集装箱起重机电气防摇装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及集装箱起重机电气防摇装置，本装置由布置在集装箱小车对角线上的四台普通交流绕线转子电动机，电动机转子整流电路和处于对角线上两台电动机的整流电路连结而成的单边防摇电路组成，防摇作用强弱由并接的可变电阻或可控硅有源逆变电路来控制。本发明专利技术的特点是：防摇作用是单边式的，防摇效果强烈，装置结构简单，可靠耐用，造价低廉。它能很方便地取代国内外通用的防摇装置，改装十分方便，只需更换电机及加装控制电路便可。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及起重机上用于尽量减少或防止悬挂载荷在平移时，载荷的纵向或横向摆动的装置。现代集装箱起重机小车运行速度很高(100米/分以上)，小车平移和到位制动时，如不采取措施，将会使由钢丝绳悬吊着的集装箱载荷产生大幅度摇摆，影响装卸集装箱的生产率。为此，目前国内外集装箱起重机都采用防摇装置。现在国内外常用的集装箱起重机防摇装置有力矩马达式，摩擦离合器式、液压式和微机控制式等。力矩马达式防摇装置是在摆动方向的两面各安装一只力矩马达，利用斜拉钢丝的张力差来防摇，两只力矩马达都产生一定的拉力作用于钢丝绳，但起防摇作用的仅是两根钢丝绳的拉力差，因而防摇作用较小。摩擦离合器式防摇装置及液压式防摇装置的作用优于力矩马达式，但由于不适于长期正反向剧烈冲击，因而使用寿命短，耐用性差;微机控制式虽然效果较好，但价贵而且耐用性差，因而也未推广应用。苏联专利技术人证书SU640960(79年1月5日公布)“货物减振方法及其实现的装置”，公开了以施加于运行机构的速度(加速度)成正比例的反方向的力来减振的方法和设备，它较在先的技术有较好的防摇效果。但其结构较为复杂，要增加一整套的速度，加速度检测、传感、转换等环节的控制系统，增加了制造和维修的成本，属于微机控制类防摇系统，推广应用较困难。本专利技术的目的在于研制一种具有强防摇作用的、工作可靠、寿命长而造价低的集装箱起重机新型防摇装置。本专利技术的目的是由下述方式实现的。它由四台起重机通用的交流绕线转子电动机作为防摇用电机，在电机转子上接了全波硅功率整流电路，四台电动机分别安装在集装箱起重机小车的四个角上，其中对角线上的两台电动机组成一组，其硅整流装置同向并联，防摇电机产生的力矩，通过卷筒和滑轮，用防摇绳斜拉在集装箱吊具的四角上。附图说明图1为本专利技术的结构示意图;图2为位于小车对角线上的两台电动机组成的防摇电路;图3、图4、图5分别画出起升电机在停止位置、起升位置和下降位置时防摇电动机的电压一转速图。图6为带有源逆变器的防摇电路。图1中1为防摇绳，2为起升绳，3为防摇卷筒，4为减速器，5为防摇用的普通起重机用电动机，6为小车车架，7为吊具，8为集装箱，9、10为转向滑轮。起升绳2承受集装箱8和吊具7的重量及起吊集装箱用，四根防摇绳1斜拉在集装箱吊具7上，防摇绳1另一端通过滑轮9、10绕于防摇卷筒3上，防摇筒3通过减速器4同普通起重机用绕线转子电动机5连接。防摇绳是斜拉的，与垂直线有一夹角。四只电动机5(JDa、JDd、JDc、JDb)各安装在小车车架6的四个角上，JDa与JDb组成一组电路，JDc与JDb组成一组，(图2)，电机转子滑环引出的电压为U2，经过6只硅二极整流管(6SR)变为直流电压(Ua)及(Ub)，电压Ua、Ub的极性相同，都是上 下 ，不管是吊具处于悬停还是处于上升或下降状态，只要当吊具向A方向摆动时(图1)，电动机a的转速便略大于电机b的转速，因而它的转子电压U2a略大于电机b的转子电压U2b。起升电机处于不同工况时，U2a与U2b的比较见图3为起升电机不转时的工况;图4表示起升电机处于上升时的工况;图5为下降时的工况。工作时防摇电机JDa、JDb、JDc、JDd都接成上升工况，由于所选防摇电机功率较小，因而集装箱的停止、上升或下降是由起升绳的停止、上升、下降工况来决定的。由图3可见只要是吊具的A向摆动，总是形成U2a＞U2b，转子电压经整流后形成的直流电压，Ua＝1.35U2a，Ub＝1.35U2b，所以必然形成Ua＞Ub，由于Ua、Ub为并联，当Ua＞Ub，只能由Ua向电阻VR供电形成Ia，而Ib＝0。