CN107601284A - 塔式起重机回转控制单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程机械技术领域，特别是一种塔式起重机回转控制单元，包括电源模块和回转控制器，还包括与操作台手柄相连接的电位器，所述电位器通过模拟电压采样模块与回转控制器输入端相连接，所述回转控制器输出端通过继电器驱动模块与转动控制继电器相连接，所述电源模块分别给模拟电压采样模块、回转控制器和继电器驱动模块供电。采用上述结构后，本发明通过操作台电位器的电压指令控制力矩电机的转速，实现塔机回转机构平稳启动、运行、停止，该控制器具有故障报警功能；具备系统控制上实现方向操作的自动保护。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，特别是一种塔式起重机回转控制单元。
背景技术
塔式起重机回转控制单元是一种与塔机涡流力矩电机、减速器配套后，通过操作台电位器的电压指令控制力矩电机的转速，实现塔机回转机构平稳启动、运行、停止。
目前，塔式起重机回转控制方式有绕线电机加液力耦合器控制、绕线电机加涡流控制、RCV(回转控制调压)力矩涡流电机控制等，但这些控制方式在塔机回转运行过程中存在吊物摇摆现象，严重影响作业安全。
中国发明专利CN 102807519 A公开了一种塔机回转控制系统，该塔机包括吊具、臂架、回转装置、电机和变频器，所述变频器用于驱动所述电机，所述电机用于驱动所述回转装置，所述回转装置用于驱动所述臂架，所述吊具与所述臂架柔性连接，其中该系统包括：
控制设备，用于接受所述吊具实际的角速度或加速度，获取所述臂架的角速度或加速度，并根据所述吊具实际的角速度或加速度确定所述吊具的转速和实时角位移，根据所述臂架的角速度或加速度确定所述臂架的转速和实时角位移，将所述吊具的转速和实时角位移分别与所述臂架的转速和实时角位移比较，并根据比较结果控制所述变频器的频率；以及吊具速度检测装置，与所述控制设备连接，用于检测所述狐吊具实际的角速度或加速度。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种操作简单且控制精确的塔式起重机回转控制单元。
为解决上述技术问题，本发明的塔式起重机回转控制单元，包括电源模块和回转控制器，还包括与操作台手柄相连接的电位器，所述电位器通过模拟电压采样模块与回转控制器输入端相连接，所述回转控制器输出端通过继电器驱动模块与转动控制继电器相连接，所述电源模块分别给模拟电压采样模块、回转控制器和继电器驱动模块供电。
进一步的，所述电源模块包括DC-DC模块和全桥整流模块，所述全桥整流模块正负极输入端与交流电源相连接，所述全桥整流模块正负极输出端分别与DC-DC模块的1号管脚和2号管脚相连接，所述DC-DC模块的1号管脚和2号管脚之间并联有电容C1和电容C2，所述DC-DC模块的3号管脚接地，DC-DC模块的4号管脚通过熔断器F1形成+12V直流电压输出。
进一步的，所述回转控制器的输出端连接有报警模块。
进一步的，所述电位器为滑动变阻器R13，所述模拟电压采样模块包括放大器U1，所述滑动变阻器R13的滑动端与放大器U1的3号管脚相连接，所述放大器U1的3号管脚接地，所述放大器U1的2号管脚通过电阻R15与放大器U1的1号管脚，所述放大器U1的1号管脚通过电阻R16和电阻R22的串联电路接地；所述电阻R16和电阻R22的中间连接点与回转控制器的端口PA0相连接，所述回转控制器的端口PA0通过电阻R20与放大器U1的5号管脚相连接；所述放大器U1的5号管脚接地，所述放大器U1的6号管脚与放大器U1的7号管脚相连接，所述放大器U1的7号管脚通过电阻R21和电容C7的串联电路接地，所述电阻R21和电容C7的中间连接点与回转控制器的端口PA1相连接，所述回转控制器的端口PA1通过二极管D19分别与地和电源VCC相连接。
进一步的，所述继电器驱动模块包括三极管Q1和三极管Q2，所述回转控制器的端口PA11通过电阻R4与三极管Q1的基极相连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述回转控制器的端口PA11通过电阻R5与+5V电源连接；所述回转控制器的端口PA11通过二极管D4分别与地和电源VCC相连接，所述三极管Q1的集电极通过电阻R2与+12V电源相连接；所述三极管Q1的集电极通过电阻R1与三极管Q1的基极相连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极与转动控制继电器相连接。
进一步的，所述转动控制继电器包括左继电器和右继电器。
采用上述结构后，本发明通过操作台电位器的电压指令控制力矩电机的转速，实现塔机回转机构平稳启动、运行、停止，该控制器具有故障报警功能；具备系统控制上实现方向操作的自动保护。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明塔式起重机回转控制单元的结构框图。
图2为本发明电源模块的电路原理图。
图3为本发明模拟电压采样模块的电路原理图。
图4为本发明继电器驱动模块的电路原理图。
图中：1为电位器，2为模拟电压采样模块，3为回转控制器，4为继电器驱动模块，5为转动控制继电器，6为电源模块，7为DC-DC模块
具体实施方式
如图1所示，本发明的塔式起重机回转控制单元，包括电源模块6和回转控制器3，还包括与操作台手柄相连接的电位器1，所述电位器1通过模拟电压采样模块2与回转控制器3输入端相连接，所述回转控制器3输出端通过继电器驱动模块4与转动控制继电器5相连接，所述电源模块6分别给模拟电压采样模块2、回转控制器3和继电器驱动模块4供电。本专利申请中转动控制继电器5包括左继电器和右继电器，左、右继电器分别控制塔式起重机左转和右转。
