一种用于柔索抗扰定位的反冲装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于柔索抗扰定位的反冲装置，以起重机作为工作平台，通过工业相机的监控实时判断柔索状态；通过控制电磁阀的通断来调节各喷管的气流，调节反冲推力的大小和方向，以调节稳定架位姿，实现柔索抗扰定位。工业相机位于起重机的悬臂端下方，整流罩扣合安装在稳定架外部，且整流罩位于工业相机视野范围内；通过监测整流罩上表面的视觉识别标志，实时判定吊索末端的位姿状态，从而决定反冲装置的动作响应。气源固定在起重机的立柱上部，为反冲装置提供动力源。用于柔索抗扰定位的反冲装置结构简单、工作稳定可靠，能有效地降低各向迎面风阻，增强抗扰能力；可应用于室内外仓库、港口码头、船载海吊多种工作环境中作业。

A recoil device for anti disturbance location of flexible cables

The invention discloses a backlash device for cable anti-disturbance positioning, in which a crane is used as a working platform to judge the cable state in real time through the monitoring of an industrial camera, the air flow of each nozzle is regulated by controlling the on and off of the solenoid valve, the magnitude and direction of the backlash thrust are regulated, so as to stabilize the frame position and realize the cable anti-disturbance. Location. The industrial camera is located below the cantilever end of the crane, and the fairing is fastened and installed outside the stabilizer, and the fairing is located in the field of vision of the industrial camera. The gas source is fixed on the upper part of the column of the crane to provide the power source for the recoil device. The recoil device used for flexible cable anti-disturbance positioning has the advantages of simple structure, stable and reliable operation, can effectively reduce the wind resistance in all directions, and enhance the anti-disturbance ability.

【技术实现步骤摘要】
一种用于柔索抗扰定位的反冲装置
本专利技术涉及吊装防摆与柔性索定位
，具体地说，涉及一种用于柔索抗扰定位的反冲装置。
技术介绍
现有的起重吊装行业，由于起重机自身结构的原因，柔性吊索不可避免地会受到惯性以及外界干扰因素的影响，从而导致负载产生位移偏差和吊重摆动，在影响生产效率的同时也会造成一定的安全隐患，最终造成严重的经济损失。在文献“塔式起重机高效防摆控制研究”(机械与电子，2016年06期，11-15页)文中，通过传感器实现吊物的实时摆动信息反馈，提出一种配合变频小车对摆角偏差进行直接跟踪消除的防摆控制方法。该方法对机械结构要求简单，对因风力、加减速等因素造成的摆振有一定作用，但控制方法复杂，尤其是要建立精确的起重机数学模型才能实现良好的消振效果，而且防摆响应慢，最终负载定位需要的时间较长。中国专利CN205442418U中公开了“一种起重机连接结构”，包括小车架和刚性防摆架，在小车架下端与刚性防摆架上端设置有连接小车架下端和刚性防摆架上端的连杆机构。利用刚性防摆架取代起重柔索，通过连杆两端的两个关节轴承的摆动来抵消不利冲击，能有效地防止防摆架的摆动，但是只能抵消小幅的惯性冲击，且只能使防摆架的垂直状态不变，无法保证负载的位置准确。在专利CN205442418U中提出了一种“起重机用防摆装置”，其特点是利用刚性防摆架取代柔性吊索增强设备刚度来抑制摆动，吊具运行在防摆架内部，吊具两侧的前后防摆轮和左右防摆轮与防摆架两侧的防摆轨道配合，以此约束吊具不会在前后、左右方向晃动，但该装置存在结构复杂、后期维护保养工作量大的问题。美国专利US9346656-B2公开了一种“起重机的稳定和控制方案”，其特点是增加一组辅助钢丝绳来增加悬挂系统刚度，通过钢丝绳与三个滑轮的特殊缠绕，对吊具及负载施加一斜拉力，用以实现防摇摆效果。但是该方案结构比较复杂，可靠性不高，只能改善柔性索在张力方向的偏摆，防摆效果不理想。
