CN116788992A - 一种用于起升机构钢丝绳补偿装置的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于起升机构钢丝绳补偿装置的控制方法，包括：设置三种工况，在工况1下：分析同一定滑轮组两个载荷传感器数据并判断钢丝绳的载荷变化情况：当左右两个支点的载荷(R1、R2)相等时即|R1‑R2|≤△1(0≤△1≤G/2，则作用于单个定滑轮组上的钢丝绳总载荷G＝单根钢丝绳拉力×定滑轮组滑轮片数量×2)，则允许起升机构正常工作；当两个支点载荷差超过偏差限值时即|R1‑R2|≥△2(0≤△2≤G)，则报警，起升机构停止工作。本申请公开的方法通过起重机起升机构设置补偿装置限制器进一步保证了系统稳定高效运行，提高设备安全性、可靠性，为后续产品设计指明了方向。
Description
技术领域
本发明该发明涉及起重机械技术领域，尤其涉及一种用于起升机构钢丝绳补偿装置的控制方法。
背景技术
起升机构采用钢丝绳缠绕系统实现载荷提升。在一套起升机构采用多根钢丝绳时，为解决钢丝绳超静定、平衡同组钢丝绳载荷，避免因载荷不均影响钢丝绳寿命，甚至出现断绳事故，在同组两根钢丝绳绳端采用平衡臂来实现载荷补偿，保障起升机构钢丝绳缠绕系统性能与安全。但在钢丝绳因长度偏差等因素引起偏载过大，致使平衡臂偏斜超出补偿范围，以致同组中的两根钢丝绳只有一根钢丝绳承受载荷。目前没有装置与技术实现该异常状态的检出，无法通过技术手段保障该工况下起升机构安全。为提升产品使用安全性能，研发一种新型补偿装置检测控制系统，实现钢丝绳补偿装置异常报警和信号传输，参与控制起升运动。
发明内容
根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种用于起升机构钢丝绳补偿装置的控制方法，该方法涉及起重机起升机构钢丝绳缠绕系统控制领域，通过补偿装置限制器，实现载荷异常报警和信号传输，参与控制起升运动，尤其适用于吊运熔融金属的升降或者倾倒的起升机构，具体方法包括如下步骤：
一种用于起升机构钢丝绳补偿装置的控制方法，具体包括如下包括：
采用载荷传感器检测同一起升机构定滑轮轴两端支点载荷的变化信号，工况1：当一套起升机构配置1-2个定滑轮组、每个定滑轮承载2根钢丝绳时，在每个定滑轮组轴均设置载荷传感器；工况2：当一套起升机构配置4个定滑轮组、每个定滑轮承载1根钢丝绳时，即一个卷筒组对应2个定滑轮组，在每个定滑轮组轴均设置载荷传感器，或在每一个定滑轮组轴外侧支点设置载荷传感器；工况3：当一套起升机构配置5个及以上定滑轮组时，在每一个定滑轮组轴均设置载荷传感器；
工况1：分析同一定滑轮组两个载荷传感器数据并判断钢丝绳的载荷变化情况：当左右两个支点的载荷(R1、R2)相等时即|R1-R2|≤△1(0≤△1≤G/2，则作用于单个定滑轮组上的钢丝绳总载荷G＝单根钢丝绳拉力×定滑轮组滑轮片数量×2)，则允许起升机构正常工作；当两个支点载荷差超过偏差限值时即|R1-R2|≥△2(0≤△2≤G)，则报警，起升机构停止工作；
工况2：分析对应同一卷筒的两个定滑轮组载荷传感器数据并判断钢丝绳的载荷变化情况：当一组定滑轮设置一个载荷传感器时，记为R1/R2；当设置2个传感器时，则将两个传感器的全力计为R1/R2，当R1、R2相等时即|R1-R2|≤△1(0≤△1≤G)，则允许起升机构正常工作；当两个支点载荷差超过偏差限值时即|R1-R2|≥△2(0≤△2≤2G)，则报警，起升机构停止工作。
进一步的，在定滑轮组每侧各设置一个载荷传感器用于检测并判断钢丝绳载荷变化情况，每个载荷传感器将检测到的载荷信号传送至测量仪表，所述测量仪表根据传感器载荷信号进行逻辑运算，当左右两个支点的载荷(R1、R2)相等时即|R1-R2|≤△1(0≤△1≤G/2，则作用于单个定滑轮组上的钢丝绳总载荷G＝单根钢丝绳拉力×定滑轮组滑轮片数量×2)，则允许起升机构正常工作；当两个支点载荷差超过偏差限值时即|R1-R2|≥△2(0≤△2≤G)，则报警，起升机构停止工作。
