專利名稱：集裝箱起重機(jī)用大車電纜卷筒組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及集裝箱起重機(jī)的附屬構(gòu)件，更具體地指一種岸邊集裝箱起重機(jī)或堆場(chǎng)用集裝箱門式起重機(jī)用大車電纜卷筒組件。
背景技術(shù)：
目前，隨著我國(guó)外貿(mào)的發(fā)展，集裝箱吞吐量不斷增長(zhǎng)，各集裝箱公司對(duì)岸邊集裝箱起重機(jī)和堆場(chǎng)用集裝箱門式起重機(jī)的生產(chǎn)效率的要求也越來越高。岸邊集裝箱起重機(jī)是集裝箱港口通用的生產(chǎn)機(jī)械。集裝箱門式起重機(jī)又有軌道式和輪胎式，軌道式集裝箱門式起重機(jī)在堆場(chǎng)的移動(dòng)范圍不如輪胎式，但由于其供電電源取自市電電網(wǎng)，裝機(jī)容量不受限制(輪胎吊則受到柴油機(jī)功率限制)起重機(jī)參數(shù)可以大大提高，另外電網(wǎng)供電也較輪胎式更安全、可靠。軌道式集裝箱門式起重機(jī)在電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上更多考慮技術(shù)先進(jìn)、維修方便、性價(jià)比合理等問題。這兩種起重機(jī)都涉及到大車電纜卷筒組件的使用。
傳統(tǒng)的大車電纜卷筒組件一般包括電纜卷筒和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用力矩電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電纜卷筒，收纜時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)，放纜時(shí)，電纜拖著驅(qū)動(dòng)電機(jī)倒轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)始終(無(wú)論電纜的圈數(shù)的是否變化、電纜卷筒對(duì)于電纜坑位置的不同以及大車機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)引起的風(fēng)阻)輸出一個(gè)正項(xiàng)的不變力矩使電纜張緊，其要求運(yùn)行大車速度快，達(dá)90米/分以上，這樣傳統(tǒng)的大車電纜卷筒組件無(wú)法適應(yīng)由高速引起的電纜張力變化快、控制精度高的要求，特別當(dāng)電纜卷筒空盤時(shí)力矩全部加在了電纜上，極易引起電纜的損傷，降低了其使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)傳統(tǒng)的大車電纜卷筒組件存在的上述缺點(diǎn)，提供一種改進(jìn)的集裝箱起重機(jī)用大車電纜卷筒組件，該電纜卷筒組件中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的力矩能隨著電纜卷筒的電纜圈數(shù)變化而變化。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案
該集裝箱起重機(jī)用大車電纜卷筒組件，該組件置于起重機(jī)的水平橫梁上，組件包括電纜卷筒、驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電纜卷筒上繞有高壓電纜，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電纜卷筒，其中所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用變頻電機(jī)。
在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，主要對(duì)大車電纜卷筒組件中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)改為變頻電機(jī)。變頻電機(jī)可在相應(yīng)的變頻器的帶動(dòng)下，視電纜卷筒中電纜圈數(shù)變化、電纜卷筒對(duì)于電纜坑位置不同而輸出變化的力矩，做到收纜時(shí)和放纜時(shí)，電纜卷筒所受到的力矩不同，因此，不會(huì)引起電纜卷筒組件中電纜的損傷，能精確的進(jìn)行力矩控制，延長(zhǎng)了使用壽命。


圖1為電纜卷筒組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為電纜卷筒被驅(qū)動(dòng)的原理示意圖具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1所示，本實(shí)用新型的的集裝箱起重機(jī)用大車電纜卷筒組件與傳統(tǒng)的卷筒組件一樣，它也包括電纜卷筒1、驅(qū)動(dòng)電機(jī)2，該組件置于起重機(jī)的水平橫梁3的卷筒平臺(tái)4上，電纜卷筒1上繞有高壓電纜，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2通過驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)電纜卷筒1。所不同的是，在本實(shí)用新型中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2采用了變頻電機(jī)。
變頻電機(jī)2則由相應(yīng)的變頻器進(jìn)行控制(見圖2)，在控制時(shí)，可以利用外圍的控制信號(hào)，通過PLC程序，針對(duì)不同的工況輸出不同方向及不同大小的力矩，并可隨著電纜卷筒中電纜圈數(shù)的變化、電纜卷筒對(duì)于電纜坑位置的不同以及大車機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)引起的風(fēng)阻的影響而變化。
