CN112723165A - 一种用于桥吊的测量装置、桥吊及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于桥吊的测量装置、桥吊及测量方法，该测量装置包括：传动组件，该传动组件包括：第一传动件，用于绕设第一吊绳，第一吊绳的一端与起升电机转轴连接，第一吊绳的另一端与吊具连接，在起升电机转轴发生转动时，吊具可进行升降；第二传动件，绕设有第二吊绳；其中，第一传动件和第二传动件中的任一个在受到外界驱动后可发生转动并带动另一个发生转动；容器，安装在第一平台上，该容器具有一用于放置挡板的容置空间；挡板，第二吊绳的自由端贯穿容器后与挡板连接；弹簧，安装于容器与挡板之间；当挡板在容器内沿预设轨迹滑动时，挡板与容器构成的密闭空间的压强发生变化，可根据该变化的压强值计算得到吊具上升或下降的距离。

Description

一种用于桥吊的测量装置、桥吊及测量方法

技术领域

本发明涉及桥吊领域，具体涉及一种用于桥吊的测量装置、桥吊及测量方法。

背景技术

由于现在各个港口码头的年吞吐量都在急剧增加，为了扩大港口集装箱的运载速度和效率，仅仅单一增加港口泊位是远远达不到输送需求的。于是，提出了一种双起升双吊具桥吊装置。与传统的单吊具桥吊相比，它可以一次可以吊起两个四十英尺或者四个二十英尺的集装箱，大幅度地提高了集装箱的装卸效率。双吊具桥吊要求在装卸载货物时双吊具同步协调运行，但由于双吊具之间的耦合作用以及外部的干扰及摩擦，使得双吊具之间产生误差，无法同步进行装卸工作，影响桥吊的安全性及装卸效率，所以需要对双吊具的同步误差进行检测。

现有的双吊具桥吊都是通过人眼判断大致误差或者码盘测得起升电机旋转的圈数，再根据与转轴的周长相乘得到吊绳下降的距离，最后将两个吊绳下降的距离相减得到同步误差。这些测量方式存在很多弊端，例如存在视觉误差，检测精度不高等问题。本发明克服了上述缺点，可以更有效更精确的测量出同步误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于桥吊的测量装置、桥吊及测量方法，根据气体压强与体积的关系，计算出吊具指令后运动的位移，进一步获取两个吊具之间的绳长的同步误差信息，该同步误差信息可显示在桥吊操作室的屏幕上，供桥吊操作员参考，该同步误差信息还可以传输至控制中心，为桥吊控制系统提供可靠参数。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于桥吊的测量装置，该测量装置用于测量吊具升降的距离，该测量装置包括：

传动组件，该传动组件包括：

第一传动件，用于绕设第一吊绳，所述第一吊绳的一端与起升电机转轴连接，所述第一吊绳的另一端与所述吊具连接，在所述起升电机转轴发生转动时，所述吊具可进行升降；

第二传动件，绕设有第二吊绳；

其中，所述第一传动件和所述第二传动件中的任一个在受到外界驱动后可发生转动并带动另一个发生转动；

容器，安装在第一平台上，该容器具有一用于放置挡板的容置空间；

挡板，所述第二吊绳的自由端贯穿所述容器后与所述挡板连接；

弹簧，安装于所述容器与所述挡板之间；

当所述挡板在所述容器内沿预设轨迹滑动时，所述挡板与所述容器构成的密闭空间的压强发生变化，可根据该变化的压强值计算得到所述吊具上升或下降的距离。

可选地，所述第一传动件的半径小于所述第二传动件的半径。

可选地，所述第一传动件和所述第二传动件通过传动带进行传动。

可选地，还包括：

单槽滑轮，用于改变所述第二吊绳的方向，以使所述第二吊绳的自由端与所述预设轨迹平行。

可选地，所述起升电机转轴的端面与起升电机的动力输出端连接；当所述起升电机启动后，所述起升电机的动力输出端带动所述起升电机转轴转动，所述第一吊绳绕设在所述起升电机转轴上。

可选地，还包括：

密封结构，该密封结构为环形的密封圈，套设于所述第二吊绳，用于保证所述第二吊绳与所述容器接口处的密封性。

另一方面，本发明还提供了一种桥吊，该桥吊包括：

第一平台，该第一平台上安装有至少一上述的用于桥吊的测量装置。

可选地，该桥吊还包括：

第二平台，位于所述第一平台的上方；

驱动机构；

其中，所述第一平台通过所述驱动机构可滑动地安装在所述第二平台上。

可选地，所述第一平台上安装的所述用于桥吊的测量装置的数量为两个；两个所述用于桥吊的测量装置位于同一高度，且两个所述容器一体式连接。

再一方面，本发明还提供了一种双吊具桥吊的同步误差测量方法，应用上述的桥吊，该方法包括：

响应于桥吊驾驶室发出控制信号，两个所述吊具同时起升或下降，两个所述密闭空间的大小发生变化；

由压强传感器测得两个所述密闭空间的压强，传输到同步误差处理计算机装置，计算机根据获得的两个压强值计算得到所述双吊具的同步误差；

桥吊驾驶室可根据该同步误差发出同步误差控制信号，分别控制两个所述吊具进行升降以减小两个所述吊具的同步误差。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点之一：