进一步的，在定滑轮组每侧各设置一个载荷传感器用于检测并判断钢丝绳载荷变化情况，每个载荷传感器将检测到的载荷信号传送至PLC控制器，所述PLC控制器根据传感器载荷信号进行逻辑运算，当左右两个支点的载荷(R1、R2)相等时即|R1-R2|≤△1(0≤△1≤G/2，则作用于单个定滑轮组上的钢丝绳总载荷G＝单根钢丝绳拉力×定滑轮组滑轮片数量×2)，则允许起升机构正常工作；当两个支点载荷差超过偏差限值时即|R1-R2|≥△2(0≤△2≤G)，则报警，起升机构停止工作。
进一步的，在极端工况下，钢丝绳出现断裂，快速检出该异常状态并报警，控制起重机停止工作。
进一步的，当起升机构滑轮组为双数倍率时：除采用上述方案外，还采用在平衡臂设置行程限位器作为冗余，采用行程限位器检测平衡臂的摆动角度，当两根绳受力不均匀且超过两绳载荷允许的偏差值时，触发行程限位器，所述行程限位器控制起升结构停止工作。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种用于起升机构钢丝绳补偿装置的控制方法，该方法基于钢丝绳上的载荷值实现起升机构缠绕系统钢丝绳载荷实时、精准检测，避免由于载荷异常(超载、断绳、平衡臂偏斜等)导致起升机构失效，保护起升机构运动，提高设备安全性。对吊运载荷有称重需求的情况下，限制器补偿功能可进一步佐证称重准确性，有助于顾客精准判断设备生产效率和整体生产能力。践行新发展理念，将安全生产要求融入产品设计、使用之中。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明方法的流程图
图2为本发明方法实施例中起升机构中滑轮组示意图；
图3为本发明方法实施例中起升机构中缠绕系统示意图；
图4为本发明方法实施例中起升机构中传感器载荷示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
起升载荷通过钢丝绳缠绕系统传递，理论设计要求系统中每根钢丝绳受力相等，均衡分配起升载荷。钢丝绳受力不均时通过钢丝绳平衡装置(以下简称平衡臂)进行调节，钢丝绳载荷变化通过传感器载荷信号输出或者平衡装置摆动限位检测，系统运算输出载荷偏载信号，参与控制起升运动，实现起升机构运动保护。
如图1所示的一种用于起升机构钢丝绳补偿装置的控制方法，具体实施例如下所示：
采用载荷传感器检测同一起升机构定滑轮轴两端支点载荷的变化信号。工况1：当一套起升机构配置了1个～2个定滑轮组、每个定滑轮承载2根钢丝绳时，在每一个定滑轮组轴均设置载荷传感器；工况2：当一套起升机构配置了4个定滑轮组、每个定滑轮承载1根钢丝绳时，即一个卷筒组对应2个定滑轮组，可在每一个定滑轮组轴均设置载荷传感器，也可在每一个定滑轮组轴外侧支点设置载荷传感器；工况3：当一套起升机构配置了5个及以上数量的定滑轮组时，在每一个定滑轮组轴均设置载荷传感器。
工况1：分析同一定滑轮组两个载荷传感器数据并判断钢丝绳的载荷变化情况：当左右两个支点的载荷(R1、R2)相等时即|R1-R2|≤△1(0≤△1≤G/2，G为作用于单个定滑轮组上的钢丝绳总载荷＝单根钢丝绳拉力×定滑轮组滑轮片数量×2)，则允许起升机构正常工作；当两个支点载荷差超过偏差限值时即|R1-R2|≥△2(0≤△2≤G)，则报警，起升机构停止工作。
工况2：分析对应同一卷筒的两个定滑轮组载荷传感器数据并判断钢丝绳的载荷变化情况：当一组定滑轮设置一个载荷传感器时，记为R1/R2；当设置2个传感器时，则将两个传感器的全力计为R1/R2。当R1、R2相等时即|R1-R2|≤△1(0≤△1≤G)，则允许起升机构正常工作；当两个支点载荷差超过偏差限值时即|R1-R2|≥△2(0≤△2≤2G)，则报警，起升机构停止工作。
在定滑轮组每侧各设置一个载荷传感器数据判断钢丝绳载荷变化情况，所述每个载荷传感器将检测到的载荷信号传送至测量仪表，所述测量仪表根据传感器载荷信号进行逻辑运算，当左右两个支点的载荷(R1、R2)相等时即|R1-R2|≤△1(0≤△1≤G/2，G为作用于单个定滑轮组上的钢丝绳总载荷＝单根钢丝绳拉力×定滑轮组滑轮片数量×2)，则允许起升机构正常工作；当两个支点载荷差超过偏差限值时即|R1-R2|≥△2(0≤△2≤G)，则报警，起升机构停止工作。
