CN205012396U - 连续墙液压抓斗双卷扬系统同步控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续墙液压抓斗双卷扬系统同步控制装置，包括卷筒Ⅰ、Ⅱ（1、3）、变量马达Ⅰ、Ⅱ（2、4）、钢丝绳Ⅰ、Ⅱ（5、6）、销轴传感器Ⅰ、Ⅱ（8、10）及PID控制器；钢丝绳Ⅰ、Ⅱ（5、6）分别围着卷筒Ⅰ、Ⅱ（1、3）绕行，再分别围着安装有销轴传感器Ⅰ、Ⅱ（8、10）的滑轮Ⅰ、Ⅱ（7、9）绕行，最后与抓斗体（12）连接；所述的销轴传感器Ⅰ、Ⅱ（8、10）分别与PID控制器电连接，PID控制器分别电连接变量马达Ⅰ、Ⅱ（2、4）。根据钢丝绳Ⅰ、Ⅱ（5、6）的实际拉力来调整卷扬机的变量马达Ⅰ、Ⅱ（2、4）的转速，从而调整钢丝绳Ⅰ、Ⅱ（5、6）的受力，保证双卷扬同步动作。

Description

连续墙液压抓斗双卷扬系统同步控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种工程机械的同步控制装置，尤其涉及一种实现连续墙液压抓斗双卷扬系统同步控制的装置。

背景技术

连续墙液压抓斗是一种集机械、电气、液压、控制、测量等多学科技术于一体的技术密集型工程施工装备。它具有施工快速，成墙效率高、成墙精度高，对周边环境影响小，人员劳动强度小，操作方便，低能耗等优点，适用于地铁车站、地下厂房、地下车库、地下通道、地下变电站、高层建筑地下室等深基坑工程及围护结构，尤其适用于在城市密集建筑群区域中进行深基坑施工，还可用于防渗墙和构筑地下深基础施工。

如图1所示，现有的双卷扬连续墙抓斗主要由专用底盘、双主卷扬、液压胶管卷盘、电缆卷筒、变幅机构、臂架、猫头架、扁担梁、抓斗等部件组成。双卷扬的采用，可使抓斗在斗宽、斗重和斗容上都得到较大幅度的提升，从而提升整机的工作性能。但是这一结构的应用，不仅在力学性能上对起升臂架、卷筒、机身等刚性结构提出了更高的要求，而且在控制上也比单卷扬系统多出了许多新问题，最为突出的是对两根钢丝绳同步运动的控制。

目前，连续墙液压抓斗双卷扬系统同步控制的实现，大都由编码器安装在卷扬机卷筒的轴端支撑上，通过齿轮啮合，从而实现检测卷扬机的转动角度，并通过控制电路实现连续墙液压抓斗双卷扬系统同步控制的功能。但是，这种方法需要在卷筒轴端支撑上安装编码器检测装置，同时需要考虑轴端支撑和编码器的同轴度，还有卷筒的均匀一致性问题。另外，连续墙液压抓斗的钢丝绳还存在松紧、打滑、咬绳等问题。如此，不但使连续墙液压抓斗双卷扬系统同步控制系统结构复杂、性能可靠性变差，还大大提高了制造成本。

发明内容

针对上述现存的技术问题，本实用新型提供一种连续墙液压抓斗双卷扬系统同步控制装置，以解决现有同步控制功能结构复杂、性能可靠性差、制造成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种连续墙液压抓斗双卷扬系统同步控制装置，包括卷筒Ⅰ、卷筒Ⅱ、变量马达Ⅰ、变量马达Ⅱ、钢丝绳Ⅰ、钢丝绳Ⅱ、销轴传感器Ⅰ、销轴传感器Ⅱ以及PID控制器。

在机械结构方面：所述的变量马达I和变量马达II分别安装在卷筒I和卷筒II上。所述的滑轮I和滑轮II分别通过销轴传感器Ⅰ、销轴传感器Ⅱ安装在滑轮架上。所述的钢丝绳Ⅰ、钢丝绳Ⅱ分别围着卷筒Ⅰ、卷筒Ⅱ绕行，再分别围着滑轮Ⅰ、滑轮Ⅱ绕行，最后与抓斗体连接。

在控制电路方面：所述的销轴传感器Ⅰ、销轴传感器Ⅱ分别与PID控制器电连接，用于检测钢丝绳Ⅰ、钢丝绳Ⅱ的拉力；所述的PID控制器分别电连接变量马达Ⅰ、变量马达Ⅱ。

由于采用了上述方案，销轴传感器Ⅰ、销轴传感器Ⅱ的信号进入PID控制器，PID控制器根据销轴传感器Ⅰ、销轴传感器Ⅱ的信号比较差值，做出控制卷扬机的变量马达Ⅰ、变量马达Ⅱ的转速，进而调整钢丝绳Ⅰ、钢丝绳Ⅱ的受力，保证连续墙液压抓斗双卷扬同步动作。