技术实现思路
为了避免现有技术存在的不足，本专利技术提出一种用于柔索抗扰定位的反冲装置。该反冲装置结构简单、工作稳定可靠、且安装维护方便，具有位置实时监测及主动调整位姿功能；该反冲装置能有效地降低各向迎面风阻，增强抗扰能力。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:包括稳定架、气管、吊索、工业相机、气源、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、1#三通管、2#三通管和喷管、整流罩，起重机作为工作平台，气源固定在起重机的立柱上部，工业相机位于起重机悬臂端下方，起重机的吊索与稳定架连接，吊具安装在稳定架下面，整流罩扣合安装在稳定架外部，其特征在于所述稳定架为中空圆柱体，两端设有第一安装孔、第二安装孔，稳定架外侧璧中间部位上下分别有圆柱凸台，两圆柱凸台中轴线位于同一直线上且垂直于稳定架的轴线，两圆柱凸台的盲孔有内螺纹，用来作为吊索接口和吊具安装口，稳定架外侧璧吊索接口与第二安装孔之间开有进气口，且与稳定架内腔相通，吊索接口中轴线与进气口中轴线平行，且中轴线垂直于稳定架轴线；气管与进气口通过螺纹连接并密封；所述1#三通管与所述2#三通管为两个结构相同的部件，1#三通管一端口与稳定架的第一安装孔螺纹连接，1#三通管的另两个端口分别与第一喷管、第二喷管通过第一电磁阀、第二电磁阀固连为出气口，2#三通管一端口与稳定架第二安装孔配合连接，2#三通管的另两个端口分别与第三喷管、第四喷管通过第三电磁阀、第四电磁阀固连为出气口，同一端出气口轴线相垂直，且相对于进气口的轴线对称位于同一平面，通过控制电磁阀的通断来调节各喷管的气流，调节反冲推力的大小和方向，以调节稳定架位姿，实现柔索抗扰定位；所述喷管包括第一喷管、第二喷管、第三喷管、第四喷管，各喷管均为结构相同的等熵喷管，喷管一端有内螺纹，内通道为收缩扩张型，喷管喉部面积按以下公式:其中：Ae为等熵喷口出口面积；Me为等熵喷口出口气流的马赫数pt为气源压力γ为空气绝热指数。所述整流罩包括上部整流罩、下部整流罩，上部整流罩与下部整流罩的结构分别由周向边缘向中心轴呈流线形凸起，对称扣合安装后为梭型，周向边缘相接处有四个对称出气口与喷管口配合。所述气源的气管通过电机绞盘沿起重机悬臂、吊索，气管末端与稳定架固连，为反冲装置提供动力源。所述工业相机位于起重机的悬臂端下方，整流罩扣合安装在稳定架外部，且整流罩位于工业相机视野范围内，通过监测整流罩上表面的视觉识别标志，实时判定稳定架整体的位姿状态，从而决定反冲装置的动作响应。有益效果本专利技术提出的一种用于柔索抗扰定位的反冲装置，通过工业相机的监控实时判断柔索状态，若柔索发生偏摆，利用电磁阀控制四个喷管中的两个喷管气流喷射，产生的反冲合力或力偶矩来确保柔索抵消干扰、准确定位。在一般工况下，取气源气体温度为24摄氏度，气源压力pt＝0.6MPa，空气绝热指数γ＝1.4，气体常数取R＝287J/Kg/K，则喷管喉部与出口面积之比为0.48；当喷管出口直径为14mm时，喉部直径为9.7mm。取喷管效率为0.95，则单个喷管产生的反冲推力为105N，而该反冲装置每次调整均为两个喷管作用，反冲合力为单个喷管作用的倍，可以抵消4级海况的风力，能避免大部分工作环境下的不良干扰。装置外部扣合流线型整流罩，能有效地降低各向迎面风阻，进一步增强抗扰能力。可应用于车间、室内外仓库、港口码头、船载海吊各种工作环境中。本专利技术用于柔索抗扰定位的反冲装置，由于喷管设置在柔索末端，极大增强了柔索刚性；气源供给高速气流，喷射气流流速一般能达到超音速，实现柔索的快速定位，克服现有防摆装置频响慢的问题。本专利技术用于柔索抗扰定位的反冲装置结构简单，零部件少，工作可靠稳定，安装维护方便，可应用于不同的工作平台，如门式起重机、塔式起重机等各种不同的工作平台，且工作效率高、减少安全隐患。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术一种用于柔索抗扰定位的反冲装置作进一步详细说明。