本發(fā)明涉及港口起重機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種起重機(jī)吊具減搖系統(tǒng)及其操作方法。
背景技術(shù)：
目前已有的減搖系統(tǒng)主要有以下幾種：
1.剛性導(dǎo)筒制動(dòng)減搖系統(tǒng)：吊具上方裝設(shè)導(dǎo)筒，導(dǎo)筒在與小車架連接的外筒、框架中滾動(dòng)或滑動(dòng)升降，利用導(dǎo)筒和小車的剛性，抵制吊具所受的水平力，從而有效防止吊具和載荷的搖晃。
2.分離臺(tái)車式減搖系統(tǒng)：通過(guò)將前后吊運(yùn)小車分開一段距離，使懸掛鋼絲繩形成倒三角形，產(chǎn)生水平方向的分力來(lái)達(dá)到減搖的目的。
3.液壓減搖系統(tǒng):利用液壓缸增加系統(tǒng)阻尼，對(duì)已有搖擺進(jìn)行控制
4.輔助鋼絲繩減搖系統(tǒng)：通過(guò)在小車和吊具之間設(shè)置一組相互交叉的輔助鋼絲繩，通過(guò)交叉形成幾個(gè)穩(wěn)定的三角形結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)生的斜拉力對(duì)搖擺有抑制作用。
5.倒三角八繩減搖系統(tǒng)：通過(guò)增加滑輪組，使起升鋼絲繩的布置成倒三角形，利用起升繩水平方向的分力進(jìn)行減搖
6.電子減搖系統(tǒng)：通過(guò)現(xiàn)代控制和測(cè)量手段，小車與吊具聯(lián)動(dòng)，通過(guò)檢測(cè)裝置測(cè)出小車與目標(biāo)位置的相對(duì)距離和高度，控制小車何時(shí)減速和制動(dòng)，減小吊重偏角，使其準(zhǔn)確定位于目標(biāo)上方，從而主動(dòng)避免搖擺。
但是，剛性導(dǎo)筒制動(dòng)式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，主要適用于起升高度較低的場(chǎng)合；分離臺(tái)車式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修調(diào)試比較麻煩，減搖效果一般；液壓減搖系統(tǒng)和輔助鋼絲繩減搖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，維修調(diào)試麻煩；倒三角八繩減搖系統(tǒng)鋼絲繩的卷繞復(fù)雜，鋼絲繩磨損增加，壽命下降；電子減搖系統(tǒng)在易受風(fēng)力影響，在有風(fēng)條件下減搖效果下降。
因此，急需一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、維修方便受風(fēng)力影響小的起重機(jī)吊具減搖系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種起重機(jī)吊具減搖系統(tǒng)及其操作方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種起重機(jī)吊具減搖系統(tǒng)，包括風(fēng)機(jī)1和風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)1為多個(gè)，且分別位于起重機(jī)吊具2的四個(gè)對(duì)角，對(duì)稱于吊具2中心分布，且多個(gè)風(fēng)機(jī)1的風(fēng)口朝向吊具2，風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)控制風(fēng)機(jī)1作用于吊具2。
進(jìn)一步地，風(fēng)機(jī)1的電機(jī)功率小于7.5kw，能夠正反轉(zhuǎn)，而且每個(gè)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的最小反推力3力矩大于200n。
進(jìn)一步地，風(fēng)機(jī)1產(chǎn)生的反推力3為軸向反推力且垂直于吊具2的長(zhǎng)度方向。
進(jìn)一步地，風(fēng)機(jī)1的數(shù)量為4的倍數(shù)。
進(jìn)一步地，風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括電機(jī)控制器、檢測(cè)裝置以及plc系統(tǒng)。
進(jìn)一步地，電機(jī)控制器與風(fēng)機(jī)1的數(shù)量相同，用于風(fēng)機(jī)1的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速控制。
進(jìn)一步地，檢測(cè)裝置包括用于檢測(cè)吊具2的旋轉(zhuǎn)角度、角速度以及角加速度的陀螺儀或電子羅盤。
進(jìn)一步地，plc系統(tǒng)分析從檢測(cè)裝置反饋的吊具2的旋轉(zhuǎn)角度、角速度以及角加速度信息以控制電機(jī)控制器。
進(jìn)一步地，還包括用于將吊具2的擺動(dòng)幅度控制在不超過(guò)50mm的電子減搖系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)在吊具2的擺動(dòng)幅度控制在不超過(guò)50mm時(shí)啟動(dòng)，并控制風(fēng)機(jī)作用于吊具2。
本發(fā)明還提供一種起重機(jī)吊具減搖系統(tǒng)的操作方法，包括以下步驟：
步驟1)：起重機(jī)啟動(dòng)后，進(jìn)行電子防搖跟車控制；
步驟2)待起重機(jī)吊具2上方的小車停止后利用電子減搖系統(tǒng)將起重機(jī)吊具2懸吊以及載荷的擺幅控制在一定范圍內(nèi)；
步驟3)當(dāng)電子減搖系統(tǒng)將起重機(jī)吊具2懸吊以及載荷的擺幅控制在一定范圍內(nèi)后，風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的檢測(cè)裝置檢測(cè)吊具2的扭轉(zhuǎn)、擺動(dòng)幅度以及方向，并將測(cè)量結(jié)果反饋給plc系統(tǒng)；
步驟4)plc系統(tǒng)分析測(cè)量結(jié)果并控制電機(jī)控制器，進(jìn)而對(duì)風(fēng)機(jī)的電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速控制，從而產(chǎn)生反推力3，抵消扭轉(zhuǎn)、擺動(dòng)所產(chǎn)生的吊具2的回轉(zhuǎn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的起重機(jī)吊具減搖系統(tǒng)及其操作方法具有以下有益技術(shù)效果：
