船用電動絞車收放纜陣多重安全保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船用纜陣電動絞車上收放纜陣多重安全保護(hù)方法，尤其適用于絞車上安全性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性要求較高的船用電動絞車收放纜陣多重安全保護(hù)方法。
技術(shù)背景
[0002]目前，額定載荷低于1T的電動絞車由于操作簡單、無污染、維修方便、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)而越來越受到用戶青睞，廣泛應(yīng)用于筑路、礦井、海上試驗等物料或繩索等的升降和平施。很多電動絞車研制重視其功能的實現(xiàn)，對于其安全可靠性問題涉及不多。比如，繩索或纜陣收放電動絞車可能遇到的安全問題有:纜繩過量回收，會將已經(jīng)固定的纜陣起始端拉斷；纜繩過量釋放，會導(dǎo)致纜陣脫落或者反向纏繞；在每層即將纏滿時，如果操作者不能及時調(diào)整卷筒速度，而卷筒仍以高速旋轉(zhuǎn)，則可能導(dǎo)致?lián)Q向失敗，電纜溢出等；如果收放纜陣阻力過大，超出纜陣最大的拖曳力，電機(jī)可能發(fā)生堵轉(zhuǎn)；如果絞車安裝在工作環(huán)境比較惡劣的船上，在絞車不工作時如果不將絞車鎖定，卷筒可能會發(fā)生轉(zhuǎn)動，損傷機(jī)械部件，甚至造成人員傷亡。所以，為了防止或者杜絕以上問題的發(fā)生，在設(shè)計絞車時要充分考慮絞車收纜放纜過程中可能存在的安全隱患。
[0003]對于某型大容繩量電動纜陣絞車控制系統(tǒng)，傳統(tǒng)的安全技術(shù)措施已不適用，如，申請?zhí)枮镃N203922562U的專利文件中記載的“一種絞車安全鎖定裝置”，在絞車外殼內(nèi)壁上設(shè)計了止動結(jié)構(gòu)來防止鋼纜過量釋放，但該方法不適用于纜繩類的絞車，在纏繞時第一層纜繩可能沒有足夠重量將鼓輪撥叉壓到與輪軸貼合，更重要的是存在割斷纜繩的風(fēng)險。又如，申請?zhí)枮镃N202054562U的專利文件中記載的“一種絞車安全限位裝置”，實現(xiàn)了對疏浚系統(tǒng)液壓絞車耙管上升和沖頂?shù)陌踩尬?，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適用于電動絞車。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有纜繩收放電動絞車收放纜陣過程中存在的安全隱患，提供一種船用電動絞車收放纜陣多重安全保護(hù)方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種船用電動絞車收放纜陣多重安全保護(hù)方法，適用于配設(shè)有主控制器、變頻電機(jī)驅(qū)動控制器、變頻電機(jī)、伺服電機(jī)和控制參數(shù)傳感器的絞車，包括以下步驟:
[0006]步驟一，主控制器和控制參數(shù)傳感器啟動，
[0007]步驟二，主控制器根據(jù)外部命令啟動變頻電機(jī)和伺服電機(jī)，主控制器讀取控制參數(shù)傳感器參數(shù)，
[0008]步驟三，船用電動絞車運(yùn)行，同時，主控制器根據(jù)控制參數(shù)傳感器的反饋信號進(jìn)行絞車的正常運(yùn)行和特定狀態(tài)的判斷，如果判斷絞車當(dāng)前為特定狀態(tài)則進(jìn)入步驟四，如果主控制器判斷絞車當(dāng)前為正常運(yùn)行則重復(fù)執(zhí)行步驟三，
[0009]步驟四，主控制器判斷當(dāng)前絞車特定狀態(tài)的種類，若為超出最大拖拽力運(yùn)行狀態(tài)則執(zhí)行子步驟一，若絞車為防止碰撞換向失敗狀態(tài)則執(zhí)行子步驟二，若絞車為防止過量收放纜陣運(yùn)行狀態(tài)則執(zhí)行子步驟三，若絞車為防止卷筒靜態(tài)轉(zhuǎn)動狀態(tài)則執(zhí)行子步驟四，
[0010]子步驟一:主控制器執(zhí)行最大拖拽力保護(hù)措施，若絞車進(jìn)入正常運(yùn)行則執(zhí)行步驟三，若絞車依然處于超出最大拖拽力運(yùn)行狀態(tài)則執(zhí)行堵轉(zhuǎn)二重保護(hù)后調(diào)整執(zhí)行步驟三，
