横移绞车系统及其控制装置、绞吸挖泥船制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及横移绞车系统及其控制装置、绞吸挖泥船。所述控制装置(23)包括：控制器(233)；第一变频器(231)，其包括：第一速度控制单元(2311)，其输出第一转矩值(T1)，和第一转矩限幅单元(2312)，其限制所述第一转矩值(T1)位于转矩幅值范围(R)内；和第二变频器(232)，其包括：第二速度控制单元(2321)，其输出第二转矩值(T2)，和第二转矩限幅单元(2322)，其限制所述第二转矩值(T2)位于所述转矩幅值范围(R)内；其中，所述控制器(233)选择性地向所述第一转矩限幅单元(2312)或所述第二转矩限幅单元(2322)输出所述转矩幅值范围(R)。

Traverse winch system and control device thereof, and cutter suction dredger

The utility model relates to a lateral movement winch system and a control device thereof, and a cutter suction dredger. The control device (23) includes a controller (233); the first inverter (231), comprising: a first speed control unit (2311), the first output torque value (T1), and the first torque limiting unit (2312), the limit of the first torque value (T1) in torque amplitude range (R); and second (232), the inverter comprises second speed control unit (2321), the second output torque value (T2), and the second torque limiting unit (2322), the limit of the second torque value (T2) is located in the torque range (R); among them, the controller (233) selectively limiting unit to the first torque (2312) or the second torque limiting unit (2322) outputs the torque amplitude range (R).

