电动单双箱两用吊具及其控制方法与流程

本发明涉及岸桥领域，具体涉及一种电动单双箱两用吊具及其控制方法。

背景技术：

1、集装箱吊具是岸桥与集装箱之间的取物装置，其通过设置在吊具上的转销与集装箱顶部的角件锁孔配合，以实现对集装箱的锁定和吊运。根据一次作业所吊运集装箱的数量，集装箱吊具可具有单箱作业模式和双箱作业模式。在单箱作业模式下，吊具一次吊运一只诸如20英尺、40英尺或45英尺集装箱；在双箱作业模式下，吊具一次吊运两只集装箱。

2、中国专利cn206665946u公开了一种可移动双箱空箱吊具，包括基准梁、伸缩梁、中间移动架、中间转销箱、电气控制箱和液压伸缩油缸，能够通过伸缩梁和中间移动架调整双箱作业时的吊点位置。但是，该吊具的伸缩运动和中部吊点运动仍主要由液压动力系统驱动，存在液压系统结构复杂、持续运行能耗较高以及液压油泄漏等问题。

3、现有技术尝试采用减速电机和变频器驱动吊具的运动机构。变频器能够通过改变供给电机的电源频率调节电机转速，以使电机适应不同的运行速度。然而，不同作业模式对伸缩驱动机构的输出特性具有明显不同的要求。比如，在单箱作业模式下，伸缩驱动机构主要用于改变吊具的整体长度以适应不同长度的集装箱，要求伸缩速度较高而所需驱动力相对较小；而在双箱作业模式下，伸缩驱动机构需要在吊起两只集装箱的状态下驱动两侧伸缩梁移动以调整两只集装箱之间的距离，此时要求运行速度较低而驱动力较大。

4、当仅通过变频器降低电机转速以适应双箱带载平移工况时，伸缩驱动机构所能提供的驱动力可能不足以克服伸缩梁在重载状态下的运动阻力。因此，现有电动驱动方式难以同时满足单箱作业时的高速伸缩需求和双箱作业时的低速大驱动力需求。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种电动单双箱两用吊具，能够适应单箱作业和双箱作业对运行速度及驱动力的不同需求。

2、为实现上述目的的电动单双箱两用吊具包括：基准梁、一对伸缩梁、伸缩驱动机构、中部吊点组件、平移驱动机构，一对伸缩梁分别可移动地设置于所述基准梁的两端，各所述伸缩梁上设置有端部吊点；伸缩驱动机构用于驱动所述伸缩梁相对于所述基准梁移动；中部吊点组件可移动地设置在所述基准梁上，其上设有中部吊点；平移驱动机构用于驱动所述中部吊点组件相对于所述基准梁移动；其中，在单箱作业模式下，所述伸缩驱动机构以高速档驱动所述伸缩梁移动，在双箱作业模式下，所述伸缩驱动机构以低速档驱动所述伸缩梁移动且所述平移驱动机构驱动所述中部吊点组件移动。

3、在一个或多个实施例中，所述平移驱动机构包括平移减速电机、平移输出轴、平移链轮和平移链条，所述中部吊点组件与所述平移链条连接，所述平移减速电机与所述平移输出轴连接，所述平移输出轴用于驱动所述平移链轮转动，进而带动所述平移链条转动，以驱动所述中部吊点组件相对于所述基准梁移动。

4、在一个或多个实施例中，所述平移链条组件包括分别设置于所述基准梁两侧的两条平移链条；所述中部吊点组件包括两对吊点机构，每对所述吊点机构设置在一条所述平移链条上。

5、在一个或多个实施例中，所述伸缩驱动机构包括对称设置于所述基准梁上的一对伸缩减速电机，所述一对伸缩减速电机用于同步运行，以共同驱动所述一对伸缩梁移动，各所述伸缩减速电机为能够在所述高速挡与所述低速挡之间切换的可换挡电机。