图1为本专利技术用于柔索抗扰定位的反冲装置安装部位示意图。图2为本专利技术用于柔索抗扰定位的反冲装置示意图。图3为本专利技术用于柔索抗扰定位的反冲装置带有整流罩轴测图。图4为本专利技术用于柔索抗扰定位的反冲装置带有整流罩示意图。图5为本专利技术用于柔索抗扰定位的反冲装置带有整流罩的侧视图。图6为本专利技术反冲装置的稳定架轴测图。图7(a)、图7(b)为本专利技术反冲装置的稳定架左视图和剖视图。图8为本专利技术反冲装置的喷管示意图。图9(a)、图9(b)为本专利技术反冲装置的喷管主视图和剖视图。图中:1.吊具2.气管3.吊索4.工业相机5.气源6.起重机7.第一喷管8.第一电磁阀9.第二喷管10.第二电磁阀11.1#三通管12.稳定架13.第三喷管14.第三电磁阀15.第四电磁阀16.第四喷管17.2#三通管18.上部整流罩19.下部整流罩20.第一安装孔21.吊索接口22.进气口23.第二安装孔24.吊具安装口A视觉识别标志B视觉识别标志C视觉识别标志具体实施方式本实施例是一种用于柔索抗扰定位的反冲装置。参阅图1～图9(a)、图9(b)，本实施例用于柔索抗扰定位的反冲装置，由稳定架12、气管2、吊索3、工业相机4、气源5、第一电磁阀8、第二电磁阀10、第三电磁阀14、第四电磁阀15、1#三通管11、2#三通管17和喷管、整流罩组成；起重机6作为工作平台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于柔索抗扰定位的反冲装置，包括稳定架、气管、吊索、工业相机、气源、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、1#三通管、2#三通管和喷管、整流罩，起重机作为工作平台，气源固定在起重机的立柱上部，工业相机位于起重机悬臂端下方，起重机的吊索与稳定架连接，吊具安装在稳定架下面，整流罩扣合安装在稳定架外部，其特征在于:所述稳定架为中空圆柱体，两端设有第一安装孔、第二安装孔，稳定架外侧璧中间部位上下分别有圆柱凸台，两圆柱凸台中轴线位于同一直线上且垂直于稳定架的轴线，两圆柱凸台的盲孔有内螺纹，用来作为吊索接口和吊具安装口，稳定架外侧璧吊索接口与第二安装孔之间开有进气口，且与稳定架内腔相通，吊索接口中轴线与进气口中轴线平行，且中轴线垂直于稳定架轴线；气管与进气口通过螺纹连接并密封；所述1#三通管与所述2#三通管为两个结构相同的部件，1#三通管一端口与稳定架的第一安装孔螺纹连接，1#三通管的另两个端口分别与第一喷管、第二喷管通过第一电磁阀、第二电磁阀固连为出气口，2#三通管一端口与稳定架第二安装孔配合连接，2#三通管的另两个端口分别与第三喷管、第四喷管通过第三电磁阀、第四电磁阀固连为出气口，同一端出气口轴线相垂直，且相对于进气口的轴线对称位于同一平面，通过控制电磁阀的通断来调节各喷管的气流，调节反冲推力的大小和方向，以调节稳定架位姿，实现柔索抗扰定位；所述喷管包括第一喷管、第二喷管、第三喷管、第四喷管，各喷管均为结构相同的等熵喷管，喷管一端有内螺纹，内通道为收缩扩张型，喷管喉部面积按以下公式:...

【技术特征摘要】
1.一种用于柔索抗扰定位的反冲装置，包括稳定架、气管、吊索、工业相机、气源、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、1#三通管、2#三通管和喷管、整流罩，起重机作为工作平台，气源固定在起重机的立柱上部，工业相机位于起重机悬臂端下方，起重机的吊索与稳定架连接，吊具安装在稳定架下面，整流罩扣合安装在稳定架外部，其特征在于:所述稳定架为中空圆柱体，两端设有第一安装孔、第二安装孔，稳定架外侧璧中间部位上下分别有圆柱凸台，两圆柱凸台中轴线位于同一直线上且垂直于稳定架的轴线，两圆柱凸台的盲孔有内螺纹，用来作为吊索接口和吊具安装口，稳定架外侧璧吊索接口与第二安装孔之间开有进气口，且与稳定架内腔相通，吊索接口中轴线与进气口中轴线平行，且中轴线垂直于稳定架轴线；气管与进气口通过螺纹连接并密封；所述1#三通管与所述2#三通管为两个结构相同的部件，1#三通管一端口与稳定架的第一安装孔螺纹连接，1#三通管的另两个端口分别与第一喷管、第二喷管通过第一电磁阀、第二电磁阀固连为出气口，2#三通管一端口与稳定架第二安装孔配合连接，2#三通管的另两个端口分别与第三喷管、第四喷管通过第三电磁阀、第四电磁阀固连为出气口，同一端出气口轴线...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉旭阳，王润孝，王鸿博，李靖，秦现生，黄雨菲，杨超然，董鹏飞，樊乐，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61