进一步，所述的卷筒I和卷筒II安装在液压抓斗车身上。

进一步，所述的PID控制器采用TTC60型控制器。

综上所述，本实用新型具有如下优点：1、结构简单，安装方便；2、性能可靠，减少了故障点；3、能够方便而准确的实现连续墙液压抓斗双卷扬系统同步控制功能，可广泛应用于各种连续墙液压抓斗双卷扬系统。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型双卷扬系统同步控制原理图；

图3是使用本实用新型的双卷扬连续墙抓斗的结构图；

图4是图3中A处的放大图。

图中：1、卷筒Ⅰ，2、变量马达Ⅰ，3、卷筒Ⅱ，4、变量马达Ⅱ，5、钢丝绳Ⅰ，6、钢丝绳Ⅱ，7、滑轮Ⅰ，8、销轴传感器Ⅰ，9、滑轮Ⅱ，10、销轴传感器Ⅱ，11、滑轮架，12、抓斗体，13、液压抓斗车身。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型包括卷筒Ⅰ1、卷筒Ⅱ3、变量马达Ⅰ2、变量马达Ⅱ4、钢丝绳Ⅰ5、钢丝绳Ⅱ6、销轴传感器Ⅰ8、销轴传感器Ⅱ10以及PID控制器。

如图1所示，卷筒I1和卷筒II3安装在液压抓斗车身13上，变量马达I2和变量马达II4分别安装在卷筒I1和卷筒II3上，滑轮I7和滑轮II9分别通过销轴传感器Ⅰ8、销轴传感器Ⅱ10安装在原有的滑轮架11上。钢丝绳Ⅰ5、钢丝绳Ⅱ6分别围着卷筒Ⅰ1、卷筒Ⅱ3绕行之外，还分别围着滑轮Ⅰ7、滑轮Ⅱ9绕行，继而与抓斗体12连接。并利用销轴传感器Ⅰ8、销轴传感器Ⅱ10来检测钢丝绳Ⅰ5、钢丝绳Ⅱ6的拉力。

如图2所示，销轴传感器Ⅰ8、销轴传感器Ⅱ10分别安装在连接抓斗体12的滑轮Ⅰ7、滑轮Ⅱ9上，并分别与PID控制器电连接，PID控制器再分别电连接变量马达Ⅰ2、变量马达Ⅱ4，从而根据钢丝绳Ⅰ5、钢丝绳Ⅱ6的实际拉力来调整卷扬机的变量马达Ⅰ2、变量马达Ⅱ4的转速，从而调整钢丝绳Ⅰ5、钢丝绳Ⅱ6的受力，保证双卷扬同步动作。

实施时的安装位置如图3和图4所示，可采用TTC60控制器，配备CoDeSys软件编程，力士乐液压马达，以及杰曼销轴传感器。

举例来说，当销轴传感器Ⅰ8、销轴传感器Ⅱ10传输到PID控制器的检测信号差值很小时，PID控制器对卷扬机的变量马达Ⅰ2、变量马达Ⅱ4不做控制。当销轴传感器Ⅰ8、销轴传感器Ⅱ10之间的信号差值超过35时，PID控制器对卷扬机的变量马达Ⅰ2、变量马达Ⅱ4做出控制调整，直至达到销轴传感器Ⅰ8、销轴传感器Ⅱ10之间的信号差值在0-30的范围内，达到连续墙液压抓斗双卷扬系统同步控制。为了满足实际工况的需求，两个传感器之间的信号差值范围可再做调整。

本同步控制装置使用了价位较低的电气系统的元器件，结构简单，并节约了制造成本，降低了故障点，提高了整车的性能。

Claims (3)

1.一种连续墙液压抓斗双卷扬系统同步控制装置，其特征在于，包括卷筒Ⅰ（1）、卷筒Ⅱ（3）、变量马达Ⅰ（2）、变量马达Ⅱ（4）、钢丝绳Ⅰ（5）、钢丝绳Ⅱ（6）、销轴传感器Ⅰ（8）、销轴传感器Ⅱ（10）以及PID控制器；

所述的变量马达I（2）和变量马达II（4）分别安装在卷筒I（1）和卷筒II（3）上；滑轮I（7）和滑轮II（9）分别通过销轴传感器Ⅰ（8）、销轴传感器Ⅱ（10）安装在滑轮架（11）上；所述的钢丝绳Ⅰ（5）、钢丝绳Ⅱ（6）分别围着卷筒Ⅰ（1）、卷筒Ⅱ（3）绕行，再分别围着滑轮Ⅰ（7）、滑轮Ⅱ（9）绕行，最后与抓斗体（12）连接；

所述的销轴传感器Ⅰ（8）、销轴传感器Ⅱ（10）分别与PID控制器电连接，用于检测钢丝绳Ⅰ（5）、钢丝绳Ⅱ（6）的拉力；所述的PID控制器分别电连接变量马达Ⅰ（2）、变量马达Ⅱ（4）。

2.根据权利要求1所述的一种连续墙液压抓斗双卷扬系统同步控制装置，其特征在于，所述的卷筒I（1）和卷筒II（3）安装在液压抓斗车身（13）上。

3.根据权利要求1或2所述的一种连续墙液压抓斗双卷扬系统同步控制装置，其特征在于，所述的PID控制器采用TTC60型控制器。