CN110316660A - 一种船式起重机的摆角测量装置 - Google Patents

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刘伯超
赵红顺
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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Abstract

本发明属于测量装置技术领域，涉及一种船式起重机的摆角测量装置。摆角测量装置包括装配件、直角架、转轴、U型架；所述的装配件为凸字形结构，转轴两端固定在装配件的两臂上，转轴一端穿过装配件的侧臂与编码器A相连。直角架长端固定在转轴的中心，编码器B与直角架的长端相连；直角架的短端通过轴承与U型架装配相连，转轴两端分别通过轴承和U型架装配相连，U型架用来支撑转轴，转轴中间有一个孔让绳通过，绳与负载相连。本发明能及时准确的测量负载运输过程中摆动幅度较大而造成的负载运输不稳，从而实现对重物向目标位置的转移，并避免所可能造成的安全问题。

Description

一种船式起重机的摆角测量装置
技术领域
本发明属于测量装置技术领域，涉及一种船式起重机的摆角测量装置。
背景技术
在船舶之间物体的转移作业，海洋中的勘探采集以及补给，水下工作装备的处理等。船用起重机，即起重机的海洋化，是一份十分重要并且困难的工作。首先，起重机工作过程中，在对重物运输时会发生摆动现象，确保有效精确的运输十分有必要；其次，该类起重机是安装在浮动的船舶上，不光是作业本身的运动，甚至是水上的水流浪花等外界环境也会对起重机的作业产生剧烈的影响，从而导致起重机工作的效率和安全大大降低，并且如果将常规控制应用在船舶摇摆不能忽略的情况下，则无法实现对重物向目标位置的转移。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种船式起重机的摆角测量装置，通过摆角测量装置能够及时准确的测量负载运输过程中摆动幅度较大而造成的负载运输不稳，从而实现对重物向目标位置的转移，避免所可能造成的安全问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种船式起重机的摆角测量装置，包括起重柱、吊柱起升减速器、凸台、上底板、支撑轴、下底板、摆角测量装置、吊臂和船体；
船体上表面固定下底板，下底板通过支撑轴支撑上底板，上底板上表面固定凸台，凸台上方与起重柱连接，凸台内安装两个相同的标准件传递转矩，上底板下表面固定吊重回转减速器，吊重回转减速器的输入端和伺服电机连接，吊重回转减速器的输出端和起重柱上的轴通过键连接，起重柱上固定吊柱起升减速器和变幅减速器，两个减速器输入端分别与电机A和电机B连接，两个减速器的输出轴和吊臂一端相连，吊臂另一端与摆角测量装置相连。
摆角测量装置包括装配件、直角架、转轴、U型架；所述的装配件为凸字形结构，转轴两端固定在装配件的两臂上，转轴一端穿过装配件的侧臂与编码器A相连，编码器A用来测量吊臂和起重柱组成的平面内，由吊重变幅过程中负载本身惯性而引起的摆动幅度。
直角架长端固定在转轴的中心，编码器B与直角架的长端相连；直角架的短端通过轴承与U型架装配相连，转轴两端分别通过轴承和U型架装配相连，U型架用来支撑转轴，转轴中间有一个孔让绳通过，绳与负载相连。编码器B用来测量与吊臂和起重柱所组成的平面相垂直的平面内，由吊重回转过程中负载本身惯性而产生的摆动幅度。
进一步的，所述的编码器A和编码器B选用增量式编码器，增量式编码器将角位移信号转换为电信号，然后再把识别的电信号转换成计数脉冲，最后根据脉冲的个数来测量角位移的大小；
进一步的，所述吊臂一端固定在起重柱上，另一端通过绳轮与摆角测量装置相连。所述的轴承采用推力球轴承。
摆脚测量装置的工作过程如下，穿过转轴中心孔的绳在竖直状态时，编码器A和编码器B处于初始状态，测不到位移的变化，但是当负载在起重柱和吊臂组成的平面内做单摆运动时，直角架也随着摆动，转轴随之转动，和转轴一端连接的编码器A测到角位移的变化，通过信号的转化测得负载的摆动幅度；当负载在垂直于起重柱和吊臂组成的平面内摆动时，直角架的长端也围绕自身中心轴转动，和长端连接配合的编码器B检测到角位移变化，通过信号转化测得负载在另一平面的摆动幅度。
本发明具有如下有益效果；
在船舶之间物体的转移作业，海洋中的勘探采集以及补给，水下工作装备的处理s等方面，船式起重机的摆角测量装置，能够及时测量由吊重变幅过程中负载本身惯性而引起的摆动幅度，以及由吊重回转过程中负载本身惯性而产生的摆动幅度，从而实现对重物向目标位置的转移，避免所可能造成的安全问题。
附图说明