进一步的，如图2所示，所述电源模块6包括DC-DC模块7和全桥整流模块，所述全桥整流模块正负极输入端与交流电源相连接，所述全桥整流模块正负极输出端分别与DC-DC模块7的1号管脚和2号管脚相连接，所述DC-DC模块的1号管脚和2号管脚之间并联有电容C1和电容C2，所述DC-DC模块的3号管脚接地，DC-DC模块的4号管脚通过熔断器F1形成+12V直流电压输出。W+/W-输入48V交流电压后，通过D2、D3、D5、D6全桥整流、并经过电容C1、电容C2滤波后，由DC-DC模块7转换为+12V直流电压。
进一步的，所述回转控制器3的输出端连接有报警模块，本实施方式中回转控制器3采用STM32F103C8T6芯片，完成信号采集，控制和输出。
进一步的，如图3所示，所述电位器1为滑动变阻器R13，所述模拟电压采样模块2包括放大器U1，所述滑动变阻器R13的滑动端与放大器U1的3号管脚相连接，所述放大器U1的3号管脚接地，所述放大器U1的2号管脚通过电阻R15与放大器U1的1号管脚，所述放大器U1的1号管脚通过电阻R16和电阻R22的串联电路接地；所述电阻R16和电阻R22的中间连接点与回转控制器的端口PA0相连接，所述回转控制器的端口PA0通过电阻R20与放大器U1的5号管脚相连接；所述放大器U1的5号管脚接地，所述放大器U1的6号管脚与放大器U1的7号管脚相连接，所述放大器U1的7号管脚通过电阻R21和电容C7的串联电路接地，所述电阻R21和电容C7的中间连接点与回转控制器的端口PA1相连接，所述回转控制器的端口PA1通过二极管D19分别与地和电源VCC相连接。完成对联动台电位器电压的模拟采样，并送入回转控制器3，放大器U1采用LM2904芯片实现滤波采样。
进一步的，如图4所示，所述继电器驱动模块4包括三极管Q1和三极管Q2，所述回转控制器的端口PA11通过电阻R4与三极管Q1的基极相连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述回转控制器的端口PA11通过电阻R5与+5V电源连接；所述回转控制器的端口PA11通过二极管D4分别与地和电源VCC相连接，所述三极管Q1的集电极通过电阻R2与+12V电源相连接；所述三极管Q1的集电极通过电阻R1与三极管Q1的基极相连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极与转动控制继电器相连接。这样把回转控制器3的输出信号，放大后，驱动左右转继电器，完成对塔机的左右转动的控制。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。
Claims (6)
1.一种塔式起重机回转控制单元，包括电源模块和回转控制器，其特征在于：还包括与操作台手柄相连接的电位器，所述电位器通过模拟电压采样模块与回转控制器输入端相连接，所述回转控制器输出端通过继电器驱动模块与转动控制继电器相连接，所述电源模块分别给模拟电压采样模块、回转控制器和继电器驱动模块供电。
2.按照权利要求1所述的塔式起重机回转控制单元，其特征在于：所述电源模块包括DC-DC模块和全桥整流模块，所述全桥整流模块正负极输入端与交流电源相连接，所述全桥整流模块正负极输出端分别与DC-DC模块的1号管脚和2号管脚相连接，所述DC-DC模块的1号管脚和2号管脚之间并联有电容C1和电容C2，所述DC-DC模块的3号管脚接地，DC-DC模块的4号管脚通过熔断器F1形成+12V直流电压输出。
3.按照权利要求1所述的塔式起重机回转控制单元，其特征在于：所述回转控制器的输出端连接有报警模块。
4.按照权利要求1所述的塔式起重机回转控制单元，其特征在于：所述电位器为滑动变阻器R13，所述模拟电压采样模块包括放大器U1，所述滑动变阻器R13的滑动端与放大器U1的3号管脚相连接，所述放大器U1的3号管脚接地，所述放大器U1的2号管脚通过电阻R15与放大器U1的1号管脚，所述放大器U1的1号管脚通过电阻R16和电阻R22的串联电路接地；所述电阻R16和电阻R22的中间连接点与回转控制器的端口PA0相连接，所述回转控制器的端口PA0通过电阻R20与放大器U1的5号管脚相连接；所述放大器U1的5号管脚接地，所述放大器U1的6号管脚与放大器U1的7号管脚相连接，所述放大器U1的7号管脚通过电阻R21和电容C7的串联电路接地，所述电阻R21和电容C7的中间连接点与回转控制器的端口PA1相连接，所述回转控制器的端口PA1通过二极管D19分别与地和电源VCC相连接。
5.按照权利要求1所述的塔式起重机回转控制单元，其特征在于：所述继电器驱动模块包括三极管Q1和三极管Q2，所述回转控制器的端口PA11通过电阻R4与三极管Q1的基极相连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述回转控制器的端口PA11通过电阻R5与+5V电源连接；所述回转控制器的端口PA11通过二极管D4分别与地和电源VCC相连接，所述三极管Q1的集电极通过电阻R2与+12V电源相连接；所述三极管Q1的集电极通过电阻R1与三极管Q1的基极相连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极与转动控制继电器相连接。
6.按照权利要求1-5中任一项所述的塔式起重机回转控制单元，其特征在于：所述转动控制继电器包括左继电器和右继电器。
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