【技术实现步骤摘要】
横移绞车系统及其控制装置、绞吸挖泥船
本技术涉及绞吸式挖泥
，尤其涉及绞吸挖泥船中横移绞车系统的控制装置，绞吸挖泥船的横移绞车系统，以及绞吸挖泥船。
技术介绍
绞吸挖泥船(CutterSuctionDredger)，又称“绞吸式挖泥船”，是利用转动着的绞刀绞松河底或海底的土壤，与水泥混合成泥浆，经过吸泥管吸入泵体并经过排泥管送至排泥区。图1是现有技术中一种典型的绞吸挖泥船的结构。横移绞车(SideWinch)是绞吸式挖泥船的关键设备，绞吸式挖泥船的桥架11入水后，启动泥泵和绞刀12，随后继续将桥架11下放至水底达到其作业深度，接着通过收放船体16左右舷锚缆13(或反之)使挖泥船绕钢桩运动。这些锚缆13穿过设在绞刀12附近的滑轮并与设在甲板上的横移绞车14相连接，通过拉动连接在定位锚15上的锚缆13带动绞刀12做往复的扇形运动。横移绞车需确保两根锚缆具有正确的张力，这在挖掘硬岩石时尤为重要。另外，横移绞车必须控制张力保证锚缆在合适的张紧程度。如果绞刀的作用力驱使绞刀的移动速度超过横移绞车的牵引速度，这将非常危险，横移绞车的锚缆会因此被绞刀带起和切断。由于挖泥区的土质不断变化和海底碎石等障碍物的影响，绞刀头所受到的阻力也非常不稳定。由于以上原因，锚缆张力的控制需要快速而精确，以往的液压横移结构由于响应速度和控制精度不够的原因正在被变频电机所取代。现有的横移绞车系统包括两路，每一路包括一横移绞车，一电机和一变频器。在任意一路中，变频器被给定一速度值，电机启动后，变频器根据该速度值控制电机的运转速度，进而实现了锚缆的收放速度调节。
技术实现思路
本技术的目的之一是提供绞吸挖泥船中横移绞车系统的控制装置，绞吸挖泥船的横移绞车系统，以及绞吸挖泥船，其能够对锚缆的收放速度以及锚缆的张力强度同时进行精确调节。本技术的一个方面提供了绞吸挖泥船中横移绞车系统的控制装置，横移绞车系统包括一第一横移绞车，其能够被一第一电机驱动，和一第二横移绞车，其能够被一第二电机驱动，控制装置包括：一控制器；一第一变频器，其包括：一第一速度控制单元，其能够从控制器获得一第一速度设定值，从第一电机获得一第一速度测定值，并根据第一速度设定值和第一速度测定值向第一电机输出一第一转矩值，和一第一转矩限幅单元，其能够从控制器获得一转矩幅值范围时限制第一转矩值位于转矩幅值范围内；和一第二变频器，其包括：一第二速度控制单元，其能够从控制器获得一第二速度设定值，从第二电机获得一第二速度测定值，并根据第二速度设定值和第二速度测定值向第二电机输出一第二转矩值，和一第二转矩限幅单元，其能够从控制器获得转矩幅值范围时限制第二转矩值位于转矩幅值范围内；其中，控制器选择性地向第一转矩限幅单元或第二转矩限幅单元输出转矩幅值范围。主从系统相互协调工作，作为一个整体同时进行速度环调节和转矩环调节，进而对锚缆的收放速度以及锚缆的张力强度同时进行精确调节。在控制装置的一种示意性的实施方式中，当控制器向第一转矩限幅单元输出转矩幅值范围时，第一速度设定值远小于第二速度设定值；当控制器向第二转矩限幅单元输出转矩幅值范围时，第二速度设定值远小于第一速度设定值。这样就能够保证从系统中电机的运转速度跟随主系统中电机的运转速度。在控制装置的另一种示意性的实施方式中，控制器还能够通过第一变频器获得第一电机的转动方向，并通过第二变频器获得第二电机的转动方向，控制器根据第一电机的转动方向和第二电机的转动方向选择性地向第一转矩限幅单元或第二转矩限幅单元输出转矩幅值范围。控制器能够通过电机的转动方向准确选择主从系统，并自动切换主从关系。在控制装置的再一种示意性的实施方式中，控制器包括：一第一速度设定单元，其能够设定并输出第一速度设定值，一第二速度设定单元，其能够设定并输出第二速度设定值，一转矩幅值设定单元，其能够设定并输出转矩幅值范围，和一主从切换单元，其能够通过第一变频器获得第一电机的转动方向，并通过第二变频器获得第二电机的转动方向；控制装置还包括一选择开关，其包括：一输入端，其与转矩幅值设定单元电连接，一第一输出端，其与第一转矩限幅单元电连接，一第二输出端，其与第二转矩限幅单元电连接，和一控制端，其与主从切换单元电连接；其中，主从切换单元能够根据第一电机的转动方向和第二电机的转动方向控制选择开关选择性地将第一输出端或第二输出端与输入端电连接。这样通过简单的开关装置就能够准确选择主从系统，并自动切换主从关系。在控制装置的又一种示意性的实施方式中，还包括一转矩设定旋钮，其与控制器的转矩幅值设定单元电连接，以设定转矩幅值范围。便于用户操作。在控制装置的又一种示意性的实施方式中，控制器为可编程逻辑控制器。PLC结构简单，使用方便。本技术的另一个方面提供了绞吸挖泥船的横移绞车系统，包括：一第一横移绞车；一第一电机，其能够驱动第一横移绞车；一第二横移绞车；一第二电机，其能够驱动第二横移绞车；上述的控制装置。主从系统相互协调工作，作为一个整体同时进行速度环调节和转矩环调节，进而对锚缆的收放速度以及锚缆的张力强度同时进行精确调节。本技术的另一个方面提供了绞吸挖泥船，包括上述的横移绞车系统。主从系统相互协调工作，作为一个整体同时进行速度环调节和转矩环调节，进而对锚缆的收放速度以及锚缆的张力强度同时进行精确调节。附图说明下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本技术上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明，其中：图1是现有技术中一种典型的绞吸挖泥船的结构；图2是本技术的一个实施例提供的绞吸挖泥船的横移绞车系统的结构示意图。标号说明：11桥架12绞刀13锚缆14横移绞车15定位锚16船体20横移绞车系统211第一横移绞车212第二横移绞车221第一电机222第二电机23控制装置231第一变频器2311第一速度控制单元2312第一转矩值限幅单元232第二变频器2321第二速度控制单元2322第二转矩限幅单元233控制器2331第一速度设定单元2332第二速度设定单元2333转矩幅值设定单元2334主从切换单元A1第一速度测定值S1第一速度设定值A2第二速度测定值S2第二速度设定值D1第一电机的转动方向D2第二电机的转动方向T1第一转矩值T2第二转矩值R转矩幅值范围具体实施方式为了对技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。下面讨论的各图以及被用来描述在该专利文档中的本公开的原理的各种实施例仅以说明的方式并且无论如何不应该被解释成限制本公开的范围。本领域技术人员将会理解，可以在任何适当布置的设备中实施本公开的原理。将参考示例性非限制实施例来描述本申请的各种创新教导。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地示出了其中的一个，或仅标出了其中的一个。图2是本技术的一个实施例提供的绞吸挖泥船的横移绞车系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
绞吸挖泥船中横移绞车系统的控制装置，所述横移绞车系统(20)包括一第一横移绞车(211)，其能够被一第一电机(221)驱动，和一第二横移绞车(212)，其能够被一第二电机(222)驱动，其特征在于，所述控制装置(23)包括：一控制器(233)；一第一变频器(231)，其包括：一第一速度控制单元(2311)，其能够从所述控制器(233)获得一第一速度设定值(S1)，从所述第一电机(221)获得一第一速度测定值(A1)，并根据所述第一速度设定值(S1)和所述第一速度测定值(A1)向所述第一电机(221)输出一第一转矩值(T1)，和一第一转矩限幅单元(2312)，其能够从所述控制器(233)获得一转矩幅值范围(R)时限制所述第一转矩值(T1)位于所述转矩幅值范围(R)内；和一第二变频器(232)，其包括：一第二速度控制单元(2321)，其能够从所述控制器(233)获得一第二速度设定值(S2)，从所述第二电机(222)获得一第二速度测定值(A2)，并根据所述第二速度设定值(S2)和所述第二速度测定值(A2)向所述第二电机(222)输出一第二转矩值(T2)，和一第二转矩限幅单元(2322)，其能够从所述控制器(233)获得所述转矩幅值范围(R)时限制所述第二转矩值(T2)位于所述转矩幅值范围(R)内；其中，所述控制器(233)选择性地向所述第一转矩限幅单元(2312)或第二转矩限幅单元(2322)输出所述转矩幅值范围(R)。...