在具體控制時(shí)，將電纜卷筒的運(yùn)行分成幾個(gè)不同的運(yùn)行狀態(tài)分別進(jìn)行控制，采集幾個(gè)外圍的信號(hào)作為運(yùn)行狀態(tài)分類和控制的依據(jù)1.方向A信號(hào)(PayoutdirectionA)，這個(gè)信號(hào)是由導(dǎo)纜架上的凸輪限位產(chǎn)生的，當(dāng)電纜卷筒位于高壓電纜坑的右側(cè)時(shí)，信號(hào)輸入。方向A信號(hào)和大車左右行信號(hào)相配合就可以判定電纜
2.松纜信號(hào)(noslackcaoleposition)，這個(gè)信號(hào)也是由導(dǎo)纜架上的凸輪限位產(chǎn)生的，當(dāng)高壓電纜過松時(shí)信號(hào)輸入。
3.附加力矩信號(hào)(additionaltorquefrompendulum)，這個(gè)信號(hào)也是由導(dǎo)纜架上的凸輪限位產(chǎn)生的，當(dāng)需要附加力矩時(shí)動(dòng)作。
4.過張緊信號(hào)(notightcableposition)，這個(gè)信號(hào)也是由導(dǎo)纜架上的凸輪限位產(chǎn)生的，當(dāng)電纜張力過大時(shí)動(dòng)作。
5.電纜卷盤滿(cablereelnotfull)和電纜卷盤空(cablereelnotemPty)，這兩個(gè)信號(hào)是由滑環(huán)箱后的凸輪限位產(chǎn)生的，當(dāng)電纜卷筒中的電纜卷起或放空時(shí)動(dòng)作。
6.電纜卷筒中電纜圈數(shù)(analogproxswitchcablediameter)，這是個(gè)模擬量信號(hào)，通過電位器產(chǎn)生0-10V的電壓信號(hào)表示電纜卷盤中電纜的多少。0V表示電纜卷盤空，10V表示電纜卷盤滿。
有了這些外部信號(hào)，我們就可以方便的進(jìn)行控制了。我們將電纜卷筒的運(yùn)行共分為7種不同的狀態(tài)，分別為勻速放纜、加速放纜、減速放纜、勻速收纜、加.速收纜、減速收纜以及低速運(yùn)行。當(dāng)電纜卷筒位于電纜坑的右狽廠大車右行為放纜、左行為收纜；當(dāng)電纜卷筒位于電纜坑的左側(cè)，大車右行為收纜、左行為放纜。而加速、減速以及勻速狀態(tài)則由大車機(jī)構(gòu)的狀態(tài)決定。當(dāng)大車的速度低于0.5HZ時(shí)，電纜卷筒處于低速運(yùn)行狀態(tài)。接著，我們分別測(cè)出靜止時(shí)空卷、滿卷的力矩大小，順風(fēng)情況下勻速、加速、減速時(shí)空卷、滿卷的力矩大小，逆風(fēng)情況下勻速、加速、減速時(shí)空卷、滿卷的力矩大小，以及附加力矩的大小。根據(jù)不同的狀態(tài)，將這些數(shù)據(jù)代入進(jìn)行運(yùn)算，得出符合運(yùn)行狀態(tài)的力矩大小。力矩信號(hào)通過模擬量輸出模塊輸出到變頻器的A1，AC端子，作為力矩控制的給定。
變頻器的控制方式為帶編碼器的矢量控制，選用力矩控制功能。此時(shí)要注意設(shè)定正反側(cè)電動(dòng)狀態(tài)萬(wàn)矩極限及正反側(cè)再生狀態(tài)力矩極限。對(duì)變頻器的特性進(jìn)行試驗(yàn)。在收纜時(shí)，變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)電纜卷卷筒，電機(jī)輸出力矩與給定完全一致。而當(dāng)放纜時(shí)，由于電機(jī)是被電纜卷筒拖向反轉(zhuǎn)，若電機(jī)的方向指令仍保持卷取方向，則電機(jī)力矩變得不可控，達(dá)100％限制值。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電機(jī)方向指令必須改變，但力矩指令方向不變。這樣就保證電機(jī)輸出力矩與給定一致，且電機(jī)并不會(huì)主動(dòng)反轉(zhuǎn)，使電纜松弛。
當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種集裝箱起重機(jī)用大車電纜卷筒組件，該組件置于起重機(jī)的水平橫梁上，組件包括電纜卷筒、驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電纜卷筒上繞有高壓電纜，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電纜卷筒，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用變頻電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種集裝箱起重機(jī)用大車電纜卷筒組件，該組件置于起重機(jī)的水平橫梁上，組件包括電纜卷筒、驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電纜卷筒上繞有高壓電纜，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電纜卷筒，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用變頻電機(jī)。變頻電機(jī)可在相應(yīng)的變頻器的帶動(dòng)下，視電纜卷筒中電纜圈數(shù)變化、電纜卷筒對(duì)于電纜坑位置不同而輸出變化的力矩，做到收纜時(shí)和放纜時(shí)，電纜卷筒所受到的力矩不同，因此，不會(huì)引起電纜卷筒組件中電纜的損傷，能精確的進(jìn)行力矩控制，延長(zhǎng)了使用壽命。
文檔編號(hào)B66C13/00GK2776942SQ20042011901
公開日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者陳然 申請(qǐng)人:上海港機(jī)重工有限公司