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一種卷揚機構(gòu)的試驗系統(tǒng)及試驗方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種卷揚機構(gòu)的試驗系統(tǒng)及試驗方法，所述系統(tǒng)包括第一卷揚機構(gòu)、第二卷揚機構(gòu)、控制裝置、鋼絲繩、底座以及固定在所述底座上的塔架，其中，所述第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)分別位于底座兩側(cè)，所述鋼絲繩的一端與第一卷揚機構(gòu)連接，另一端繞過所述塔架與第二卷揚機構(gòu)連接，所述控制裝置連接所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)，以在試驗過程中控制所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)工作于預(yù)定狀態(tài)，并且所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)中的一個處于收繩狀態(tài)，另外一個處于放繩狀態(tài)，塔架的長度方向與地面平行。通過上述方式，本發(fā)明能夠降低在測試過程中高塔架所帶來的危險性。
【專利說明】一種卷揚機構(gòu)的試驗系統(tǒng)及試驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機械【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種卷揚機構(gòu)的試驗系統(tǒng)及試驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]卷揚機是一種垂直提升、水平或傾斜曳引重物的簡單起重機械，廣泛用于物料升降、大型吊裝工程機械中的拉卸重物以及各種大型機械設(shè)備的安裝和拆卸等。卷揚機的繞繩性能、鋼絲繩的壽命等對卷揚機的工作具有較大的影響，因此在卷揚機正式投入使用之前，通常需要對卷揚機的各項性能進行測試。
[0003]現(xiàn)有的卷揚機的測試系統(tǒng)中，一般是包括一臺被測卷揚機、塔架和鋼絲繩。測試方式通常是進行實際吊起重物試驗，即將塔架垂直地面放置，鋼絲繩的一端連接被測卷揚機的卷筒，另一端繞過塔架連接重物。在進行試驗時，使被測卷揚機工作以拉動鋼絲繩，進而吊起或卸下重物，從而可對被測卷揚機的性能進行研究、評估等。
[0004]在上述方式中，塔架是垂直于地面放置，即塔架的長度即為塔架相對于地面的高度，從而能夠使被測卷揚機通過塔架將重物吊起以進行各項性能測試。然而，當需要測試超長容繩量卷揚機時，需要增加塔架的高度，容繩量越大塔架需要建得更高，塔架越高不僅需要更多的成本，且也會帶來安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種卷揚機的試驗系統(tǒng)及試驗方法，能夠降低在測試過程中高塔架所帶來的危險性，且有利于降低成本，同時能夠?qū)膳_卷揚機進行測試，有利于提聞測試效率。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種卷揚機構(gòu)的試驗系統(tǒng)，包括第一卷揚機構(gòu)、第二卷揚機構(gòu)、控制裝置、鋼絲繩、底座以及固定在所述底座上的塔架；所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)分別位于所述底座兩側(cè)，所述鋼絲繩的一端與所述第一卷揚機構(gòu)連接，所述鋼絲繩的另一端繞過所述塔架與所述第二卷揚機構(gòu)連接；所述控制裝置連接所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)，以在試驗過程中控制所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)工作于預(yù)定狀態(tài)，并且所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)中的一個處于收繩狀態(tài)，另外一個處于放繩狀態(tài)；所述塔架的長度方向與地面平行。
[0007]其中，所述控制裝置包括主控單元、第一驅(qū)動機構(gòu)和第二驅(qū)動機構(gòu)，所述第一驅(qū)動機構(gòu)和所述第二驅(qū)動機構(gòu)均與所述主控單元連接，所述第一驅(qū)動機構(gòu)與所述第一卷揚機構(gòu)連接，所述第二驅(qū)動機構(gòu)與所述第二卷揚機構(gòu)連接；其中，在所述第一卷揚機構(gòu)處于收繩狀態(tài)，所述第二卷揚機構(gòu)處于放繩狀態(tài)時，所述第一驅(qū)動機構(gòu)用于接收所述主控單元發(fā)出的第一控制信號，并根據(jù)所述第一控制信號控制所述第一卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)速，以使得所述第一卷揚機構(gòu)的當前收繩速度為設(shè)定速度，所述第二驅(qū)動機構(gòu)用于接收所述主控單元發(fā)出的第二控制信號，并根據(jù)所述第二控制信號控制所述第二卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)速，以使得所述鋼絲繩的拉力大小為第一設(shè)定拉力值，進而使得所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)工作于預(yù)定狀態(tài)。
