CN113602967B - 一种集成化的桥吊系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥吊领域，特别地，涉及一种集成化的桥吊系统，包括吊具，还包括控制器，所述控制器通过信号线信号连接有压力监测单元，角度监测单元，阻尼摆单元以及阻尼摆控制单元；所述压力监测单元包括压感器，所述压感器与所述吊具固定连接，所述压感器外侧转动设有惯性杆，所述惯性杆一端与所述吊具水平转动连接，所述惯性杆另一端设有配重轮；所述角度监测单元包括用于监测所述惯性杆转动角度的角度传感器；所述阻尼摆单元包括阻尼杆，所述阻尼杆一端与所述吊具球形铰接；本发明目的是克服现有技术的不足而提供一种集成化的桥吊系统，实现在吊具摆动时对吊具进行无冲击停摆的效果。

Description

一种集成化的桥吊系统

技术领域

本发明涉及桥吊领域，特别地，涉及一种集成化的桥吊系统。

背景技术

桥吊吊具是码头装卸作业中不可或缺的一部分，主要用于连接货物以便装卸，由于吊具与桥吊的连接方式为柔性钢缆的形式，吊具与货物之间建立连接到时间较长，因此吊具与货物之间的连接形式直接影响着货物搬运效率。

现有技术中，桥吊系统并未对吊具摆动做出相应的停摆机构，货物吊装过程中，由于吊具的摆动导致货物吊装效率低下，实际操作中，吊具的摆动通常依靠吊具与货物的撞击实现吊具停摆，或者依靠辅助人员对吊具实现手动停摆，以便驾驶员吊装货物，但是前者容易损伤货物与吊具，后者危险性较大，因此如何设计一种桥吊吊具系统总装，可在吊具摆动时对吊具进行无冲击停摆成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是克服现有技术的不足而提供一种集成化的桥吊系统，实现在吊具摆动时对吊具进行无冲击停摆的效果。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种集成化的桥吊系统，包括吊具，还包括控制器，所述控制器通过信号线信号连接有压力监测单元，角度监测单元，阻尼摆单元以及阻尼摆控制单元；所述压力监测单元包括压感器，所述压感器与所述吊具固定连接，所述压感器外侧转动设有惯性杆，所述惯性杆一端与所述吊具水平转动连接，所述惯性杆另一端设有配重轮；所述角度监测单元包括用于监测所述惯性杆转动角度的角度传感器；所述阻尼摆单元包括阻尼杆，所述阻尼杆一端与所述吊具球形铰接，所述阻尼杆另一端固定设有配重块，所述阻尼摆控制单元位于所述阻尼杆外侧用于调节所述阻尼杆与所述吊具之间的夹角。

较之现有技术，本发明的优点在于：

本发明中，吊具发生摆动时，与吊具球形铰接的阻尼杆在自身与配重块的惯性作用下滞后于吊具发生摆动，阻尼杆和配重块与吊具的同向摆动时，阻尼杆和配重块消耗吊具的动能对吊具进行减速，阻尼杆和配重块与吊具的反向摆动时，两者的动能对冲互相降低对方的摆动幅度；需要快速使吊具停摆时，控制器接收角度传感器的角度数据确定吊具的摆线方向，控制器接收压感器的最大压力数据，控制器通过压力数据与惯性杆和配重轮的质量计算出吊具的最大摆动加速度，进而根据阻尼杆与配重块的质量、摆线方向以及最大摆动加速度确定阻尼杆与吊具之间的夹角，控制器通过阻尼摆控制单元控制阻尼杆向指定的方向转动指定的夹角，继续监测角度传感器的角度数据与压感器的最大压力数据，通过计算数据当吊具摆动方向与阻尼杆方向相反且摆动角最大时，控制器通过阻尼摆控制单元释放阻尼杆。

