CN116946874B - 一种海工吊止荡装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海工吊止荡装置及方法,包括多个止荡单元以及控制模块,所述控制模块控制止荡单元,由止荡单元完成调节和牵引钢缆;通过将控制器设置成在重物首次吊运处于静止状态时,以获得拉力方向关系式以及拉力大小关系式,之后基于关系参数以及设定钢缆张力定值的平衡关系信息的基准参照,在重物移动时,根据基准参数获得移动状态下重物平衡的参数标准,从而完成控制模块对止荡单元调节钢缆的方案,进而实现多个止荡单元对重物实现快速平衡调节。

Description

一种海工吊止荡装置及方法
技术领域
本发明涉及海上作业止荡设备技术领域,特别涉及一种海工吊止荡装置及方法。
背景技术
海工吊为一种安装于船舶的大型吊机。
在海上吊装作业时,由于浪涌的影响和海工吊及重物的移动造成的船舶重心的偏移,船舶摇摆幅度较大,重物也随之摇摆。在此情况下,人力操作止荡难度较大,危险系数高。
发明内容
本发明的目的是提供一种海工吊止荡装置及方法,具体用于提供一种替代人工进行止荡的方案,实现安全化操作。
为了达到上述目的,本发明的第一方面,提供:
一种海工吊止荡装置,用于对起重机吊设的重物止荡,其特征在于,包括:
多个止荡单元,所述止荡单元用于通过钢缆牵引重物以及调节钢缆的缆长;
控制模块,所述控制模块与多个止荡单元电连接,所述控制模块用于控制止荡单元调节钢缆;
其中,所述控制模块用于在重物被首次吊运处于静止状态时控制止荡单元驱动止荡单元调节钢缆的缆长使钢缆处于绷紧状态,并且根据此时各个止荡单元以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,计算获得各个止荡单元所对应的钢缆与重物之间的拉力方向关系式以及拉力大小关系式,以及根据各个止荡单元对应钢缆的拉力大小数据而设定钢缆张力定值;
所述控制模块还用于在重物被吊运处于抬升或移动状态时,实时获取各个止荡单元以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,并结合在重物被首次吊运处于静止状态时的拉力方向关系式、拉力大小关系式和钢缆张力定值,计算获得各个止荡单元所对应的钢缆以及重物之间的拉力方向数据和拉力大小数据,各个止荡单元根据拉力方向数据和拉力大小数据调节钢缆。
与现有技术相比,本申请的一种海工吊止荡装置,包括多个止荡单元以及控制模块,所述控制模块控制止荡单元,由止荡单元完成调节和牵引钢缆;通过将控制器设置成在重物首次吊运处于静止状态时,以获得拉力方向关系式以及拉力大小关系式,之后基于关系参数以及设定钢缆张力定值的平衡关系信息的基准参照,在重物移动时,根据基准参数获得移动状态下重物平衡的参数标准,从而完成控制模块对止荡单元调节钢缆的方案,进而实现多个止荡单元对重物实现快速平衡调节。
进一步的,所述检测数据包括各个止荡单元的坐标、重物的坐标、钢缆的缆长以及钢缆的受力大小。
进一步的,所述重物的移动范围位于在由多个止荡单元依次连线所围成的映射范围内。
进一步的,所述止荡单元至少设有三个。
进一步的,所述控制模块还用于在重物被吊运处于抬升或移动状态时采用在预设时间周期内判断各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力方向数据与各个止荡单元与钢缆的拉力方向当前数据的一致关系,以及判断计算得到的各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力大小数据与当前的各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力大小数据的大小关系。
进一步的,所述控制模块还用于在重物被首次吊运处于静止状态时,将提供拉力最大的止荡单元所对应钢缆的张力值设定为恒定值。
进一步的,所述控制模块包括:
坐标系设置单元,所述坐标系设置单元用于建立以起重机的位置为原点的坐标系;
坐标获取单元,所述坐标获取单元用于根据坐标系获取各个止荡单元的坐标以及重物的坐标;
