龙门起重机试验台制造技术

本发明专利技术是龙门起重机试验台。大车机构采用齿轮齿条传动，车轮行走式结构；小车机构采用链传动，小车固定在链条上，使小车沿着小车导轨随着链条运动；起升机构采用了卷筒和滑轮组的传动方案。运动控制系统是由一台ＰＣ机控制两套伺服系统和一套步进电机驱动系统，分别驱动大车机构、小车机构和起升机构运行。通过编码器测量大车运动、小车运动、起升运动的位移和速度，通过摄像头实时测量载荷的运动及摆动情况，模拟龙门起重机三大机构的运动和载荷的运动及摆动情况。这一试验台的设计和建成为研究龙门起重机的动力学特性提供了可靠的试验数据，对实现龙门起重机自动化，降低事故率，提高工作效率、安全性、可靠性有着重要的理论意义和实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设计了龙门起重机试验台，用于研究龙门起重机的动力学特性、安全性、稳定性、可靠性以及控制技术。属于起重运输机械技术。
技术介绍
龙门起重机大量用于港口运输业，但目前是以人工操作为主，自动化程度低，而且 事故率高。为了有效解决这些技术难题，本专利技术设计龙门起重机试验台，用于研究龙门起重 机动力学特性和控制策略的有效性，以及提高起重机安全性、稳定性、可靠性的措施。
技术实现思路
本专利技术设计了龙门起重机试验台的大车机构、小车机构、起升机构和运动控制系 统。本专利技术的目的是为了研究龙门起重机动力学特性，探索实现龙门起重机自动化操作的 关键技术，为降低故障率、提高工作效率、安全性、可靠性提供试验设备。龙门起重机试验台 如图l所示。 技术方案 1.大车机构的传动技术方案 大车机构驱动桥移动，最大移动距离为10. 0m，额定运动速度为lms—、大车机构采 用齿轮齿条传动，由大车电动机通过联轴器驱动齿轮转动，通过齿轮齿条传动驱动大车沿 着大车导轨运动。大车机构传动方案如图l所示。齿轮齿条传动的大车机构的特点是驱动 力大、运动精度高。 2.小车机构的传动技术方案 小车机构驱动小车运动，最大移动距离为2. Om，额定运动速度为0. 5ms—、小车机 构采用链传动。由小车电动机通过联轴器驱动链轮轴旋转，链轮轴与链轮之间采用键连接， 从而驱动链轮转动，驱动小车沿着小车导轨运动。小车机构传动方案如图2所示。链传动 的小车机构的特点是驱动力大、运动精度高、运动平稳、振动小。 3.起升机构传动技术方案 要实现货物升降运动就必须有起升机构。本专利技术采用了定滑轮和动滑轮组成滑轮 组的传动方案，滑轮组传动方案的优点便于增大倍率，改善起升钢丝绳的受力情况；通过 增大倍率，可在不加大起升电动机功率的情况下提高起重量；通过变换倍率，可得到多种起 升速度。起升机构传动方案如图3所示。 4.运动控制系统方案 龙门起重机试验台由一台PC机控制两套伺服系统和一套步进电机驱动系统，分 别驱动大车机构、小车机构和起升机构运行。每一套伺服系统由运动控制器、伺服驱动器、 伺服电动机组成，11线2500P/r增量式光电编码器装在伺服电机轴上，测量伺服电机的转 角和转速，间接测量大车和小车的运行位移和速度。CCD摄像头固定在小车上，记录载荷相 对于悬挂点的运动轨迹，经过图像处理算法计算载荷的运动轨迹，进一步计算载荷的摆动角度和角速度。 本专利技术的优点是模拟龙门起重机的大车机构、小车机构、起升机构的运动，通过编 码器测量大车运动、小车运动、起升运动的位移和速度，通过摄像头实时测量载荷的运动及 摆动情况。这一试验台的设计和建成为研究龙门起重机的动力学特性提供可靠的试验数 据，对实现龙门起重机自动化，降低事故率，提高工作效率、安全性、可靠性有着重要的意义 和价值。附图说明 图1是龙门起重机试验台总体方案图。 图2是小车机构传动方案图。 图3是起升机构传动方案示意图。 图1是龙门起重机试验台总体方案图1、大车电动机，2、大车联轴器，3、齿轮，4、 车轮，5、龙门架，6、小车座，7、链轮轴，8、链条，9、小车导轨，10、小车，11、巻筒，12、钢丝绳， 13、定滑轮，14、吊钩。 