一种正面吊排架偏载保护系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种正面吊排架偏载保护系统，包括正面吊的控制系统；其特征在于：还包括采集排架旋转角度A的旋排角度传感器、采集排架侧移量S的侧移位置传感器和排架长边与水平面的夹角β的排架XY轴角度传感器；所述的旋排角度传感器、侧移位置传感器和排架XY轴角度传感器的输出所述的正面吊的控制系统。本实用新型专利技术通过检测排架旋转角度A、排架侧移量S和排架长边与水平面的夹角β，计算实时力矩，并用实时力矩与最大力矩比较，排架旋转角度A与排架碰到大臂的几何限位角度B比较，一旦实时力矩接近正面吊提供的最大力矩就进行保护，避免产生危险。

【技术实现步骤摘要】
一种正面吊排架偏载保护系统
本技术涉及正面吊排架偏载保护系统。
技术介绍
正面吊是集装箱正面起重机的简称，是用来装卸集装箱的一种起重机，属于起重设备的一种。正面吊专门为20英尺和40英尺国际集装箱而设计的，主要用于集装箱的堆叠和码头、堆厂内的水平运输，与叉车相比，它具有机动灵活，操作方便，稳定性好，轮压较底，堆码层数高，堆场利用率高等优点。可进行跨箱作业。特别适用于中小港口，铁路中转站和公路中转站的集装箱装卸，也可在大型集装箱码头作为辅助设备来使用。正面吊由工程机械底盘，伸缩臂架，集装箱吊具等三部分组成，底盘有发动机，动力换挡变速箱，前桥，后桥，转向系统，驾驶室，车架，配重，车轮等部件；伸缩臂架有伸缩油缸，俯仰油缸，臂架等部件；集装箱吊具有旋转机构，上架，联接架，底架，伸缩架，伸缩油缸，防摇油缸，侧移油缸，旋锁油缸等部件。集装箱吊具又称排架，正面吊正是通过排架抓住集装箱的。在作业的过程中，排架可做伸排、收排、侧移、旋转等动作来协助抓箱、对箱、放箱等工作需要。因此在实际作业过程中,司机经常做旋排动作来辅助对箱,完成作业。某空箱正面吊在实际操作过程中，由于排架旋排马达力矩不够，导致在过渡旋排时出现排架失控意外，无法往目标方向旋转且会自动往相反方向下掉，造成人员、财产损失。
技术实现思路
本技术针对目前正面吊排架由于旋排马达力矩不够，导致在过渡旋排时出现排架失控意外，无法往目标方向旋转且会自动往相反方向下掉，造成人员、财产损失，提供一种正面吊排架偏载保护方法和保护系统。本技术为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种正面吊排架偏载保护方法，包括以下步骤：实时采集排架旋转角度A的步骤；实时采集排架侧移量S的步骤；实时采集排架长边与水平面的夹角β的步骤；按照下式计算旋排产生的阻力矩M的步骤；M＝S＊G＊Sinβ；G为集装箱的重力；比较的步骤，该步骤中将计算出的旋排产生的阻力矩M与旋排马达提供的最大力矩Mmax相比较，将实时采集的排架旋转角度A与排架碰到大臂的几何限位角度B比较，当M不小于Mmax或者A的绝对值不小于B时进行偏载保护。本技术通过检测排架旋转角度A、排架侧移量S和排架长边与水平面的夹角β，计算实时力矩，并用实时力矩与最大力矩比较，排架旋转角度A与排架碰到大臂的几何限位角度B比较，一旦实时力矩接近正面吊提供的最大力矩就进行保护，避免产生危险。进一步的，上述的正面吊排架偏载保护方法中：偏载保护时，排架只能进行反旋。进一步的，上述的正面吊排架偏载保护方法中：当M不小于Mmax时，记录A的值。本技术还提供一种正面吊排架偏载保护系统，包括正面吊的控制系统；还包括采集排架旋转角度A的旋排角度传感器、采集排架侧移量S的侧移位置传感器和排架长边与水平面的夹角β的排架XY轴角度传感器；所述的旋排角度传感器、侧移位置传感器和排架XY轴角度传感器的输出所述的正面吊的控制系统。进一步的，上述的正面吊排架偏载保护系统中：所述的旋排角度传感器的安装位置位于排架旋排马达旁边，旋排角度传感器的的转轴与大盘齿啮合的齿轮同轴。进一步的，上述的正面吊排架偏载保护系统中：所述的旋排角度传感器采用IFM的型号是RM900的编码器，该旋排角度传感器通过固定在编码器转轴上的齿轮连轴器与排架旋转齿圈连接，并把编码数据转变为旋转角度。进一步的，上述的正面吊排架偏载保护系统中：所述的侧移位置传感器采用IFM的型号是RM900的编码器，侧移位置传感器通过回收弹簧与编码器旋转轴连接固定在一端，另一端固定在不动端，把旋转编码转化成侧移的长度。进一步的，上述的正面吊排架偏载保护系统中：所述的排架XY轴角度传感器采用IFM的型号是JN2100的高精度电位器，排架X/Y水平角度传感器安装在排架平面上。