[0008]其中，所述控制裝置包括第一位置檢測機構(gòu)和第二位置檢測機構(gòu)，所述第一位置檢測機構(gòu)和所述第二位置檢測機構(gòu)均與所述主控單元連接，所述第一卷揚機構(gòu)與所述第一位置檢測機構(gòu)連接，所述第二卷揚機構(gòu)與所述第二位置檢測機構(gòu)連接；所述第一位置檢測機構(gòu)用于獲取所述第一卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)動位置信息，并將所述第一卷揚機構(gòu)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息反饋給所述主控單元，所述主控單元用于根據(jù)所述第一卷揚機構(gòu)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息獲取所述第一卷揚機構(gòu)的當前收繩速度，并判斷所述第一卷揚機構(gòu)的所述當前收繩速度與所述設(shè)定速度是否相等，當判斷為不相等時產(chǎn)生所述第一控制信號，所述主控單元還用于根據(jù)所述第一卷揚機構(gòu)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息控制所述第一卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)動方向，所述第二位置檢測機構(gòu)用于獲取所述第二卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)動位置信息，并將所述第二卷揚機構(gòu)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息發(fā)送給所述主控單元，所述主控單元根據(jù)所述第二卷揚機構(gòu)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息控制所述第二卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)動方向。
[0009]其中，所述控制裝置包括拉力檢測機構(gòu)，與所述主控單元連接，用于獲取所述鋼絲繩的當前拉力大小，并將所獲取的所述鋼絲繩的當前拉力大小反饋給所述主控單元，所述主控單元用于判斷所述鋼絲繩的當前拉力大小與所述第一設(shè)定拉力值是否相等，并在判斷所述鋼絲繩的當前拉力大小與所述第一設(shè)定拉力值不相等時產(chǎn)生所述第二控制信號。
[0010]其中，所述第一驅(qū)動機構(gòu)與所述第二驅(qū)動機構(gòu)電連接，以使得處于放繩狀態(tài)的所述第二卷揚機構(gòu)產(chǎn)生的電能通過所述第二驅(qū)動機構(gòu)輸出給所述第一驅(qū)動機構(gòu)，并通過所述第一驅(qū)動機構(gòu)對處于收繩狀態(tài)的所述第一卷揚機構(gòu)進行供電。
[0011]其中，所述試驗系統(tǒng)還包括電源控制機構(gòu)，所述電源控制機構(gòu)與外界供電電源連接，且與所述第一驅(qū)動機構(gòu)和所述第二驅(qū)動機構(gòu)連接，用于將外界供電電源所提供的電壓轉(zhuǎn)換為所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)所需的工作電壓，并將處于放繩狀態(tài)的所述第二卷揚機構(gòu)所產(chǎn)生的電能輸出給所述外界供電電源。
[0012]其中，所述主控單元還用于向所述第一驅(qū)動機構(gòu)和所述第二驅(qū)動機構(gòu)發(fā)出第三控制信號，以在所述主控單元、第一驅(qū)動機構(gòu)或第二驅(qū)動機構(gòu)發(fā)生故障時控制所述第一驅(qū)動機構(gòu)和所述第二驅(qū)動機構(gòu)停止工作，進而控制所述第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)停止工作。
[0013]其中，所述控制裝置還包括控制開關(guān)，所述控制開關(guān)連接在外界供電電源的輸出端與所述第一驅(qū)動機構(gòu)、所述第二驅(qū)動機構(gòu)的電源輸入端之間。
[0014]其中，所述試驗系統(tǒng)還包括張緊機構(gòu)，所述張緊機構(gòu)設(shè)置于所述鋼絲繩和所述塔架遠離所述底座的一端之間，以在所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)停止工作時使所述鋼絲繩的拉力值為第二設(shè)定拉力值。
[0015]其中，所述張緊機構(gòu)為彈簧，所述彈簧的一端固定在所述塔架上，另一端與所述鋼絲繩接觸，在所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)工作的過程中所述彈簧處于壓縮狀態(tài)，以在所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)停止工作時對所述鋼絲繩產(chǎn)生彈力，進而使得在所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)停止工作時所述鋼絲繩的拉力大小為第二設(shè)定拉力值。[0016]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種卷揚機構(gòu)的試驗方法，包括使固定在所述試驗系統(tǒng)的底座上的塔架的長度方向與地面平行；將所述試驗系統(tǒng)的第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)分別固定在所述底座的兩側(cè)；將所述試驗系統(tǒng)的鋼絲繩的一端與所述第一卷揚機構(gòu)連接，所述鋼絲繩的另一端繞過所述塔架與所述第二卷揚機構(gòu)連接；將所述試驗系統(tǒng)的控制裝置連接所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)，以使所述控制裝置在試驗過程中控制所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)工作于預(yù)定狀態(tài)，并且所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)中的一個處于收繩狀態(tài)，另外一個處于放繩狀態(tài)。
