一种自动张紧控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自动张紧控制装置及控制方法，属于机械技术领域。装置包括电位器、控制器、比例电磁阀和电磁换向阀，电位器用于接收用户设置的档位，并向控制器发送与用户设置的档位对应的设置指令；控制器用于接收电位器发送的设置指令，向比例电磁阀下发与接收的设置指令对应的调节指令，并向电磁换向阀下发收缆指令；电磁换向阀用于接收控制器发送的收缆指令，并将电磁换向阀的进油口与工作油口连通，工作油口为电磁换向阀控制液压马达进行收缆的油口；比例电磁阀用于接收控制器发送的调节指令，并将比例电磁阀的阀口开度调整为与接收的调节指令对应的阀口开度，比例电磁阀的阀口开度用于控制液压马达的负载能力。本发明专利技术可自动控制缆绳张紧。

An automatic tensioning control device and control method

The invention discloses an automatic tension control device and a control method, belonging to the mechanical technical field. The device includes a potentiometer, a controller, a proportional solenoid valve, and an electromagnetic reversing valve. The potentiometer is used to receive a user set and sends a setting instruction corresponding to a user set. The controller is used to receive setting instructions sent by a potentiometer to correspond to the set instructions received under the proportional solenoid valve. Adjust the instruction and send the cable receiving instruction to the electromagnetic reversing valve; the electromagnetic reversing valve is used for the receiving controller sent by the receiving controller, and connects the inlet of the electromagnetic reversing valve to the working oil port, and the working oil port is used as the electromagnetic reversing valve to control the oil inlet of the hydraulic motor; the proportional electro magnetic valve is used for the adjustment of the receiving controller. The valve opening degree of the proportional solenoid valve is adjusted to the opening of the valve port corresponding to the received adjustment instruction, and the ratio of the valve opening of the proportional solenoid valve is used to control the load capacity of the hydraulic motor. The invention can automatically control the tensioning of the cable.

【技术实现步骤摘要】
一种自动张紧控制装置及控制方法
本专利技术涉及自动控制
，特别涉及一种自动张紧控制装置及控制方法。
