[发明专利]一种强夯机带锤快速回转防摆动系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种带锤快速回转防摆动系统，具体涉及一种强夯机带锤快速回转防摆动系统及控制方法。

背景技术

强夯机是利用夯锤高度落差产生的冲击能进行松土压实处理的机械。施工前，需根据地质条件进行施工规划，绘制夯点分布图，再按照夯点分布图施工。施工过程中进行夯点切换时，强夯机臂架吊点通过柔性钢丝绳吊起夯锤由当前夯点向目标夯点做回转运动，由于夯锤很重（一般15-30t）,钢丝绳很长（一般20米），夯锤会在惯性的作用下摆动，且回转速度越快，夯锤的摆动幅度越大，很难尽快停止下来，不但影响了施工效率还影响了施工精度。同时若回转停止过快，臂架的惯性也会对回转支承产生很大的冲击。

现有的强夯机，夯点切换由机手按照自己的操作经验和熟练程度通过人工操作来实现。人工操作方式的缺点：夯点切换施工效率低、精度低，操作手的劳动强度大。

通过检索，公告号为：CN103723629A，名为：一种起重机和起重机钢丝绳防摇控制方法的专利公开了：实时检测钢丝绳摆幅，如果钢丝绳摆幅超过摆幅设定值，自动微调控制臂架回转速度，使钢丝绳摆幅小于摆幅设定值。这种方法，有以下三个明显的缺点：其一，需要在人工操作手柄的基础上实时调整回转的运动速度，存在机构运动速度与手柄开度不完全一致的现象，降低了操控性能，尤其当手柄停止动作时，机构可能还在运动，存在一定的安全隐患，其二，在回转远离目标点时也在调整，回转效率低；其三，没有考虑回转动作停止时，臂架的惯性在回转停止时对回转支承的冲击。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种强夯机带锤快速回转防摆动系统及控制方法，解决夯点切换时臂架对回转支承的冲击问题，解决带锤摆动的问题；提高夯点定位效率和定位精度；减轻操作手的劳动强度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种强夯机带锤快速回转防摆动系统，包括输入装置、回转编码器、控制器、比例电磁阀组、和马达，输入装置和回转编码器与控制器电连接，控制器通过比例电磁阀组与马达电连接。

进一步的，所述的马达为正反转马达。

进一步的，所述的比例电磁阀组由正向回转比例电磁阀、反向回转比例电磁阀和自由滑转比例电磁阀组成。

一种强夯机带锤快速回转防摆动控制方法，带锤夯点切换的整个带锤回转运动过程分为三个阶段，快速正向回转阶段、自由滑转阶段和反向回转阶段。

快速正向回转阶段：

a.输入装置将强夯机的臂架重量、夯锤重量、钢丝绳长度、马达的流量及夯点分布图规划的目标回转角度θ_C，计算的自由滑转角度θ_B、反摆角度θ_D输入到控制器中；

b.回转编码器实时采集回转角度θ，并将实时采集的数据传输到控制器中；

c.当夯点进行切换时，若回转装置的回转角度θ小于θ_B则打开正向回转比例电磁阀，马达正转，使回转装置快速运动到正转止转点；

自由滑转阶段：d.若回转角度θ小于θ_D则关闭正向回转比例电磁阀，打开自由滑转比例电磁阀，马达自由滑转，使回转装置在臂架惯性和回转摩擦阻力的作用下减速运动到滑转止转点，以消除回转停止时臂架重量对回转支承的冲击；

反向回转阶段：e.到达滑转止转点后，再进行反摆判断，若回转角度θ不等于θ_C则关闭自由滑转比例电磁阀，打开反向回转比例电磁阀，马达反转，使回转装置停在待夯点上，并通过反向摆动来消除偏摆角β，实现了带锤快速防摆定位。

与现有技术相比，本发明优化了整个带锤回转运动过程，通过快速正向回转阶段提高了带锤移动的速度，通过自由滑转阶段消除了臂架惯性对回转支承的冲击，经过反向回转阶段的反摆消除了回转停止时的带锤的偏摆，提高了夯点定位效率和定位精度；减轻操作手的劳动强度，增加了机器的使用寿命，降低了维修成本。

附图说明

图1为本发明电气系统框图；

图2为本发明控制原理图；

图3为本发明控制流程图；

图4为本发明强夯机带锤快速回转防摆控制装置示意图；

图中：1、带锤，2、钢丝绳，3、臂架，4、回转编码器，5、马达。

具体实施方式