CN215828080U - 一种用于卷盘机构的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及卷盘机技术领域，特别地，涉及一种用于卷盘机构的控制系统，包括安装在龙门吊上的电缆卷筒以及驱动电缆卷筒转动的步进电机，电缆卷筒两端外圆面均转动设有电缆防护架，电缆防护架固定设有沿着电缆卷筒径向延伸的导向杆，导向杆上滑动设有穿过通道的导滑板，导向杆上套设有为导滑板提供复位动力的弹簧，弹簧的第一端与导滑板固定连接，导滑板的一端与最外圈电缆相互抵接，导滑板上设有测量电缆收卷外径的距离传感器，步进电机上设有中控单元，本实用新型通过距离传感器实时监测电缆最外圈外径的变化，进而通过中控单元控制步进电机的转速，实现龙门吊移动速度与收放电缆的线速度一致。
Description
技术领域
本实用新型涉及卷盘机技术领域，特别地，涉及一种用于卷盘机构的控制系统。
背景技术
卷盘，主要用于消防水带或者电缆的收卷，实现水带或者电缆的收纳。
港口或码头对电缆进行收卷的卷盘机构，一般安装在大型的设备上，电缆的收卷与设备的移动实现联动，设备远离电源源头时，电缆收卷机构对电缆进行放线，当电缆靠近电源源头一端时，电缆收卷机构转动，对电缆进行收卷。
龙门吊在港口或码头上移动的动力往往需要电力作为能源，龙门吊的电力通过电缆与高压电源进行连接，龙门吊在移动的过程中，为了避免铺设在地面上电缆受到外界因素的碾压，需要对电缆进行收卷或释放，传统的龙门吊电缆在收卷时，需要实用人工对电缆进行收、放处理，浪费人力，使用常规的电缆收卷机对电缆进行收卷时，需要将电缆的收卷速度与龙门吊的移动速度、移动方向相互对应，传统的电缆在收卷至卷盘上时，随着卷盘上电缆收卷长度的变化，电缆盘绕后的外径时刻发生变化，使用恒定转速的电机带动卷盘转动实现电缆收卷过程中，电缆的缠绕/释放的线速度时刻发生变化，电缆收卷的线速度不稳定，造成电缆收卷与龙门吊的移动不能够同步进行，因此如何设计一种电缆收卷速度与龙门吊移动速度同步的卷盘机构控制系统成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型目的是提供一种用于卷盘机构的控制系统，解决电缆收卷速度与龙门吊移动速度同步的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种用于卷盘机构的控制系统，包括安装在龙门吊上的电缆卷筒以及驱动电缆卷筒转动的步进电机，所述电缆卷筒两端外圆面均转动设有电缆防护架，所述电缆防护架上设有若干个辐条，所述辐条将电缆防护架分隔出若干个通道，所述电缆防护架固定设有沿着电缆卷筒径向延伸的导向杆，所述导向杆上滑动设有穿过通道的导滑板，所述导向杆上套设有为导滑板提供复位动力的弹簧，所述弹簧的第一端与所述导滑板固定连接，所述导滑板的一端与最外圈电缆相互抵接，所述导滑板上设有测量电缆收卷外径的距离传感器，所述步进电机上设有中控单元，所述中控单元接收龙门吊移动方向与移动速度的信息，所述距离传感器与中控单元电性连接。
本实用新型通过导滑板与电缆卷筒上最外圈的电缆相互抵接，进而控制导滑板在导向杆上的位置，利用距离传感器测量最外圈电缆至电缆卷筒轴心的距离，并将信息输送至中控单元，当距离传感器测量的信息发生变化时，此时中控单元结合龙门吊移动速度与移动方向信息，控制步进电机的转速与转动方向，进而控制电缆卷筒的转动速度，实现电缆收卷的线速度与龙门吊移动速度一致，保证电缆收卷与龙门吊移动的同步进行。
进一步的，所述电缆防护架轴心处固定设有定位板，所述距离传感器采用红外测距传感器，定位板反射距离传感器发射的红外信号。
进一步的，所述导滑板上开设有导向孔，且所述导滑板通过所述导向孔滑动套设于所述导向杆的杆体外表面，导向孔限制导滑板绕着导向杆转动，或者，所述导滑板花键连接于所述导向杆的杆体上。