技术介绍
海洋平台(英文：offshoreplatform)是为海上钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物，海洋平台自身不具有航向能力，需要通过诸如三用工作船(拖曳、锚作、供应)等辅助船舶进行拖拽航行。拖缆机是三用工作船上进行拖曳作业的关键设备，主要包括滚筒和缠绕在滚筒上的缆绳。拖缆机采用电液式驱动，由电动机驱动主泵站为液压马达提供动力，使液压马达通过传动装置(一般包括高速齿轮组、离合器、低速齿轮组)带动滚筒转动，实现缆绳的收放。拖缆机同时采用电液控制，由伺服泵站通过设有电磁阀的液压油路驱动液压马达的手柄进行收放缆绳的切换。滚筒上设有带式制动器。在进行拖曳作业时，在拖缆机上的钢丝绳和海洋平台固定之后，带式制动器抱闸，滚筒停止转动，实现三用工作船和海洋平台之间的绑定。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：当海上出现恶劣天气时，波浪会驱使三用工作船和海洋平台之间分开，导致绑定三用工作船和海洋平台的缆绳突然受到很大的张力。由于滚筒被带式制动器抱死，三用工作船和海洋平台之间绑定的缆绳长度无法调整，缆绳上的张力无法释放，很可能造成缆绳断开，严重威胁到三用工作船和海洋平台的安全。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种自动张紧控制装置及控制方法。所述技术方案如下：一方面，本专利技术实施例提供了一种自动张紧控制装置，适用于采用液压马达驱动的拖缆机，所述拖缆机包括与所述液压马达传动连接的滚筒和缠绕在所述滚筒上的缆绳；所述自动张紧装置包括电位器、控制器、比例电磁阀和电磁换向阀，所述控制器分别与所述电位器、所述比例电磁阀和所述电磁换向阀电连接，所述比例电磁阀设置在与所述液压马达的进油口连通的液压油路上，所述电磁换向阀设置在与所述液压马达的控制油口连通的液压油路上；所述电位器用于，接收用户设置的档位，并根据档位和设置指令之间的对应关系向所述控制器发送与用户设置的档位对应的设置指令；所述控制器用于，接收所述电位器发送的设置指令，根据设置指令和调节指令之间的对应关系，向所述比例电磁阀下发与接收的设置指令对应的调节指令，并向所述电磁换向阀下发收缆指令；所述电磁换向阀用于，接收所述控制器发送的收缆指令，并根据所述收缆指令将所述电磁换向阀的进油口与工作油口连通，所述工作油口为所述电磁换向阀控制所述液压马达进行收缆的油口；所述比例电磁阀用于，接收所述控制器发送的调节指令，并根据所述调节指令将所述比例电磁阀的阀口开度调整为与接收的调节指令对应的阀口开度，所述比例电磁阀的阀口开度用于控制所述液压马达的负载能力；其中，当所述液压马达的负载能力大于所述缆绳受到的张力时，所述液压马达驱动所述拖缆机进行收缆；当所述液压马达的负载能力小于所述缆绳受到的张力时，所述缆绳受到的张力驱动拖缆机进行放缆；当所述液压马达的负载能力等于所述缆绳受到的张力时，所述缆绳保持不动。可选地，所述控制器还用于，将所述档位的取值范围分成至少两个子范围；建立设置指令的取值与至少两个子范围内的取值之间的线性关系；分别在各个子范围内，建立各个子范围内的取值对应的设置指令与调节指令的取值之间的线性关系。优选地，所述控制器用于，在所述电位器的档位调到最小值时，记录所述电位器发送的设置指令，并将记录的设置指令作为设置指令的最小值；在所述电位器的档位调到最大值时，记录所述电位器发送的设置指令，并将记录的设置指令作为设置指令的最大值；建立如下线性关系：Y＝n*(X-Ldz)/(Ldh-Ldz)；其中，Y为所述设置指令的取值，n为所述子范围的数量，X为所述档位的取值，Ldz为所述设置指令的最小值，Ldh为所述设置指令的最大值。优选地，所述控制器用于，调整所述调节指令的大小，记录所述拖缆机的负载能力等于所述拖缆机的最大负载能力的i/n时下发的调节指令，并将记录的调节指令与第i个子范围内的最大值对应的设置指令对应，i为所述子范围按照取值从小到大的顺序排列时的序号，n为所述子范围的数量；建立如下线性关系：Y＝Ymin+(Ymax-Ymin)*(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)；其中，Y为所述调节指令的取值，Ymin为第i个子范围内的最小值对应的设置指令对应的调节指令的取值，Ymax为第i个子范围内的最大值对应的设置指令对应的调节指令的取值，X为所述设置指令的取值，Xmin为第i个子范围内的最小值对应的设置指令的取值，Xmax为第i个子范围内的最大值对应的设置指令的取值。