CN201240761Y - 四卷筒抓斗控制系统 - Google Patents

Abstract

一种四卷筒抓斗控制系统，至少包括抓斗的起升机构和开闭机构，起升机构包括分别由电机驱动的第一、第二卷筒和起升钢丝绳，起升钢丝绳分别从第一、第二卷筒绕经位于水平轨道两端的第一、第三滑轮和设置在吊运小车中的第二、第四滑轮连接至抓斗；开闭机构包括分别由电机驱动的第三、第四卷筒和开闭钢丝绳，开闭钢丝绳分别从第三、第四卷筒绕经位于大梁两端的第五、第七滑轮和设置在吊运小车中的第六、第八滑轮连接至抓斗；第一、第三卷筒之间、第二、第四卷筒之间分别设有同步连接装置。该系统整体机构刚性好，钢丝绳缠绕结构简单，同步性可靠，结构紧凑，减少整套设备钢结构重量，利于维护，节省成本。

Description

四卷筒抓斗控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种抓斗控制系统，尤其是一种四卷筒抓斗控制系统，属于机械制造技术领域。

背景技术

现有的一种抓斗控制系统，主要是由三部分控制机构组成，其中包括用于起升和下降抓斗起升机构、用于闭合和打开抓斗同时用于起升和下降抓斗的开闭机构、以及用于吊运小车水平移动的小车机构。其中的起升机构包括一个或多个电机驱动起升差动齿轮箱和固定在抓斗上的起升钢丝绳及用于卷起和放出钢丝绳的起升卷筒；开闭机构包括一个或多个电机驱动开闭差动齿轮箱和固定在抓斗上的开闭钢丝绳及用于卷起和放出钢丝绳的开闭卷筒；小车机构包括一个单独电机和连接起升齿轮箱和开闭齿轮箱的连接部分。这种抓斗控制系统的结构复杂，系统重量大。

现有的另一种抓斗控制系统，主要结构是支承着抓斗的钢丝绳通过辅助小车和固定钢丝绳滑轮连结到起升机构和开闭机构的钢丝绳卷筒上。起升机构用于提升和下降抓斗，开闭机构除了用于打开和闭合抓斗之外，还用于提升和下降抓斗。小车机构靠其单独的转移机构移动，辅助小车以主小车一半的速度移动，以补偿在水平移动过程中钢丝绳长度的变化。考虑到钢丝绳的拉伸，还需要一个独立的钢丝绳张紧机构。

上述的这种抓斗控制系统靠强制的机械设备保证抓斗在起升和水平移动的过程中保持可靠的闭合状态，使得钢丝绳承受着不合理的强大拉力，同时由于具有多套钢丝绳缠绕系统而使得系统整体结构异常复杂。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种四卷筒抓斗控制系统，该系统整体机构刚性好，钢丝绳缠绕结构简单，同步性可靠，结构紧凑，减少整套设备钢结构重量，利于维护，节省成本。

本实用新型所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种四卷筒抓斗控制系统，至少包括用于提升和下降抓斗的起升机构和用于打开和闭合抓斗的开闭机构，所述的起升机构包括分别由电机驱动的第一、第二卷筒和固定在抓斗和第一、第二卷筒上的起升钢丝绳，所述的起升钢丝绳分别从第一、第二卷筒绕经位于小车轨道两端的第一、第三滑轮和设置在吊运小车中的第二、第四滑轮连接至抓斗；所述的开闭机构包括分别由电机驱动的第三、第四卷筒和固定在抓斗和第三、第四卷筒上的开闭钢丝绳，所述的开闭钢丝绳分别从第三、第四卷筒绕经位于小车轨道两端的第五、第七滑轮和设置在吊运小车中的第六、第八滑轮连接至抓斗；所述的第一、第三卷筒之间设有用于使两者连接或断开的同步连接装置；所述的第二、第四卷筒之间设有用于使两者连接或断开的同步连接装置。

