基于復(fù)合傳感檢測技術(shù)的造船門式起重機(jī)大車行走精密糾偏裝置研究

李新 楊瑞

摘要：門式起重機(jī)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(jī)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對設(shè)備整體鋼結(jié)構(gòu)的運(yùn)行壽命及安全影響極大。本文分析了國內(nèi)外常用的幾種大車行走位置檢測方法，通過對比其優(yōu)缺點確定了精密糾偏技術(shù)路線，并借鑒其他領(lǐng)域的定位技術(shù)，提出了一種基于復(fù)合傳感技術(shù)的檢測方法，基于此原理開發(fā)出實際裝置并用于造船企業(yè)現(xiàn)場。

關(guān)鍵詞：剛腿;柔腿;同步檢測;糾偏裝置;傳感技術(shù);運(yùn)行安全

1.引言

2.文獻(xiàn)綜述

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3.問題描述

剛?cè)嵬荣|(zhì)量較大，作用于車輪上產(chǎn)生較大摩擦力，使車輪與軌道踏面有磨損，所產(chǎn)生的檢測誤差經(jīng)累計可形成較大誤差。且剛?cè)嵬戎亓坎煌p量也有差異。

4.技術(shù)方案

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

在上述技術(shù)方案框架內(nèi)，為增強(qiáng)技術(shù)成果的實用性和可靠性，還進(jìn)行了基礎(chǔ)性的研發(fā)工作，包括：

●造船現(xiàn)場嚴(yán)苛環(huán)境下的高可靠性RFID卡研發(fā);

●多頻段、抗電磁干擾、高速RFID讀卡器研發(fā);

●主流起重機(jī)通訊工業(yè)總線的信號模擬和接入技術(shù)研發(fā);

●多工況下作業(yè)現(xiàn)場的測距算法集及軟件實現(xiàn)技術(shù)研發(fā);

●司機(jī)及維保人員人機(jī)操作界面和精準(zhǔn)報警工具研發(fā)。

5.實證分析

2015年11月，在大連中遠(yuǎn)海運(yùn)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(jīng)過系統(tǒng)總體方案設(shè)計、基礎(chǔ)性研發(fā)及試驗、分系統(tǒng)開發(fā)及組件制造、系統(tǒng)總成聯(lián)調(diào)、現(xiàn)場試運(yùn)行、新舊裝置數(shù)據(jù)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(yōu)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(huán)檢測，精度不穩(wěn)定，可能達(dá)到360mm以上（觸發(fā)了柔性鉸限位）。

●安全可靠：裝置的所有元器件都經(jīng)過工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下的實際測試，在各種復(fù)雜工況條件下能夠正常工作;在測量起重機(jī)走行距離方面，采用了自主研發(fā)的非接觸電子檢測技術(shù)，通訊信號為光纜傳輸，具有優(yōu)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(shù)據(jù)，并編譯成PLC預(yù)定的信號格式，無需用戶干預(yù)，沒有改變操作習(xí)慣。

6.結(jié)論

本文提出的“基于復(fù)合傳感檢測技術(shù)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(chǎn)現(xiàn)場的實際驗證，研制獲得了成功。裝置投入運(yùn)行3年多以來，經(jīng)歷了各種使用工況和自然環(huán)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(yùn)行系數(shù)。

（作者單位：中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司）