一种起重机运行机构防啃轨装置、纠偏控制系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于起重机技术领域，公开了一种起重机运行机构防啃轨装置、纠偏控制系统及方法，多个第一位移传感器、第二位移传感器均与计算机连接，由位移传感器测量出起重机车架相对于轨道的偏斜角度，再通过计算机比例换算成控制电压；控制电压以差动方式或单动方式分别加在第一变频器、第二变频器上并分别连接第一控制电动机、第二控制电动机分别调整第一驱动车轮、第二驱动车轮的行速。本发明专利技术有效避免了运行机构的车轮轮缘内侧与钢轨的啃轨现象，增强了起重机运行时稳定性，降低起重机运行侧向摩擦阻力，减小车轮与轨道的摩擦噪音，同时消除了啃轨带来的重大安全隐患，有效地保证了起重机设备安全运行和人员安全。

A kind of anti gnawing rail device and deviation correction control system and method for crane running mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种起重机运行机构防啃轨装置、纠偏控制系统及方法
本专利技术属于起重机
，尤其涉及一种起重机运行机构防啃轨装置、纠偏控制系统及方法。
技术介绍
目前，最接近的现有技术：随着制造业的不断发展，自动化生产线应用越来越广泛，然而在自动化生产线进行产品生产过程中，物料的搬运、工序的流转、质量的检验均存在一些一定范围内水平或者垂直的提升搬运。起重机作为减轻笨重劳动，提高工作效率，实现生产的关键的工艺设备或者重要的辅助设备机械，在我们的生活中得到了广泛的应用。起重机属于特种设备，它多用于车间、仓库或者料场等区域，用于物料的吊运和起重，由于其能够代替大量人工体力劳动，并且在搬运效率和搬运能力上具有极大的优势，因此极为广泛地应用于大型生产车间，在国内甚至世界范围内的保有量基数十分庞大，其在工作时运行安全问题至关重要，动辄砸坏地面设备，危及人员性命。起重机伴随其使用频率、使用强度的增加，其在运行过程中的故障也时有发生，啃轨就是其中故障之一。由于工况条件和运行频繁，起重机在运行一段时间后通常都会出现不同程度的啃轨现象。运行机构行走过程中的严重啃轨，会使轨道与车轮产生剧烈磨损，极大地增加附加载荷，增加运行阻力，致使起重机运行过程中发生扭摆，传动机构和运行电动机超载运转，会发生扭断传动轴或烧坏电动机的设备事故，增多了设备零件耗损和维修量，更严重的会有脱轨事故，从而引发更大的安全隐患，进而严重影响企业生产。对于起重机的安装都有严格的标准，起重机的最合适运行状态时轨道的侧边和车轮的边缘存在大约为20毫米的缝隙，使得轮和轨道之间磨损较小。综上所述，现有技术存在的问题是：(1)现有的桥式起重机防啃轨水平导向轮定位完全依靠水平导轮轴承内圈的轴端挡板，轴端挡板通过螺钉紧固在水平导轮的轴上。如果轴端挡板的螺钉紧固不当或由于桥式起重机工作过程中的冲击和振动造成紧固螺钉松动，使用一段时间后螺钉脱落，导致导向轮脱落，存在安全隐患，且这种结构形式不容易更换导向轮。(2)现有技术中，不能解决起重机运行机构(大车或小车)的啃轨现象，没有通过在车轮轮缘下侧安装侧导轮组合体、利用侧导轮顶住钢轨的侧面以及没有使起重机车轮轮缘与钢轨侧面有微小的间隙，造成车轮组在运行过程中车轮轮沿和轨道之间的磨损，起重机运行时稳定性差，而且不能降低起重机运行侧向摩擦阻力，使小车轮与轨道的摩擦噪音大，无法避免车轮轮缘内侧与钢轨的啃轨现象。解决上述技术问题的难度：桥式起重机运行机构在运行时水平轮沿着钢轨的侧面滚动，从而给车体运行中产生的偏斜(侧向力)施加一定的反作用力，阻止车轮轮缘与钢轨侧面的滑动磨损。实际使用中，如果起重机产生轻微的啃轨，即侧向力较小时，此种结构的水平轮组应用效果比较理想。但是起重机出现较大侧向力时会产生诸多问题，当起重机运行由轨道的中心线刚刚开始向一侧偏斜时，水平轮与钢轨的侧面不接触(设计间隙一般取10mm)，水平轮组不能发挥作用，当偏移量达到10mm时，水平轮与钢轨的侧面突然接触，水平轮要阻止起重机的惯性偏斜，此时会产生较大的冲击力。此种冲击力对起重机结构、水平轮、轨道产生严重危害，经常出现水平轮组的轴承损坏、定位板脱落等故障，严重时造成车轮脱轨等重大安全事故。同时较大的冲击力使轨道压板螺栓连续大面积松动或断裂，导致钢轨部分段落浮动移位等问题出现。