第一参数获取单元,所述第一参数获取单元用于在重物被首次吊运处于静止状态时获取各个止荡单元以及对应连接的钢缆和重物的检测数据;
第一计算单元,所述第一计算单元用于根据在重物被首次吊运处于静止状态时获取各个止荡单元以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,计算获得各个止荡单元所对应的钢缆与重物之间的拉力方向关系式以及拉力大小关系式,以及根据各个止荡单元对应钢缆的拉力大小数据计算并设定钢缆张力定值;
第二参数获取单元,所述第二参数获取单元用于在重物被吊运处于抬升或移动状态时,实时获取各个止荡单元以及对应连接的钢缆和重物的检测数据;
第二计算单元,所述第二计算单元用于根据在重物被吊运处于抬升或移动状态时,实时获取各个止荡单元以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,并结合在重物被首次吊运处于静止状态时的拉力方向关系式以及拉力大小关系式和钢缆张力定值,计算获得各个止荡单元所对应的钢缆以及重物之间的拉力方向数据和拉力大小数据;
参数判断单元,所述参数判断单元用于在重物被吊运处于抬升或移动状态时采用在预设时间周期内判断各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力方向数据与各个止荡单元与钢缆的拉力方向当前数据的一致关系,以及判断计算得到的各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力大小数据与当前的各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力大小数据的大小关系;
止荡调节单元,所述止荡调节单元用于根据拉力方向数据和拉力大小数据调节钢缆。
进一步的,所述止荡单元包括:
铜球阀,用于接入外部油箱和释放液压油;
过滤单元,所述过滤单元与铜球阀管路连接,所述过滤单元用于对液压油过滤;
轴向柱塞泵,所述轴向柱塞泵与过滤单元管路连接,所述轴向柱塞泵用于将电机机械能转换位液压能;
电机,所述电机为轴向柱塞泵提供动力,用于驱动轴向柱塞泵;
比例换向单元,所述比例换向单元与轴向柱塞泵通过挠性接头连接,用于对止荡单元收放方向和速度调控。
作为本申请的第二方面,提供一种海工吊止荡方法,包括如下步骤:
S1、建立以起重机的位置为原点的坐标系;
S2、获取以坐标系为基准且在重物被首次吊运处于静止状态时的各个止荡单元以及对应的钢缆和重物的检测数据,其中检测数据指示有止荡单元的坐标、重物的坐标、钢缆的缆长以及钢缆的受力大小;
S3、在重物被首次吊运处于静止状态时,获取各个止荡单元以及对应的钢缆和重物的检测数据获取各个止荡单元所对应的钢缆与重物之间的拉力方向关系式以及拉力大小关系式;
S4、在重物被吊运处于抬升或移动状态时,实时获取各个止荡单元以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,并结合在重物被首次吊运处于静止状态时的拉力方向关系式以及拉力大小关系式和钢缆张力定值,计算获得各个止荡单元所对应的钢缆以及重物之间的拉力方向数据和拉力大小数据;
S5、控制各个止荡单元根据拉力方向数据和拉力大小数据调节钢缆。
进一步的,在步骤S5之前还包括:
判断在重物被吊运处于抬升或移动状态时采用在预设时间周期内判断各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力方向数据与各个止荡单元与钢缆的拉力方向当前数据的一致关系,以及判断计算得到的各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力大小数据与当前的各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力大小数据的大小关系。
为了更好地理解和实施,下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本实施例中的一种海工吊止荡装置应用在船舶上的结构示意图;
图2是本实施例中的一种海工吊止荡装置中示出控制模块的结构框图;