本發(fā)明僅利用風(fēng)機(jī)和簡(jiǎn)單的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)減搖效果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，而且后期維護(hù)簡(jiǎn)單；風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的反推力，直接增加了吊具的扭轉(zhuǎn)和變動(dòng)阻力，因此安全可靠、減搖效果好，而且可實(shí)現(xiàn)吊具的快讀對(duì)位，提高裝卸效率。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明起重機(jī)吊具減搖系統(tǒng)的示意圖；
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明提供一種起重機(jī)吊具減搖系統(tǒng)，包括風(fēng)機(jī)1和風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)1為多個(gè)，且分別位于起重機(jī)吊具2的四個(gè)對(duì)角，對(duì)稱于吊具2中心分布，且多個(gè)風(fēng)機(jī)1的風(fēng)口朝向吊具2，風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)控制風(fēng)機(jī)1作用于吊具2。風(fēng)機(jī)1優(yōu)選為涵道風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)1及風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，后期維護(hù)成本也較低。而且，由于風(fēng)機(jī)1直接安裝到吊具2上，產(chǎn)生對(duì)吊具2的反作用力，因此不受風(fēng)力影響。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，該風(fēng)機(jī)1的電機(jī)功率小于7.5kw，能夠正反轉(zhuǎn)，而且每個(gè)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的最小反推力3力矩大于200n，優(yōu)選200n-600n的范圍內(nèi)。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，該風(fēng)機(jī)1產(chǎn)生的反推力3為軸向反推力且垂直于吊具2的長(zhǎng)度方向。該軸向反推力直接增加了吊具的扭轉(zhuǎn)和擺動(dòng)阻力，安全可靠，減搖效果好，可實(shí)現(xiàn)吊具2的快速對(duì)位，提高裝卸效率。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，該風(fēng)機(jī)1的數(shù)量為4的倍數(shù)，優(yōu)選為4個(gè)。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，該風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)包括電機(jī)控制器、檢測(cè)裝置以及plc系統(tǒng)。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，該電機(jī)控制器與風(fēng)機(jī)1的數(shù)量相同，用于風(fēng)機(jī)1的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速控制。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，檢測(cè)裝置包括用于檢測(cè)吊具2的扭轉(zhuǎn)、擺動(dòng)幅度以及方向即：旋轉(zhuǎn)角度、角速度以及角加速度的陀螺儀或電子羅盤。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，plc系統(tǒng)分析從檢測(cè)裝置反饋的吊具2的旋轉(zhuǎn)角度、角速度以及角加速度信息以控制電機(jī)控制器。電機(jī)控制器進(jìn)而控制風(fēng)機(jī)1的電機(jī)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)1的運(yùn)動(dòng)。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，還包括用于將吊具2的擺動(dòng)幅度控制在一定范圍優(yōu)選不超過(guò)50mm的電子減搖系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)在吊具2的擺動(dòng)幅度控制在不超過(guò)50mm時(shí)啟動(dòng)，并控制風(fēng)機(jī)作用于吊具2。
本發(fā)明還提供了一種起重機(jī)吊具減搖系統(tǒng)的操作方法，包括以下步驟：
步驟1)：起重機(jī)啟動(dòng)后，進(jìn)行電子防搖跟車控制；
步驟2)待起重機(jī)吊具2上方的小車停止后利用電子減搖系統(tǒng)將起重機(jī)吊具2懸吊以及載荷的擺幅控制在一定范圍內(nèi)；
步驟3)當(dāng)電子減搖系統(tǒng)將起重機(jī)吊具2懸吊以及載荷的擺幅控制在一定范圍內(nèi)后，風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的檢測(cè)裝置檢測(cè)吊具2的扭轉(zhuǎn)、擺動(dòng)幅度以及方向，并將測(cè)量結(jié)果反饋給plc系統(tǒng)；
步驟4)plc系統(tǒng)分析測(cè)量結(jié)果并控制電機(jī)控制器，進(jìn)而對(duì)風(fēng)機(jī)的電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速控制，分別控制四個(gè)風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量，從而在運(yùn)動(dòng)方向上提供反推力3，抵消吊具及載荷扭轉(zhuǎn)、擺動(dòng)所產(chǎn)生的吊具2的回轉(zhuǎn)，減少司機(jī)對(duì)箱操作時(shí)間，提高設(shè)備工作效率。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，利用電子減搖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了小車全速運(yùn)動(dòng)到起重機(jī)控制室里的操作者松開手柄5秒內(nèi)，40噸的集裝箱在2米高度測(cè)擺幅不超過(guò)50mm；或者小車全速運(yùn)動(dòng)到松開手柄后2個(gè)擺幅，40噸的集裝箱在4米高度測(cè)擺幅不超過(guò)50mm。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。