解决上述技术问题的意义：本专利技术将传统桥式起重机的固定车轮设计成了一种新的解决车轮啃轨的水平导向轮防啃轨机构，采用水平导向轮可有效缓解或清除啃道现象，水平导向轮与轨道侧面之间是以滚动摩擦替代滑动摩擦，在侧向力相同的情况下，运行机构承受的摩擦阻力大为减小，特别是轮压较大时，效果更为明显。另外，采用水平轮导向装置可以使设备对轨道跨度公差的要求相对宽松。新的防啃轨机构彻底解决了桥式起重机在移动运行过程中经常出现的咬轨、啃轨现象，极大地提高了桥式起重机工作效率，节省大量不必要的设备维修费用。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种起重机运行机构防啃轨装置、纠偏控制系统及方法。通过对起重机大车啃轨原因的分析，一般认为起重机的操作模式，轨道的安装精度及年轮的安装精度被认为是引起啃轨的主要原因。本专利技术认为啃轨的原因大部分是由于车轮、车架和轨道的偏差引起的，单纯靠提高精度来解决有就现象效果有限，比较困难而且技术难度大，成本高。但本专利技术采取了一定的策略控制大车两端的行走速度，就能调节车轮轮缘与轨道之间的间隙，使之保持在一定的范围内，避免车轮轮缘与轨道侧面的接触，也就可以避免啃轨现象的出现。由此本专利技术提出变频调速纠偏思想。本专利技术可以用来实现防止和纠正起重机大车或小车等轨道运行机构在运行时的啃轨甚至脱轨现象，避免因啃轨或脱轨造成起重机坠落事故、车轮严重磨损造成频繁维修、更换车轮等。本专利技术能有效提高起重机运行稳定性安全性，广泛应用在老旧起重机安全改造、新造起重机安全升级等场合，具有极为明显的社会经济效益和安全效益。本专利技术是这样实现的，一种起重机运行机构防啃轨纠偏控制系统，在起重机车架上安装有多个第一位移传感器、第二位移传感器；所述第一位移传感器、第二位移传感器均与计算机连接，由位移传感器测量出起重机车架相对于轨道的偏斜角度，再通过计算机比例换算成控制电压；所述控制电压以差动方式或单动方式分别加在第一变频器、第二变频器上，第一变频器、第二变频器分别连接第一控制电动机、第二控制电动机；第一控制电动机、第二控制电动机分别调整第一驱动车轮、第二驱动车轮的行速。进一步，第一位移传感器、第二位移传感器的数量均为2-6个。本专利技术另一目的在于提供一种起重机运行机构防啃轨纠偏控制方法包括：在轨道上行走的第一驱动车轮、第二驱动车轮中心线与轨道中心线发生偏移时，车轮就会存在侧向移动，这些位移传感器安装在车架角点处，就可以能检测到这些位移。计算机采集到这些偏移量后，通过一定的算术运算就可得到车架的偏斜量，通过一定控制方式的运算，发出控制信号，经过D/A转换成控制电压调整两套变频器的输出频率，改变主动车轮的运行速度，从而就可以达到纠正车架偏斜的目的。计算机使第一控制电动机、第二控制电动机输出力矩发生差异，产生调整力，使起重机运行状况自动纠正。进一步，计算机算术运算中比例换算控制的电压为纠偏电压，纠偏电压保持周期与信号采样间隔时间相等，按起重机的运行速度而改变；起重机运行状况自动纠正中，第一变频器、第二变频器在纠偏电压作用下，其中一变频器升高输出频率，另一变频器则降低输出频率，使受对应控制的电动车轮增加行驶速度或降低行驶速度；或者一变频器保持输出频率不变，另一变频器作出调整，达到纠正起重机车架的偏斜。本专利技术另一目的在于提供一种起重机运行机构防啃轨装置，包括运行机构端梁主体、连接法兰、加强筋板、支架压紧连接螺栓组、水平导向轮支架、螺栓垫板、水平导向轮、偏心轴、水平导向轮端盖及水平导向轮安装长圆孔；所述运行机构端梁主体端部与连接法兰焊接在一起，加强筋板分别与运行机构端梁主体和连接法兰焊接；所述水平导向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种起重机运行机构防啃轨纠偏控制系统，其特征在于，所述起重机运行机构防啃轨纠偏控制系统在起重机车架上安装有多个第一位移传感器、第二位移传感器；/n所述第一位移传感器、第二位移传感器均与计算机连接，由位移传感器测量出起重机车架相对于轨道的偏斜角度，再通过计算机比例换算成控制电压；/n所述控制电压以差动方式或单动方式分别加在第一变频器、第二变频器上，第一变频器、第二变频器分别连接第一控制电动机、第二控制电动机；第一控制电动机、第二控制电动机分别调整第一驱动车轮、第二驱动车轮的行速。/n

