[发明专利]一种应用于门座起重机的变幅机构搭建方法和装置

说明书

本申请涉及一种应用于门座起重机的变幅机构搭建方法和装置，涉及起重吊装技术领域，所述方法包括建立门座起重机的变幅机构的数学模型，确定所述门座起重机的象鼻梁前端点的轨迹方程；获取所述变幅机构的至少一个结构参数的初始值和取值范围；基于所述初始值和取值范围，持续生成新的结构参数组合；将新生成的每个结构参数组合代入所述轨迹方程，计算每个所述结构参数组合对应的端点水平落差；选取数值最低的目标端点水平落差，输出所述目标端点水平落差对应的结构参数组合以搭建所述变幅机构。采用本申请，可以提升门座式起重机的变幅结构的设计搭建效率和质量。

技术领域

本申请涉及起重吊装技术领域，尤其涉及一种应用于门座起重机的变幅机构搭建方法和装置。

背景技术

门座起重机是一种广泛应用在港口码头的装卸设备，可通过配备的吊钩、抓斗等吊具进行杂货、散货的装卸作业，其核心部分为四连杆组合而成的变幅机构，如图1所示，变幅机构为由臂架、大拉杆、象鼻梁及基础支座组成四连杆机构，并在齿条伸缩的驱动下实现变幅运动。在门座起重机的结构设计中，变幅机构的设计是最重要的部分，其设计的优劣直接影响着整个门座起重机的经济性、可靠性和工作稳定性。

变幅机构在配合起升及旋转机构的联合动作，吊运货物至指定位置的过程中，象鼻梁前端点在工作幅度内需要近似水平运动，以保证门座式起重机的工作性能。因此，象鼻梁前端点的端点水平落差是变幅机构的设计核心指标，端点水平落差越小，门座起重机的能耗水平越低、工作稳定性越高。按照行业设计规范要求，象鼻梁前端点在工作幅度内的端点水平落差△Y应满足△Y≤0.02（Rmax-Rmin），其中，Rmin为最小工作幅度，Rmax为最大工作幅度。

目前在设计变幅机构时，设计人员先根据初始已知的Rmin、Rmax，依靠设计经验，参考已有的相近型号产品，初步确定各连杆的尺寸及铰点的位置，然后借助绘图软件绘制出各工作幅度下变幅机构的位置图，再采用图解法计算出△Y的大小。如果△Y不满足设计规范要求，设计人员则依靠经验对变幅机构进行部分微调，并重新采用图解法计算△Y，如此反复，直至△Y满足设计规范要求。

采用上述图解法计算端点水平落差△Y以设计变幅机构，一方面需要绘制大量的位置图，且过于依赖设计人员的经验，设计计算效率很低，费时费力；另一方面整个过程只是寻求满足设计规范要求的一个可选解，很大概率存在符合设计规范要求的更优解，也即变幅机构的性能还有很大的提升空间。

发明内容

为了提升门座式起重机的变幅结构的设计搭建效率和质量，本申请实施例提供了一种应用于门座起重机的变幅机构搭建方法和装置。所述技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种应用于门座起重机的变幅机构搭建方法，所述方法包括：

建立门座起重机的变幅机构的数学模型，确定所述门座起重机的象鼻梁前端点的轨迹方程；

获取所述变幅机构的至少一个结构参数的初始值和取值范围；

基于所述初始值和取值范围，持续生成新的结构参数组合；

将新生成的每个结构参数组合代入所述轨迹方程，计算每个所述结构参数组合对应的端点水平落差；

选取数值最低的目标端点水平落差，输出所述目标端点水平落差对应的结构参数组合以搭建所述变幅机构。

基于上述技术方案，将现有作图法设计变幅机构的方式，改变为计算机自动设计计算结构参数，可以在短时间内自动计算出满足设计规范要求的变幅机构的结构参数组合，且可以提高计算出的结构参数组合为满足要求范围内的最优解的概率，大幅提升了变幅结构的设计搭建效率和质量。

可选的，所述基于所述初始值和取值范围，持续生成新的结构参数组合，包括：

选取每个结构参数的初始值生成初始的结构参数组合；