根据操作需要，所述的第一、第二、第三、第四卷筒分别与各自的电机相连，每个电机通过减速齿轮箱与卷筒耦合。所述的同步连接装置包括旋转轴和与其连接的离合器，该离合器通过电气控制连接或脱开，旋转轴通过减速齿轮箱与电机连接。所述的电机为频率控制的交直流电机，每个电机都通过变频驱动控制单元控制。所述的变频驱动控制单元中包括有中间电路，用于控制起升电机和用于控制开闭电机的变频驱动控制单元的中间电路分别为电连接。

本实用新型的有益效果在于钢丝绳缠绕结构简单，控制系统运行同步性可靠；没有庞大的差动齿轮箱系统，没有辅助小车机构和钢丝绳张紧系统；减少了整体设备钢结构重量；更利于维护，标准的组件更利于节省成本。

下面结合附图和具体实例对本实用新型的技术方案进一步地说明。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过优选实例对本实用新型的具体技术方案进行详细地说明。

图1为本实用新型的整体结构示意图，如图1所示，在本实施例中为与桥式抓斗卸船机结合的四卷筒抓斗控制系统。其支承机构为大梁9，一辆可以水平移动和提升抓斗的往复吊运小车8在其上可以往复行走。因此大梁9构成吊运小车8的小车轨道。桥式抓斗卸船机的支承机构和其他详细机构对于本领域技术人员来说是熟知的，并且与本实用新型无关，在本图示中没有示出。

本实用新型所提供的四卷筒抓斗控制系统包括用于执行抓斗7的铲斗38，39的打开和闭合操作，抓斗7的起升和下降，以及吊运小车8沿水平大梁9水平移动的起升、开闭机构1、2、3、4，同步连接装置5和6。

起升机构包括两个完全独立的起升机构1和2，开闭机构包括两个完全独立的开闭机构3和4。同步连接装置包括两组与减速齿轮箱连接的旋转轴22和24、23和25和可以通过电气连接和脱开的离合器44和46，45和47。起升机构1和2包括起升钢丝绳卷筒14和第二卷筒15、用于驱动卷筒的电动机10和11，包括减速齿轮箱18和19，以及分别与第一卷筒14和第二卷筒15相连的起升钢丝绳26和27，起升钢丝绳26和27从第一卷筒14和第二卷筒15上收紧和放松。类似地，开闭机构3和4包括开闭钢丝绳卷筒16和第四卷筒17、用于驱动卷筒的电动机12和13，包括减速齿轮箱20和21，以及分别与第三卷筒16和第四卷筒17相连的开闭钢丝绳28和29，开闭钢丝绳28和29从第三卷筒16和第四卷筒17上收紧和放松。同步连接装置旋转轴22，23，24，25一端分别与相应的减速齿轮箱连接，另一端在抓斗7无开闭动作时，与起升机构1减速齿轮箱18连接的旋转轴22和与开闭机构1减速齿轮箱20连结的旋转轴24通过电气连接的离合器44，46连结在一起，类似，与起升机构2减速齿轮箱19连接的旋转轴23和与开闭机构2减速齿轮箱21连结的旋转轴25通过电气连接的离合器45，47连结在一起。上述机构都放置在桥式抓斗卸船机的机房中图示中未列出。

起升机构1的起升钢丝绳26的缠绕路径是从相应的第一卷筒14经位于大梁9一端的第一滑轮30和设置在吊运小车8中的第二滑轮34连结至抓斗7。起升机构2的起升钢丝绳27的缠绕路径是从相应的起升卷筒第二卷筒15经位于大梁9一端的第三滑轮31和设置在吊运小车8中的第四滑轮35连结至抓斗7。