更优选地，所述控制器用于，估算各个子范围内的最大值对应的调节指令；向所述比例电磁阀下发估算的调节指令，并记录所述拖缆机的负载能力；比较记录的所述拖缆机的负载能力和所述拖缆机的最大负载能力的i/n的大小关系；当记录的所述拖缆机的负载能力大于所述拖缆机的最大负载能力的i/n时，减小所述调节指令的取值；当记录的所述拖缆机的负载能力小于所述拖缆机的最大负载能力的i/n时，增大所述调节指令的取值。另一方面，本专利技术实施例提供了一种自动张紧控制方法，适用于采用液压马达驱动的拖缆机，所述拖缆机包括与所述液压马达传动连接的滚筒和缠绕在所述滚筒上的缆绳；所述自动张紧控制方法由自动张紧控制装置实现，所述自动张紧装置包括电位器、控制器、比例电磁阀和电磁换向阀，所述控制器分别与所述电位器、所述比例电磁阀和所述电磁换向阀电连接，所述比例电磁阀设置在与所述液压马达的进油口连通的液压油路上，所述电磁换向阀设置在与所述液压马达的控制油口连通的液压油路上；所述自动张紧控制方法包括：所述电位器接收用户设置的档位，并根据档位和设置指令之间的对应关系向所述控制器发送与用户设置的档位对应的设置指令；所述控制器接收所述电位器发送的设置指令，根据设置指令和调节指令之间的对应关系，向所述比例电磁阀下发与接收的设置指令对应的调节指令，并向所述电磁换向阀下发收缆指令；所述电磁换向阀接收所述控制器发送的收缆指令，并根据所述收缆指令将所述电磁换向阀的进油口与工作油口连通，所述工作油口为所述电磁换向阀控制所述液压马达进行收缆的油口；所述比例电磁阀接收所述控制器发送的调节指令，并根据所述调节指令将所述比例电磁阀的阀口开度调整为与接收的调节指令对应的阀口开度，所述比例电磁阀的阀口开度用于控制所述液压马达的负载能力；当所述液压马达的负载能力大于所述缆绳受到的张力时，所述液压马达驱动所述拖缆机进行收缆；当所述液压马达的负载能力小于所述缆绳受到的张力时，所述缆绳受到的张力驱动拖缆机进行放缆；当所述液压马达的负载能力等于所述缆绳受到的张力时，所述缆绳保持不动。可选地，所述自动张紧控制方法还包括：将所述档位的取值范围分成至少两个子范围；建立设置指令的取值与至少两个子范围内的取值之间的线性关系；分别在各个子范围内，建立各个子范围内的取值对应的设置指令与调节指令的取值之间的线性关系。优选地，所述建立设置指令的取值与至少两个子范围内的取值之间的线性关系，包括：在所述电位器的档位调到最小值时，记录所述电位器发送的设置指令，并将记录的设置指令作为设置指令的最小值；在所述电位器的档位调到最大值时，记录所述电位器发送的设置指令，并将记录本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动张紧控制装置，适用于采用液压马达驱动的拖缆机，所述拖缆机包括与所述液压马达传动连接的滚筒和缠绕在所述滚筒上的缆绳；其特征在于，所述自动张紧装置包括电位器、控制器、比例电磁阀和电磁换向阀，所述控制器分别与所述电位器、所述比例电磁阀和所述电磁换向阀电连接，所述比例电磁阀设置在与所述液压马达的进油口连通的液压油路上，所述电磁换向阀设置在与所述液压马达的控制油口连通的液压油路上；所述电位器用于，接收用户设置的档位，并根据档位和设置指令之间的对应关系向所述控制器发送与所述用户设置的档位对应的设置指令；所述控制器用于，接收所述电位器发送的设置指令，根据设置指令和调节指令之间的对应关系，向所述比例电磁阀下发与接收的设置指令对应的调节指令，并向所述电磁换向阀下发收缆指令；所述电磁换向阀用于，接收所述控制器发送的收缆指令，并根据所述收缆指令将所述电磁换向阀的进油口与工作油口连通，所述工作油口为所述电磁换向阀控制所述液压马达进行收缆的油口；所述比例电磁阀用于，接收所述控制器发送的调节指令，并根据所述调节指令将所述比例电磁阀的阀口开度调整为与接收的调节指令对应的阀口开度，所述比例电磁阀的阀口开度用于控制所述液压马达的负载能力；其中，当所述液压马达的负载能力大于所述缆绳受到的张力时，所述液压马达驱动所述拖缆机进行收缆；当所述液压马达的负载能力小于所述缆绳受到的张力时，所述缆绳受到的张力驱动拖缆机进行放缆；当所述液压马达的负载能力等于所述缆绳受到的张力时，所述缆绳保持不动。...