[0017]其中，所述將所述試驗系統(tǒng)的控制裝置連接所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)的步驟包括:將所述控制裝置的第一驅(qū)動機構(gòu)和第二驅(qū)動機構(gòu)均與所述控制裝置的主控單元連接，將所述第一驅(qū)動機構(gòu)與所述第一卷揚機構(gòu)連接，所述第二驅(qū)動機構(gòu)與所述第二卷揚機構(gòu)連接，以在所述第一卷揚機構(gòu)處于收繩狀態(tài)，所述第二卷揚機構(gòu)處于放繩狀態(tài)時，所述第一驅(qū)動機構(gòu)接收所述主控單元發(fā)出的第一控制信號，并根據(jù)所述第一控制信號控制所述第一卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)速，以使得所述第一卷揚機構(gòu)的當前收繩速度為設(shè)定速度，所述第二驅(qū)動機構(gòu)接收所述主控單元發(fā)出的第二控制信號，并根據(jù)所述第二控制信號控制所述第二卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)速，以使得所述鋼絲繩的拉力大小為第一設(shè)定拉力值，進而使得所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)工作于預(yù)定狀態(tài)。
[0018]其中，所述將所述試驗系統(tǒng)的控制裝置連接所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)的步驟包括:將所述控制裝置的第一位置檢測機構(gòu)和第二位置檢測機構(gòu)均與所述主控單元連接；將所述第一位置檢測機構(gòu)與所述第一卷揚機構(gòu)連接，以使所述第一位置檢測機構(gòu)獲取所述第一卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)動位置信息，并將所述第一卷揚機構(gòu)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息反饋給所述主控單元，進而使得所述主控單元根據(jù)所述第一卷揚機構(gòu)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息獲取所述第一卷揚機構(gòu)的當前收繩速度以及控制所述第一卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)動方向，并判斷所述第一卷揚機構(gòu)的當前收繩速度與所述設(shè)定速度是否相等，當判斷為不相等時產(chǎn)生所述第一控制信號；將所述第二位置檢測機構(gòu)與所述第二卷揚機構(gòu)連接，以使所述第二位置檢測機構(gòu)獲取所述第二卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)動位置信息，并將所述第二卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)動位置信息反饋給所述主控單元，進而使得所述主控單元根據(jù)所述第二卷揚機構(gòu)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息控制所述第二卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)動方向。
[0019]其中，所述將所述試驗系統(tǒng)的鋼絲繩的一端與所述第一卷揚機構(gòu)連接，所述鋼絲繩的另一端繞過所述塔架與所述第二卷揚機構(gòu)連接的步驟包括:將所述試驗系統(tǒng)的鋼絲繩的一端與所述第一卷揚機構(gòu)連接，所述鋼絲繩的另一端連接所述控制裝置的拉力檢測機構(gòu)后并繞過所述塔架與所述第二卷揚機構(gòu)連接，以使所述拉力檢測機構(gòu)獲取所述鋼絲繩的拉力大小；所述將所述試驗系統(tǒng)的控制裝置連接所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)的步驟之后包括:將所述拉力檢測機構(gòu)與所述主控單元連接，以使得所述拉力檢測機構(gòu)將所述鋼絲繩的拉力大小反饋給所述主控單元，進而使所述主控單元判斷所述鋼絲繩的拉力大小與所述第一設(shè)定拉力值是否相等，并在判斷所述鋼絲繩的當前拉力大小與所述第一設(shè)定拉力值不相等時產(chǎn)生所述第二控制信號。