类似地，开闭机构3的开闭钢丝绳28的缠绕路径是从相应的第三卷筒16经位于大梁9一端的第五滑轮32和设置在吊运小车8中的第六滑轮36连结至抓斗7。开闭机构4的开闭钢丝绳29的缠绕路径是从相应的开闭卷筒第四卷筒17经位于大梁9一端的第七滑轮33和设置在吊运小车8中的第八滑轮37连结至抓斗7。

同步连接装置5中的旋转轴22与起升机构1的减速齿轮箱18连结在一起，同步连接装置6中的旋转轴23与起升机构2的减速齿轮箱19连结在一起，同步连接装置5中的旋转轴24与开闭机构3的减速齿轮箱20连结在一起，同步连接装置6中的旋转轴25与开闭机构4的减速齿轮箱21连结在一起。

本控制系统的最基本点是当抓斗单独开闭或起升开闭复合运动时，起升开闭为四个单独控制的机构，而当抓斗完全闭合后或者根本无开闭动作时，同步连接装置中的旋转轴22和24通过电气连接的离合器44，46连结在一起成为同步机构5，同步连接装置中的旋转轴23和25通过电气连接的离合器45，47连接在一起成为同步机构6，而借助于控制两个同步机构的行进方向和相对速度给定，可以实现抓斗7的起升和吊运小车8的水平移动，不再需要独立的小车横移机构。

机构1至4由分别与各个电机10至13相连的变频驱动控制单元40至44控制。而变频驱动控制单元又由一个程序逻辑电路控制。根据特别的需要和功能，该程序逻辑控制电路是特别设计的。而变频驱动控制单元为市场上通用的产品。可取的是可以将变频驱动控制单元40至44的中间电路连接起来，以便抓斗和吊运小车行驶过程中各个机构之间的循环供电。

以下通过实例具体说明本实用新型对整个系统的控制动作情况。

当抓斗7需要打开时，脱开同步连接装置中的离合器44和46，45和47，使第一卷筒14，第二卷筒15沿向下方向旋转，放松开闭钢丝绳。

当抓斗7需要关闭时，脱开同步连接装置中的离合器44和46，45和47，使第一卷筒14，第二卷筒15沿向上方向旋转，收紧开闭钢丝绳。

当抓斗7需要提升时，连结同步连接装置中的离合器44和46，45和47，使第一卷筒14，第二卷筒15，第三卷筒16，第四卷筒17沿向上方向旋转，收紧所有钢丝绳。

当抓斗7需要下降时，连结同步连接装置中的离合器44，45，46，47，使第一卷筒14，第二卷筒15，第三卷筒16，第四卷筒17沿向下方向旋转，放松所有钢丝绳。

当吊运小车8需要朝A方向行进时，连结同步连接装置中的离合器44，45，46，47，第一卷筒14和第三卷筒16沿向下方向旋转，起升卷筒第二卷筒15和开闭卷筒第四卷筒17沿向上方向旋转。

当吊运小车8需要朝B方向后退时，连结同步连接装置中的离合器44，45，46，47，第一卷筒14和第三卷筒16沿向上方向旋转，起升卷筒第二卷筒15和开闭卷筒第四卷筒17沿向下方向旋转。

当抓斗7需要提升，同时吊运小车8行进时，连结同步连接装置中的离合器44，45，46，47，第一卷筒14和第三卷筒16停止转动，起升卷筒第二卷筒15和开闭卷筒第四卷筒17沿向上方向旋转。

通过程序逻辑控制电路来控制同步连接装置的通和断，计算各个起升、开闭机构1、2、3、4的瞬间速度方向，而所有的指令和方向都是由卸船机的驾驶室内的操作人员给出的。

以上所述仅借助于一个优选的实例介绍了本实用新型的技术方案，对于本领域技术人员来说可以在权利要求的范围内以其他的方式实施本实用新型，例如，本实用新型的技术方案除了应用于上述的抓斗卸船机之外，还可以用于集装箱岸边桥式起重机。