图2是小车机构传动图7、链轮轴，8、链条，9、小车导轨，10、小车，15、小车电动 机，16、小车联轴器，17、链轮，18、大车。 图3是起升机构传动方案示意图11、巻筒，12、钢丝绳，13、动滑轮，14、吊钩，19、 提升电动机，20 、定滑轮，21 、摄像头。具体实施例方式大车机构电动机1通过大车联轴器2驱动齿轮3转动，齿轮齿条传动驱动龙门架 5、大车18、小车座6沿着大车导轨运动。小车电动机15通过小车联轴器16驱动小车链轮 轴7旋转，链轮轴7与链轮17之间采用键连接，从而驱动链轮17及小车机构运动，小车10 固定在链条8上，链条8使小车10沿着小车导轨9运动。起升机构电动机19通过巻筒11 驱动滑轮组13和20转动，通过钢丝绳12提升吊钩14，从而升降载荷，实现载荷的运输。 CCD摄像头21实时测量载荷的运动和摆动情况，基于时滞控制策略，有效消除载荷摆动，实 现载荷的精确定位。本专利技术的试验台能准确模拟龙门起重机的三大机构的运动和载荷摆动 特性，为研究龙门起重机的动力学特性，实现起重机自动化提供了可靠的试验数据。权利要求龙门起重机试验台由大车机构、小车机构、起升机构和运动控制系统组成。大车机构采用齿轮齿条传动，车轮行走式结构。大车电动机通过大车联轴器驱动齿轮转动，齿轮齿条传动驱动大车沿着导轨运动。小车机构采用运行小车式机构，传动方案采用链传动。小车电动机通过小车联轴器驱动小车机构主动轴旋转，主动轴与链轮之间采用键连接，驱动链轮、小车机构从动轴转动，小车固定在链上，使小车沿着小车导轨运动。起升机构采用卷筒和滑轮组的传动方案。起升机构电动机通过卷筒驱动滑轮组转动，通过钢丝绳提升吊钩，从而升降载荷。试验台由一套PC机控制两套伺服系统和一套步进电机驱动系统，分别驱动大车机构、小车机构和起升机构运行。2. 根据权利要求书1所述的龙门起重机试验台，其特征在于大车机构采用齿轮齿条 传动，车轮行走式结构；小车机构采用链传动，小车固定在链条上，使小车沿着小车导轨随 着链条运动；起升机构采用了巻筒和滑轮组的传动方案。全文摘要本专利技术是龙门起重机试验台。大车机构采用齿轮齿条传动，车轮行走式结构；小车机构采用链传动，小车固定在链条上，使小车沿着小车导轨随着链条运动；起升机构采用了卷筒和滑轮组的传动方案。运动控制系统是由一台PC机控制两套伺服系统和一套步进电机驱动系统，分别驱动大车机构、小车机构和起升机构运行。通过编码器测量大车运动、小车运动、起升运动的位移和速度，通过摄像头实时测量载荷的运动及摆动情况，模拟龙门起重机三大机构的运动和载荷的运动及摆动情况。这一试验台的设计和建成为研究龙门起重机的动力学特性提供了可靠的试验数据，对实现龙门起重机自动化，降低事故率，提高工作效率、安全性、可靠性有着重要的理论意义和实用价值。文档编号G01M99/00GK101769827SQ200810249688公开日2010年7月7日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日专利技术者孙小斐, 董明晓, 陈继文 申请人:董明晓本文档来自技高网...

【技术保护点】
龙门起重机试验台由大车机构、小车机构、起升机构和运动控制系统组成。大车机构采用齿轮齿条传动，车轮行走式结构。大车电动机通过大车联轴器驱动齿轮转动，齿轮齿条传动驱动大车沿着导轨运动。小车机构采用运行小车式机构，传动方案采用链传动。小车电动机通过小车联轴器驱动小车机构主动轴旋转，主动轴与链轮之间采用键连接，驱动链轮、小车机构从动轴转动，小车固定在链上，使小车沿着小车导轨运动。起升机构采用卷筒和滑轮组的传动方案。起升机构电动机通过卷筒驱动滑轮组转动，通过钢丝绳提升吊钩，从而升降载荷。试验台由一套ＰＣ机控制两套伺服系统和一套步进电机驱动系统，分别驱动大车机构、小车机构和起升机构运行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董明晓，孙小斐，陈继文，
申请(专利权)人：董明晓，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]