6、在一个或多个实施例中，所述伸缩驱动机构还包括环形伸缩链条、一对伸缩链轮和一对推杆，各所述伸缩减速电机的输出轴分别与一个所述伸缩链轮传动连接，所述环形伸缩链条共同绕设于一对伸缩链轮，包括上侧链段和下侧链段，所述一对伸缩减速电机通过同步驱动所述一对伸缩链轮转动，共同带动所述环形伸缩链条运行；所述一对推杆分别与所述上侧链段和所述下侧链段连接，并分别与一对伸缩梁连接，以使所述环形伸缩链条通过所述一对推杆驱动所述一对伸缩梁相对于所述基准梁移动。

7、在一个或多个实施例中，所述电动单双箱两用吊具还包括变频器组件，所述变频器组件包括一平移变频器和一对伸缩变频器，所述一对伸缩变频器用于分别控制所述伸缩驱动机构的一对伸缩减速电机，所述平移变频器用于控制所述平移驱动机构的平移减速电机。

8、在一个或多个实施例中，所述伸缩驱动机构包括分别用于检测所述一对伸缩减速电机的运行状态的第一伸缩编码器和第二伸缩编码器，所述电动单双箱两用吊具还包括控制器，所述控制器被配置为比较所述第一伸缩编码器和所述第二伸缩编码器的检测结果，获得所述一对伸缩减速电机之间的运行偏差，并在所述运行偏差超过预设值时调节所述一对伸缩变频器的输出，以使所述一对伸缩减速电机保持同步运行。

9、在一个或多个实施例中，所述伸缩驱动机构包括第一伸缩编码器和第二伸缩编码器，所述平移驱动机构包括平移编码器，所述一对伸缩变频器包括第一伸缩变频器和第二伸缩变频器，所述一对伸缩减速电机包括第一伸缩减速电机和第二伸缩减速电机，所述电动单双箱两用吊具还包括与控制器，在所述双箱作业模式下，所述控制器被配置为以所述第一伸缩编码器的检测结果为基准，将所述第二伸缩编码器的检测结果与所述第一伸缩编码器的检测结果进行比较，获得所述第一伸缩减速电机与所述第二伸缩减速电机之间的运行偏差，在所述运行偏差超过预设值时，调节所述第一伸缩变频器和/或所述第二伸缩变频器的输出，以使所述第一伸缩减速电机和所述第二伸缩减速电机同步运行；将所述平移编码器的检测结果与所述第一伸缩编码器的检测结果进行比较，获得平移偏差，在所述平移偏差超过预设值时，调节所述平移变频器的输出。

10、在一个或多个实施例中，在所述双箱作业模式下，所述控制器还被配置为使所述伸缩驱动机构相对于所述平移驱动机构先行运行一伸长量补偿值。

11、本发明的另一个目的是提供一种电动双箱吊具的控制方法，以在双箱带载运行时补偿伸缩链条组件的伸长量，减小端部吊点相对于中部吊点的运动滞后。

12、该方法包括如下步骤：获取所述电动单双箱两用吊具的作业模式；在所述作业模式为单箱作业模式时，控制所述伸缩驱动机构以高速挡运行，以调节所述端部吊点的位置；在所述作业模式为双箱作业模式时，控制所述伸缩驱动机构以低速挡运行，以调节所述端部吊点的位置，且使所述平移驱动机构驱动所述中部吊点组件移动。

13、在一个或多个实施例中，在所述作业模式为双箱作业模式时，先确定伸长量补偿值，根据所述伸长量补偿值，使所述伸缩驱动机构相对于所述平移驱动机构先行运行，后驱动所述平移驱动机构运行，使所述端部吊点和所述中部吊点共同移动。

14、在一个或多个实施例中，根据所述伸缩减速电机的电流确定所述伸缩驱动机构的负载参数；根据所述负载参数和链条参数确定所述伸缩链条在当前负载下的伸长量，根据所述伸长量确定所述伸长量补偿值。

15、上述电动单双箱两用吊具通过使伸缩驱动机构在高速挡与低速挡之间切换，在单箱作业时能够以较高速度调节吊具长度，在双箱带载作业时能够以较低速度输出较大驱动力，不同于变频器通过改变供电频率来改变电机转速，低速挡可以在保持适宜转速的前提下利用较大的机械减速比提高输出转矩，因此能够克服伸缩梁在重载状态下的运动阻力。这样，伸缩驱动机构和平移驱动机构分别独立地驱动端部吊点和中部吊点移动，使吊具能够适配双箱作业的情况。