[0020]其中，所述將所述試驗系統(tǒng)的控制裝置連接所述第一卷揚機構(gòu)和所述第二卷揚機構(gòu)的步驟之后包括:將所述第一驅(qū)動機構(gòu)與所述第二驅(qū)動機構(gòu)電連接，以使得處于放繩狀態(tài)的所述第二卷揚機構(gòu)產(chǎn)生的電能通過所述第二驅(qū)動機構(gòu)輸出給所述第一驅(qū)動機構(gòu)，并通過所述第一驅(qū)動機構(gòu)對處于收繩狀態(tài)的所述第一卷揚機構(gòu)進行供電。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明卷揚機構(gòu)的試驗系統(tǒng)中，使塔架的長度方向與地面平行，即塔架水平放置在地面上，并且使用兩臺卷揚機構(gòu)進行測試，鋼絲繩的一端與一臺卷揚機構(gòu)連接，另一端繞過塔架與另一卷揚機構(gòu)連接，在測試過程中通過控制裝置控制第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)工作于預(yù)定狀態(tài)，并使其中一臺卷揚機構(gòu)處于收繩狀態(tài)，另一臺卷揚機構(gòu)處于放繩狀態(tài)，處于放繩狀態(tài)的卷揚機構(gòu)用于模擬重物，從而可以滿足試驗要求，并且由于塔架的長度方向與地面平行，因此塔架相對于地面的高度并不會因為加長塔架的長度而更高，相較于現(xiàn)有技術(shù)使塔架的長度方向與地面垂直的試驗方式，本發(fā)明可以大大減小塔架相對于地面的高度，從而可以提高測試過程中的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明卷揚機構(gòu)的試驗系統(tǒng)一實施方式的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明卷揚機構(gòu)的試驗系統(tǒng)一實施方式中，控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明卷揚機構(gòu)的試驗方法一實施方式的流程圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。
[0026]參閱圖1，圖1為本發(fā)明卷揚機構(gòu)的試驗系統(tǒng)一實施方式的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施方式中，該試驗系統(tǒng)包括第一卷揚機構(gòu)101、第二卷揚機構(gòu)102、控制裝置103、鋼絲繩104、底座105以及固定在底座105上的塔架106。底座105和塔架106共同構(gòu)成了試驗系統(tǒng)的試驗臺架。塔架106的長度方向與地面平行，即塔架106為水平放置，進一步可利用支撐架將塔架106支撐在地基上，使得塔架106的自重由地面承受。由于塔架106是水平設(shè)置在地面上，因此本實施方式的試驗系統(tǒng)使用兩臺卷揚機構(gòu)進行測試。
[0027]第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102分別位于底座105兩側(cè)，兩臺卷揚機構(gòu)101,102之間間隔塔架106。鋼絲繩104的一端與第一卷揚機構(gòu)101連接，另一端繞過塔架106與第二卷揚機構(gòu)102連接。控制裝置103連接第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102，以在試驗過程中控制第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102工作于測試所需的預(yù)定狀態(tài)，并且第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102中的一個處于收繩狀態(tài)，另一個處于放繩狀態(tài)。采用兩臺卷揚機構(gòu)進行測試，處于放繩狀態(tài)的卷揚機構(gòu)作為被動機構(gòu)提供負載，而處于收繩狀態(tài)的卷揚機構(gòu)則作為主動機構(gòu)輸出動力，通過控制裝置103的電氣控制作用實現(xiàn)兩臺卷揚機構(gòu)的自動運行，由此可模擬卷揚機構(gòu)的實際工作工況，從而實現(xiàn)對卷揚機構(gòu)的性能測試，并且可以實現(xiàn)同時進行兩臺卷揚機構(gòu)的測試，有助于提高測試效率。
[0028]此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，塔架通常是豎直放置，即其長度方向與地面垂直，塔架的長度即為塔架相對于地面的高度，當進行超長容繩量卷揚機的試驗時需要加大塔架的長度，而塔架的長度越長，即相對地面的高度越高，越容易引發(fā)安全問題，且搭建高塔架也會增加難度和成本，此外塔架不僅要承受自重還要承受重物的重量，因此塔架需要做得足夠大才足以穩(wěn)定支撐，這就對塔架的尺寸有較大的要求，增加了成本。為了解決上述問題，本發(fā)明的塔架106為水平放置，其長度方向與地面平行，塔架106相對地面的高度主要是由兩臺卷揚機構(gòu)101、102的卷筒的高度決定，相較于現(xiàn)有技術(shù)的塔架相對于地面的高度，本實施方式的塔架高度大大降低，而當需要進行超長容繩量的卷揚機構(gòu)的測試時，增加塔架106的長度也不會導(dǎo)致塔架106的高度增加，由此能夠大大減少試驗過程的由于塔架高度而帶來的安全隱患，此外由于不需要搭建高塔架，因此可在一定程度上降低塔架搭建的要求，并且塔架106的自重可由地面承受，而不是由塔架106自身承受，由此可減小塔架106的尺寸，有利于降低成本。另，由于塔架為水平放置，因此在試驗過程中不需要將重物起吊至較高的高度，由此也可在一定程度上減少安全隱患。
[0029]在對卷揚機構(gòu)進行測試中，通常需要對試驗系統(tǒng)的放繩/收繩速度、單繩拉力等參數(shù)實現(xiàn)精確控制，以根據(jù)放繩/收繩速度和單繩拉力等參數(shù)研究、優(yōu)化卷揚機構(gòu)的繞繩性能、鋼絲繩壽命評估等。本發(fā)明的試驗系統(tǒng)中，利用控制裝置103能夠?qū)崿F(xiàn)對試驗系統(tǒng)的放繩/收繩速度和單繩拉力等參數(shù)進行精確控制，以實現(xiàn)卷揚機構(gòu)的性能測試。
[0030]在本發(fā)明的試驗系統(tǒng)的一優(yōu)選實施方式中，參閱圖2，控制裝置103包括主控單元201、第一驅(qū)動機構(gòu)202、第二驅(qū)動機構(gòu)203、第一位置檢測機構(gòu)204、第二位置檢測機構(gòu)205以及拉力檢測機構(gòu)206。
