CN205099211U - 一种起重机防摇装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及起重机领域，具体涉及一种起重机防摇装置，包括用来调节力矩电机输出力矩大小和方向的电控制箱、至少四台带卷筒的力矩电机和至少四根钢丝绳；所述电控制箱内设有为力矩电机提供不同供电电压的调压控制器，调压控制器与力矩电机电连接，电控制箱安装在起重机的大车平台上或小车平台上或电气室内；所述力矩电机对称设置在起重机的小车平台上；所述钢丝绳一端固定在吊具上，另一端固定在卷筒上，力矩电机的输出力矩通过动态补偿钢丝绳的张力来平衡吊具晃动。本实用新型提供的一种起重机防摇装置，结构简单，可提高设备效率，保证了操作人员和设备安全。

Description

一种起重机防摇装置

技术领域

本实用新型涉及起重机领域，具体涉及一种起重机防摇装置。

背景技术

起重机的吊具在运行过程中，由于吊装物的惯性作用，使得吊装物如集装箱等随提升机构加速运行、减速运行中出现摇晃，甚至来回摆动，容易给钢丝绳、吊装物内物品造成损坏，也让操作工和设备处于不安全工作状态，同时影响设备定点下放的效率。为了对这种摇晃抑制，常采用多根（4根或8根）钢丝绳多角度缠绕固定吊具的机械防摇方式或通过变频器驱动吊具，防摇控制器或变频器内部集成防摇控制卡控制变频器电子防摇的方法，均取得一定防摇抑制效果。但这类防摇存在以下问题：1.机械防摇结构复杂，钢丝绳容易被拉断，故障率高，维护工作量大；2.采用电子防摇使用硬接线复杂，若采用通讯连接，又易受干扰，而且防摇效果受载荷、绳长等因素影响较大，载荷越长，绳长越长，电子防摇的效果差；3.电子防摇要求起重机大小车接到停车命令时，不能立即停车，而是扰动运行缓慢停车，当对吊装物定点卸料时，不熟练的操作工需要反复操作才能准确定位，降低生产效率。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术中存在的不足，提供一种结构简单，提高设备效率，保证操作人员和设备安全的起重机防摇装置。

本实用新型的技术方案为：

一种起重机防摇装置，包括用来调节力矩电机输出力矩大小和方向的电控制箱、至少四台带卷筒的力矩电机和至少四根钢丝绳；所述电控制箱内设有为力矩电机提供不同供电电压的调压控制器，调压控制器与力矩电机电连接，电控制箱安装在起重机的大车平台上或小车平台上或电气室内；所述力矩电机对称设置在起重机的小车平台上；所述钢丝绳一端固定在吊具上，另一端固定在卷筒上，力矩电机的输出力矩通过动态补偿钢丝绳的张力来平衡吊具晃动。

所述调压控制器为自耦变压器或者变频器。

所述自耦变压器的输入端连接若干控制其输出不同电压的接触器。

所述接触器为分别控制自耦变压器输出65%U的接触器KM1、80%U的接触器KM2、100%U的接触器KM3、-100%U的接触器KM4，从而调节力矩电机输出力矩的大小和方向，还包括为自耦变压器提供电源的接触器KM5。

所述变频器的输入端分别与测量吊装物重量的载荷仪、测量卷筒与吊装物之间绳长的测长编码器和测量提升机构提升速度的速度编码器连接，并且变频器的输入端还与中间继电器KA1和中间继电器KA2连接；中间继电器KA1驱动变频器正转，使力矩电机输出正力矩，中间继电器KA2驱动变频器反转，使力矩电机输出反力矩。

所述载荷仪、测长编码器和速度编码器安装在提升机构上。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型采用调压控制器控制力矩电机输出力矩的大小从而实现钢丝绳的张力补偿，防摇性能稳定，不受载荷、绳长的影响。

2.吊具在水平方向0-360度范围内移动时，本实用新型提供的防摇装置均能实现防摇，克服了现有技术中仅可对几个固定方向进行防摇控制的缺陷。

3.通过调节钢丝绳的张力来控制吊具摇晃，钢丝绳受力均匀，有效防止过载发生，钢丝绳不易断裂，延长了使用寿命。

4.本实用新型不受提升机构、平移机构驱动方式（如变频）的限制也可以达到防摇的目的，提升和平移的驱动方式增多了，扩大了产品使用范围。

5.采用本装置后，吊具摆幅明显减小并很快停止，吊装物不易受损，吊装卸货定点准确，提高了生产效率，保证了操作人员和设备的安全。

6.采用钢丝绳与卷筒和吊具直接连接，安装机构简单，设计合理，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图之一；

