[发明专利]新型埋刮板卸船机垂直取料装置位置的补偿控制系统

权利要求书

1.一种新型埋刮板卸船机垂直取料装置位置的补偿控制系统，其特征在于：包含取料头、MRU、声学波浪仪、垂直吊臂、第一角度传感器、第二角度传感器、摆动油缸、液压系统状态监测传感器、水平梁、取料补偿控制器和变幅油缸，取料头设置在垂直吊臂的下端，MRU和声学波浪仪分别设置在垂直吊臂上，垂直吊臂沿竖直方向设置并且垂直吊臂的靠近上端端部位置与水平梁的一端铰接，第一角度传感器设置在垂直吊臂与水平梁铰接处，第二角度传感器设置在水平梁与卸船机机架铰接处，垂直吊臂的上端与摆动油缸一端铰接，摆动油缸另一端铰接在水平梁上，水平梁另一端铰接在卸船机机架上，变幅油缸一端铰接在水平梁上，变幅油缸另一端铰接在卸船机机架上，两组液压系统状态监测传感器分别设置在摆动油缸和变幅油缸上，取料补偿控制器设置在卸船机的控制室内；

所述第一角度传感器用于测量垂直吊臂与水平梁之间的夹角θ1，第二角度传感器用于测量水平梁与卸船机机架之间的夹角θ2；

所述MRU用于采集MRU到物料表面距离H1，声学波浪仪用于采集声学波浪仪到海平面的高度H2，并且MRU和声学波浪仪设置在垂直吊臂的同一高度；

所述取料补偿控制器的控制流程为

通过MRU到物料表面距离H1和声学波浪仪到海平面的高度H2计算得到取料头到船底板的实际高度H3；

设定取料头到船底板的保护距离ΔH，若H3≤ΔH，取料补偿控制器控制变幅油缸伸长从而将取料头向上抬起直至H3ΔH停止动作；

通过MRU到物料表面距离H1和声学波浪仪到海平面的高度H2计算得到取料头到物料表面的实际高度H7；

设定取料头埋入物料的最佳深度为Hz，若H7-Hza，a为设定的区间值，取料补偿控制器控制变幅油缸缩短从而将取料头向下直至H7-Hz≤a停止动作；

若H7-Hz-a, 取料补偿控制器控制变幅油缸伸长从而将取料头向上直至H7-Hz≥-a停止动作；

设垂直吊臂与水平梁之间的夹角θ1、水平梁与卸船机机架之间的夹角θ2顺时针方向为正，逆时针方向为负，则垂直吊臂与竖直方向夹角θ3=θ1+θ2，设定θ3的区间值为[-Δθ, Δθ]；

若θ3-Δθ, 取料补偿控制器控制摆动油缸缩短从而将垂直吊臂顺时针方向转动直至θ3≥-Δθ停止动作；

若θ3-Δθ, 取料补偿控制器控制摆动油缸伸长从而将垂直吊臂逆时针方向转动直至θ3≤Δθ停止动作；

所述取料头到船底板的实际高度H3的计算过程为

通过MRU连续采集若干组声学波浪仪到海平面的高度H2，去掉其中的最大值和最小值并求得若干组H2的平均值H2a，同时工作人员读取当前时刻船舶的吃水深度H4，则计算得到声学波浪仪到船底板的高度H5=H2a+ H4，声学波浪仪到取料头的距离H6已知，则可以得到当前时刻的取料头到船底板的实际高度H3=H5-H6= H2a+ H4-H6；

所述取料头到物料表面的实际高度H7的计算过程为

MRU到物料表面距离H1，MRU到取料头的距离H6已知，则取料头到物料表面的实际高度H7= H6- H1。