[0031]其中，第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203均通過CAN總線207與主控單元201連接，以接收來自主控單元201的各種控制信號。第一驅(qū)動機構(gòu)202和第一卷揚機構(gòu)101連接，以控制第一卷揚機構(gòu)101的電機的運行狀態(tài)，例如控制第一卷揚機構(gòu)101的電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動方向等；第二驅(qū)動機構(gòu)203和第二卷揚機構(gòu)102連接，以控制第二卷揚機構(gòu)102的電機的運行狀態(tài)，例如控制第二卷揚機構(gòu)102的電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動方向等。
[0032]第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203可以使用變頻器實現(xiàn)，從而為第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102提供所需的工作電壓，當然，第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203也可以是其他的電能控制裝置。
[0033]第一位置檢測機構(gòu)204和第二位置檢測機構(gòu)205通過CAN總線207與主控單元201連接。本實施方式中，第一位置檢測機構(gòu)204和第二位置檢測機構(gòu)205均為編碼器，用于獲取卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)子位置信息、電機轉(zhuǎn)速等。具體地，第一位置檢測機構(gòu)204與第一卷揚機構(gòu)101連接，具體可安裝在第一卷揚機構(gòu)101的電機上，用于獲取第一卷揚機構(gòu)101的電機的轉(zhuǎn)動位置信息，并向主控單元201反饋第一卷揚機構(gòu)101的電機的轉(zhuǎn)動位置信息。第二位置檢測機構(gòu)205與第二卷揚機構(gòu)102連接，具體可安裝在第二卷揚機構(gòu)102的電機上，用于獲取第二卷揚機構(gòu)102的電機的轉(zhuǎn)動位置信息，并向主控單元201反饋第二卷揚機構(gòu)102的電機的轉(zhuǎn)動位置信息。其中，所述的轉(zhuǎn)動位置信息包括電機轉(zhuǎn)子的位置、轉(zhuǎn)速等信息。
[0034]拉力檢測機構(gòu)206可以為拉力傳感器，例如S型拉力傳感器，其設(shè)置在鋼絲繩104上，用于檢測鋼絲繩104的拉力大小，并與主控單元201連接，以向主控單元201反饋鋼絲繩104的拉力。當然，拉力檢測機構(gòu)206也可以采取拉力檢測儀等其他拉力檢測裝置實現(xiàn)。
[0035]控制裝置103還包括上位機208，上位機208通過CAN總線(圖未示)與主控單元201進行通信。通過上位機208可以實時監(jiān)控控制裝置103的運行情況，以及輸入各項參數(shù)，例如主控單元201可以將第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203實時運行的情況傳輸給上位機208進行顯示，同時通過上位機208能夠設(shè)置試驗所需的收繩/放繩速度以及單繩拉力等參數(shù)。[0036]控制裝置103控制第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102工作于預(yù)定狀態(tài)的過程具體為:將試驗系統(tǒng)上電開機，在試驗系統(tǒng)初始化之后，主控單元201獲取上位機208所設(shè)置的收繩/放繩速度參數(shù)和單繩拉力參數(shù)。為了避免系統(tǒng)的誤動作，在試驗系統(tǒng)上電前需將啟動開關(guān)關(guān)閉，以保證系統(tǒng)及工作人員的安全。當按下啟動開關(guān)后，主控單元201獲取第一位置檢測機構(gòu)204和第二位置檢測機構(gòu)205所反饋的第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102的電機的轉(zhuǎn)動位置信息，以根據(jù)該轉(zhuǎn)動位置信息判斷兩臺卷揚機構(gòu)101、102的電機的轉(zhuǎn)動方向。本實施方式中，在測試過程中使第一卷揚機構(gòu)101為收繩狀態(tài)，第二卷揚機構(gòu)102為放繩狀態(tài)。因此，主控單元201獲取兩臺卷揚機構(gòu)101、102的電機的轉(zhuǎn)動位置信息后，向第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203發(fā)出相應(yīng)的控制信號，以使得第一驅(qū)動機構(gòu)202控制第一卷揚機構(gòu)101的電機的轉(zhuǎn)動方向為使第一卷揚機構(gòu)101處于收繩狀態(tài)的轉(zhuǎn)動方向，并使得第二驅(qū)動機構(gòu)203控制第二卷揚機構(gòu)102的電機的轉(zhuǎn)動方向為使第二卷揚機構(gòu)102處于放繩狀態(tài)的轉(zhuǎn)動方向。在第一卷揚機構(gòu)101處于收繩狀態(tài)，第二卷揚機構(gòu)102處于放繩狀態(tài)時，第一驅(qū)動機構(gòu)202還接收主控單元201發(fā)出的第一控制信號，并根據(jù)該第一控制信號控制第一卷揚機構(gòu)101的電機的轉(zhuǎn)速，以使得第一卷揚機構(gòu)101的收繩速度為設(shè)定速度；第二驅(qū)動機構(gòu)203接收主控單元201發(fā)出的第二控制信號，并根據(jù)該第二控制信號控制第二卷揚機構(gòu)102的轉(zhuǎn)速，以使得鋼絲繩104的拉力大小為第一設(shè)定拉力值。其中，所述的設(shè)定速度即為通過上位機208所設(shè)定的收繩/放繩速度，所述的第一設(shè)定拉力值即為通過上位機208所設(shè)定的單繩拉力值。在其他實施方式中，也可以是直接在主控單元201中預(yù)先設(shè)定收繩/放繩速度以及單繩拉力值。