[0011]子步驟二:主控制器執(zhí)行強(qiáng)制定速保護(hù)，同時執(zhí)行鳴叫報警，進(jìn)行自動換向，若絞車進(jìn)入正常運(yùn)行則執(zhí)行步驟三，若絞車依然處于防止碰撞換向失敗狀態(tài)，則由靠設(shè)置在絲桿兩端的感應(yīng)開關(guān)輸出控制信號至主控制器，主控制器命令伺服電機(jī)轉(zhuǎn)向，然后執(zhí)行步驟~*.，
[0012]子步驟三:主控制器執(zhí)行強(qiáng)制減速保護(hù)，主控制器執(zhí)行鳴叫報警，進(jìn)行自動收放纜操作，若絞車運(yùn)行正常然后執(zhí)行步驟三，若絞車依然為防止過量收放纜陣運(yùn)行狀態(tài)，則主控制器發(fā)出命令至變頻電機(jī)和伺服電機(jī)，強(qiáng)制停機(jī)，
[0013]子步驟四:卷筒板筋上配設(shè)插銷鎖，在卷筒啟動前插銷鎖打開，當(dāng)卷筒靜止停止工作時，插銷鎖鎖合，同時變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上配設(shè)有抱閘，當(dāng)變頻電機(jī)斷電時，抱閘閉合然后執(zhí)行步驟三，當(dāng)變頻電機(jī)得電時，抱閘放開，然后執(zhí)行步驟三。本發(fā)明結(jié)構(gòu)中采用多重安全保護(hù)措施，防止絞車在收放纜陣過程中發(fā)生超出最大拖曳力、過量收放、不能正常換向等安全問題，方法簡單，便于調(diào)試和維修，具有更高的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性。多重安全保護(hù)措施將電動絞車收放纜陣的安全隱患降低到最小。本發(fā)明實現(xiàn)了電動絞車自動化控制系統(tǒng)安全性能，提高了電動絞車在海上應(yīng)用的競爭力。
[0014]所述子步驟二中的鳴叫報警為短鳴報警，所述子步驟三中的鳴叫報警為長鳴報目ο
[0015]作為優(yōu)選，所述船用電動絞車上設(shè)置有硬復(fù)位開關(guān)和絲桿復(fù)位手柄，同時所述船用電動絞車上還設(shè)置有急停硬件開關(guān)和急開硬件開關(guān)。
[0016]作為優(yōu)選，所述變頻電機(jī)的控制按鍵和伺服電機(jī)的控制按鍵之間設(shè)置有同步執(zhí)行機(jī)構(gòu)，當(dāng)執(zhí)行步驟三時，船用電動絞車運(yùn)行時運(yùn)行變頻電機(jī)時同步執(zhí)行伺服電機(jī)動作，當(dāng)運(yùn)行伺服電機(jī)時，同步執(zhí)行變頻電機(jī)動作。
[0017]本發(fā)明的實質(zhì)性效果是:本發(fā)明結(jié)構(gòu)中采用多重安全保護(hù)措施，防止絞車在收放纜陣過程中發(fā)生超出最大拖曳力、過量收放、不能正常換向等安全問題，方法簡單，便于調(diào)試和維修，具有更高的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性。多重安全保護(hù)措施將電動絞車收放纜陣的安全隱患降低到最小。本發(fā)明實現(xiàn)了電動絞車自動化控制系統(tǒng)安全性能，提高了電動絞車在海上應(yīng)用的競爭力。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明絞車電動纜陣絞車多重安全保護(hù)措施方框簡圖。
[0019]圖中I防止超出最大拖曳力非正常運(yùn)行，2防止卷筒靜態(tài)時轉(zhuǎn)動，3驅(qū)動控制器不工作或者其他不明故障時保護(hù)，4防止過量收放纜陣，5防止碰撞換向失敗，6卷筒和絲桿位置軟件計算錯誤時保護(hù)，7最大拖曳力保護(hù)，8堵轉(zhuǎn)保護(hù)，9插銷制鎖保護(hù)，10抱閘保護(hù)，11急停、急收，12緊急停車，13軟件強(qiáng)制減速，14長鳴警報，15硬件開關(guān)限位，16軟件強(qiáng)制定速，17短鳴警報，18清零，19手搖復(fù)位