图1为本发明船式起重机的摆角测量装置整体图。
图2为本发明摆角测量装置后视图。
图3为摆角测量装置侧视图。
图4为摆角测量装置U型架结构示意图。
图中：1起重柱；2吊柱起升减速器；3电机A；4电机B；5变幅减速器；6凸台；7上底板；8支撑轴；9下底板；10摆角测量装置；11负载；12吊臂；13吊重回转减速器；14伺服电机；15船体；16编码器A；17编码器B；18转轴；19装配件；20直角架；21转轴；22U型架；23轴承；23轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明主要包括起重柱1、吊柱起升减速器2、电机、变幅减速器5、凸台6、上底板7、支撑轴8、下底板9、摆角测量装置10、负载11、吊臂12、船体15等；
下底板9安装在船体15上，下底板9通过支撑轴8支撑着上底板7，上底板7上用螺栓固定凸台6，凸台6内安装两个相同的标准件传递转矩，上底板7下面用螺栓固定吊重回转减速器13，该减速器13输入端和伺服电机14连接，减速器13的输出端和起重柱上的轴通过键连接，凸台6上方与起重柱1连接，起重柱上方安装吊柱起升减速器2和变幅减速器5，这两个减速器输入端分别与电机A3和电机B4连接，输出轴和摆脚测量装置紧密结合。
如图2所示，本发明主要包括编码器、装配件19、直角架20、转轴18、U型架22等；转轴18和两个内径配合安装在装配件19上，然后其中一端接在编码器16中，直角架20长端接在编码器17中，短端通过轴承与U型架22装配，转轴21中间有一个孔让绳通过，转轴21两端通过轴承23配合和U型架22装配，U型架22主要用来支撑转轴21。
摆脚测量装置10的工作过程如下，穿过转轴21中心孔的绳在竖直状态时，编码器A16和编码器B17处于初始状态，测不到位移的变化，但是当负载11在起重柱1和吊臂12组成的平面内做单摆运动时，直角架20也随着摆动，转轴18随之转动，和转轴18一端连接的编码器A16测到角位移的变化，通过信号的转化测得负载的摆动幅度；当负载11在垂直于起重柱1和吊臂12组成的平面内摆动时，直角架20的长端也围绕自身中心轴转动，和长端连接配合的编码器B17检测到角位移变化，通过信号转化测得负载在另一平面的摆动幅度。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应该本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种船式起重机的摆角测量装置，其特征在于，包括起重柱(1)、吊柱起升减速器(2)、凸台(6)、上底板(7)、支撑轴(8)、下底板(9)、摆角测量装置(10)、吊臂(12)和船体(15)；
船体(15)上表面固定下底板(9)，下底板(9)通过支撑轴(8)支撑上底板(7)，上底板(7)上表面固定凸台(6)，凸台(6)上方与起重柱(1)连接，凸台(6)内安装标准件用于传递转矩，上底板(7)下表面固定吊重回转减速器(13)，吊重回转减速器(13)的输入端和伺服电机(14)连接，吊重回转减速器(13)的输出端和起重柱(1)上的轴连接，起重柱(1)上固定吊柱起升减速器(2)和变幅减速器(5)，两个减速器输入端分别与电机A(3)和电机B(4)连接，两个减速器的输出轴和吊臂(12)一端相连，吊臂(12)另一端与摆角测量装置(10)相连；
摆角测量装置(10)包括装配件(19)、直角架(20)、转轴(18)、U型架(22)；所述的装配件(19)为凸字形结构，转轴(18)两端固定在装配件(19)的两臂上，转轴(18)一端穿过装配件(19)的侧臂与编码器A(16)相连；
直角架(20)长端固定在转轴(18)的中心，编码器B(17)与直角架(20)的长端相连；直角架(20)的短端通过轴承与U型架(22)装配相连，转轴(21)两端分别通过轴承(23)和U型架(22)装配相连，转轴(21)中间有一个孔让绳通过，绳与负载(11)相连。
2.如权利要求1所述的船式起重机的摆角测量装置，其特征在于，所述的编码器A(16)和编码器B(17)选用增量式编码器，增量式编码器将角位移信号转换为电信号，然后再把识别的电信号转换成计数脉冲，最后根据脉冲的个数来测量角位移的大小。
3.如权利要求1或2所述的船式起重机的摆角测量装置，其特征在于，所述的吊臂(12)一端固定在起重柱上，另一端通过绳轮与摆角测量装置(10)相连。
4.如权利要求1或2所述的船式起重机的摆角测量装置，其特征在于，所述的轴承(23)采用推力球轴承。
5.如权利要求3所述的船式起重机的摆角测量装置，其特征在于，所述的轴承(23)采用推力球轴承。
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