[0037]由于兩臺卷揚機構(gòu)101和102由一條鋼絲繩104牽引，因此第一卷揚機構(gòu)101的收繩速度與第二卷揚機構(gòu)102的放繩速度是相等的。第一卷揚機構(gòu)101作為主動機構(gòu)處于收繩狀態(tài)，通過控制第一卷揚機構(gòu)101的電機的轉(zhuǎn)速，以控制第一卷揚機構(gòu)101的收繩速度，同時也是控制第二卷揚機構(gòu)102的放繩速度，從而可以控制試驗系統(tǒng)的收繩/放繩速度，以使得試驗系統(tǒng)的收繩/放繩速度為設(shè)定的收繩/放繩速度。第二卷揚機構(gòu)102作為被動機構(gòu)用于模擬負載，以使得試驗系統(tǒng)能夠模擬吊起重物的工況，因此第二卷揚機構(gòu)102的電機的轉(zhuǎn)速與第一卷揚機構(gòu)101的轉(zhuǎn)速之間會存在一定的差值，并根據(jù)該差值來調(diào)整鋼絲繩104的拉力大小，因此通過控制第二卷揚機構(gòu)102的電機的轉(zhuǎn)速，以調(diào)整鋼絲繩104的拉力大小為設(shè)定的單繩拉力值。當試驗系統(tǒng)的收繩/放繩速度和鋼絲繩104的拉力值達到設(shè)定大小時，第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102的工作狀態(tài)即為預(yù)定狀態(tài)。
[0038]本實施方式中，通過第一位置檢測機構(gòu)204、第二位置檢測機構(gòu)205以及拉力檢測機構(gòu)206的反饋作用可以保持試驗系統(tǒng)的收繩/放繩速度和鋼絲繩104的拉力值保持在設(shè)定的大小。在試驗過程中，第一位置檢測機構(gòu)204實時向主控單元201反饋第一卷揚機構(gòu)101的電機的當前轉(zhuǎn)動位置信息，主控單元201根據(jù)第一卷揚機構(gòu)101的電機的當前轉(zhuǎn)動位置信息計算第一卷揚機構(gòu)101的卷筒的當前等效直徑，該等效直徑是指卷筒本身的直徑與繞在卷筒上的鋼絲繩104的直徑的總和。主控單元201根據(jù)卷筒的當前等效直徑計算卷筒轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，從而計算出所繞鋼絲繩104的長度，進而根據(jù)所繞鋼絲繩104的長度計算出第一卷揚機構(gòu)101的當前收繩速度。主控單元201還用于判斷該當前收繩速度與設(shè)定的收繩/放繩速度是否相等。當主控單元201判斷當前收繩速度與設(shè)定的收繩/放繩速度相等時，主控單元201根據(jù)拉力檢測機構(gòu)206反饋的鋼絲繩104的當前拉力大小，判斷鋼絲繩104的當前拉力大小與設(shè)定的第一設(shè)定拉力值是否相等，當主控單元201判斷鋼絲繩104的當前拉力大小與設(shè)定的第一拉力值相等時，主控單元201針對此種情況不做響應(yīng)。當主控單元201判斷第一卷揚機構(gòu)101的當前收繩速度與設(shè)定的收繩/放繩速度不相等時，主控單兀201向第一驅(qū)動機構(gòu)202發(fā)出第一控制信號,第一驅(qū)動機構(gòu)202根據(jù)該第一控制信號控制第一卷揚機構(gòu)101的電機的轉(zhuǎn)速，以使得第一卷揚機構(gòu)101的收繩速度與設(shè)定的收繩/放繩速度相等。當主控單元201判斷鋼絲繩104的當前拉力大小與設(shè)定的第一設(shè)定拉力值不相等時，主控單元201向第二驅(qū)動機構(gòu)203發(fā)出第二控制信號，第二驅(qū)動機構(gòu)203根據(jù)第二控制信號控制第二卷揚機構(gòu)102的電機的轉(zhuǎn)速，以使得鋼絲繩104的當前拉力大小等于第一設(shè)定拉力值。由此，能夠在試驗過程中使得試驗系統(tǒng)的收繩/放繩速度保持在通過上位機208所設(shè)定的收繩/放繩速度，以及使得試驗系統(tǒng)的鋼絲繩104的拉力大小保持在通過上位機208所設(shè)定的單繩拉力值(即第一設(shè)定拉力值)，以滿足試驗要求。
[0039]其中，在實際工況下，鋼絲繩104的拉力與起吊的重物的重量有關(guān)，因此，本實施方式中，通過上位機208所設(shè)定的單繩拉力值的不同，所模擬的起吊重物的重量也不同，從而可設(shè)定不同的單繩拉力值以進行大噸位卷揚試驗，即當需要模擬大噸位負載起吊工況時，可根據(jù)所需模擬的負載的重量設(shè)置單繩拉力值，以使得在試驗過程中鋼絲繩104的拉力大小為所設(shè)定的單繩拉力值，進而可模擬大噸位負載起吊工況。并且，還可以根據(jù)需要設(shè)定收繩/放繩速度，以進行高繩速卷揚機構(gòu)的卷揚試驗。