【具體實施方式】
[0020]下面通過具體實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。
[0021]實施例:
[0022]一種船用電動絞車收放纜陣多重安全保護(hù)方法，適用于配設(shè)有主控制器、變頻電機(jī)驅(qū)動控制器、變頻電機(jī)、伺服電機(jī)和控制參數(shù)傳感器的絞車，包括以下步驟:
[0023]步驟一，主控制器和控制參數(shù)傳感器啟動，
[0024]步驟二，主控制器根據(jù)外部命令啟動變頻電機(jī)和伺服電機(jī)，主控制器讀取控制參數(shù)傳感器參數(shù)，
[0025]步驟三，船用電動絞車運(yùn)行，同時，主控制根據(jù)控制參數(shù)傳感器的反饋信號進(jìn)行絞車的正常運(yùn)行和特定狀態(tài)的判斷，如果判斷絞車當(dāng)前為特定狀態(tài)則進(jìn)入步驟四，如果主控制器判斷絞車當(dāng)前為正常運(yùn)行則重復(fù)執(zhí)行步驟三，
[0026]步驟四，主控制器判斷當(dāng)前絞車特定狀態(tài)的種類，若為超出最大拖拽力運(yùn)行狀態(tài)則執(zhí)行子步驟一，若絞車為防止碰撞換向失敗狀態(tài)則執(zhí)行子步驟二，若絞車為防止過量收放纜陣運(yùn)行狀態(tài)則執(zhí)行子步驟三，若絞車為防止卷筒靜態(tài)轉(zhuǎn)動狀態(tài)則執(zhí)行子步驟四，
[0027]子步驟一:主控制器執(zhí)行最大拖拽力保護(hù)措施，若絞車進(jìn)入正常運(yùn)行則執(zhí)行步驟三，若絞車依然處于超出最大拖拽力運(yùn)行狀態(tài)則執(zhí)行堵轉(zhuǎn)二重保護(hù)后調(diào)整執(zhí)行步驟三，
[0028]子步驟二:主控制器執(zhí)行強(qiáng)制定速保護(hù)，同時執(zhí)行鳴叫報警，提醒人工進(jìn)行換向，若絞車進(jìn)入正常運(yùn)行則執(zhí)行步驟三，若絞車依然處于防止碰撞換向失敗狀態(tài)，則由靠設(shè)置在絲桿兩端的感應(yīng)開關(guān)輸出控制信號至主控制器，主控制器命令伺服電機(jī)轉(zhuǎn)向，然后執(zhí)行步驟三，
[0029]子步驟三:主控制器執(zhí)行強(qiáng)制減速保護(hù)，主控制器執(zhí)行鳴叫報警，提醒人工進(jìn)行收放纜操作，若絞車運(yùn)行正常然后執(zhí)行步驟三，若絞車依然為防止過量收放纜陣運(yùn)行狀態(tài)，則主控制器發(fā)出命令至變頻電機(jī)和伺服電機(jī)，強(qiáng)制停機(jī)，
[0030]子步驟四:卷筒板筋上配設(shè)插銷鎖，當(dāng)卷筒啟動時插銷鎖打開，當(dāng)卷筒靜止時，插銷鎖鎖合，同時變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上配設(shè)有抱閘，當(dāng)變頻電機(jī)斷電時，抱閘閉合然后執(zhí)行步驟三，當(dāng)變頻電機(jī)得電時，抱閘放開，然后執(zhí)行步驟三。所述子步驟二中的鳴叫報警為短鳴報警，所述子步驟三中的鳴叫報警為長鳴報警。所述船用電動絞車上設(shè)置有硬復(fù)位開關(guān)和絲桿復(fù)位手柄，同時所述船用電動絞車上還設(shè)置有急停硬件開關(guān)和急開硬件開關(guān)。所述變頻電機(jī)的控制按鍵和伺服電機(jī)的控制按鍵之間設(shè)置有互鎖機(jī)構(gòu)，當(dāng)執(zhí)行步驟三時，船用電動絞車運(yùn)行時運(yùn)行變頻電機(jī)時鎖定伺服電機(jī)動作，當(dāng)運(yùn)行伺服電機(jī)時，鎖定變頻電機(jī)動作。
[0031]本實施例中，防止超出最大拖曳力非正常運(yùn)行1:第一重是最大拖曳力保護(hù)7，變頻電機(jī)驅(qū)動控制器實時檢測變頻電機(jī)電流，根據(jù)電流和扭矩以及扭矩和力的關(guān)系，由軟件換算出卷筒拖曳力，當(dāng)變頻電機(jī)電流超過上限值，也就是超過絞車最大拖曳力時，變頻電機(jī)驅(qū)動控制器立即停止變頻電機(jī)，伺服電機(jī)驅(qū)動控