进一步的，所述角度监测单元还包括监测腔，所述监测腔开设于所述吊具内部，所述监测腔下侧内壁中心部分与所述惯性杆转动连接，所述配重轮与所述监测腔内壁接触滚动，实现使惯性杆与配重轮和外界隔绝，同时由于配重轮支撑惯性杆另一端，保证惯性杆的自由转动。

进一步的，所述吊具内部开设有阻尼腔，所述阻尼摆控制单元包括弧形板，所述弧形板设置于所述阻尼腔内部与所述吊具转动连接，所述弧形板内部开设有通槽，所述通槽内部滑动设有阻尼杆，实现通过弧形板控制阻尼杆转动。

进一步的，所述弧形板至少设有两个，两个所述弧形板交叉设置于所述阻尼腔内部，多个弧形板实现控制阻尼杆向任意方向转动。

进一步的，所述弧形板与所述吊具转动连接的一端外侧涂刷有特征颜料，所述吊具内部设有用于检测所述特征颜料位置的颜色传感器，所述颜色传感器与所述控制器连接，通过颜色传感器检测特征颜料，颜色传感器发送信号给控制器。

进一步的，所述阻尼摆控制单元还包括转动套接轴，所述转动套接轴与所述弧形板固定连接，所述弧形板与所述吊具转动连接，实现弧形板在吊具内部的转动。

进一步的，所述阻尼摆控制单元还包括步进电机，所述步进电机嵌设于所述阻尼腔内壁内部，所述步进电机与所述控制器连接，所述步进电机控制有电机套接轴，所述电机套接轴外侧滑动设有用于与所述转动套接轴套接的套接块，实现套接轴与电机套接轴的分离与连接。

进一步的，所述套接块外侧设有用于控制所述套接块复位的复位弹簧，实现所述套接块的复位。

进一步的，所述吊具内部设有用于控制所述套接块与所述转动套接轴套接的电磁铁，所述电磁铁与所述控制器连接，控制套接块的移动。

附图说明

图1为本发明的模块示意图；

图2为本发明的示意图；

图3为本发明的主视截面示意图；

图4为图3的A-A方向示意图；

图5为图3的B处放大示意图；

图6为图3的C处放大示意图；

图7为图3的D处放大示意图。

附图标记：10、吊具；11、钢缆；12、监测腔；13、阻尼腔；14、弧形板；15、通槽；16、阻尼杆；17、配重块；20、步进电机；21、电机套接轴；22、套接块；23、转动套接轴；24、电磁铁；25、复位弹簧；30、角度传感器；31、传感器轴；32、压感器；33、惯性杆；34、配重轮；40、颜色传感器；41、特征颜料。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

参照图1、图2、图3和图4所示，本实施例提供一种集成化的桥吊系统，主要用于在吊具摆动时对吊具进行无冲击停摆。

包括吊具10，其特征在于，还包括控制器，所述控制器通过信号线信号连接有压力监测单元，角度监测单元，阻尼摆单元以及阻尼摆控制单元；所述压力监测单元包括压感器32，所述压感器32与所述吊具10固定连接，所述压感器32外侧转动设有惯性杆33，所述惯性杆33一端与所述吊具10水平转动连接，所述惯性杆33另一端设有配重轮34；所述角度监测单元包括用于监测所述惯性杆33转动角度的角度传感器30；所述阻尼摆单元包括阻尼杆16，所述阻尼杆16一端与所述吊具10球形铰接，所述阻尼杆16另一端固定设有配重块17，所述阻尼摆控制单元位于所述阻尼杆16外侧用于调节所述阻尼杆16与所述吊具10之间的夹角。

具体的：

结合图3和图6所示，所述角度监测单元还包括监测腔12，所述监测腔12开设于所述吊具10内部，所述监测腔12下侧内壁中心部分与所述惯性杆33转动连接，所述配重轮34与所述监测腔12内壁接触滚动。