图3是本实施例中的一种海工吊止荡装置中示出止荡单元的结构原理图;
图4是本实施例中的一种海工吊止荡方法的流程图。
具体实施方式
为了更好地阐述本发明,下面参照附图对本发明作进一步的详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请实施例保护的范围。
在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在海上吊装作业时,由于浪涌的影响和海工吊及重物的移动造成的船舶重心的偏移,船舶摇摆幅度较大,重物也随之摇摆。在此情况下,人力操作止荡难度较大,危险系数高。
因此,本申请的目的在于提供一种能够实现重物在移动中保持平衡的方案。
基于此,提供了一种基于本方案的优选实施例。
作为本实施例中的第一方面,如图1所示,一种海工吊止荡装置,用于对起重机1吊设的重物止荡,其特征在于,包括:
多个止荡单元2,所述止荡单元2用于通过钢缆牵引重物以及调节钢缆的缆长;
控制模块3,所述控制模块3与多个止荡单元2电连接,所述控制模块3用于控制止荡单元2调节钢缆;
其中,所述控制模块3用于在重物被首次吊运处于静止状态时控制止荡单元2驱动止荡单元2调节钢缆的缆长使钢缆处于绷紧状态,并且根据此时各个止荡单元2以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,计算获得各个止荡单元2所对应的钢缆与重物之间的拉力方向关系式以及拉力大小关系式,以及根据各个止荡单元2对应钢缆的拉力大小数据而设定钢缆张力定值;
所述控制模块3还用于在重物被吊运处于抬升或移动状态时,实时获取各个止荡单元2以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,并结合在重物被首次吊运处于静止状态时的拉力方向关系式以及拉力大小关系式和钢缆张力定值,计算获得各个止荡单元2与对应的钢缆以及重物之间的拉力方向数据和拉力大小数据,各个止荡单元2根据拉力方向数据和拉力大小数据调节钢缆。
与现有技术相比,本申请的一种海工吊止荡装置,包括多个止荡单元2以及控制模块3,所述控制模块3控制止荡单元2,由止荡单元2完成调节和牵引钢缆;通过将控制器设置成在重物首次吊运处于静止状态时,以获得拉力方向关系式以及拉力大小关系式,之后基于关系参数以及设定钢缆张力定值的平衡关系信息的基准参照,在重物移动时,根据基准参数获得移动状态下重物平衡的参数标准,从而完成控制模块3对止荡单元2调节钢缆的方案,进而实现多个止荡单元2对重物实现快速平衡调节。
首先在本实施例中,需要理解的是,钢缆的拉力不等于钢缆的张力,钢缆的张力是基于钢缆内部各个部分之间的作用力,钢缆的拉力为外界作用力使钢缆产生形变的力。
在本实施例中,所述止荡单元2至少设有三个,其目的在于实现止荡单元2对重物的牵引方向处于平面内,进行实现所述重物被牵引的移动范围处于平面内。
实际上,止荡单元2的设置数量可以是三个、四个、五个等等,止荡单元2的设置数量的区别在于对重物增加了一个不同方向的牵引,实现重物在移动时平稳性提高。
另外,重物的移动范围被限制在由多个止荡单元2依次连线所围成的映射范围内,从中可以理解的是,当重物的移动范围处于多个止荡单元2依次连线所围成的映射范围外时,重物受到止荡单元2的拉力牵引方向处于同侧,此时重物是不能够实现平衡的,因此,多个止荡单元2的设置位置另一方面确定了重物的可移动范围。
优选的,在本实施例中,所述止荡单元2设置有4个。
以设置4个止荡单元2为例,如图1所示,个止荡单元2任一布置在起重机1的周围,4个止荡单元2之间的连线呈四边形,且两两止荡单元2连线之间的夹角为钝角。
在本实施例中,基于对控制模块3的设置。
第一步,由于重物在移动受力时,止荡单元2随之需要调节钢缆,其中调节钢缆指示为回收或释放钢缆,因此需要对重物平衡状态的参照,进而将控制模块3设置为用于采用在重物被首次吊运处于静止状态时控制止荡单元2驱动止荡单元2回收或释放钢缆使钢缆处于绷紧状态,并且根据此时各个止荡单元2以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,计算获得各个止荡单元2所对应的钢缆与重物之间的拉力方向关系式以及拉力大小关系式,以及根据各个止荡单元2对应钢缆的拉力大小数据而设定钢缆张力定值。