【技术特征摘要】
1.一种起重机运行机构防啃轨纠偏控制系统，其特征在于，所述起重机运行机构防啃轨纠偏控制系统在起重机车架上安装有多个第一位移传感器、第二位移传感器；
所述第一位移传感器、第二位移传感器均与计算机连接，由位移传感器测量出起重机车架相对于轨道的偏斜角度，再通过计算机比例换算成控制电压；
所述控制电压以差动方式或单动方式分别加在第一变频器、第二变频器上，第一变频器、第二变频器分别连接第一控制电动机、第二控制电动机；第一控制电动机、第二控制电动机分别调整第一驱动车轮、第二驱动车轮的行速。


2.如权利要求1所述的起重机运行机构防啃轨纠偏控制系统，其特征在于，第一位移传感器、第二位移传感器的数量均为2-6个。


3.一种如权利要求1所述起重机运行机构防啃轨纠偏控制系统的起重机运行机构防啃轨纠偏控制方法，其特征在于，所述起重机运行机构防啃轨纠偏控制方法包括：
在轨道上行走的第一驱动车轮、第二驱动车轮中心线与轨道中心线发生偏移时，车轮侧向移动，安装在车架角点处的位移传感器，检测到这些位移；计算机采集到这些偏移量后，通过算术运算得到车架的偏斜量，发出控制信号，经过D/A转换成控制电压调整两套变频器的输出频率，改变主动车轮的运行速度，达到纠正车架偏斜；
计算机控制第一控制电动机、第二控制电动机输出力矩的差异，产生调整力，使起重机运行状况自动纠正。


4.如权利要求3所述的起重机运行机构防啃轨纠偏控制方法，其特征在于，计算机算术运算中比例换算控制的电压为纠偏电压，纠偏电压保持周期与信号采样间隔时间相等，按起重机的运行速度而改变；
起重机运行...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤戈，苏立鹏，金樟民，方学宠，娄益凡，吴安定，李拥军，易灿灿，
申请(专利权)人：温州市特种设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33