在定滑轮组每侧各设置一个载荷传感器数据判断钢丝绳载荷变化情况，所述每个载荷传感器将检测到的载荷信号传送至PLC控制器，所述PLC控制器根据传感器载荷信号进行逻辑运算，当左右两个支点的载荷(R1、R2)相等时即|R1-R2|≤△1(0≤△1≤G/2，G为作用于单个定滑轮组上的钢丝绳总载荷＝单根钢丝绳拉力×定滑轮组滑轮片数量×2)，则允许起升机构正常工作；当两个支点载荷差超过偏差限值时即|R1-R2|≥△2(0≤△2≤G)，则报警，起升机构停止工作。
在极端工况下，钢丝绳出现断裂，可快速检出该异常状态并报警，控制起重机停止工作。
当起升机构滑轮组为双数倍率时：除采用上述方案外，可采用在平衡臂设置行程限位器作为冗余，采用行程限位器检测平衡臂的摆动角度，当两根绳受力不均匀且超过两绳载荷允许的偏差值时，触发行程限位器，所述行程限位器控制起升结构停止工作。
本申请公开的方法通过起重机起升机构设置补偿装置限制器进一步保证了系统稳定高效运行，提高设备安全性、可靠性，为后续产品设计指明了方向。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于起升机构钢丝绳补偿装置的控制方法，其特征在于包括：
采用载荷传感器检测同一起升机构定滑轮轴两端支点载荷的变化信号，工况1：当一套起升机构配置1-2个定滑轮组、每个定滑轮承载2根钢丝绳时，在每个定滑轮组轴均设置载荷传感器；工况2：当一套起升机构配置4个定滑轮组、每个定滑轮承载1根钢丝绳时，即一个卷筒组对应2个定滑轮组，在每个定滑轮组轴均设置载荷传感器，或在每一个定滑轮组轴外侧支点设置载荷传感器；工况3：当一套起升机构配置5个及以上定滑轮组时，在每一个定滑轮组轴均设置载荷传感器；
工况1：分析同一定滑轮组两个载荷传感器数据并判断钢丝绳的载荷变化情况：当左右两个支点的载荷(R1、R2)相等时即|R1-R2|≤△1(0≤△1≤G/2，则作用于单个定滑轮组上的钢丝绳总载荷G＝单根钢丝绳拉力×定滑轮组滑轮片数量×2)，则允许起升机构正常工作；当两个支点载荷差超过偏差限值时即|R1-R2|≥△2(0≤△2≤G)，则报警，起升机构停止工作；
工况2：分析对应同一卷筒的两个定滑轮组载荷传感器数据并判断钢丝绳的载荷变化情况：当一组定滑轮设置一个载荷传感器时，记为R1/R2；当设置2个传感器时，则将两个传感器的全力计为R1/R2，当R1、R2相等时即|R1-R2|≤△1(0≤△1≤G)，则允许起升机构正常工作；当两个支点载荷差超过偏差限值时即|R1-R2|≥△2(0≤△2≤2G)，则报警，起升机构停止工作。
2.根据权利要求1所述的一种用于起升机构钢丝绳补偿装置的控制方法，其特征在于：在定滑轮组每侧各设置一个载荷传感器用于检测并判断钢丝绳载荷变化情况，每个载荷传感器将检测到的载荷信号传送至测量仪表，所述测量仪表根据传感器载荷信号进行逻辑运算，当左右两个支点的载荷(R1、R2)相等时即|R1-R2|≤△1(0≤△1≤G/2，则作用于单个定滑轮组上的钢丝绳总载荷G＝单根钢丝绳拉力×定滑轮组滑轮片数量×2)，则允许起升机构正常工作；当两个支点载荷差超过偏差限值时即|R1-R2|≥△2(0≤△2≤G)，则报警，起升机构停止工作。
3.根据权利要求2所述的一种用于起升机构钢丝绳补偿装置的控制方法，其特征在于：在定滑轮组每侧各设置一个载荷传感器用于检测并判断钢丝绳载荷变化情况，每个载荷传感器将检测到的载荷信号传送至PLC控制器，所述PLC控制器根据传感器载荷信号进行逻辑运算，当左右两个支点的载荷(R1、R2)相等时即|R1-R2|≤△1(0≤△1≤G/2，则作用于单个定滑轮组上的钢丝绳总载荷G＝单根钢丝绳拉力×定滑轮组滑轮片数量×2)，则允许起升机构正常工作；当两个支点载荷差超过偏差限值时即|R1-R2|≥△2(0≤△2≤G)，则报警，起升机构停止工作。
4.根据权利要求1所述的一种用于起升机构钢丝绳补偿装置的控制方法，其特征在于：在极端工况下，钢丝绳出现断裂，快速检出该异常状态并报警，控制起重机停止工作。
5.根据权利要求1-4任意一项权利要求所述的一种用于起升机构钢丝绳补偿装置的控制方法，其特征在于：当起升机构滑轮组为双数倍率时：除采用上述方案外，还采用在平衡臂设置行程限位器作为冗余，采用行程限位器检测平衡臂的摆动角度，当两根绳受力不均匀且超过两绳载荷允许的偏差值时，触发行程限位器，所述行程限位器控制起升结构停止工作。
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