由于Ia而形成的i2a使电机JDa产生防摇张力SA(图1)。由于Ib＝0，故i2b＝0，所以SB＝0，因而在摆动的反方向产生强力防摇张力SA。本专利技术不同于通常的力矩电机防摇装置，力矩电机防摇是用SA同SB张力之差构成防摇力矩。而本专利技术防摇效果更强烈，由图1可见只要是向A方向摆动，不管吊具和集装箱处于什么位置，都是SB＝0，由SA产生反向的防摇拉力，当吊具和集装箱向B方向摆动时，总是SA＝0而由SB产生反方向的防摇拉力。由此可见本专利技术不需要测量吊具摆动角度，总能自动地产生制止吊具摆动的强烈单方向的(单边的)防摇张力，而不是SA和SB的拉力差防摇，因而防摇效果特别强烈。由于将交流绕线电动机JDa，JDb及整流电路组成一组防摇电路，将JDc，JDd组成一对防摇电路组，也就是说将小车对角线位置上的防摇电动机组成防摇电路组(见图1，图2)，因而在图1中，不管吊具及吊重向A，B，C，D中任意方向摆动时，总会有二台电动机产生单边强烈的防摇作用，因而防摇作用又增加了一倍。结合附图给出本专利技术的最佳实施例。本专利技术用于各种柔性拉索集装箱装卸起重机上，作为集装箱起重机的防摇控制设备，其具体实施见图1，在集装箱起重机小车车架6上面，安装了四只防摇钢丝绳绕绳卷筒3，在它的上面绕着按对角线布置的四根防摇钢丝绳1，为了保证防摇钢丝绳不会因吊具7及集装箱8摆动而滑脱，防摇钢丝绳都通过转向滑轮9及10向下斜拉固给于集装箱吊具7上，防摇卷筒3通过减速器4同电动机5的转子轴连结，电动机5采用的最普通起重机用的JZR或YZR交流绕线转子电机，电动机5的定子及转子，可按图2线路接线，每两台处于对角线上的电动机(图1中的JDa同JDb;JDc同JDd)组成一组防摇电路，也即将对角线上电动机的转子各个分别用六只硅二极管整流(图2中的6SR)，整流后，再按同方向连结在一起，两只电机的两组整流电路同可变电阻VR并连。VR可以用普通的起重机调速电阻，也可以用可控硅有源逆变器。当采用普通电阻时，可通过变化并联电阻VR的阻值来控制防摇作用的强弱，VR阻值大作用弱，VR阻值小作用强。在防摇过程中，由电机JDa(或JDb)，或电机JDc(或JDd)转子产生的Uz电压，将在电阻VR上变为热，虽然防摇效果是好的，但不能节电。当采用可控硅有源逆变器时，可通过变动有源逆变器的逆变反馈电流大小来控制防摇作用，逆变电流大则防摇作用强，逆变电流小则防摇作用弱。同样的可以产生强烈防摇效果，而且由于有源逆变器内阻很小，它能产生较大电流，防摇作用比电阻式的更强烈，而且在有源逆变器的作用下，还可将电机JD的转差功率变为与电网同频同相的交流电，反送回电网，附加了节电的效果。(见图6)总体防摇作用如下当集装箱起重机大车或小车启动、运行调速或制动时，由于水平方向的加速度作用，使集装箱吊具连同集装箱产生水平方向的摆动，参照图1，如果吊具向A方向摆动，则SB＝0，SA产生制止摆动的力，从而产生强烈防摇效果，当吊具摆动到最左端以前，始终SB＝0，由SA防摇制动;当吊具摆动到最左方后，又向右回摆时，这时虽然吊具还在平衡位置0左面，但它已向右方摆回了，这时，SA＝0而由SB产生强烈的防摇力，吊具从A向B摆动的整个过程中，始终存在着SA＝0，由SB产生防摇力的这一关系，而不论吊具和集装箱当时处于平衡位置D的左面还是右面，也就是说，只要吊具在摆动，则必然会自动产生防摇单边拉力，其作用是强烈地制止摆动，而不需要任何测量摆角的设施。再进一步分析可知吊具向A摆动(不论当时吊具处于平衡位置的左面还是右面)，JDa，JDd产生制动力矩防摇;吊具向D方向摆动，则J本文档来自技高网...

【技术保护点】
集装箱起重机电气防摇装置，它由四根防摇绳斜拉在集装箱吊具上，其特征是防摇绳的另一端，通过卷筒、减速器，同绕线转子式交流电动机轴相联；在电动机转子上接了全波硅功率整流电路；装在集装箱起重机小车对角线上的两对电动机组成两组单边作用的防摇电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章大章，王华，
申请(专利权)人：章大章，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]