图2为本实用新型的结构示意图之二；

图3为本实用新型的自耦变压器控制示意图；

图4为本实用新型的变频器控制示意图。

图中序号所代表的含义为：1.卷筒，2.力矩电机，3.钢丝绳，4.大车平台，5.小车平台，6.吊具，7.提升机构，8.吊装物，9.载荷仪，10.测长编码器，11.速度编码器，12.自耦变压器，13.变频器。

具体实施方式

实施例一：

一种起重机防摇装置，包括用来调节力矩电机2输出力矩大小和方向的电控制箱（图未画出）、四台带卷筒1的力矩电机2和四根钢丝绳3，电机型号为YLEJ132-20/420NM；所述电控制箱内设有为力矩电机2提供不同供电电压的自耦变压器12，自耦变压器12型号为QZB-55KW，自耦变压器12与力矩电机2电连接，电控制箱安装在起重机的大车平台上4或小车平台5上或电气室内；所述力矩电机2对称设置在起重机的小车平台上5；所述钢丝绳3一端固定在吊具6上，另一端固定在卷筒1上，力矩电机2的输出力矩通过动态补偿钢丝绳3的张力来平衡吊具6晃动；所述自耦变压器12的输入端连接5个控制其输出不同电压的接触器；所述接触器为分别控制自耦变压器12输出65%U的接触器KM1、80%U的接触器KM2、100%U的接触器KM3、-100%U的接触器KM4，从而调节力矩电机2输出力矩的大小和方向，还包括为自耦变压器12提供电源的接触器KM5。

工作时，当吊具6处于单动上升状态时，即吊具6随提升机构7在垂直方向向上移动，此时，手动选择接触器KM3和接触器KM5吸合，自耦变压器12输出AC380V全压，力矩电机2输出最大正向力矩，这时，钢丝绳3的张紧力最大，有效防止吊具6摇晃；当吊具6停止上升时，接触器KM5和接触器KM3继续保持吸合状态，并延时60S后再断开，力矩电机2仍继续延时输出满力矩，延时时间可通过摇晃程度设定。

当吊具6处于单动下降状态时，即吊具6随提升机构7在垂直方向向下移动，由于吊具6及吊装物8的自重作用，钢丝绳3承受部分重力，吊具6的摆幅相对较小，操作工根据吊具6的摇晃程度手动选择接触器KM1和接触器KM5吸合或者接触器KM2和接触器KM5吸合，调节力矩电机2输出力矩的大小，从而实现钢丝绳3的动态张力补偿，抑制吊具6的摇晃；当吊具6停止下降时，力矩电机2仍继续延时输出跟踪吊具停止前的输出力矩，延时时间可通过摇晃程度设定。

当吊具6处于单动平移状态时，即吊具6随平移机构在水平方向0-360度范围内移动时，由于吊具6及吊装物8的自重作用，钢丝绳3承受部分重力，因此，吊具6的摆幅相对较小，操作工根据吊具6的摇晃程度手动选择接触器KM1和接触器KM5吸合或者接触器KM2和接触器KM5吸合，调节力矩电机2输出力矩的大小，从而实现钢丝绳3的动态张力补偿，抑制吊具6的摇晃。

当吊具6上升同时在水平方向平移时，电控制箱对力矩电机2的控制如同单动上升。

当吊具6下降同时在水平方向平移时，电控制箱对力矩电机2的控制如同单动下降。

当来回升降吊具6时，吊具6下降运行时，电控制箱实现对力矩电机2动态调节力矩控制，吊具6上升运行时，电控制箱实现对力矩电机2的最大正向力矩控制，吊具6从下降切换到到上升运行时，电控制箱立刻实现对力矩电机2的最大正向力矩控制；吊具6从上升切换到到下降运行时，电控制箱立刻实现对力矩电机2动态调节力矩控制。

当需要手动松开钢丝绳3时，操作工手动选择接触器KM5和接触器KM4吸合，力矩电机2输出反力矩。

实施例二：

一种起重机防摇装置，包括用来调节力矩电机2输出力矩大小和方向的电控制箱、四台带卷筒1的力矩电机2和四根钢丝绳3，电机型号为YLEJ132-20/420NM；所述电控制箱内设有为力矩电机2提供不同供电电压的变频器13，变频器13型号为ATV71HD55N4，变频器13与力矩电机2电连接，电控制箱安装在起重机的大车平台4上或小车平台5上或电气室内；所述力矩电机2对称设置在起重机的小车平台5上；所述钢丝绳3一端固定在吊具6上，另一端固定在卷筒1上，力矩电机2的输出力矩通过动态补偿钢丝绳3的张力来平衡吊具6晃动。所述变频器13的输入端分别与测量吊装物8重量的载荷仪9、测量卷筒1与吊装物8之间绳长的测长编码器10和测量提升机构7提升速度的速度编码器11连接，并且变频器13的输入端还与中间继电器KA1和中间继电器KA2连接；中间继电器KA1驱动变频器13正转，使力矩电机2输出正力矩，中间继电器KA2驱动变频器13反转，使力矩电机2输出反力矩；所述载荷仪9、测长编码器10和速度编码器11安装在提升机构7上。