通过上述装置，实现使惯性杆33与配重轮34和外界隔绝，同时由于配重轮34支撑惯性杆33另一端，在吊具10发生摆动时，保证惯性杆33的自由转动。

结合图3所示，为了控制阻尼杆16的转动，所述吊具10内部开设有阻尼腔13，所述阻尼摆控制单元包括弧形板14，所述弧形板14设置于所述阻尼腔13内部与所述吊具10转动连接，所述弧形板14内部开设有通槽15，所述通槽15内部滑动设有阻尼杆16，实现通过弧形板14控制阻尼杆16转动。

结合图3和图4所示，为了实现阻尼杆14可向任意方向转动，所述弧形板14至少设有两个，两个所述弧形板14交叉设置于所述阻尼腔13内部，多个弧形板14实现控制阻尼杆14向任意方向转动。

结合图3与图7所示，为了检测弧形板14的位置，所述弧形板14与所述吊具10转动连接的一端外侧涂刷有特征颜料41，所述吊具10内部设有用于检测所述特征颜料41位置的颜色传感器40，所述颜色传感器40与所述控制器连接，通过颜色传感器40检测特征颜料41，颜色传感器40发送信号给控制器进而确定弧形板14的位置。

结合图3和图5所示，为了实现弧形板14在吊具内部的转动，所述阻尼摆控制单元还包括转动套接轴23，所述转动套接轴23与所述弧形板14固定连接，所述弧形板14与所述吊具10转动连接，实现弧形板14在吊具内部的转动。

结合图3和图5所示，实现套接轴23与电机套接轴21的分离与连接，所述阻尼摆控制单元还包括步进电机20，所述步进电机20嵌设于所述阻尼腔13内壁内部，所述步进电机20与所述控制器连接，所述步进电机20控制有电机套接轴21，所述电机套接轴21外侧滑动设有用于与所述转动套接轴23套接的套接块22，实现套接轴23与电机套接轴21的分离与连接。

结合图3和图5所示，为了实现套接块22的复位，所述套接块22外侧设有用于控制所述套接块22复位的复位弹簧25，实现所述套接块22的复位。

结合图3和图5所示，为了控制套接块23的移动，所述吊具10内部设有用于控制所述套接块22与所述转动套接轴23套接的电磁铁24，所述电磁铁24与所述控制器连接，控制套接块23的移动。

结合图2所示，所示吊具座10上端固设有用于吊装所示吊具座10的11。

实施原理：吊装货物时，钢缆11所述吊具10移动，由于风力及吊具10的惯性作用，吊具10发生摆动，与吊具10球形铰接的阻尼杆16在自身与配重块17的惯性作用下滞后于吊具10发生摆动，阻尼杆16和配重块17与吊具10的同向摆动时，阻尼杆16和配重块17消耗吊具10的动能对吊具10进行减速，阻尼杆16和配重块17与吊具10的反向摆动时，两者的动能对冲互相降低对方的摆动幅度，防止吊具10摆动幅度过大，撞击货物及指挥人员；

吊具10移动到指定位置后，吊具10仍旧摆动的情况下，控制器接收角度传感器30的角度数据确定吊具10的摆线方向，控制器接收压感器32的最大压力数据，控制器通过压力数据与惯性杆33和配重轮34的质量计算出吊具10的最大摆动加速度，控制器通过两个电磁铁24控制各自的套接块22移动，两个复位弹簧25压缩，两个套接块22套接于各自的转动套接轴23外侧，两个套接块22与两个转动套接轴23通过各自的套接块22建立连接，控制器发出指令给两个步进电机20，两个步进电机20通过各自的电机套接轴21与转动套接轴23控制各自的弧形板14转动，阻尼杆16在两个通槽15内部滑动，两个弧形板14通过阻尼杆16带动配重块17移动，当颜色传感器40检测到特征颜料41时，颜色传感器40发出信号给控制器，控制器根据角度数据确定两个弧形板14的转动角度比例，控制器根据计算得出的加速度数据确定两个弧形板14的转动角度，控制器将角度数据发送给两个步进电机20，两个步进电机20通过各自的电机套接轴21与转动套接轴23继续控制各自的弧形板14转动，两个弧形板14通过阻尼杆16带动配重块17移动到指定方向指定高度，控制器检测到压感器32所受压力为零且根据角度传感器30的角度数据计算出配重轮34所处位置与所述配重块17所处位置位于反方向时，控制器控制两个电磁铁24断电，两个复位弹簧25复位，套接块22与转动套接轴23脱离接触，配重块17在重力作用下摆动，配重块17通过阻尼杆16带动两个弧形板14转动，配重块17通过阻尼杆16与吊具10的球形铰接对吊具10进行停摆操作。