其中检测数据包括止荡单元2的坐标、重物的坐标、钢缆的缆长以及钢缆的受力大小。
具体的,在本实施例中,建立以起重机1为原点的坐标系,即起重机1底部为坐标原点(0,0,0),基于坐标原点(0,0,0)建立地图坐标系,进而获得各个止荡单元2的坐标,具体为:
第一止荡单元的坐标为(A1,A2,A3);
第二止荡单元的坐标为(B1,B2,B3);
第三止荡单元的坐标为(C1,C2,C3);
第四止荡单元的坐标为(D3,D2,D3);
重物的坐标根据吊机承重柱相对角度和高度、起重机1的放出的缆绳缆长吊臂的折角和长度等可直观获取的参数进行计算获得,为(E1,E2,E3);
以第一止荡单元的坐标与重物的坐标计算获得第一止荡单元与重物之间的拉力方向关系式,同样的道理,第二止荡单元、第三止荡单元、第四止荡单元的坐标分别与重物的坐标计算获得对应的拉力方向关系式,例如,以第一止荡单元的坐标与重物坐标获得的拉力方向关系式中,第一止荡单元所提供的拉力方向为第一止荡单元的坐标位置指向重物的坐标的方向,由第一止荡单元的坐标和重物坐标可以获得该方向相对于坐标系中的X轴、Y轴和Z轴两两组合所构成的三个平面的角度,用以指示第一止荡单元通过对应的钢缆施加在重物上的力的方向;
由此结合全部的拉力方向关系式而组成了仅包含各个止荡单元的坐标和重物的坐标的拉力方向关系式的集合,具体是指示拉力方向的代数式集合,在重物移动时,在本实施例中,以起重机为原点建立坐标系,各个止荡单元相对于起重机位置固定,为恒定值,拉力方向的代数式集合中变化的也仅有重物的坐标,而重物的坐标可由检测所得,如采用雷达坐标定位等,无论重物的坐标具体数值如何变化,结合各个止荡单元对应获得拉力方向关系式代入具体的重物坐标即可获得指示钢缆方向拉力方向数据,由上可以实现拉力方向数据的快速获得。
同时,根据各个止荡单元2所对应的钢缆的长度以及拉力大小,以拉力最大的止荡单元2对应的钢缆的张力为基准,即若拉力大小为F,钢缆的长度为M,则获得的钢缆的单位长度的张力为F/M,即单位长度的钢缆的张力为F/M,此为该重物被吊运钢缆张力的设定值。
选择在重物处于静止状态下提供最大拉力止荡单元2作为参考的因素为提供最大拉力的止荡单元2对应的钢缆受到的拉力大使钢缆尽可能的绷紧,且取值基数较大,所求取的单位长度的张力数值具备参考性。
根据计算,止荡单元2处于平衡状态时,止荡单元2牵引重物使对应的钢缆始终处于绷紧状态,若要保持重物处于平衡状态,则需满足各个止荡单元2所对应的钢缆的张力满足即第一止荡单元、第二止荡单元、第三止荡单元和第四止荡单元所提供的拉力之和为0(0为矢量),事实上是第一止荡单元、第二止荡单元、第三止荡单元和第四止荡单元所提供的水平方向上的拉力的分力之和大小为0,根据前述中的拉力方向关系式的分析,各个止荡单元对重物所提供的拉力或施加在对应的钢缆上的拉力角度可以获得,结合拉力角度以及设定的钢缆张力定值,即可知悉,重物无论如何移动,4个止荡单元所提供的拉力大小满足钢缆长度与钢缆张力定值之积时,按照当前的止荡单元当前所提供的拉力方向,此时重物处于平衡状态,具体的,第一止荡单元、第二止荡单元、第三止荡单元和第四止荡单元所对应的钢缆的缆长为i,j,k,m,在重物处于平衡状态时,满足,第一止荡单元的拉力大小为i F/M,第二止荡单元的拉力大小为jF/M,第三止荡单元的拉力大小为kF/M,第四止荡单元的拉力大小为kF/M,此状态下重物保持平衡。
结合上述参数,从而实现计算获得拉力方向关系式以及拉力大小关系式效率化,利于实现快速平衡重物。
第二步,在重物被移动时,各个止荡单元2需要维持重物平衡时,钢缆的拉力是会改变的,但是设定的钢缆的张力是维持不变的,结合上述,重物处于平衡状态时各个钢缆应处于绷紧的状态,因此此时重物要维持平衡需要有钢缆张力的存在,由此,所述控制模块3还用于在重物被吊运处于抬升或移动状态时,实时获取各个止荡单元2以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,并结合在重物被首次吊运处于静止状态时的拉力方向关系式以及拉力大小关系式和钢缆张力定值,计算获得各个止荡单元2所对应的钢缆以及重物之间的拉力方向数据和拉力大小数据,各个止荡单元2根据拉力方向数据和拉力大小数据通过所对应的钢缆牵引重物。
