CN111807223A - 一种塔机变幅机构实时防摇控制方法及防摇装置 - Google Patents

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程江龙
单洪峰
叶志云
范俊红
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Abstract

本发明公开了一种塔机变幅机构实时防摇控制方法，该方法是在吊钩上安装陀螺仪来采集吊钩的摆动信号；将摆动信号传送给MCU，通过MCU将摆动信号分解为摆动速度和摆动加速度；将摆动速度和摆动加速度传送给塔机变频控制系统，变频控制系统将摆动速度和摆动加速度分解为相对于塔臂的回转运动数据和变幅运动数据，控制回转模块和变幅模块进行反向抵消，从而稳定吊钩。依据上述方法构建的防摇装置，包括塔机变频控制系统和吊钩，吊钩上安装有陀螺仪；陀螺仪上连接有MCU和电源，MCU上连接有与塔机变频控制系统无线连接有无线通信模块。本发明不仅能够提高吊装就位精度和吊装就位效率，还能够节约能源。

Description

一种塔机变幅机构实时防摇控制方法及防摇装置
技术领域
本发明涉及一种塔机变幅机构实时防摇控制方法及防摇装置。
背景技术
目前，在塔机工作中，塔机主机控制塔机的回转、变幅小车的变幅移动和吊钩的起升，从而完成吊装就位工作。但是，在吊钩负载、外界风力、变幅小车移动惯性、变幅小车移动加速度和偏斜起吊等因素的影响，吊钩在工作中必然会出现摇摆的情况；吊钩出现摇摆后，不仅会导致吊装就位的精度较低，还会导致吊装就位的效率降低。因此，如何提供一种塔机变幅机构的防摇控制方法和防摇装置成为了目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种塔机变幅机构实时防摇控制方法及防摇装置。本发明不仅能够提高吊装就位的精度，还能够提高吊装就位的效率。
本发明的技术方案：一种塔机变幅机构实时防摇控制方法，包括以下步骤：
A、在吊钩上安装陀螺仪来采集吊钩的摆动信号；
B、将摆动信号传送给MCU，通过MCU将摆动信号分解为摆动速度和摆动加速度；
C、将摆动速度和摆动加速度传送给塔机变频控制系统，变频控制系统将摆动速度和摆动加速度分解为相对于塔臂的回转运动数据和变幅运动数据，控制回转模块和变幅模块进行反向抵消，从而稳定吊钩。
前述的一种塔机变幅机构实时防摇方法中，所述MCU和陀螺仪通过电源供电，电源通过连接在吊钩滑轮上的发电机进行充电，发电机利用吊钩滑轮的转动带动发电。
前述的一种塔机变幅机构实时防摇方法中，所述MCU通过无线通讯模块将摆动速度和摆动加速度传送给塔机变频控制系统。
依据前述的一种塔机变幅机构实时防摇方法构建的防摇装置，包括塔机变频控制系统和吊钩，吊钩上安装有陀螺仪；陀螺仪上连接有MCU和电源，MCU上连接有与塔机变频控制系统无线连接有无线通信模块。
前述的防摇装置中，所述吊钩上设有滑轮，滑轮一侧连接有传动齿轮；传动齿轮上连接有发电齿轮，发电齿轮上连接有发电机，发电机与电源连接。
前述的防摇装置中，所述传动齿轮和发电齿轮之间连接有过渡齿轮。
前述的防摇装置中，所述传动齿轮固定连接在滑轮的侧壁上。
前述的防摇装置中，所述吊钩上连接有防水盒，所述陀螺仪、MCU、电源和发电机均位于防水盒内。
与现有技术相比，本发明设计了一种塔机变幅机构实时防摇控制方法和防摇装置，通过设置陀螺仪来检测吊钩的实时摆动信息，然后通过MCU来将实时摆动信息分解为实时的摆动速度和摆动加速度，并传送给塔机变频控制系统，利用塔机变频控制系统将实时的摆动速度和摆动加速度转换为吊钩相对于塔臂的实时回转运动信息和变幅运动信息，最后通过塔机变频控制系统控制回转模块和变幅模块进行相应的反向运动控制来抵消吊钩的摇摆，起到实时防摇作用，从而提高了吊装就位精度和吊装就位效率。此外，本发明还设置了传动齿轮、发电齿轮和发电机结构，能够利用吊钩自身的起升运动带动发电机工作，发电机发电后能够给电源充电，从而为陀螺仪和MCU供能，节约能源。因此，本发明不仅能够提高吊装就位精度和吊装就位效率，还能够节约能源。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是发电机处的连接结构示意图；
图3是陀螺仪和MCU处的模块连接图。
附图中的标记为：1-吊钩，2-陀螺仪，3-MCU，4-电源，5-塔机变频控制系统，6-无线通信模块，7-滑轮，8-传动齿轮，9-发电齿轮，10-发电机，11-过渡齿轮，12-防水盒，13-线路板。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种塔机变幅机构实时防摇控制方法，包括以下步骤：
A、在吊钩1上安装陀螺仪2来采集吊钩1的摆动信号；
B、将摆动信号传送给MCU3，通过MCU3将摆动信号分解为摆动速度和摆动加速度；
C、将摆动速度和摆动加速度传送给塔机变频控制系统5，变频控制系统5将摆动速度和摆动加速度分解为相对于塔臂的回转运动数据和变幅运动数据，控制回转模块和变幅模块进行反向抵消，从而稳定吊钩1；所述MCU3和陀螺仪2通过电源4供电，电源4通过连接在吊钩1的滑轮7上的发电机10进行充电，发电机10利用吊钩1滑轮7的转动带动发电；所述MCU3通过无线通讯模块6将摆动速度和摆动加速度传送给塔机变频控制系统5。
依据上述的一种塔机变幅机构实时防摇方法构建的防摇装置，构成如图1至3所示，包括塔机变频控制系统5和吊钩1，吊钩1上安装有陀螺仪2；陀螺仪2上连接有MCU3和电源4，MCU3上连接有与塔机变频控制系统5无线连接有无线通信模块6。
所述吊钩1上设有滑轮7，滑轮7一侧连接有传动齿轮8；传动齿轮8上连接有发电齿轮9，发电齿轮9上连接有发电机10，发电机10与电源4连接；所述传动齿轮8和发电齿轮9之间连接有过渡齿轮11；所述传动齿轮8固定连接在滑轮7的侧壁上；所述吊钩1上连接有防水盒12，所述陀螺仪2、MCU3、电源4和发电机10均位于防水盒12内。在防水盒12内安装线路板13用于安装MCU3和无线通信模块6，通过电源4给线路板13供电即可对MCU3和无线通讯模块6供电。
工作原理：使用时，通过陀螺仪2采集吊钩1的摇摆信号，陀螺仪2将摇摆信号传递给线路板13上的MCU3，通过MCU3将摇摆信号分解为摆动速度和摆动加速度，然后通过无线通信模块6将摆动速度和摆动加速度无线传输给塔机变频控制系统5(塔机变频控制系统即现有塔机常用的变频控制器)，变频控制系统5将摆动速度和摆动加速度分解为相对于塔臂的回转运动数据(回转速度和回转加速度)和变幅运动数据(变幅速度和变幅加速度)，通过变频控制系统5控制回转模块和变幅模块进行反向移动来抵消相应回转运动和变幅运动即可，从而稳定吊钩1，能够起到吊钩1的实时防摇控制。
陀螺仪2、MCU3和无线通讯模块6的供电通过电源4进行，本发明还设计了电源4的自动充电结构，来起到节能的效果。充电结构工作时，利用吊钩1的起升，使吊钩1中的滑轮7带动传动齿轮8转动，传动齿轮8经过过渡齿轮11带动发电齿轮9进行转动，发电齿轮9带动发电机10转动发电，通过发电机10发电后给电源4充电，电源4可以选用锂电池。