综上所述，本实用新型主要在于起升机构包括两个独立的卷筒，一个卷筒的起升钢丝绳从一个方向经过吊运小车上的滑轮连接至抓斗，另一个卷筒的起升钢丝绳从另一个基本相反的方向经过吊运小车上的滑轮连接至抓斗。闭合机构包括两个独立的卷筒，一个卷筒的开闭钢丝绳从一个方向经过吊运小车上的滑轮连接至抓斗，另一个卷筒的开闭钢丝绳从另一个基本相反的方向经过吊运小车上的滑轮连接至抓斗。同时，在抓斗的铲斗无开闭动作时，位于同侧的一个起升机构和一个开闭机构通过同步连接装置机械连接起来，另一侧的一个起升机构和一个开闭机构也通过同步连接装置机械连接起来。这样起升机构和开闭机构不再是独立的四个机构，而是两个同步机构。这两个同步机构还构成吊运小车的水平移动机构。

因此，本实用新型基于前述的技术方案，即起升和开闭钢丝绳利用四个可单独控制的机构从两个相反方向经过抓斗的吊运小车，同时吊运小车还可以沿小车轨道水平移动，在抓斗单独开闭或既有起升又有开闭时通过脱开两个同步机构的连接装置，分别控制四个起升和开闭机构收紧和放松钢丝绳以完成动作，同时在抓斗完全闭合后或无开闭动作时，通过连结装置使同一侧的起升和开闭机构连接起来完全同步。抓斗的起升和吊运小车的水平移动通过控制两个同步机构的行进方向和相对速度来实现。吊运小车不再需要单独的横移机构。这样，本实用新型与现有抓斗控制系统比较，每根钢丝绳既能通过单独的机构能动地控制，放弃了现有的差动齿轮箱和钢丝绳张紧机构，又可以在抓斗完全闭合后通过特殊的连接装置使同侧的起升和开闭机构连接起来，保证了同步性，且整体控制系统通过可靠的程序来实现对各种动作的控制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的技术方案进行修改和等同替换，而不脱离本技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1、一种四卷筒抓斗控制系统，至少包括用于提升和下降抓斗的起升机构和用于打开和闭合抓斗的开闭机构，其特征在于，所述的起升机构包括分别由电机驱动的第一、第二卷筒和固定在抓斗和第一、第二卷筒上的起升钢丝绳，所述的起升钢丝绳分别从第一、第二卷筒绕经位于小车轨道两端的第一、第三滑轮和设置在吊运小车中的第二、第四滑轮连接至抓斗；

所述的开闭机构包括分别由电机驱动的第三、第四卷筒和固定在抓斗和第三、第四卷筒上的开闭钢丝绳，所述的开闭钢丝绳分别从第三、第四卷筒绕经位于小车轨道两端的第五、第七滑轮和设置在吊运小车中的第六、第八滑轮连接至抓斗；

所述的第一、第三卷筒之间设有用于使两者连接或断开的同步连接装置；

所述的第二、第四卷筒之间设有用于使两者连接或断开的同步连接装置。

2、根据权利要求1所述的四卷筒抓斗控制系统，其特征在于：所述的第一、第二、第三、第四卷筒分别与各自的电机相连，每个电机通过减速齿轮箱与卷筒耦合。

3、根据权利要求1所述的四卷筒抓斗控制系统，其特征在于：所述的同步连接装置包括旋转轴和与其连接的离合器，该离合器通过电气控制连接或脱开，旋转轴通过减速齿轮箱与电机连接。

4、根据权利要求1-3任一项所述的四卷筒抓斗控制系统，其特征在于：所述的电机为频率控制的交直流电机，每个电机都通过变频驱动控制单元控制。

5、根据权利要求4所述的四卷筒抓斗控制系统，其特征在于：所述的变频驱动控制单元中包括有中间电路，用于控制起升电机和用于控制开闭电机的变频驱动控制单元的中间电路分别为电连接。