[发明专利]一种斜面升船机接力驱动电气控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及斜面升船机接力驱动电气控制系统，特别是涉及一种斜面升船机接力驱动电气控制装置。

背景技术

斜面升船机一般采用承船厢下水形式，与垂直升船机相比具有不需设置上闸首和下闸首，可大量减少土石开挖和砼浇筑工程量，节约工程投资的特点。目前，我国已建成的斜面升船机以小型居多。

斜面升船机承船厢过驼峰的方式主要有：利用承船厢运行惯性过驼峰、采用液压顶推机顶推过驼峰、采用摩擦轮驱动过驼峰(简称：摩擦过驼峰)等几种方式。小型斜面升船机一般采用承船厢运行惯性过驼峰的方式。相较而言，摩擦过驼峰比液压顶推机顶推过驼峰更加简便实用，适用于中型斜面升船机，但由于摩擦过驼峰接力驱动过程要求各部件共同配合、衔接紧密，控制与调节精度要求高，成为其电气控制装置设计的一道难题。

摩擦过驼峰式斜面升船机主要由卷扬驱动机构(简称：卷扬机)、摩擦轮驱动机构(简称：摩擦轮)、承船厢、运行轨道等组成。承船厢承载船只，经卷扬机和摩擦轮接力驱动作升降运行和越过驼峰。承船厢运行轨迹为上(下)游斜坡道、驼峰、下(上)游斜坡道。支撑船厢的斜架车两端内外侧分别设置高、低车轮，上游和下游斜坡道的轨道间距不同，斜架车在驼峰段运行时自然换轨，使承船厢全行程保持水平运行。

承船厢在上游和下游斜坡道上运行时由卷扬机驱动，在驼峰中间段由摩擦轮驱动。在驼峰起始段，承船厢由卷扬机驱动逐渐转为由摩擦轮驱动，在驼峰终结段，承船厢由摩擦轮驱动逐渐转为由卷扬机换向驱动，即承船厢过驼峰运行由卷扬机和摩擦轮接力完成驱动。

该升船机的主要特点是：承船厢需盛水载船过坝(湿运方式)，因而必须保证承船厢内的水体平稳，避免因水浪引起船舶晃动和产生过大的系缆力，以确保承船厢内船舶的安全。承船厢越过驼峰的过程是否平稳，是能否确保该型升船机安全运行的关键，它取决于卷扬机及摩擦轮的接力驱动过程的配合是否紧密。

为了获得承船厢平稳过驼峰的性能，过驼峰时必需满足如下条件：

①当承船厢由一侧上坡驶至峰顶平段，从卷扬机开始减速、到移交给摩擦驱动装置驱动时，承船厢的运行速度应保持不变。

②在越过驼峰中心时，卷扬机的牵引钢丝绳应有适度的松弛：若无松弛，承船厢将在驼峰中心停顿，不能继续行驶越过驼峰中心(死点)；若松弛长度不够，则会在卷扬机反向加速至额定速度以前，牵引钢丝绳已经张紧，一方面会使承船厢在峰顶平段上突然减速甚至停顿，而引发船厢水体波动，另一方面摩擦轮将会打滑，引起摩擦驱动轮撞击摩擦轨道；但若松弛过度，则在卷扬机反向加速至额定速度后，钢丝绳仍有一段松弛长度，这样，待承船厢由峰顶平段驶向另一侧斜坡道下坡时，承船厢将不受约束，从而引发极大地冲击，这是非常危险的，且钢丝绳松弛越多危害越大。

③摩擦轮与摩擦轨道接触后，在整个摩擦驱动段内，摩擦轮的线速度应保持不变，即摩擦轮的电气传动系统应有较硬的机械特性。

④在摩擦驱动期间，卷扬机的减速和反向加速过程，最为适当的情况是维持减、加速度幅度不变。

发明内容

本发明的目的是针对摩擦过驼峰式斜面升船的运行特点，提供一种斜面升船机接力驱动电气控制装置，能够解决斜面升船机卷扬机和摩擦轮接力驱动配合紧密的问题，使承船厢平稳地越过驼峰，并保证升船机安全运行。

本发明提供的一种斜面升船机接力驱动电气控制装置，包括卷扬机主传动单元、卷扬机从传动单元、摩擦轮主传动单元、摩擦轮从传动单元、PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)、第一位置开关、第二位置开关、第三位置开关和第四位置开关，所述PLC包括卷扬机速度检测模块、摩擦轮速度检测模块、控制信号模块和承船厢位置检测模块，所述卷扬机速度检测模块的信号输入端与卷扬机主传动单元的信号输出端相连，所述卷扬机主传动单元的信号输出端与卷扬机从传动单元的信号输入端相连，所述摩擦轮速度检测模块的信号输入端与摩擦轮主传动单元的信号输出端相连，所述摩擦轮主传动单元的信号输入端与摩擦轮从传动单元的信号输出端相连，所述控制信号模块的信号输出端分别与卷扬机主传动单元、摩擦轮主传动单元和摩擦轮从传动单元的信号输入端相连，所述承船厢位置检测模块的信号输入端分别与第一位置开关、第二位置开关、第三位置开关和第四位置开关的信号输出端相连。