Claims (8)

1.一种塔机变幅机构实时防摇控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在吊钩上安装陀螺仪来采集吊钩的摆动信号；
B、将摆动信号传送给MCU，通过MCU将摆动信号分解为摆动速度和摆动加速度；
C、将摆动速度和摆动加速度传送给塔机变频控制系统，变频控制系统将摆动速度和摆动加速度分解为相对于塔臂的回转运动数据和变幅运动数据，控制回转模块和变幅模块进行反向抵消，从而稳定吊钩。
2.根据权利要求1所述的一种塔机变幅机构实时防摇方法，其特征在于：所述MCU和陀螺仪通过电源供电，电源通过连接在吊钩滑轮上的发电机进行充电，发电机利用吊钩滑轮的转动带动发电。
3.根据权利要求1所述的一种塔机变幅机构实时防摇方法，其特征在于：所述MCU通过无线通讯模块将摆动速度和摆动加速度传送给塔机变频控制系统。
4.依据权利要求1、2或3所述的一种塔机变幅机构实时防摇方法构建的防摇装置，其特征在于：包括塔机变频控制系统(5)和吊钩(1)，吊钩(1)上安装有陀螺仪(2)；陀螺仪(2)上连接有MCU(3)和电源(4)，MCU(3)上连接有与塔机变频控制系统(5)无线连接有无线通信模块(6)。
5.根据权利要求4所述的防摇装置，其特征在于：所述吊钩(1)上设有滑轮(7)，滑轮(7)一侧连接有传动齿轮(8)；传动齿轮(8)上连接有发电齿轮(9)，发电齿轮(9)上连接有发电机(10)，发电机(10)与电源(4)连接。
6.根据权利要求5所述的防摇装置，其特征在于：所述传动齿轮(8)和发电齿轮(9)之间连接有过渡齿轮(11)。
7.根据权利要求5所述的防摇装置，其特征在于：所述传动齿轮(8)固定连接在滑轮(7)的侧壁上。
8.根据权利要求4至7中任一权利要求所述的防摇装置，其特征在于：所述吊钩(1)上连接有防水盒(12)，所述陀螺仪(2)、MCU(3)、电源(4)和发电机(10)均位于防水盒(12)内。
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