进一步的，所述导向杆固定安装在定位板上，所述弹簧的第二端与所述定位板固定连接。
进一步的，所述导滑板靠近定位板一侧端面以及所述定位板上均固定设有套在导向杆外侧的弹簧防护座，所述弹簧的两端分别与两侧的弹簧防护座固定连接。
进一步的，穿过通道的导滑板一端固定设有电缆触压板，所述电缆触压板与最外圈电缆抵接，电缆触压板采用耐磨材料。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的剖视图；
图3为图2中A的放大结构示意图；
图4为本实用新型初始状态示意图；
图5为电机转速控制示意图。
附图标记：1、电缆防护架；2、步进电机；3、辐条；4、中控单元；5、定位板；6、导向杆；7、弹簧；8、导滑板；9、电缆触压板，10、距离传感器；11、导向孔；12、弹簧防护座；13、通道；14、电缆卷筒。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详述，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握。
实施例：
本实施例提供一种用于卷盘机构的控制系统，主要用于安装到龙门吊上，解决电缆的收卷速度与龙门吊移动速度同步的问题。
包括安装在龙门吊上的电缆卷筒14以及驱动电缆卷筒14转动的步进电机2，所述电缆卷筒14两端外圆面均转动设有电缆防护架1，所述电缆防护架1上设有若干个辐条3，所述辐条3将电缆防护架1分隔出若干个通道13，所述电缆防护架1固定设有沿着电缆卷筒14径向延伸的导向杆6，所述导向杆6上滑动设有穿过通道13的导滑板8，所述导向杆6上套设有为导滑板8提供复位动力的弹簧7，所述弹簧7的第一端与所述导滑板8固定连接，所述导滑板8的一端与最外圈电缆相互抵接，所述导滑板8上设有测量电缆收卷外径的距离传感器10，所述步进电机2上设有中控单元4，所述中控单元4接收龙门吊移动方向与移动速度的信息，所述距离传感器10与中控单元4电性连接。
具体的：
为了实现最外圈缠绕电缆外径的测量，结合图4所示，所述电缆防护架1轴心处固定设有定位板5，所述距离传感器10采用红外测距传感器，定位板5反射距离传感器10发射的红外信号。
通过上述设置，距离传感器10安装在导滑板8上，由于导滑板8与最外圈的电缆抵接，定位板5安装在电缆防护架1的轴心处，利用距离传感器10发出的红外线并通过定位板5进行光线反射，实时的测量出导滑板8至定位板5的距离，进而实现最外圈电缆缠绕外径的测量。
为了防止导滑板8绕着导向杆6扭转，本实施例中，如图3所示，所述导滑板8上开设有导向孔11，且所述导滑板8通过所述导向孔11滑动套设于所述导向杆6的杆体外表面，所述导向杆6横截面为多边形，通过导向杆6的边缘与导向孔11内壁抵接，限制导滑板8绕着导向杆6转动。
为了实现弹簧7的安装，本实施例中，如图4所示，所述导向杆6固定安装在定位板5上，所述弹簧7的第二端与所述定位板5固定连接。
为了防止弹簧7在伸长的过程中对导向杆6产生干涉，本实施例中，如图3和4所示，所述导滑板8靠近定位板5一侧端面以及所述定位板5上均固定设有套在导向杆6外侧的弹簧防护座12，所述弹簧7的两端分别与两侧的弹簧防护座12固定连接。
通过上述设置，将弹簧7的两端分别安装在弹簧防护座12上，由于导向杆6穿过两侧的弹簧防护座12，弹簧7的直径大于导向杆6的直径，弹簧7在拉伸过程中能够有效避免弹簧发生形变与导向孔11处的导向杆6接触，保证了导滑板8的稳定滑动。
为了延长导滑板8的使用寿命，本实施例中，如图3所示，穿过通道13的导滑板8一端固定设有电缆触压板9，所述电缆触压板9与最外圈电缆抵接，电缆触压板9采用耐磨材料，防止电缆与导滑板8直接接触，延长了导滑板8的使用寿命。
