УСТРОЙСТВО ОГРАНИЧЕНИЯ ПЕРЕКОСА МОСТОВОГО КРАНА

Полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использована в соответствующих механизмах с индивидуальным электроприводом передвижения постоянного и переменного тока.
Известен ограничитель перекоса опор крана мостового типа, содержащий датчики положения колес относительно рельса, каждый из которых выполнен с подпружиненным рычагом, на одном конце которого смонтирован ролик, расположенный в горизонтальной плоскости, связанный с выключателем, выход которого включен в схему управления двигателями механизма перемещения крана, датчики расположены с одной стороны рельса, на уровне которого установлены ролики, выходы выключателей датчиков, расположенных по диагонали, соединены параллельно один другому и включены в схему управления двигателем соответствующего механизма перемещения крана (патент RU 2061645, опубл. 10.06.1996 г.).
Недостатками данного ограничителя являются низкая надежность механических датчиков перекоса, дискретное управление, а также невозможность коррекции поперечного смещения крана относительно подкрановых рельсов.
Известен ограничитель перекоса опор крана мостового типа, содержащий пороговые датчики перекоса, установленные на основаниях с двух концов опор крана по обе стороны головки подкранового рельса, причем упомянутые датчики по два последовательно соединены и подключены к источнику питания через катушку исполнительного реле (а.с.№998307, опубл. 23.02.1983 г., бюллетень №7).
Недостатками данного ограничителя являются дискретное управление и невозможность коррекции поперечного смещения крана относительно подкрановых рельсов.
Известно устройство для ограничения перекоса опор крана мостового типа, содержащее датчик перекоса опор крана, подключенный к входу блока управления электроприводом механизма передвижения крана и представляющий собой П-образный магнитопровод с установленными на его стержнях электрическими обмотками, расположенный над головкой подкранового рельса и закрепленный на опоре крана, и источник питания переменного напряжения (а. с.№1209576, опубл. 07.02.1986 г., бюллетень №5).
Недостатками данного устройства являются сложная конструкция датчика, необходимость предварительной настройки датчика, нечувствительность к поперечному смещению крана относительно подкрановых путей.
Известно устройство для направления движения мостового крана, содержащее бесконтактные датчики положения колес относительно рельса, вводящие резисторы в роторные цепи асинхронных электродвигателей (патент RU 2405735, опубл. 10.12.2009 г.).
Недостатками данного устройства являются низкая надежность из-за большого числа коммутационной аппаратуры, дискретное управление, необходимость применения асинхронных электродвигателей с фазным ротором, дополнительные потери энергии в резисторах, коррекция перекоса относительно только одного из рельсов подкранового пути.
Задачей полезной модели является обеспечение бесперекосного движения мостового крана, что способствует увеличению срока службы ходовой части крана, повышению коэффициента использования оборудования, сокращению расходов на его содержание и ремонт, повышению КПД механизма из-за снижения потребления электроэнергии на величину, необходимую для преодоления сил трения в точках контакта реборд с рельсами.
Технический результат достигается тем, что в устройство управления асинхронными электродвигателями передвижения мостового крана, содержащее преобразователи напряжения и частоты, датчики частоты вращения электродвигателей, сумматоры, на входы которых поступают сигналы задания скорости и сигналы обратных связей по скорости, формирующие на выходах сигналы ошибки, равные разности между соответствующим заданием на скорость и сигналом обратной связи по скорости, регуляторы скорости, входы которых подключены к выходам соответствующих сумматоров, функциональные преобразователи, реализующие заданный закон скалярного управления асинхронными электродвигателями, задатчики интенсивности, формирующие сигналы задания скорости исходя из заданных предельных ускорений крана, четыре бесконтактных датчика, непрерывно измеряющие расстояния от мест установки датчиков до рельсов, отличающееся тем, что в устройство введен микропроцессорный блок коррекции перекоса, на входы которого поступают сигналы с датчиков, а также сигнал направления движения крана, а выходы введены в систему управления скоростью электродвигателей и подключены к входам соответствующих сумматоров с целью коррекции сигнала задания скорости одного из электродвигателей таким образом, чтобы обеспечить устранение перекоса и/или поперечное смещение крана относительно рельсов.
1
2
ос
1
4
1
3
На фиг.1 представлена структурная схема системы управления электропривода передвижения мостового крана, обеспечивающей коррекцию перекоса. Здесь: М, М- асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором; ПЧ - преобразователь частоты; ФП - функциональный преобразователь; PC - регулятор скорости; BR - датчик скорости; К - коэффициент обратной связи по скорости; ЗИ - задатчик интенсивности; Д-Д - датчики расстояния; БС-БС - блоки сопряжения сигналов; МБКП - микропроцессорный блок коррекции перекоса.
1
2
3
4
На фиг.2 представлен план расположения датчиков Д, Д, Д, Д относительно рельсов подкранового пути и мостового крана. Показания датчиков позволяют однозначно идентифицировать как перекос крана относительно рельсов, так и его поперечное смещение.
OC1
OC2
3C1
3С2
3f1
3f2
3u1
3u2
3C1
3C2
3C,
Система управления асинхронным электроприводом передвижения крана в данном случае представляет собой одноконтурную структуру скалярного управления скоростью (фиг.1). Сигнал обратной связи по скорости U/U, пропорциональный показаниям датчика скорости BR, вычитается из сигнала задания U/U. Полученный сигнал рассогласования поступает на вход регулятора скорости PC, который, в свою очередь, формирует сигнал задания частоты U/U. Сигнал задания напряжения U/Uформируется с помощью функционального преобразователя ФП в соответствии с законом U/f=const, обеспечивающим постоянство перегрузочной способности асинхронного электродвигателя. Задатчик интенсивности ЗИ служит для плавного изменения задания скорости U/Uпри ступенчатом входном сигнале Uпоступающем с пульта управления, что обеспечивает разгон/торможение крана с заданным предельным ускорением.
1
2
3
4
Выходы датчиков Д Д, Д, Д подключены к микропроцессорному блоку коррекции перекоса МБКП через блок сопряжения БС2. Также в МБКП поступает сигнал направления движения крана sign[ω] через БСЗ. Выходы МБКП через БС1 подключены к сумматорам.
k1
k2
3C
k1
k2
3C1
3C2
Устройство работает следующим образом. При движении крана без перекоса и поперечного смещения сигналы коррекции U/U, формируемые МБКП, отсутствуют. Все процессы определяются в этом случае параметрами основной системы управления и заданием U (фиг.1). При возникновении перекоса и/или поперечного смещения моста МБКП формирует сигнал коррекции U/U, который вычитается из сигнала задания U/U одной из опор, снижая ее скорость. Таким образом, происходит выравнивание крана и его смещение к центру колеи. В таком положении обе опоры располагаются на рельсах симметрично друг другу, что также позволяет свести к минимуму влияние непараллельности подкрановых путей. При формировании сигналов коррекции также учитывается текущее направление движения крана (сигнал - sign[ω]), т.к. для эффективного устранения перекоса при различных направлениях движения требуются разные корректирующие воздействия. В том случае, когда кран остановлен и скорости опор равны нулю, сигналы коррекции всегда отсутствуют, независимо от того, как кран расположен на рельсах.
Предлагаемое устройство обеспечивает непрерывную коррекцию как перекоса мостового крана, так и его поперечного смещения, исключая трение реборд о рельсы, что ведет к увеличению срока службы ходовой части крана, повышению коэффициента использования и КПД оборудования, сокращению расходов на его содержание и ремонт.