[0040]此外，本實施方式的控制裝置103還具有防止過卷/過放作用。第一主控單元201實時讀取第一位置檢測機構(gòu)204所獲取的第一卷揚機構(gòu)101的電機的轉(zhuǎn)動位置信息，以根據(jù)第一卷揚機構(gòu)101的電機的轉(zhuǎn)動位置信息獲取第一卷揚機構(gòu)101的卷筒的位置信息，從而根據(jù)第一卷揚機構(gòu)101的卷筒的位置信息判斷其卷筒是否運行到極限位置。當?shù)谝痪頁P機構(gòu)101的卷筒運行到極限位置時，說明第一卷揚機構(gòu)101的卷筒即將出現(xiàn)過卷狀態(tài)，此時主控單元201向第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203發(fā)出相應(yīng)的控制信號，以通過第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203控制第一卷揚機構(gòu)101的電機和第二卷揚機構(gòu)102的電機反轉(zhuǎn)，從而保證試驗系統(tǒng)不會出現(xiàn)過卷/過放狀態(tài)，以保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和高效運行。當然，由于第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102是由同一條鋼絲繩104牽引，因此也可以通過獲取第二卷揚機構(gòu)102的卷筒的位置信息以判斷其卷筒是否運行到極限位置，當判斷為是時說明第二卷揚機構(gòu)102的卷筒即將進入過放狀態(tài)，此時同時控制第一卷揚機構(gòu)101的電機和第二卷揚機構(gòu)102的電機反轉(zhuǎn)，以防止出現(xiàn)過卷/過放狀態(tài)。
[0041]在本發(fā)明試驗系統(tǒng)的優(yōu)選實施方式中，由于卷揚電機自身的特性，因此處于收繩狀態(tài)的第一卷揚機構(gòu)101的電機工作在電動狀態(tài)，耗用電能進行收繩作業(yè)，而處于放繩狀態(tài)的第二卷揚機構(gòu)102的電機工作在發(fā)電狀態(tài)，源源不斷地產(chǎn)生電能。通過本實施方式，能夠充分利用工作在發(fā)電機狀態(tài)的第二卷揚機構(gòu)102的電機所發(fā)出的電能，以實現(xiàn)試驗系統(tǒng)的經(jīng)濟運行、綠色運行。具體地，第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203通過直流母線電連接，工作在發(fā)電狀態(tài)的第二卷揚機構(gòu)102的電機所產(chǎn)生的電能輸出至第二驅(qū)動機構(gòu)203，并經(jīng)過直流母線傳輸至第一驅(qū)動機構(gòu)202，從而通過第一驅(qū)動機構(gòu)202傳輸給第一卷揚機構(gòu)101的電機，以對第一卷揚機構(gòu)101的電機進行供電，由此可充分利用處于發(fā)電狀態(tài)的第二卷揚機構(gòu)102的電機所產(chǎn)生的電能，經(jīng)濟且環(huán)保。本實施方式中，還可以將第二卷揚機構(gòu)102的電機所產(chǎn)生的電能向外輸出。其中，本實施方式的試驗系統(tǒng)還包括一電源控制機構(gòu)209。電源控制機構(gòu)209與外界供電電源連接，同時與第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203電連接，以將外界供電電源所提供的電壓轉(zhuǎn)換為第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102工作時所需的工作電壓。此時，電源控制機構(gòu)209的作用相當于濾波器的作用，用于將外界電能濾波后送入第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203，以分別通過第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203對第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102供電，從而保證試驗系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。此外，處于發(fā)電狀態(tài)的第二卷揚機構(gòu)102的電機所產(chǎn)生的電能一部分通過直流母線傳輸給第一卷揚機構(gòu)101的電機外，另一部分則通過電源控制機構(gòu)209反饋給外界供電電源。此時，電源控制機構(gòu)209相當于具有自動檢測外界供電電源的電能信息并自動變換電能的變換器，其實時檢測外界供電電源的電壓、相位、頻率等電能信息，以根據(jù)外界供電電源的電能信息將第二卷揚機構(gòu)102的電機所產(chǎn)生的部分電能經(jīng)過變化后輸送至外界供電電源，從而實現(xiàn)試驗系統(tǒng)的向外供電。
[0042]在本發(fā)明試驗系統(tǒng)的優(yōu)選實施方式中，通過控制裝置103的作用還能夠在試驗系統(tǒng)出故障時使試驗系統(tǒng)及時停止工作，能夠提高試驗系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。具體地，控制裝置103的保護功能包括軟件保護和硬件保護兩種類型。其中，軟件保護是指當試驗系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能夠自動斷電停機，不需要人為操作停機。具體地，控制裝置103的主控單元201不斷檢測自身的運行狀態(tài)，同時檢測第一驅(qū)動機構(gòu)202、第二驅(qū)動機構(gòu)203的運行狀態(tài)。當主控單元201檢測到自身發(fā)生故障時，或者檢測到第一驅(qū)動機構(gòu)202、第二驅(qū)動機構(gòu)203中的一個發(fā)生故障時,主控單兀201同時向第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203發(fā)出第三控制信號，第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203接收到第三控制信號后停止工作，由此使得第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102停止工作，從而能夠在試驗系統(tǒng)出故障時自動停機，以保證試驗系統(tǒng)的安全運行。