工作时，当吊具6处于单动上升状态时，即吊具6随提升机构7在垂直方向向上移动，手动选择中间继电器KA1吸合，变频器13正转运行，变频器13根据采集的载荷信号、速度信号、绳长信号，调用FUZZY数学模型公式运算，给出张力补偿修正值，控制变频器13的输出电压，从而动态调节力矩电机2的输出力矩的大小，抑制吊具6摇晃。当吊具6停止上升时，力矩电机2仍继续延时输出跟踪吊具6停止前的输出力矩，延时时间可通过摇晃程度设定。

当吊具6处于单动下降状态时，即吊具6随提升机构71在垂直方向向下移动，手动选择中间继电器KA1吸合，变频器13正转运行，由于吊具6及吊装物8的自重作用，钢丝绳3承受部分重力，吊具6的摆幅相对较小，变频器13根据采集的载荷信号、速度信号、绳长信号，调用FUZZY数学模型公式运算，给出张力补偿修正值，控制变频器13的输出电压，从而动态调节力矩电机2输出力矩的大小，抑制吊具6摇晃。当吊具6停止下降时，力矩电机2仍继续延时输出跟踪吊具6停止前的输出力矩，延时时间可通过摇晃程度设定。

当吊具6处于单动平移状态时，即吊具6随平移机构在水平方向0-360度范围内移动，手动选择中间继电器KA1吸合，变频器13正转运行，由于吊具6及吊装物8的自重作用，钢丝绳3承受部分重力，因此，吊具的摆幅相对较小，变频器13根据采集的载荷信号、速度信号、绳长信号，调用FUZZY数学模型公式运算，给出张力补偿修正值，控制变频器13的输出电压，从而动态调节力矩电机输出力矩的大小，抑制吊具6摇晃。

当吊具6上升同时在水平方向平移时，电控制箱对力矩电机2的控制如同单动上升。

当吊具6下降同时在水平方向平移时，电控制箱对力矩电机2的控制如同单动下降。

当来回升降吊具6时，吊具6下降运行时，电控制箱实现对力矩电机2动态调节力矩控制，吊具6上升运行时，电控制箱实现对力矩电机2的最大正向力矩控制，吊具6从下降切换到到上升运行时，电控制箱立刻实现对力矩电机2最大正向力矩控制；吊具6从上升切换到到下降运行时，电控制箱立刻实现对力矩电机2动态调节力矩控制。

当需要手动松开钢丝绳3时，手动选择中间继电器KA2吸合，变频器13反转，力矩电机2输出反力矩。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本实用新型构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (6)

1.一种起重机防摇装置，其特征在于：包括用来调节力矩电机输出力矩大小和方向的电控制箱、至少四台带卷筒的力矩电机和至少四根钢丝绳；所述电控制箱内设有为力矩电机提供不同供电电压的调压控制器，调压控制器与力矩电机电连接，电控制箱安装在起重机的大车平台上或小车平台上或电气室内；所述力矩电机对称设置在起重机的小车平台上；所述钢丝绳一端固定在吊具上，另一端固定在卷筒上，力矩电机的输出力矩通过动态补偿钢丝绳的张力来平衡吊具晃动。

2.根据权利要求1所述的一种起重机防摇装置，其特征在于：所述调压控制器为自耦变压器或者变频器。

3.根据权利要求2所述的一种起重机防摇装置，其特征在于：所述自耦变压器的输入端连接若干控制其输出不同电压的接触器。

4.根据权利要求3所述的一种起重机防摇装置，其特征在于：所述接触器为分别控制自耦变压器输出65%U的接触器KM1、80%U的接触器KM2、100%U的接触器KM3、-100%U的接触器KM4，从而调节力矩电机输出力矩的大小和方向，还包括为自耦变压器提供电源的接触器KM5。

5.根据权利要求2所述的一种起重机防摇装置，其特征在于：所述变频器的输入端分别与测量吊装物重量的载荷仪、测量卷筒与吊装物之间绳长的测长编码器和测量提升机构提升速度的速度编码器连接，并且变频器的输入端还与中间继电器KA1和中间继电器KA2连接；中间继电器KA1驱动变频器正转，使力矩电机输出正力矩，中间继电器KA2驱动变频器反转，使力矩电机输出反力矩。

6.根据权利要求5所述的一种起重机防摇装置，其特征在于：所述载荷仪、测长编码器和速度编码器安装在提升机构上。