CN110877860B - 一种门式起重机及其防啃轨方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种门式起重机及其防啃轨方法，利用悬浮滑块相对于磁悬浮导轨两个交叉方向的位置偏移，确定悬浮滑块的姿态，继而基于这种姿态调取相应的姿态调整策略对悬浮滑块的姿态进行即时调整，从而能够避免啃轨现象发生；采用压敏元件将距离值转化为压敏元件的电信号，使得即便悬浮滑块相对于磁悬浮导轨产生轻微的偏移也能测量准确，有利于确保后续姿态纠偏作业效果。

Description

一种门式起重机及其防啃轨方法

技术领域

本发明涉及起重机领域，具体为一种基于磁悬浮技术的门式起重机及其防啃轨方法。

背景技术

门式起重机是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化的重要工具和设备。所以门式起重机在工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。门式起重机的啃轨现象一直以来受到人们的广泛关注。目前主要通过将门式起重机支腿设计成一刚一柔的方式来减小啃轨现象得发生，但采用传统行走机构，由于摩擦阻力，起吊重物等多方面原因，依旧存在啃轨现象。

经对现有技术的文献检索发现，张秀坤公开的实用新型专利（申请号：200910228517.5 ）公开了一种磁悬浮无轮轨道式起重机，通过将磁悬浮技术应用于桥式起重机，解决了摩擦与坡道不平对起重机运行的影响。李嘉欣公开的实用新型专利（申请号201820064909 .7）公开了一种适用于装配式建筑组装的磁悬浮精确起重机，通过在千斤顶底座上端设有竖直的升降轴，在千斤顶底座上端设有底座线圈绕组，升降轴上设有升降机，升降机的下端设有电磁铁；升降机上设有GPS定位系统；升降机的一侧设有伸缩臂，伸缩臂的端部设有吊取装置；升降机还设有锁定销；所述底座线圈绕组、电磁铁和吊取装置皆与变电控制箱通过电线相连。具有可移动、有灵活性、高速高效、减小了噪音与磨损问题、安全性高、使用寿命长、更稳定的特点。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够防止啃轨的门式起重机及其防啃轨方法，具体由以下技术方案实现：

一种门式起重机，包括刚性导轨、磁悬浮导轨、柔性支腿、主梁，小车以及刚性支腿，所述刚性导轨与所述磁悬浮导轨互相平行设置，柔性支腿、刚性支腿分别滑动设置在磁悬浮导轨、刚性导轨上；所述主梁架设于所述柔性支腿与刚性支腿之间；所述柔性支腿的底部具有悬浮滑块，所述悬浮滑块与所述磁悬浮导轨之间设置有相应的悬浮线圈绕组；所述磁悬浮导轨的横截面呈“工”字形，所述悬浮滑块的下部设置两个距离测量单元，即第一距离测量单元和第二距离测量单元，所述距离测量单元包括固定筒、压缩弹簧、插接杆以及压敏元件，所述固定筒的纵向一端具有插接孔，所述插接杆经由所述插接孔插接于固定筒中，并且插接杆经由压缩弹簧与固定筒的内部弹性连接，所述压敏元件连接于插接杆；所述第一距离测量单元横向设置于所述悬浮滑块的下部，其插接杆与所述磁悬浮导轨的中部竖向侧壁相抵；所述第二距离测量单元竖向设置于所述悬浮滑块的下部，其插接杆与所述磁悬浮导轨的下部横向侧壁相抵；所述第一距离测量单元、第二距离测量单元的压敏元件与一控制器电连接，所述控制器与所述悬浮线圈绕组电连接；所述小车可水平移动地设置在所述主梁上。

所述的门式起重机，其进一步设计在于，所述插接杆位于固定筒中的一端依次连接所述压敏元件、限位板以及导向杆，所述固定筒中设置有导向板，所述导向板中部设置有导向孔，所述导向杆插接于所述导向孔中并且所述压缩弹簧箍套于所述导向杆弹性连接所述导向板与所述限位板，从而使得插接杆与所述固定筒经由所述压缩弹簧弹性连接。

