[实用新型]龙门吊吊装小车防碰撞控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及龙门吊装卸技术领域，特别涉及龙门吊吊装过程中运行控制系统领域，具体是指一种龙门吊吊装小车防碰撞控制系统。

背景技术

现代社会中，龙门吊起重机是工业生产中的重要设备，对于大型设备的生产、安装有着极其重要的作用，特别是在造船厂，龙门吊往往发展到高度近百米，跨度一百多米甚至两百多米的，另外，为了满足工作效率，龙门吊的运行速度也有一定的要求，这样对司机驾驶和操作来讲要求也越来越高。龙门吊在小车行走过程中容易发生碰撞，主要原因是：

1.龙门吊吊装的物体形状、长短、大小各异，从而司机不能准确地知道工件在运行当中与吊车支撑腿之间的距离。

2.龙门吊吊装运动过程中，司机往往不能看见或看不清被吊物体的整体形状，也就不能准确地判断被吊物体和吊车支撑腿的距离。

3.龙门吊吊装运动过程中，由于运动、风或其它外力，会引起物体摇摆，从而也影响判断物体运行轨迹和位置距离。(可视问题)

4.龙门吊吊装运动过程中，由于被吊工件往往重量大且吊装绳索较长，容易导致被吊装工件由于惯性摇摆撞击到龙门吊的支撑腿上，导致严重事故。(制动需要安全可靠的方法)。

5.龙门吊驾驶时司机在约100米左右高度操作，驾驶精度要求高，强度大，容易疲劳，注意力分散，(需要有效的显示和/或报警提示)

6.司机室往往固定在刚性腿这边，而对被吊物体观测往往不是在一个垂直线上，因此物体水平移动的精确位置观测和控制比较困难，特别是在远离刚性腿或靠近柔性腿这边吊装的时候

由于龙门吊吊装的物体往往都非常大，重达几十吨甚至几百吨，一旦发生碰撞往往引起重大责任事故，甚至于机毁人完的严重后果。为了安全，起重机在吊装过程中慢速运行，或者走“门字形”运动轨迹，可以减小物体摇摆，但这样又大大影响了生产效率，增加了设备能耗和机械磨损。

对于不同的吊装工件，如何能够知道被吊装的工件到龙门吊支撑腿的距离，并且是连续不断地在运动过程中实时知道这一距离，是有效防止小车运动中发生碰撞的关键。一旦获得这一距离的信息，就可以通过“自动”或“人工”的方式形成闭环控制，确保被吊工件运动中与龙门吊支撑腿的距离，另外，由于被吊物体在吊装过程中由于绳索很长会出现较大的摇摆，还可以利用单摆模型把摇摆因素考虑进去，实时计算出被吊工件与支撑腿的动态距离，也可以利用防摇控制技术对被吊工件进行止摆控制，使得被吊物体的运动和停止的摇摆都可以在可控制的状态下运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够有效地防止吊装小车运动过程中吊装的工件与吊车支撑腿发生碰撞、经济实用、安全可靠、结构简单、成本较低、适用范围较为广泛的龙门吊吊装小车防碰撞控制系统。

为了实现上述的目的，本实用新型的龙门吊吊装小车防碰撞控制系统具有如下构成：

该龙门吊吊装小车防碰撞控制系统，包括吊车小车防撞控制装置，所述的龙门吊包括中央龙门吊小车行走横梁和垂直设置于该龙门吊小车行走横梁两侧的龙门吊支撑腿，其主要特点是，所述的系统还包括吊装工件位置检测模块和吊装运动控制模块，所述的吊装工件位置检测模块通过所述的吊车小车防撞控制装置与所述的吊装运动控制模块相连接。

该龙门吊吊装小车防碰撞控制系统中的吊装工件位置检测模块可以包括小车位置编码器、起升位置编码器和激光线扫描位置传感器，所述的小车位置编码器、起升位置编码器和激光线扫描位置传感器均与所述的吊车小车防撞控制装置相连接。

该龙门吊吊装小车防碰撞控制系统中的吊装工件位置检测模块中还可以进一步包括吊装工件摇摆角度传感器，所述的吊装工件摇摆角度传感器与所述的吊车小车防撞控制装置相连接。

该龙门吊吊装小车防碰撞控制系统的小车位置编码器可以是小车位置相对编码器，也可以是小车位置绝对编码器。

该龙门吊吊装小车防碰撞控制系统的起升位置编码器可以是起升位置相对编码器，也可以是起升位置绝对编码器。

该龙门吊吊装小车防碰撞控制系统的激光线扫描位置传感器设置于所述的龙门吊小车行走的横梁上，且与所述的龙门吊支撑腿相距预设的一定的安全距离，线扫描对吊装的工件形成一道隐性的安全门帘，与横梁方向形成垂直，支持腿内侧形成平行，该安全门帘与支撑腿形成的安全距离可以确保被吊工件及时减速和停车用而不发生碰撞。