结合前述,在重物移动时,实时获取重物的坐标和止荡单元2的坐标,结合拉力方向关系式即可实时获取当前止荡单元2需要提供的拉力方向参数指示的拉力方向;以及在重物移动时,实时获取各个止荡单元2对应的钢缆的缆长,结合单位长度的钢缆张力定值而获取止荡单元2在此时需提供的拉力大小参数中指示的拉力大小。
在重物被吊运处于抬升或移动状态时判断各个止荡单元2对应连接的钢缆的拉力方向数据与各个止荡单元2与钢缆的拉力方向当前数据的一致关系,以及判断计算得到的各个止荡单元2对应连接的钢缆的拉力大小数据与当前的各个止荡单元2对应连接的钢缆的拉力大小数据的大小关系,该判断步骤用于提供一判断方式用以实现对止荡单元2调整的通知,由止荡单元2对重物完成平衡调节。
另外,在重物被吊运处于抬升或移动状态时采用在预设时间周期内判断各个止荡单元2对应连接的钢缆的拉力方向数据与各个止荡单元2与钢缆的拉力方向当前数据的一致关系,以及判断计算得到的各个止荡单元2对应连接的钢缆的拉力大小数据与当前的各个止荡单元2对应连接的钢缆的拉力大小数据的大小关系。
用以实现对重物在移动时的实时调整,使重物即使在移动的过程中也能时刻保持平衡。
在本实施例中,预设时间周期根据设备的硬件反应效率确定,优选的,预设时间周期为2s。
在本实施例中,如图2所示,所述控制模块3包括:
坐标系设置单元41,所述坐标系设置单元41用于建立以起重机1为原点的坐标系;
坐标获取单元42,所述坐标获取单元用于根据坐标系获取各个止荡单元2的坐标以及重物的坐标;
第一参数获取单元431,所述第一参数获取单元431用于在重物被首次吊运处于静止状态时获取各个止荡单元2以及对应连接的钢缆和重物的检测数据;
第一计算单元432,所述第一计算单元432用于根据在重物被首次吊运处于静止状态时获取各个止荡单元2以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,计算获得各个止荡单元2所对应的钢缆与重物之间的拉力方向关系式以及拉力大小关系式,以及根据各个止荡单元2对应钢缆的拉力大小数据计算并设定钢缆张力定值;
第二参数获取单元441,所述第二参数获取单元441用于在重物被吊运处于抬升或移动状态时,实时获取各个止荡单元2以及对应连接的钢缆和重物的检测数据;
第二计算单元442,所述第二计算单元442用于根据在重物被吊运处于抬升或移动状态时,实时获取各个止荡单元2以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,并结合在重物被首次吊运处于静止状态时的拉力方向关系式以及拉力大小关系式和钢缆张力定值,计算获得各个止荡单元2与对应的钢缆以及重物之间的拉力方向数据和拉力大小数据;
参数判断单元45,所述参数判断单元45用于在重物被吊运处于抬升或移动状态时采用在预设时间周期内判断各个止荡单元2对应连接的钢缆的拉力方向数据与各个止荡单元2与钢缆的拉力方向当前数据的一致关系,以及判断计算得到的各个止荡单元2对应连接的钢缆的拉力大小数据与当前的各个止荡单元2对应连接的钢缆的拉力大小数据的大小关系;
止荡调节单元46,所述止荡调节单元46用于根据拉力方向数据和拉力大小数据调节重物。
在实务操作中,在控制模块3中包括多个控制芯片,一个控制芯片实现一个或多个单元的功能。
在本实施例中,如图3所示,所述止荡单元2包括:
铜球阀31,用于接入外部油箱和释放液压油;
过滤单元32,所述过滤单元与铜球阀管路连接,所述过滤单元用于对液压油过滤;
轴向柱塞泵33,所述轴向柱塞泵与过滤单元管路连接,所述轴向柱塞泵用于将电机机械能转换位液压能;
电机34,所述电机为轴向柱塞泵提供动力,用于驱动轴向柱塞泵;
比例换向单元35,所述比例换向单元与轴向柱塞泵通过挠性接头连接,用于对止荡装置36收放方向和速度调控。
作为本申请的第二方面,如图4所示,提供一种海工吊止荡方法,包括如下步骤:
S1、建立以起重机的位置为原点的坐标系;
S2、获取以坐标系为基准且在重物被首次吊运处于静止状态时的各个止荡单元以及对应的钢缆和重物的检测数据,其中检测数据指示有止荡单元的坐标、重物的坐标、钢缆的缆长以及钢缆的受力大小;
S3、在重物被首次吊运处于静止状态时,获取各个止荡单元以及对应的钢缆和重物的检测数据获取各个止荡单元所对应的钢缆与重物之间的拉力方向关系式以及拉力大小关系式;
S4、在重物被吊运处于抬升或移动状态时,实时获取各个止荡单元以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,并结合在重物被首次吊运处于静止状态时的拉力方向关系式以及拉力大小关系式和钢缆张力定值,计算获得各个止荡单元所对应的钢缆以及重物之间的拉力方向数据和拉力大小数据;
S5、控制各个止荡单元根据拉力方向数据和拉力大小数据调节对应钢缆。
进一步的,在步骤S5之前还包括:
S41、判断在重物被吊运处于抬升或移动状态时采用在预设时间周期内判断各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力方向数据与各个止荡单元与钢缆的拉力方向当前数据的一致关系,以及判断计算得到的各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力大小数据与当前的各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力大小数据的大小关系。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种海工吊止荡装置,用于对起重机吊设的重物止荡,其特征在于,包括:
多个止荡单元,所述止荡单元用于通过钢缆牵引重物以及调节钢缆的缆长;
控制模块,所述控制模块与多个止荡单元电连接,所述控制模块用于控制止荡单元调节钢缆;
其中,所述控制模块用于在重物被首次吊运处于静止状态时控制止荡单元驱动止荡单元调节钢缆的缆长使钢缆处于绷紧状态,并且根据此时各个止荡单元以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,获得各个止荡单元所对应的钢缆与重物之间的拉力方向关系式以及拉力大小关系式,以及根据各个止荡单元对应钢缆的拉力大小而设定钢缆张力定值;
所述控制模块还用于在重物被吊运处于抬升或移动状态时,实时获取各个止荡单元以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,并结合在重物被首次吊运处于静止状态时的拉力方向关系式、拉力大小关系式和钢缆张力定值,计算获得各个止荡单元所对应的钢缆以及重物之间的拉力方向数据和拉力大小数据,各个止荡单元根据拉力方向数据和拉力大小数据调节钢缆;
所述控制模块包括:
坐标系设置单元,所述坐标系设置单元用于建立以起重机的位置为原点的坐标系;
坐标获取单元,所述坐标获取单元用于根据坐标系获取各个止荡单元的坐标以及重物的坐标;
第一参数获取单元,所述第一参数获取单元用于在重物被首次吊运处于静止状态时获取各个止荡单元以及对应连接的钢缆和重物的检测数据;
第一计算单元,所述第一计算单元用于根据在重物被首次吊运处于静止状态时获取各个止荡单元以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,计算获得各个止荡单元所对应的钢缆与重物之间的拉力方向关系式以及拉力大小关系式,以及根据各个止荡单元对应钢缆的拉力大小数据计算并设定钢缆张力定值;
第二参数获取单元,所述第二参数获取单元用于在重物被吊运处于抬升或移动状态时,实时获取各个止荡单元以及对应连接的钢缆和重物的检测数据;
第二计算单元,所述第二计算单元用于根据在重物被吊运处于抬升或移动状态时,实时获取各个止荡单元以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,并结合在重物被首次吊运处于静止状态时的拉力方向关系式以及拉力大小关系式和钢缆张力定值,计算获得各个止荡单元所对应的钢缆以及重物之间的拉力方向数据和拉力大小数据;