所述的门式起重机，其进一步设计在于，所述压敏元件为压敏电阻，所述导向板以及导向孔的中部设置有孔道，该孔道用于设置电连接压敏电阻的线缆。

一种门式起重机的防啃轨方法，所述门式起重机包括刚性导轨、磁悬浮导轨、柔性支腿、主梁，小车以及刚性支腿，所述刚性导轨与所述磁悬浮导轨互相平行设置，柔性支腿、刚性支腿分别滑动设置在磁悬浮导轨、刚性导轨上；所述主梁架设于所述柔性支腿与刚性支腿之间；所述柔性支腿的底部具有悬浮滑块，所述悬浮滑块与所述磁悬浮导轨之间设置有相应的悬浮线圈绕组；所述磁悬浮导轨的横截面呈“工”字形，其特征在于，所述悬浮滑块的下部设置两个距离测量单元，即第一距离测量单元和第二距离测量单元，所述距离测量单元包括固定筒、压缩弹簧、插接杆以及压敏元件，所述固定筒的纵向一端具有插接孔，所述插接杆经由所述插接孔插接于固定筒中，并且插接杆经由压缩弹簧与固定筒的内部弹性连接，所述压敏元件连接于插接杆；所述第一距离测量单元横向设置于所述悬浮滑块的下部，其插接杆与所述磁悬浮导轨的中部竖向侧壁相抵；所述第二距离测量单元竖向设置于所述悬浮滑块的下部，其插接杆与所述磁悬浮导轨的下部横向侧壁相抵；所述第一距离测量单元、第二距离测量单元的压敏元件与一控制器电连接，所述控制器与所述悬浮线圈绕组电连接；所述小车可水平移动地设置在所述主梁上；方法步骤如下：

1）、根据门式起重机的规格以及悬浮线圈绕组的功率，建立悬浮滑块相对于磁悬浮导轨发生偏移时不同姿态下纠正悬浮滑块姿态的悬浮线圈绕组调整策略；

2）、门式起重机负载状态移动过程中，读取第一距离测量单元、第二距离测量单元分别测量的距离值，并且根据所述的距离值确定悬浮滑块相对于所述磁悬浮导轨的姿态；

3）、判断悬浮滑块相对于所述磁悬浮导轨的姿态是否发生偏移，若发生偏移，则调取步骤1）所述的悬浮线圈绕组调整策略，使得悬浮线圈绕组对悬浮滑块的姿态进行纠偏调整。

本发明有益效果在于：

利用悬浮滑块相对于磁悬浮导轨两个交叉方向的位置偏移，确定悬浮滑块的姿态，继而基于这种姿态调取相应的姿态调整策略对悬浮滑块的姿态进行即时调整，从而能够避免啃轨现象发生；采用压敏元件将距离值转化为压敏元件的电信号，使得即便悬浮滑块相对于磁悬浮导轨产生轻微的偏移也能测量准确，有利于确保后续姿态纠偏作业效果。

附图说明

图1是本发明门式起重机的整体结构示意图。

图2是悬浮滑块以及磁悬浮导轨的局部结构示意图。

图3是距离测量单元的内部结构示意图。

图4是悬浮滑块相对于磁悬浮导轨发生偏移时门式起重机整体状态示意图。

图5是悬浮滑块相对于磁悬浮导轨发生偏移时的局部结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图以及实施例对本发明进行进一步说明：