以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种集成化的桥吊系统，包括吊具（10），其特征在于，还包括控制器，所述控制器通过信号线信号连接有压力监测单元，角度监测单元，阻尼摆单元以及阻尼摆控制单元；所述压力监测单元包括压感器（32），所述压感器（32）与所述吊具（10）固定连接，所述压感器（32）外侧转动设有惯性杆（33），所述惯性杆（33）一端与所述吊具（10）水平转动连接，所述惯性杆（33）另一端设有配重轮（34）；所述角度监测单元包括用于监测所述惯性杆（33）转动角度的角度传感器（30）；所述阻尼摆单元包括阻尼杆（16），所述阻尼杆（16）一端与所述吊具（10）球形铰接，所述阻尼杆（16）另一端固定设有配重块（17），所述阻尼摆控制单元位于所述阻尼杆（16）外侧用于调节所述阻尼杆（16）与所述吊具（10）之间的夹角；

所述角度监测单元还包括监测腔（12），所述监测腔（12）开设于所述吊具（10）内部，所述监测腔（12）下侧内壁中心部分与所述惯性杆（33）转动连接，所述配重轮（34）与所述监测腔（12）内壁接触滚动；

所述角度监测单元还包括角度传感器（30），所述角度传感器（30）嵌设于所述监测腔（12）下侧内壁内部，所述角度传感器（30）内部转动设有用于与所述惯性杆（33）套接固定的传感器轴（31）；

所述吊具（10）内部开设有阻尼腔（13），所述阻尼摆控制单元包括弧形板（14），所述弧形板（14）设置于所述阻尼腔（13）内部与所述吊具（10）转动连接，所述弧形板（14）内部开设有通槽（15），所述通槽（15）内部滑动设有阻尼杆（16）；

所述弧形板（14）至少设有两个，两个所述弧形板（14）交叉设置于所述阻尼腔（13）内部；

所述阻尼摆控制单元还包括转动套接轴（23），所述转动套接轴（23）与所述弧形板（14）固定连接，所述弧形板（14）与所述吊具（10）转动连接；

所述阻尼摆控制单元还包括步进电机（20），所述步进电机（20）嵌设于所述阻尼腔（13）内壁内部，所述步进电机（20）与所述控制器连接，所述步进电机（20）控制有电机套接轴（21），所述电机套接轴（21）外侧滑动设有用于与所述转动套接轴（23）套接的套接块（22）。

2.根据权利要求1所述的一种集成化的桥吊系统，其特征在于，所述弧形板（14）与所述吊具（10）转动连接的一端外侧涂刷有特征颜料（41），所述吊具（10）内部设有用于检测所述特征颜料（41）位置的颜色传感器（40），所述颜色传感器（40）与所述控制器连接。

3.根据权利要求1所述的一种集成化的桥吊系统，其特征在于，所述套接块（22）外侧设有用于控制所述套接块（22）复位的复位弹簧（25）。

4.根据权利要求1所述的一种集成化的桥吊系统，其特征在于，所述吊具（10）内部设有用于控制所述套接块（22）与所述转动套接轴（23）套接的电磁铁（24），所述电磁铁（24）与所述控制器连接。