專利名稱：塔式起重機的回轉(zhuǎn)無級調(diào)速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種塔式起重機的回轉(zhuǎn)無級調(diào)速裝置，適用于40t.m以上各類塔式起重機的回轉(zhuǎn)控制中。
塔式起重機的起重臂很長，其慣性也大，在回轉(zhuǎn)過程中，無論起動、停車或換速，均會對塔身產(chǎn)生較大的沖擊扭矩；在停車過程中，若速度過高，會造成溜車距離過大，使停止就位不準；同時，回轉(zhuǎn)的主要載荷是風(fēng)阻力，因此回轉(zhuǎn)過程中載荷是變化的，在無風(fēng)、順風(fēng)或逆風(fēng)狀況下，載荷大小及載荷性質(zhì)均不一樣。因此，塔式起重機的回轉(zhuǎn)控制要求其速度變化應(yīng)是無級變速，起動過程平穩(wěn)，不會對塔身產(chǎn)生有害的沖擊扭矩，且在順風(fēng)狀態(tài)下，能產(chǎn)生制動力矩，使起重臂能在所需的速度下運行。
帶渦流制動器的繞線電動機只能有級變速，因此在起動或停止時均有一定的沖擊；用繞線電機與液力耦合器配合進行回轉(zhuǎn)變速，能減少起動時的沖擊，但停止時滑轉(zhuǎn)太大，塔機就位不準，而且順風(fēng)時不能產(chǎn)生制動力矩，只能“打反車”才能穩(wěn)定塔機運行狀態(tài)，給操作人員帶來麻煩。
采用鼠籠電機與電磁連軸節(jié)配合能得到無級變速，在性能上滿足了塔式起重機回轉(zhuǎn)的要求，但電磁連軸節(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝要求高，維修保養(yǎng)困難，而且費用昂貴，在一般塔式起重機上很難推廣應(yīng)用。
本實用新型目的在于提供一種能克服上述不足的無級調(diào)速裝置。它具有以下特點a.采用調(diào)壓調(diào)速方式，配合專用電動機，實現(xiàn)無級調(diào)速，速比可達20∶1。且結(jié)構(gòu)緊湊，控制線路簡單。該專用電動機結(jié)構(gòu)見附

圖1。它是由高阻鼠籠電動機[1]，盤式制動器[2]及直流測速發(fā)電機[3]同軸連接，構(gòu)成一體。
b.在起動和制動過程中均加入了積分環(huán)節(jié)，使起、制動過程平穩(wěn)，無沖擊。
c.采用專用相位控制電路為觸發(fā)器，使線路簡單，抗干擾能力強。
d.采用電子邏輯電路與接觸器觸點組成邏輯切換電路來控制電動機的運行狀態(tài)，使其可靠性更高，線路更為簡單。
因此，本實用新型具有調(diào)速性能好，線路簡單，抗干擾能力強，結(jié)構(gòu)緊湊，成本低，調(diào)試維修方便等優(yōu)點。
附圖2為本裝置的系統(tǒng)框圖。圖中[4]為給定積分器[5]為PI調(diào)節(jié)器[6]為反號器，[7]為絕對值變換器，[8]為制動積分器，[9]為觸發(fā)器，[10]為邏輯切換電路，RD-快速熔斷器，SCR-晶閘管，ZC、FC-正反轉(zhuǎn)接觸器，M-高阻鼠籠電動機TG-直流測速發(fā)電機。
附圖3為本裝置的具體實施電路簡圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖簡述如下速度給定信號Ug進入由運算放大器I1和I2組成的給定積分器[4]進行積分處理，調(diào)整C1及R1，R2可以調(diào)整積分常效，該給定積分器的輸出信號U1與測速反饋信號Un同時輸入由運算放大器I3與R3、R4、R5及C2組成的PI調(diào)節(jié)器[5]，以實現(xiàn)系統(tǒng)需要的動態(tài)調(diào)節(jié)性能。調(diào)節(jié)器[5]輸出的信號分為三路一路進入反號器[6]，反號器是放大倍數(shù)為-1的運算放大器，將PI調(diào)節(jié)器的輸出信號改變極性后再送到絕對值變換器[7]中去。
另一路與反號器[6]的輸出信號U3一起送入絕對值變換器[7]中去，絕對值變換器由二極管D1、D2組成，通過絕對值變換器后，其輸出信號U4始終為正信號。