参数判断单元,所述参数判断单元用于在重物被吊运处于抬升或移动状态时采用在预设时间周期内判断各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力方向数据与各个止荡单元与钢缆的拉力方向当前数据的一致关系,以及判断计算得到的各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力大小数据与当前的各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力大小数据的大小关系;
止荡调节单元,所述止荡调节单元用于根据拉力方向数据和拉力大小数据调节钢缆。
2.根据权利要求1所述的海工吊止荡装置,其特征在于:
所述检测数据包括各个止荡单元的坐标、重物的坐标、钢缆的缆长以及钢缆的受力大小。
3.根据权利要求1所述的海工吊止荡装置,其特征在于:
所述重物的移动范围位于在由多个止荡单元依次连线所围成的映射范围内。
4.根据权利要求3所述的海工吊止荡装置,其特征在于:
所述止荡单元至少设有三个。
5.根据权利要求1所述的海工吊止荡装置,其特征在于:
所述控制模块还用于在重物被吊运处于抬升或移动状态时采用在预设时间周期内判断各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力方向数据与各个止荡单元与钢缆的拉力方向当前数据的一致关系,以及判断计算得到的各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力大小数据与当前的各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力大小数据的大小关系。
6.根据权利要求1所述的海工吊止荡装置,其特征在于:
所述控制模块还用于在重物被首次吊运处于静止状态时,将提供拉力最大的止荡单元所对应钢缆的张力值设定为恒定值。
7.根据权利要求1所述的海工吊止荡装置,其特征在于,所述止荡单元包括:
铜球阀,用于接入外部油箱和释放液压油;
过滤单元,所述过滤单元与铜球阀管路连接,所述过滤单元用于对液压油过滤;轴向柱塞泵,所述轴向柱塞泵与过滤单元管路连接,所述轴向柱塞泵用于将电机机械能转换为液压能;
电机,所述电机为轴向柱塞泵提供动力,用于驱动轴向柱塞泵;
比例换向单元,所述比例换向单元与轴向柱塞泵通过挠性接头连接,用于对止荡装置收放方向和速度调控。
8.一种海工吊止荡方法,其特征在于,利用权利要求1所述的海工吊止荡装置实施,包括如下步骤:
S1、建立以起重机的位置为原点的坐标系;
S2、获取以坐标系为基准且在重物被首次吊运处于静止状态时的各个止荡单元以及对应的钢缆和重物的检测数据,其中检测数据指示有止荡单元的坐标、重物的坐标、钢缆的缆长以及钢缆的受力大小;
S3、在重物被首次吊运处于静止状态时,获取各个止荡单元以及对应的钢缆和重物的检测数据获取各个止荡单元所对应的钢缆与重物之间的拉力方向关系式以及拉力大小关系式;
S4、在重物被吊运处于抬升或移动状态时,实时获取各个止荡单元以及对应连接的钢缆和重物的检测数据,并结合在重物被首次吊运处于静止状态时的拉力方向关系式以及拉力大小关系式和钢缆张力定值,计算获得各个止荡单元所对应的钢缆以及重物之间的拉力方向数据和拉力大小数据;
S5、控制各个止荡单元根据拉力方向数据和拉力大小数据调节钢缆。
9.根据权利要求8所述的海工吊止荡方法,其特征在于,在步骤S5之前还包括:
判断在重物被吊运处于抬升或移动状态时采用在预设时间周期内判断各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力方向数据与各个止荡单元与钢缆的拉力方向当前数据的一致关系,以及判断计算得到的各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力大小数据与当前的各个止荡单元对应连接的钢缆的拉力大小数据的大小关系。
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