如图所示的一种门式起重机，包括刚性导轨1、磁悬浮导轨2、柔性支腿3、主梁4，小车5以及刚性支腿6，所述刚性导轨与所述磁悬浮导轨互相平行设置，柔性支腿、刚性支腿分别滑动设置在磁悬浮导轨、刚性导轨上；所述主梁架设于所述柔性支腿与刚性支腿之间；所述柔性支腿的底部具有悬浮滑块31，所述悬浮滑块与所述磁悬浮导轨之间设置有相应的悬浮线圈绕组32；所述磁悬浮导轨的横截面呈“工”字形，所述悬浮滑块的下部设置两个距离测量单元7，即第一距离测量单元701和第二距离测量单元702，所述距离测量单元包括固定筒71、压缩弹簧72、插接杆73以及压敏元件74，所述固定筒的纵向一端具有插接孔，所述插接杆经由所述插接孔插接于固定筒中，并且插接杆经由压缩弹簧与固定筒的内部弹性连接，所述压敏元件连接于插接杆；所述第一距离测量单元横向设置于所述悬浮滑块的下部，其插接杆与所述磁悬浮导轨的中部竖向侧壁相抵；所述第二距离测量单元竖向设置于所述悬浮滑块的下部，其插接杆与所述磁悬浮导轨的下部横向侧壁相抵；所述第一距离测量单元、第二距离测量单元的压敏元件与一控制器电连接，所述控制器与所述悬浮线圈绕组电连接；所述小车可水平移动地设置在所述主梁上。

实施例在应用时，1）、根据门式起重机的规格以及悬浮线圈绕组的功率，实际上还包括小车的载荷、小车在主梁4上的位置以及门式起重机的速度，利用计算机仿真或者通过收集实践数据，建立悬浮滑块相对于磁悬浮导轨发生偏移时不同姿态下纠正悬浮滑块姿态的悬浮线圈绕组调整策略；具体而言，通过调整横向以及竖向的悬浮线圈绕组的功率使得悬浮滑块复位。

2）、门式起重机负载状态移动过程中，读取第一距离测量单元、第二距离测量单元分别测量的距离值，并且根据所述的距离值确定悬浮滑块相对于所述磁悬浮导轨的姿态；

3）、判断悬浮滑块相对于所述磁悬浮导轨的姿态是否发生偏移，若发生偏移，则调取步骤1）所述的悬浮线圈绕组调整策略，使得悬浮线圈绕组对悬浮滑块的姿态进行纠偏调整。

具体而言，所述插接杆位于固定筒中的一端依次连接所述压敏元件74以及限位板75和导向杆76，所述固定筒中设置有导向板77，所述导向板中部设置有导向孔，所述导向杆插接于所述导向孔中并且所述压缩弹簧箍套于所述导向杆弹性连接所述导向板与所述限位板，从而使得插接杆与所述固定筒经由所述压缩弹簧弹性连接。所述压敏元件为压敏电阻，所述导向板以及导向孔的中部设置有孔道，该孔道用于设置电连接压敏电阻的线缆。

在悬浮滑块保持正常姿态时，压敏电阻的阻值随着悬浮滑块在磁悬浮导轨上的移动而在正常值上下快速轻微波动，当阻值超过设定的阈值（该阈值对应的悬浮滑块相对于磁悬浮轨道的姿态已经临近啃轨）时可以判定此时悬浮滑块姿态需要调整，悬浮线圈绕组通过横向和竖向的功率调整，使得悬浮滑块的姿态回复正常。

本发明利用悬浮滑块相对于磁悬浮导轨两个交叉方向的位置偏移，确定悬浮滑块的姿态，继而基于这种姿态调取相应的姿态调整策略对悬浮滑块的姿态进行即时调整，从而能够避免啃轨现象发生；采用压敏元件将距离值转化为压敏元件的电信号，使得即便悬浮滑块相对于磁悬浮导轨产生轻微的偏移也能测量准确，有利于确保后续姿态纠偏作业效果。

Claims (4)