【技术特征摘要】
1.一种自动张紧控制装置，适用于采用液压马达驱动的拖缆机，所述拖缆机包括与所述液压马达传动连接的滚筒和缠绕在所述滚筒上的缆绳；其特征在于，所述自动张紧装置包括电位器、控制器、比例电磁阀和电磁换向阀，所述控制器分别与所述电位器、所述比例电磁阀和所述电磁换向阀电连接，所述比例电磁阀设置在与所述液压马达的进油口连通的液压油路上，所述电磁换向阀设置在与所述液压马达的控制油口连通的液压油路上；所述电位器用于，接收用户设置的档位，并根据档位和设置指令之间的对应关系向所述控制器发送与所述用户设置的档位对应的设置指令；所述控制器用于，接收所述电位器发送的设置指令，根据设置指令和调节指令之间的对应关系，向所述比例电磁阀下发与接收的设置指令对应的调节指令，并向所述电磁换向阀下发收缆指令；所述电磁换向阀用于，接收所述控制器发送的收缆指令，并根据所述收缆指令将所述电磁换向阀的进油口与工作油口连通，所述工作油口为所述电磁换向阀控制所述液压马达进行收缆的油口；所述比例电磁阀用于，接收所述控制器发送的调节指令，并根据所述调节指令将所述比例电磁阀的阀口开度调整为与接收的调节指令对应的阀口开度，所述比例电磁阀的阀口开度用于控制所述液压马达的负载能力；其中，当所述液压马达的负载能力大于所述缆绳受到的张力时，所述液压马达驱动所述拖缆机进行收缆；当所述液压马达的负载能力小于所述缆绳受到的张力时，所述缆绳受到的张力驱动拖缆机进行放缆；当所述液压马达的负载能力等于所述缆绳受到的张力时，所述缆绳保持不动。2.根据权利要求1所述的自动张紧控制装置，其特征在于，所述控制器还用于，将所述档位的取值范围分成至少两个子范围；建立设置指令的取值与至少两个子范围内的取值之间的线性关系；分别在各个子范围内，建立各个子范围内的取值对应的设置指令与调节指令的取值之间的线性关系。3.根据权利要求2所述的自动张紧控制装置，其特征在于，所述控制器用于，在所述电位器的档位调到最小值时，记录所述电位器发送的设置指令，并将记录的设置指令作为设置指令的最小值；在所述电位器的档位调到最大值时，记录所述电位器发送的设置指令，并将记录的设置指令作为设置指令的最大值；建立如下线性关系：Y＝n*(X-Ldz)/(Ldh-Ldz)；其中，Y为所述设置指令的取值，n为所述子范围的数量，X为所述档位的取值，Ldz为所述设置指令的最小值，Ldh为所述设置指令的最大值。4.根据权利要求2或3所述的自动张紧控制装置，其特征在于，所述控制器用于，调整所述调节指令的大小，记录所述拖缆机的负载能力等于所述拖缆机的最大负载能力的i/n时下发的调节指令，并将记录的调节指令与第i个子范围内的最大值对应的设置指令对应，i为所述子范围按照取值从小到大的顺序排列时的序号，n为所述子范围的数量；建立如下线性关系：Y＝Ymin+(Ymax-Ymin)*(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)；其中，Y为所述调节指令的取值，Ymin为第i个子范围内的最小值对应的设置指令对应的调节指令的取值，Ymax为第i个子范围内的最大值对应的设置指令对应的调节指令的取值，X为所述设置指令的取值，Xmin为第i个子范围内的最小值对应的设置指令的取值，Xmax为第i个子范围内的最大值对应的设置指令的取值。5.根据权利要求4所述的自动张紧控制装置，其特征在于，所述控制器用于，估算各个子范围内的最大值对应的调节指令；向所述比例电磁阀下发估算的调节指令，并记录所述拖缆机的负载能力；比较记录的所述拖缆机的负载能力和所述拖缆机的最大负载能力的i/n的大小关系；当记录的所述拖缆机的负载能力大于所述拖缆机的最大负载能力的i/n时，减小所述调节指令的取值；当记录的所述拖缆机的负载能力小于所述拖缆机的最大负载能力的i/n时，增大所述调节指令的取值。6.一种自动张紧控制方法，适用于采用液压马达驱动的拖缆机，所述拖缆机包括与所述液压马达传动连接的滚筒和缠绕在所述滚筒上的缆绳；其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶诗飞，高怡，张森，张勇勇，汪康平，陈利鹏，
申请(专利权)人：武汉船用机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42