第三路進入邏輯切換電路[10]。邏輯切換電路是由運算放大器I6購成的遲滯型電壓比較器和控制如圖1的特殊電機正、反轉(zhuǎn)的接觸器ZC、FC的觸點相配合組成。其作用是給定電機的轉(zhuǎn)向與運行狀態(tài)(電動狀態(tài)或反接制動狀態(tài))，從而控制正向接觸器ZC接通或反向接觸器FC接通。
絕對值變換器[7]的輸出信號U4，輸入到制動積分器[8]中，制動積分器由運算放大器I5與R10、C4、D3組成，其作用是當(dāng)給定信號Ug突然變小時，能使U5慢慢變化，使制動速度不要太快，這樣可以減小制動時的沖擊。
制動積分器[8]的輸出信號U5、輸入到觸發(fā)器[7]中進行移相控制。觸發(fā)器的核心是相位控制集成電路塊I7，型號為TC87A。在這塊片子中，包括有同步過零和極性檢測電路，鋸齒波形成電路，鋸齒波比較電路、抗干擾鎖定電路及脈沖形成電路等，能輸出六路雙脈沖。G2～G7三極管組成脈沖驅(qū)動電路，通過T2～T7脈沖變壓器分別去觸發(fā)主回路六個反并聯(lián)的晶閘管，根據(jù)移相控制電壓U5的大小，來確定這六個晶閘管的開通角大小，也就控制了輸出電壓的大小。
該系統(tǒng)是速度閉環(huán)系統(tǒng)，通過直流測速發(fā)電機[3]，來實現(xiàn)速度負反饋。速度負反饋有兩個作用，其一是在負載變化引起速度變化時穩(wěn)定速度；其二是順風(fēng)狀況下，與邏輯切換電路[10]相配合，使電動機自動切換運行到反接制動狀態(tài)，產(chǎn)生制動力矩，保持塔式起重機能在穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下回轉(zhuǎn)。因此本實用新型具有線路簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，成本低，抗干擾能力強，調(diào)試維修方便等優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種塔式起重機的回轉(zhuǎn)無級調(diào)速裝置，涉及工程建筑起重機械，本實用新型的特征是采用由高阻鼠籠電動機(即力矩電機)[1]、常開盤式制動器[2]和直流測速發(fā)電機[3]組成的特殊電機；具有由運算放大器I1和I2組成的給定積分器[4]；加入PI調(diào)節(jié)器[5]、邏輯切換電路[10]、反號器[6]、絕對值變換器[7]、制動積分器[8]和觸發(fā)器[9]。
2.按權(quán)利要求1所述的調(diào)速裝置，其特征在于反號器[6]是放大倍數(shù)為-1的運算放大器。
3.按權(quán)利要求2所述的調(diào)速裝置，其特征在于絕對值變換器[7]為二極管D1、D2組成。
4.按權(quán)利要求3所述的調(diào)速裝置，其特征在于制動積分器[8]由運算放大器I5組成。
5.按權(quán)利要求4所述的調(diào)速裝置，其特征在于觸發(fā)器[9]為相位控制集成電路塊TC787A。
6.按權(quán)利要求5所述的調(diào)速裝置，其特征在于由運算放大器I6組成的遲滯型電壓比較器與正反向接觸器ZC、FC觸點組成的邏輯切換電路[10]。
專利摘要一種塔式起重機的回轉(zhuǎn)無級調(diào)速裝置，涉及工程起重機械，適用于40tm以上各類塔機的回轉(zhuǎn)控制。本實用新型采用調(diào)壓、調(diào)速方式，配置專用電機，加入給定積分器(4)、PI調(diào)節(jié)器(5)、反號器(6)、絕對值變換器(7)、制動積分器(8)、觸發(fā)器(9)和邏輯切換電路(10)，具有線路簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)速性能好，抗干擾能力強、成本低、調(diào)試維護方便等優(yōu)點。
文檔編號B66C23/00GK2251553SQ9523824
公開日1997年4月9日 申請日期1995年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月15日
發(fā)明者陳振益, 吳建閔 申請人:建設(shè)部長沙建設(shè)機械研究院