基于復合傳感檢測技術的造船門式起重機大車行走精密糾偏裝置研究

李新 楊瑞

摘要：門式起重機剛腿和柔腿的大車位置同步檢測方法及大車走行糾偏裝置，是造船門式起重機安全生產的關鍵環節，對設備整體鋼結構的運行壽命及安全影響極大。本文分析了國內外常用的幾種大車行走位置檢測方法，通過對比其優缺點確定了精密糾偏技術路線，并借鑒其他領域的定位技術，提出了一種基于復合傳感技術的檢測方法，基于此原理開發出實際裝置并用于造船企業現場。

關鍵詞：剛腿;柔腿;同步檢測;糾偏裝置;傳感技術;運行安全

1.引言

2.文獻綜述

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3.問題描述

剛柔腿質量較大，作用于車輪上產生較大摩擦力，使車輪與軌道踏面有磨損，所產生的檢測誤差經累計可形成較大誤差。且剛柔腿重量不同，磨損量也有差異。

4.技術方案

?裝置所測定的距離值通過原來的通訊協議傳送給PLC，并不改變原起重機PLC硬件組態和程序。裝置基本原理見下圖1：

在上述技術方案框架內，為增強技術成果的實用性和可靠性，還進行了基礎性的研發工作，包括：

●造船現場嚴苛環境下的高可靠性RFID卡研發;

●多頻段、抗電磁干擾、高速RFID讀卡器研發;

●主流起重機通訊工業總線的信號模擬和接入技術研發;

●多工況下作業現場的測距算法集及軟件實現技術研發;

●司機及維保人員人機操作界面和精準報警工具研發。

5.實證分析

2015年11月，在大連中遠海運重工有限公司，正式啟動了“造船龍門吊大車行走精密糾偏裝置”的課題，經過系統總體方案設計、基礎性研發及試驗、分系統開發及組件制造、系統總成聯調、現場試運行、新舊裝置數據對比及分析、課題驗收等幾個階段，2017年11月正式驗收，正式使用，具有以下優點：

●糾偏精度高：裝置實時測距精度誤差≤20mm，而原來的測距方式屬于開環檢測，精度不穩定，可能達到360mm以上（觸發了柔性鉸限位）。

●安全可靠：裝置的所有元器件都經過工業現場環境下的實際測試，在各種復雜工況條件下能夠正常工作;在測量起重機走行距離方面，采用了自主研發的非接觸電子檢測技術，通訊信號為光纜傳輸，具有優越的抗干擾性。

●使用簡單：裝置實時自動生成校正后的距離數據，并編譯成PLC預定的信號格式，無需用戶干預，沒有改變操作習慣。

6.結論

本文提出的“基于復合傳感檢測技術的造船龍門吊大車行走精密糾偏裝置”，通過原型裝置在生產現場的實際驗證，研制獲得了成功。裝置投入運行3年多以來，經歷了各種使用工況和自然環境的考驗，實際效果非常明顯。該成果提高了造船龍門吊的安全運行系數。

（作者單位：中遠海運重工有限公司）