[发明专利]多个卷扬的同步控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种多个卷扬的同步控制系统及方法。

背景技术

连续墙抓斗在施工过程中，钢丝绳、油管和电缆都需要随着抓斗工作装置的提升和下放同步运动。油管卷扬通过油管向抓斗斗体传递液压油能量，油管随抓斗体深入到槽下几十米，用以完成抓斗的开启和关闭动作。电缆卷扬将抓斗的电磁阀信号和倾角信号传递给控制器，实时监控抓槽工况。但主卷扬、油管卷扬和电缆卷扬分别由各自的液压马达（或电机）和减速机驱动，其中，主卷扬主要的作用是提升和下放工作装置，承受主要重量；油管卷扬则是提升和下放油管，给油缸供油；电缆卷扬提升和下放倾角仪和电磁阀供电电缆。

在施工过程中，由于其中的两个卷扬不同步，或三个卷扬不同步造成油管爆管、电缆拉断的故障时有发生；同时，也会出现电缆松弛、油管甩管现象。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种多个卷扬的同步控制系统及方法，以解决卷扬的同步问题。

第一方面，本发明提供了一种多个卷扬的同步控制系统，用于工程机械设备，所述工程机械包括第一卷扬和第二卷扬，所述同步控制系统包括位移检测组件和控制器。位移检测组件包括第一位移传感器和第二位移传感器；所述第一位移传感器与所述第一卷扬的马达减速机相连接，所述第二位移传感器与所述第二卷扬的马达减速机相连接；控制器与所述位移检测组件中的各个传感器相连接，用于根据所述位移组件中第一位移传感器和所述第二位移传感器获取的位移发出控制信号，驱动所述第一卷扬、所述第二卷扬同步动作。

进一步地，上述同步控制系统中，所述工程机械设备还包括第三卷扬，所述位移检测组件还包括第三位移传感器，所述第三位移传感器与所述第三卷扬的马达减速机相连接；所述控制器与所述第三位移传感器相连接，用于根据所述第一位移传感器、所述第二位移传感器和所述第三位移传感器获取的位移发出控制信号，驱动所述第一卷扬、所述第二卷扬和第三卷扬同步动作。

进一步地，上述同步控制系统中，所述控制器包括计算单元和驱动单元。计算单元与所述位移检测组件中的各个传感器相连接，用于计算所述第二位移传感器与所述第一位移传感器所测位移的第一偏差，以及，所述第三位移传感器与所述第一位移传感器所测位移的第二偏差；驱动单元与所述第一位移传感器和所述计算单元相连接，用于依据所述第一位移传感器所测得位移判断第一卷扬上升、下放、浮动或停止转动的工作状态，以及，根据所述工作状态、所述第一偏差和所述第二偏差发出控制信号，驱动所述第二卷扬和所述第三卷扬同步动作。

进一步地，上述同步控制系统中，所述控制信号包括第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号；所述第一控制信号用于在如下两种情况中的任何一种情况下，提供扭矩提升所述第二卷扬或所述第三卷扬：（a1）、所述第一卷扬上升且所述第一偏差小于设定阈值；（a2）、所述第一卷扬上升且所述第二偏差小于设定阈值；所述第二控制信号用于在如下四种情况下的任何一种情况下，对所述第二卷扬或所述第三卷扬进行浮动控制：（b1）、所述第一卷扬下放；（b2）、所述第一卷扬浮动；（b3）、所述第一卷扬提升且所述第一偏差大于设定阈值；（b4）、所述第一卷扬提升且所述第二偏差大于设定阈值。所述第三控制信号用于在所述第一卷扬停止转动时，驱动所述第二卷扬和所述第三卷扬的马达停止转动。

进一步地，上述同步控制系统中，所述第一位移传感器、所述第二位移传感器和所述第三位移传感器为旋转编码器或测距码盘。

进一步地，上述同步控制系统中，所述工程机械设备为连续墙抓斗；所述第一卷扬为主卷扬，所述第二卷扬为油管卷扬，所述第三卷扬为电缆卷扬。

第二方面，本发明提供了一种多个卷扬的同步控制方法，用于工程机械设备，所述工程机械设备包括第一卷扬和第二卷扬，分别为所述第一卷扬的马达减速机、所述第二卷扬的马达减速机配置第一位移传感器、第二位移传感器；并且，将所述第一位移传感器和所述第二位移传感器与控制器相连接；所述控制器依据如下步骤进行同步控制：步骤1）、实时检测所述第一位移传感器和所述第二位移传感器所测得的位移；步骤2）、根据所述第一位移传感器和所述第二位移传感器所测得的位移发出控制信号，驱动所述第一卷扬和所述第二卷扬同步动作。