以下结合附图和具体实施方式对本技术进行进一步的说明。附图说明附图1为本技术实施例1流程图。附图2是吊示意图。具体实施方式实施例1，如图1所示，本实施例的解决的问题是空箱正面吊在操作旋排过程中发生偏载失控时实现电气保护。本实施例中的正面吊排架偏载保护系统中，正面吊的控制主机利用传感器检测作业中的正面吊的力矩。本实施例中：通过旋排角度传感器、侧移位置传感器和排架XY轴角度传感器分别实时采集排架旋转角度A；实时采集排架侧移量S；实时采集排架长边与水平面的夹角β；并计算旋排产生的阻力矩M。本实施例中，安装的传感器包括采集排架旋转角度A的旋排角度传感器、采集排架侧移量S的侧移位置传感器和采集排架XY轴偏移角度的排架XY轴角度传感器；采集排架侧移量S的侧移位置传感器和排架长边与水平面的夹角β的排架XY轴角度传感器。本实施例中，旋排角度传感器的安装位置位于排架旋排马达旁边，采用自主设计的齿轮与大盘齿啮合。目前，旋排角度传感器可以采用IFM的型号是RM900的编码器，该旋排角度传感器通过固定在编码器转轴上的齿轮连轴器与排架旋转齿圈连接，并把编码数据转变为旋转角度。侧移位置传感器也可以采用上面IFM的型号是RM900的编码器，侧移位置传感器通过回收弹簧与编码器旋转轴连接固定在一端，另一端固定在不动端，把旋转编码转化成侧移的长度。排架XY轴角度传感器则可以采用IFM的型号是JN2100的高精度电位器，排架XY轴角度传感器安装在排架平面上，直接可以读出相对水平面的偏转角度。本实施例中，正面吊排架偏载保护方法，包括以下步骤：实时采集排架旋转角度A的步骤；实时采集排架侧移量S的步骤；实时采集排架长边与水平面的夹角β的步骤；按照下式计算旋排产生的阻力矩M的步骤；M＝S＊G＊Sinβ；G为集装箱的重力；比较的步骤，该步骤中将计算出的旋排产生的阻力矩M与旋排马达提供的最大力矩Mmax相比较，将实时采集的排架旋转角度A与排架碰到大臂的几何限位角度B比较，当M不小于Mmax或者A的绝对值不小于B时进行偏载保护。本实施例中的，数学模型M＝S＊G＊Sinβ推导过程如下：已知：吊具上x边与水平面的夹角是α，α为排架平面X轴也就是排架长边与水平面X’-Y’的夹角。吊具上y边与水平的夹儿角是β，β为排架平面Y轴也就是是排架长边，与水平面X’-Y’的夹角。可以由安装在排架平面上的排架XY轴角度传感器实时测得。吊具的侧移量长度是s。设：吊具面与水平面夹角为Φ，吊具上x边和相交线(水平面与吊具机相交线)的夹角为δ1，吊具上y边和相交线(水平面与吊具机相交线)的夹角为δ2，在吊具x轴上取一点向水平面做一垂线h，如图2所示：Sinα＝h/x→h＝x*Sinα；Sinδ＝b/x→b＝x*Sinδ1；SinΦ＝h/b＝Sinα/Sinδ1；同理：SinΦ＝Sinβ/Sinδ2；δ2＝90°-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正面吊排架偏载保护系统，包括正面吊的控制系统；其特征在于：还包括采集排架旋转角度A的旋排角度传感器、采集排架侧移量S的侧移位置传感器和排架长边与水平面的夹角β的排架XY轴角度传感器；所述的旋排角度传感器、侧移位置传感器和排架XY轴角度传感器的输出接所述的正面吊的控制系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种正面吊排架偏载保护系统，包括正面吊的控制系统；其特征在于：还包括采集排架旋转角度A的旋排角度传感器、采集排架侧移量S的侧移位置传感器和排架长边与水平面的夹角β的排架XY轴角度传感器；所述的旋排角度传感器、侧移位置传感器和排架XY轴角度传感器的输出接所述的正面吊的控制系统。


2.根据权利要求1所述的正面吊排架偏载保护系统，其特征在于：所述的旋排角度传感器的安装位置位于排架旋排马达旁边，旋排角度传感器的转轴与大盘齿啮合的齿轮同轴。


3.根据权利要求2所述的正面吊排架偏载保护系统，其特征在于：所述的旋排角度传感器采用IF...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文灿，赖映聪，黄胜群，
申请(专利权)人：盐田国际集装箱码头有限公司，盐田三期国际集装箱码头有限公司，深圳盐田西港区码头有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44