1.一种门式起重机，包括刚性导轨、磁悬浮导轨、柔性支腿、主梁，小车以及刚性支腿，所述刚性导轨与所述磁悬浮导轨互相平行设置，柔性支腿、刚性支腿分别滑动设置在磁悬浮导轨、刚性导轨上；所述主梁架设于所述柔性支腿与刚性支腿之间；所述柔性支腿的底部具有悬浮滑块，所述悬浮滑块与所述磁悬浮导轨之间设置有相应的悬浮线圈绕组；所述磁悬浮导轨的横截面呈“工”字形，其特征在于，所述悬浮滑块的下部设置两个距离测量单元，即第一距离测量单元和第二距离测量单元，所述距离测量单元包括固定筒、压缩弹簧、插接杆以及压敏元件，所述固定筒的纵向一端具有插接孔，所述插接杆经由所述插接孔插接于固定筒中，并且插接杆经由压缩弹簧与固定筒的内部弹性连接，所述压敏元件连接于插接杆；所述第一距离测量单元横向设置于所述悬浮滑块的下部，其插接杆与所述磁悬浮导轨的中部竖向侧壁相抵；所述第二距离测量单元竖向设置于所述悬浮滑块的下部，其插接杆与所述磁悬浮导轨的下部横向侧壁相抵；所述第一距离测量单元、第二距离测量单元的压敏元件与一控制器电连接，所述控制器与所述悬浮线圈绕组电连接；所述小车可水平移动地设置在所述主梁上。

2.根据权利要求1所述的门式起重机，其特征在于，所述插接杆位于固定筒中的一端依次连接所述压敏元件、限位板以及导向杆，所述固定筒中设置有导向板，所述导向板中部设置有导向孔，所述导向杆插接于所述导向孔中并且所述压缩弹簧箍套于所述导向杆弹性连接所述导向板与所述限位板，从而使得插接杆与所述固定筒经由所述压缩弹簧弹性连接。

3.根据权利要求2所述的门式起重机，其特征在于，所述压敏元件为压敏电阻，所述导向板以及导向孔的中部设置有孔道，该孔道用于设置电连接压敏电阻的线缆。

4.一种门式起重机的防啃轨方法，其特征在于，所述门式起重机包括刚性导轨、磁悬浮导轨、柔性支腿、主梁，小车以及刚性支腿，所述刚性导轨与所述磁悬浮导轨互相平行设置，柔性支腿、刚性支腿分别滑动设置在磁悬浮导轨、刚性导轨上；所述主梁架设于所述柔性支腿与刚性支腿之间；所述柔性支腿的底部具有悬浮滑块，所述悬浮滑块与所述磁悬浮导轨之间设置有相应的悬浮线圈绕组；所述磁悬浮导轨的横截面呈“工”字形，其特征在于，所述悬浮滑块的下部设置两个距离测量单元，即第一距离测量单元和第二距离测量单元，所述距离测量单元包括固定筒、压缩弹簧、插接杆以及压敏元件，所述固定筒的纵向一端具有插接孔，所述插接杆经由所述插接孔插接于固定筒中，并且插接杆经由压缩弹簧与固定筒的内部弹性连接，所述压敏元件连接于插接杆；所述第一距离测量单元横向设置于所述悬浮滑块的下部，其插接杆与所述磁悬浮导轨的中部竖向侧壁相抵；所述第二距离测量单元竖向设置于所述悬浮滑块的下部，其插接杆与所述磁悬浮导轨的下部横向侧壁相抵；所述第一距离测量单元、第二距离测量单元的压敏元件与一控制器电连接，所述控制器与所述悬浮线圈绕组电连接；所述小车可水平移动地设置在所述主梁上；方法步骤如下：

1）、根据门式起重机的规格以及悬浮线圈绕组的功率，建立悬浮滑块相对于磁悬浮导轨发生偏移时不同姿态下纠正悬浮滑块姿态的悬浮线圈绕组调整策略；

2）、门式起重机负载状态移动过程中，读取第一距离测量单元、第二距离测量单元分别测量的距离值，并且根据所述的距离值确定悬浮滑块相对于所述磁悬浮导轨的姿态；

3）、判断悬浮滑块相对于所述磁悬浮导轨的姿态是否发生偏移，若发生偏移，则调取步骤1）所述的悬浮线圈绕组调整策略，使得悬浮线圈绕组对悬浮滑块的姿态进行纠偏调整。

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