控单元I间通过总线连接,进行数据传递及总控指令的执行。驱动台车2有4个车轮组12支撑车架9,行走在两条钢轨8上。齿轮变速箱6有两个,对称布置在驱动台车2的侧面,其输出轴端带有小齿轮16,两个小齿轮16同时与齿条7啮合可降低齿条7的安装精度要求,使得驱动力分布在齿条7更多点上,降低牙齿受力,提高齿条7和小齿轮16寿命,台车运行更加平稳,并且不存在车轮打滑的发生。同时两小齿轮16与车轮组12将钢轨8夹在中间,有效限制台车车轮组脱离轨道顶面上。齿条7的布置长度根据驱动台车2的行走长度确定。车架9为H形钢结构件,顶部中间固定有滑动支座10。其中齿条7倒装在钢轨8的翼缘板下面。变频电机一 13及变频电机二 14具有相同的输入频率从而保证通过齿轮变速箱6输出到两个小齿轮16转速相同,也就实现了两小齿轮16同步转动。变频电机二 14尾部装有旋转编码器用来测量电机的转速,并将测量值反馈到控制单元5内的PLC中,通过与主控单元I连接的总线将测量值输入到主控单元I的PLC中作为同步控制的反馈信号与系统设定值进行相应的比较运算,进而实现两组驱动台车2安装要求的速度同步行走。滑动支座10有两种形式,一种上下两部分不可移动滑动的滑动支座10布置在一边的台车上,另一种上下两部分可横向移动的滑动支座10布置在另一边台车上,以此来克服屋盖横向形变产生的附加力对台车及轨道梁的影响。在现场实施时滑动支座10的上部顶面与屋盖钢梁支撑点焊接,下部与台车顶面焊接固定。导向机构11安装在车架9齿轮变速箱同侧车体的前后两端,用于克服齿条驱动时的侧向载荷对车轮组及台车的影响。位置检测元件15与设置在轨道梁一侧屋盖移动的两极限位置附近的挡块可以实现极限位置时减速,停车及极限位置总停功能,用于保证屋盖合拢及开启到最大位置时平稳可靠和安全。
[0017] 从动台车4结构上没有驱动系统,其余均与驱动台车2相同。

Claims (5)

1.一种用于钢结构开合屋盖的驱动及控制系统,包括至少两组轨道组(3),在每组轨道组(3)上设有驱动台车(2),所有驱动台车(2)在主控单元(I)的控制下同步沿各自的轨道组(3)移动,每组轨道组(3)上还设有从动台车(4),每台从动台车(4)跟随同一轨道组(3)上的驱动台车(2)沿轨道组(3)移动,其特征在于:在驱动台车(2)及从动台车(4)的顶部固定有滑动支座(10),滑动支座(10)同时与屋盖钢梁支撑点,滑动支座(10)包括上部分及下部分,位于一组轨道组(3)上的滑动支座(10)的上部分及下部分位置相对固定,位于另外一组轨道组(3)上的滑动支座(10)的上部分及下部分间可相对横向移动; 驱动台车(2)包括车架(9),车架(9)通过底部的可自由滚动的车轮组(12)支撑在轨道组(3)上,控制单元(5)及与其相连的变频电机固定在车架(9)上,变频电机通过齿轮齿条机构驱动车架(9)沿轨道组(3)移动,由主控单元(I)通过各驱动台车(2)上的控制单元(5)控制所有驱动台车⑵上的变频电机同步动作。
2.如权利要求1所述的一种用于钢结构开合屋盖的驱动及控制系统,其特征在于:在所述控制单元(5)的两侧对称布置有结构相同的两个齿轮变速箱¢),两个齿轮变速箱(6)分别与固定在所述车架(9)上的变频电机一(13)及变频电机二(14)的输出轴相联结,每个齿轮变速箱(6)的输出轴端均带有小齿轮(16),小齿轮(16)与固定在所述轨道组(3)上的齿条(7)相啮合,由所述控制单元(5)控制变频电机一(13)及变频电机二(14)同步动作,变频电机一(13)或变频电机二(14)带有旋转编码器,所有驱动台车(2)上的编码器均与所述主控单元(I)相连。
3.如权利要求2所述的一种用于钢结构开合屋盖的驱动及控制系统,其特征在于:所述轨道组(3)夹在其上的驱动台车(2)的所述小齿轮(16)与所述车轮组(12)之间。
4.如权利要求2所述的一种用于钢结构开合屋盖的驱动及控制系统,其特征在于:所述轨道组(3)包括带有翼缘板的钢轨(8),在所述车架(9)的两端分别设有导向机构(11),导向机构(11)卡在钢轨(8)的翼缘板上。
5.如权利要求4所述的一种用于钢结构开合屋盖的驱动及控制系统,其特征在于:所述齿条(7)倒装在钢轨(8)的翼缘板下面。
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