实施原理：当龙门吊进行移动时，中控单元4接收龙门吊移动方向与移动速度的信息，并驱动步进电机2运转，进而带动电缆卷筒14转动，此时电缆卷筒14对电缆进行收线/放线，使得电缆卷筒14上缠绕的电缆外径发生变化，由于导滑板8上的电缆触压板9与最外圈的电缆抵接，导滑板8位置随着电缆卷绕发生变化，通过距离传感器10发出红外线照射至定位板5上，定位板5反射的红外线被距离传感器10接收，进而能够监测导滑板8与定位板之间距离的变化，此时距离传感器10将信息传递至中控单元4，中控单元4对接收的信号进行处理，进而控制步进电机2的转速，保证电缆卷绕的线速度与龙门吊移动的速度一致，解决电缆收放速度与龙门吊移动速度不一致的问题。
以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型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，均落在本实用新型要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种用于卷盘机构的控制系统，包括安装在龙门吊上的电缆卷筒(14)以及驱动电缆卷筒(14)转动的步进电机(2)，所述电缆卷筒(14)两端外圆面均转动设有电缆防护架(1)，所述电缆防护架(1)上设有若干个辐条(3)，所述辐条(3)将电缆防护架(1)分隔出若干个通道(13)，其特征在于：所述电缆防护架(1)固定设有沿着电缆卷筒(14)径向延伸的导向杆(6)，所述导向杆(6)上滑动设有穿过通道(13)的导滑板(8)，所述导向杆(6)上套设有为导滑板(8)提供复位动力的弹簧(7)，所述弹簧(7)的第一端与所述导滑板(8)固定连接，所述导滑板(8)的一端与最外圈电缆相互抵接，所述导滑板(8)上设有测量电缆收卷外径的距离传感器(10)，所述步进电机(2)上设有中控单元(4)，所述中控单元(4)接收龙门吊移动方向与移动速度的信息，所述距离传感器(10)与中控单元(4)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于卷盘机构的控制系统，其特征在于：所述电缆防护架(1)轴心处固定设有定位板(5)，所述距离传感器(10)采用红外测距传感器，定位板(5)反射距离传感器(10)发射的红外信号。
3.根据权利要求2所述的一种用于卷盘机构的控制系统，其特征在于：所述导滑板(8)上开设有导向孔(11)，且所述导滑板(8)通过所述导向孔(11)滑动套设于所述导向杆(6)的杆体外表面，导向孔(11)限制导滑板(8)绕着导向杆(6)转动，或者，所述导滑板(8)花键连接于所述导向杆(6)的杆体上。
4.根据权利要求2所述的一种用于卷盘机构的控制系统，其特征在于：所述导向杆(6)固定安装在定位板(5)上，所述弹簧(7)的第二端与所述定位板(5)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于卷盘机构的控制系统，其特征在于：所述导滑板(8)靠近定位板(5)一侧端面以及所述定位板(5)上均固定设有套在导向杆(6)外侧的弹簧防护座(12)，所述弹簧(7)的两端分别与两侧的弹簧防护座(12)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于卷盘机构的控制系统，其特征在于：穿过通道(13)的导滑板(8)一端固定设有电缆触压板(9)，所述电缆触压板(9)与最外圈电缆抵接，电缆触压板(9)采用耐磨材料。
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