本发明是对于双吊具桥吊的同步误差的测量，利用滑轮组将吊具的高度变化转化为了气体压强的变化，由气体压强与体积的关系，间接得出吊具的高度变化，进而得出双吊具的同步误差。

本发明具有结构简单、成本低、可靠性高、便于维护、使用寿命长，无污染、检测精度高，误差小，对工作环境的适应性强等特点，可以很好的为桥吊操作人员提供同步误差的精确信息和为双吊具同步控制提供控制反馈信息。

本发明通过设置一对半径不同的双槽滑轮传动装置，将吊具的移动转化为同步误差测量装置挡板的移动量。

附图说明

图1本发明的基于气体压强的双吊具桥吊同步误差的测量装置的整体结构示意图；

图2本发明的同步误差测量装置安装具体位置示意图；

图3本发明的传动装置的具体结构示意图；

图4本发明的同步误差测量装置的具体结构示意图；

图5本发明的同步误差测量流程图。

具体实施方式

以下结合附图1～5和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、用于桥吊的测量装置、物品或者现场设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、用于桥吊的测量装置、物品或者现场设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、用于桥吊的测量装置、物品或者现场设备中还存在另外的相同要素。

请参阅图1～5所示，本实施例提供的一种用于桥吊的测量装置，该测量装置用于测量吊具12升降的距离，该测量装置包括：

传动组件，该传动组件包括：

第一传动件1，用于绕设第一吊绳3，所述第一吊绳3的一端与起升电机转轴4连接，所述第一吊绳3的另一端与所述吊具12连接，在所述起升电机转轴4发生转动时，所述吊具12可进行升降；

第二传动件2，绕设有第二吊绳6；

其中，所述第一传动件1和所述第二传动件2中的任一个在受到外界驱动后可发生转动并带动另一个发生转动；

容器8，可为长方体密闭容器8；

挡板13，所述第二吊绳6的自由端贯穿所述容器8后与所述挡板13连接；

弹簧14，安装于所述容器8与所述挡板13之间；

当所述挡板13在所述容器8内沿预设轨迹滑动时，所述挡板13与所述容器8构成的密闭空间的压强发生变化，可根据该变化的压强值计算得到所述吊具12上升或下降的距离。

本实施例中，所述第一传动件1的半径r小于所述第二传动件2的半径R。

本实施例中，所述第一传动件1和所述第二传动件2通过传动带进行传动。

本实施例中，还包括：

单槽滑轮7，用于改变所述第二吊绳6的方向，以使所述第二吊绳6的自由端与所述预设轨迹平行。

本实施例中，所述起升电机转轴4的端面与起升电机5的动力输出端连接；当所述起升电机5启动后，所述起升电机5的动力输出端带动所述起升电机转轴4转动，所述第一吊绳3绕设在所述起升电机转轴4上。

本实施例中，还包括：

密封结构，套设于所述第二吊绳6，用于保证所述第二吊绳6与所述容器8接口处的密封性。

基于同一发明构思，本实施例还提供了一种桥吊，该桥吊包括：

第一平台9，该第一平台9上安装有至少一上述的用于桥吊的测量装置。

本实施例中，该桥吊还包括：

第二平台11，位于所述第一平台9的上方；

驱动机构10；

其中，所述第一平台9通过所述驱动机构10可滑动地安装在所述第二平台11上。

本实施例中，所述第一平台9上安装的所述用于桥吊的测量装置的数量为两个；两个所述用于桥吊的测量装置位于同一高度，且两个所述容器8一体式连接，两个挡板13均内置于该一体式连接的容器8之中，分别与该容器8形成独立密闭的A空间、B空间。

基于同一发明构思，本实施例还提供了一种双吊具12桥吊的同步误差测量方法，应用上述的桥吊，该方法包括：

响应于桥吊驾驶室发出控制信号，两个所述吊具12同时起升或下降，两个所述密闭空间的大小发生变化；

由压强传感器测得两个所述密闭空间的压强，传输到同步误差处理计算机装置，计算机根据获得的两个压强值计算得到所述双吊具的同步误差；

桥吊驾驶室可根据该同步误差发出同步误差控制信号，分别控制两个所述吊具12进行升降以减小两个所述吊具12的同步误差。

本实施例中的同步误差和摆角的计算可参考如下：

设长方体密闭容器8宽为a,高为h，A空间的长度为l₁，B空间的长度为l₂，使A、B空间充满气体，此时A、B空间的压强分别为p₁、p₂，气体体积为v₁＝ahl₁，v₂＝ahl₂，当吊具12进行运动，连接在挡板13上吊绳牵引着挡板13进行运动时，此时A、B空间的气体压强和体积发生变化，通过压强传感器测得此时A、B空间的压强分别为p₃、p₄，记此时A、B空间的体积分别为v₃、v₄，由气体压强体积公式可得：

p₁v₁＝p₃v₃ p₂v₂＝p₄v₄

可得:

而v₃＝ahl₃ v₄＝ahl₄ l₃、l₄分别为改变后的A、B空间的长度所以

p₁、v₁、p₂、v₂、p₃、p₄已知

两挡板13移动的位移为：x＝l₁-l₃ y＝l₂-l₄

挡板13移动的位移差为：Δz＝|x-y|

由滑轮组的关系可得：双吊具12的同步误差为

同步误差处理计算机装置由x-y的正负判断出距离信息分别对应于双吊具的各个吊具，再将该判断结果信息反馈至桥吊操作人员的显示屏幕，以及传送至同步控制系统，使同步控制系统根据距离信息发出准确的控制信号。

基于同一发明构思，本实施例还提供了一种双吊具12桥吊的同步误差测量方法，应用上述的桥吊，该方法包括：

响应于桥吊驾驶室发出控制信号，两个所述吊具12同时起升或下降，两个所述密闭空间的大小发生变化；

获取两个所述密闭空间的压强，根据获得的两个压强值计算得到两个所述吊具12的同步误差；

桥吊驾驶室可根据该同步误差发出同步误差控制信号，分别控制两个所述吊具12进行升降以减小两个所述吊具12的同步误差。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于桥吊的测量装置，其特征在于，该测量装置用于测量吊具升降的距离，该测量装置包括：

传动组件，该传动组件包括：

第一传动件，用于绕设第一吊绳，所述第一吊绳的一端与起升电机转轴连接，所述第一吊绳的另一端与所述吊具连接，在所述起升电机转轴发生转动时，所述吊具可进行升降；

第二传动件，绕设有第二吊绳；

其中，所述第一传动件和所述第二传动件中的任一个在受到外界驱动后可发生转动并带动另一个发生转动；

容器，用于安装在第一平台上；

挡板，所述第二吊绳的自由端贯穿所述容器后与所述挡板连接；

弹簧，安装于所述容器与所述挡板之间；

当所述挡板在所述容器内沿预设轨迹滑动时，所述挡板与所述容器构成的密闭空间的压强发生变化，可根据该变化的压强值计算得到所述吊具上升或下降的距离。

2.如权利要求1所述的用于桥吊的测量装置，其特征在于，所述第一传动件的半径小于所述第二传动件的半径。

3.如权利要求1或2所述的用于桥吊的测量装置，其特征在于，所述第一传动件和所述第二传动件通过传动带进行传动。

4.如权利要求1所述的用于桥吊的测量装置，其特征在于，还包括：

单槽滑轮，用于改变所述第二吊绳的方向，以使所述第二吊绳的自由端与所述预设轨迹平行。

5.如权利要求1所述的用于桥吊的测量装置，其特征在于，所述起升电机转轴的端面与起升电机的动力输出端连接；当所述起升电机启动后，所述起升电机的动力输出端带动所述起升电机转轴转动，所述第一吊绳绕设在所述起升电机转轴上。

6.如权利要求1所述的用于桥吊的测量装置，其特征在于，还包括：

密封结构，该密封结构为环形的密封圈，套设于所述第二吊绳，用于保证所述第二吊绳与所述容器接口处的密封性。

7.一种桥吊，其特征在于，该桥吊包括：

第一平台，该第一平台上安装有至少一如权利要求1至6中任一项所述的用于桥吊的测量装置。

8.如权利要求7所述的桥吊，其特征在于，该桥吊还包括：

第二平台，位于所述第一平台的上方；

驱动机构；

其中，所述第一平台通过所述驱动机构可滑动地安装在所述第二平台上。

9.如权利要求7或8所述的桥吊，其特征在于，所述第一平台上安装的所述用于桥吊的测量装置的数量为两个；两个所述用于桥吊的测量装置位于同一高度，且两个所述容器一体式连接。

10.一种双吊具12桥吊的同步误差测量方法，其特征在于，应用权利要求9所述的桥吊，该方法包括：

响应于桥吊驾驶室发出控制信号，两个所述吊具同时起升或下降，两个所述密闭空间的大小发生变化；

由压强传感器测得两个所述密闭空间的压强，传输到同步误差处理计算机装置，计算机根据获得的两个压强值计算得到所述双吊具的同步误差；

桥吊驾驶室可根据该同步误差发出同步误差控制信号，分别控制两个所述吊具进行升降以减小两个所述吊具的同步误差。

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