【技术特征摘要】
1.绞吸挖泥船中横移绞车系统的控制装置，所述横移绞车系统(20)包括一第一横移绞车(211)，其能够被一第一电机(221)驱动，和一第二横移绞车(212)，其能够被一第二电机(222)驱动，其特征在于，所述控制装置(23)包括：一控制器(233)；一第一变频器(231)，其包括：一第一速度控制单元(2311)，其能够从所述控制器(233)获得一第一速度设定值(S1)，从所述第一电机(221)获得一第一速度测定值(A1)，并根据所述第一速度设定值(S1)和所述第一速度测定值(A1)向所述第一电机(221)输出一第一转矩值(T1)，和一第一转矩限幅单元(2312)，其能够从所述控制器(233)获得一转矩幅值范围(R)时限制所述第一转矩值(T1)位于所述转矩幅值范围(R)内；和一第二变频器(232)，其包括：一第二速度控制单元(2321)，其能够从所述控制器(233)获得一第二速度设定值(S2)，从所述第二电机(222)获得一第二速度测定值(A2)，并根据所述第二速度设定值(S2)和所述第二速度测定值(A2)向所述第二电机(222)输出一第二转矩值(T2)，和一第二转矩限幅单元(2322)，其能够从所述控制器(233)获得所述转矩幅值范围(R)时限制所述第二转矩值(T2)位于所述转矩幅值范围(R)内；其中，所述控制器(233)选择性地向所述第一转矩限幅单元(2312)或第二转矩限幅单元(2322)输出所述转矩幅值范围(R)。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，当所述控制器(233)向所述第一转矩限幅单元(2312)输出所述转矩幅值范围(R)时，所述第一速度设定值(S1)远小于所述第二速度设定值(S2)；当所述控制器(233)向所述第二转矩限幅单元(2322)输出所述转矩幅值范围(R)时，所述第二速度设定值(S2)远小于所述第一速度设定值(S1)。3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述控制器(233)还能够通过所述第一变频器(231)获得所述第一电机(221)的转动方向(D1)，并通过所述第二变频器(232)获得所述第二电机(222)的转动方向(D2)，所述控制器(23...

【专利技术属性】
技术研发人员：李迎梅，蔡杨，
申请(专利权)人：西门子工厂自动化工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11