[发明专利]适用于斜面升船机斜架车平稳过驼峰的控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及纵向双斜面升船机翻越驼峰的控制系统及控制方法。

背景技术

升船机是采用机械方法升降船舶的一种通航建筑物，用于克服航道中的集中水位落差，将船舶自一水位河段提升或下降至另一水位河段。

升船机的基本组成部分包括：承船厢（或承船架或承船车），用于停放船舶；垂直构架或斜坡道，前者为垂直升船机的支撑和导承设备，后者供斜面升船机的运行；连接建筑物，设置在上下游引航道和承船厢连接处，使船舶自承船厢进入引航道或船舶自引航道进入承船厢；机械传动机构，用于驱动承船厢升降和承船厢厢门的启闭；电气控制系统，用于操控升船机的运行。

升船机根据其运行方式和原理又分为垂直升船机（又分为平衡重式、浮筒式、桥机式、水压式、半水力式）和斜面升船机（又分纵向斜面和横向斜面、单斜面和双斜面）及水坡升船机等三类。

斜面升船机是用于克服上、下游的水位变幅以及下游航道与上游航道之间的水位落差。斜面升船机有单斜面和双斜面两种型式，通常由地形特点以及土建结构设计决定。

纵向双斜面升船机一般由提升绞车、斜架车、电力拖动与控制设备、斜坡道设备等组成，在两个斜面交汇处，有个驼峰。纵向双斜面升船机通常采用钢丝绳卷扬升降、摩擦驱动翻越驼峰方案，由提升绞车、斜架车、电力拖动与控制设备、斜坡道设备等组成。提升绞车与斜架车之间通过钢丝绳连接，在驼峰处布置有滑轮组，用于使牵引钢丝绳转向。在驼峰顶部设置了摩擦装置，用于驱动斜架车连续平稳地翻越驼峰。

采用摩擦驱动装置过驼峰，以往一种方式采用直流传动，由人工手动操作，自动化程度低，人员劳动强度大，可靠性差，运行好坏只能靠运行人员经验；另一种是采用交流变频传动，自动控制，过驼峰时运行冲击大，效果不好。而且斜架车有干运和湿运两种工况，运行不平稳的话，尤其是在斜架车过驼峰期间，按要求斜架车应保持匀速运行，这样斜架车内的船只不会发生位置移动，若运行时不平稳，斜架车内承载的船只会发生移动，严重时会造成设备损坏、船上人员造成伤害，影响运行安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于斜面升船机斜架车平稳过驼峰的控制系统及控制方法，操作简单、运行平稳、可靠。

本发明的技术方案是：一种适用于斜面升船机斜架车平稳过驼峰的控制系统，包括斜架车、斜架车高轮用轨道、斜架车低轮用轨道、减速器、钢丝绳卷筒、钢丝绳，其特征是还包含控制单元、检测装置、两套卷扬电气传动装置、两套摩擦电气传动装置、两台卷扬电机和两台摩擦电机，其中斜架车下设六组台车，钢丝绳与斜架车连接处设液压均衡油缸，钢丝绳绕过驼峰顶部的天轮组滑轮和底部的地轮组滑轮后，分别缠绕在两台卷扬电机的两只卷筒上，在驼峰左右两侧的斜架车低轮用轨道旁各设置四个行程开关。

其中两套卷扬电气传动装置中一台传动装置作为主机，进行速度控制，另外一台传动装置作为从机，从机的速度跟随主机的速度，通过转矩处理程序，使从机传动的转矩和主机转矩一致；两套摩擦电气传动装置均独立运行，采用电气速度同步控制方式进行控制。

其中两只卷筒的出绳方向相反，每只卷筒各由一台交流变频电动机通过减速器驱动，两台减速器之间通过惰性齿轮连接。

其中四个行程开关1#和4#行程开关的安装距离要能够保证摩擦电机在斜架车摩擦轨接触摩擦轮前要达到设定的转速；2#和3#行程开关的安装位置要选择在摩擦轨与摩擦轮接触后，能够满足卷扬电机减速的同时，摩擦电机驱动斜架车以恒定的速度运行。

一种适用于斜面升船机斜架车平稳过驼峰的控制方法，其特征是检测装置实时反馈设备运行数据，控制单元根据控制指令和检测装置反馈的信号对两套卷扬电气传动装置、两套摩擦电气传动装置进行控制。

斜架车在斜坡段时，由两台卷扬电机单独牵引斜架车运行，即两套卷扬电气传动装置驱动两台卷扬电机工作，通过两台减速器使两只卷筒运转，收放钢丝绳驱动斜架车在轨道上运行；

斜架车通过驼峰时，由两台卷扬电机单独牵引改换为两台卷扬电机与两台摩擦电机共同作用，即在斜架车通过驼峰时，两套摩擦电气传动装置驱动两台摩擦电机工作，使两台摩擦轮运转，两台摩擦电机匀速运行，两台卷扬电机经过减速、停车、换向加速阶段，改换为反向匀速运行，两台摩擦电机在驼峰平段处和两台卷扬电机协调配合、共同作用驱动斜架车的运行，使斜架车连续平稳地通过驼峰平段，在驼峰运行阶段，斜架车的运行速度始终保持匀速不变。