[发明专利]变电阻式桥吊摆角测量装置

说明书

本发明涉及一种变电阻式桥吊摆角测量装置，将吊绳的左右摆角信息转换成两滑轮之间两个硬质细绳的传动位移信息，通过在硬质细绳之间设计一个半径与吊绳相等的圆环，让吊绳的左右摆动带动两硬质细绳在滑轮上的传动。通过轻质摆架精确地将吊绳的前后摆动转换成摆架中心轴的转动。绑有等分布电阻导线的圆盘可以将吊绳的前后摆动转换为圆环的转动，进而表现为电阻阻值的变化，最终通过计算得到圆盘的转动角度，即吊绳的前后摆角。本发明具有结构简单，精确性高，维护方便，造价低廉的优点。

技术领域

本发明涉及桥吊摆角测量装置，特别涉及一种变电阻式双起升双吊具桥吊摆角测量装置。

背景技术

现在各个港口码头的年吞吐量都在急剧增加，为了扩大港口集装箱的运载速度和效率，单一增加港口泊位是远远达不到输送需求的。为此，相较于传统的单吊具桥吊，提出了一种双起升双吊具桥吊装置，它可以同时运载两个集装箱，大大提高了装卸效率。桥吊控制系统的控制任务主要在抑制负载摆动的情况下实现小车的位置移动，而为了提高桥吊的运载效率，桥吊控制系统的任务扩展到实现双吊具甚至多吊具的同步控制。

然而，现在的一些大型港口很多还是单起升场桥系统，对它的一些控制主要还是基于吊桥操作人员的目测和手动控制。由于小车负载的惯性再加上一些外界环境如风力的扰动，会使吊绳产生摇摆，这种摆动不但对集装箱的运行效率有很大的影响，而且还存在极大的安全隐患。因此需要设计相应的控制器来抑制吊绳的摆动。

而抑制摆动的方法有多种，传统的方法大多数是基于机械防摇装置，这种机械防摇一般是通过机械手段来消耗摆动的能量以达到最终减小摆动的目的。但是这种防摇结构比较复杂，可靠性差、维修开销大，防摇效果也比较差。现在还有一些港口的防摇设备采用了电子防摇装备，电子防摇的基础是要获取吊绳的精确摆角，这也是防摇控制的一个关键问题。

目前摆角检测装置大多数可分为接触式检测和非接触型检测。现有的一种接触式检测装置主要是通过吊绳摆动带动摆架转动，再在相应的摆角编码器上进行测量，但是这种检测装置的准确性不高，尤其是当摆角比较小时，不易检测出小的摆角信息。非接触式检测装置常通使用激光角度仪，此类仪器角对工作环境要求较高，价格昂贵，分辨率不高，易受干扰。

此外，基于机械防摇或电子防摇的装置都不是自动化场桥控制系统，所以对负载摆动控制的效率不高且实时性也不强。而对于场桥系统的自动化控制，虽然也提出了一些基于C和PLC的一些单起升场桥控制方案，但是这些方案的检测单元采用了一些比较诸如速度传感器、角度传感器和摄像头等检测装置，这些检测装置不仅价格昂贵、使用困难、精度不高，而且对环境要求比较高，抗外界干扰能力差。这些因素对负载的摆角检测都有很大的影响。

并且，现有的桥吊检测装置基本上都是针对单吊具桥吊设计的，由于新型桥吊具有两个可以单独起升的吊具，所以上面提到的摆角检测装置很难分别同时测出它们的摆角。

发明内容

本发明涉及一种变电阻式桥吊摆角测量装置，适用于双吊具桥吊或多吊具桥吊，可以将吊绳的三维摆角信息转换为两个导线电阻阻值的变化信息，根据相应的电路原理分别得到吊绳左右方向导线的变化位移和前后方向圆盘的变化弧长。本发明具有结构简单，精确性高，维护方便，造价低廉等优点。

为了达到上述目的，本发明提供一种变电阻式桥吊摆角测量装置，在桥式吊车的小车机构处设置有摆角检测装置，其中：

一个绝缘硬质细绳的两端与一个第一电阻等分布式导线的两端相应连接后绕在两个滑轮上；所述绝缘硬质细绳与第一电阻等分布式导线相连的其中一端设有圆环，上端与吊具起升电机转轴连接的吊绳穿过圆环的小孔后通过吊具连接负载；