[0043]在試驗系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，為了提醒工作人員采取相應(yīng)的措施，控制裝置103還設(shè)置有報警器210。主控單元201向第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203發(fā)出第三控制信號以控制第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203停機后，向報警器210發(fā)出驅(qū)動報警器210工作的驅(qū)動信號，以驅(qū)動報警器210進行報警，從而提醒工作員人采取必要的防護措施。主控單元201對報警器210發(fā)出的驅(qū)動信號根據(jù)報警器210的類型不同而不同，例如報警器210可為聲光報警器或僅是聲音報警器等。
[0044]當軟件保護出現(xiàn)問題時，例如可能是CAN總線或主控單元201出現(xiàn)問題而導(dǎo)致主控單元201無法進行自動控制第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203停機，此時可以通過控制裝置103的硬件保護進行斷電停機。具體地，控制裝置103還包括一控制開關(guān)211。該控制開關(guān)211連接在外界供電電源的輸出端與第一驅(qū)動機構(gòu)202、第二驅(qū)動機構(gòu)203的電源輸入端之間。當軟件保護失效時，可以人工操作控制開關(guān)211，以將第一驅(qū)動機構(gòu)202和第二驅(qū)動機構(gòu)203斷電，從而提高試驗系統(tǒng)的安全性和可靠性。控制開關(guān)211可以采用機械式開關(guān)或電氣式開關(guān)實現(xiàn)。
[0045]在本發(fā)明試驗系統(tǒng)的優(yōu)選實施方式中，除了可以通過上位機208實時觀察到兩臺卷揚機構(gòu)101、102的電機、第一和第二驅(qū)動機構(gòu)202、203等的運行參數(shù)外，還可以設(shè)置一工業(yè)攝像頭212以實時獲取試驗系統(tǒng)在試驗過程的工作畫面。工業(yè)攝像頭212與上位機208通過專用線纜連接，可以根據(jù)需要設(shè)置工業(yè)攝像頭212的位置，以獲取不同角度的工作畫面，例如，可以將工業(yè)攝像頭212設(shè)置在塔架106遠離底座105的一端，相當于是模擬實際工作情況中的從高處拍攝地面的卷揚機構(gòu)101、102的工作畫面，由此可以使得工作人員能夠從更高的角度對卷揚機構(gòu)101、102的運行性能進行分析。在試驗系統(tǒng)正常工作中，上位機208的顯示界面可以顯示卷揚機構(gòu)101、102的電機等參數(shù)，還可以直接顯示工業(yè)攝像頭212的所獲取的畫面，以更好地觀察卷揚機構(gòu)的工作狀況。
[0046]上述各實施方式中，試驗系統(tǒng)處于運行狀態(tài)，即兩臺卷揚機構(gòu)101、102分別工作在收繩、放繩狀態(tài)，此時試驗系統(tǒng)工作于動態(tài)模式，因此上述各實施方式為測試動態(tài)模式下的試驗系統(tǒng)的各項性能。在本發(fā)明試驗系統(tǒng)的又一優(yōu)選實施方式中，還能夠?qū)o態(tài)模式下的試驗系統(tǒng)進行測試，以評估試驗系統(tǒng)在靜態(tài)模式下的各項性能。所述的靜態(tài)模式即是試驗系統(tǒng)停止運行的狀態(tài)，即第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102停止運行。在靜態(tài)模式下，主要是使鋼絲繩104的拉力大小能夠在一定范圍內(nèi)，以對靜態(tài)下的第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102的相關(guān)性能進行評估。然而，在本發(fā)明中，由于塔架106的長度方向與地面平行，因此當?shù)谝痪頁P機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102停止運行時，鋼絲繩104上的拉力將被徹底釋放，鋼絲繩104處于松弛的狀態(tài)，甚至在重力的作用下而脫離塔架106，在此種情況下無法得到鋼絲繩104的靜態(tài)數(shù)據(jù)。而本實施方式中，試驗系統(tǒng)還包括張緊機構(gòu)107。張緊機構(gòu)107設(shè)置于鋼絲繩104和塔架106遠離底座105的一端之間。其中，該張緊機構(gòu)107可以為彈簧。使彈簧的一端固定在塔架106上，另一端與鋼絲繩104接觸。當?shù)谝痪頁P機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102工作時，鋼絲繩104處于緊繃狀態(tài)，從而擠壓彈簧，使得彈簧處于壓縮狀態(tài)，在第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102停止工作時，處于壓縮狀態(tài)的彈簧在恢復(fù)形變的過程中對鋼絲繩104產(chǎn)生彈力，從而使得鋼絲繩104具有一定的拉力，而根據(jù)需要選擇不同彈性系數(shù)的彈簧，或者根據(jù)需要設(shè)置彈簧的位置，以改變彈簧對鋼絲繩104所產(chǎn)生的彈力，進而可以使得鋼絲繩104的拉力大小為所需的第二設(shè)定拉力值，由此，可以對靜態(tài)模式下的第一卷揚機構(gòu)101和第二卷揚機構(gòu)102的各項性能進行評估。
[0047]本發(fā)明還提供卷揚機構(gòu)的試驗方法，實現(xiàn)該試驗方法所使用的卷揚機構(gòu)的試驗系統(tǒng)為上述各實施方式的試驗系統(tǒng)。參閱圖3，本發(fā)明卷揚機構(gòu)的試驗方法一實施方式中，包括如下步驟:
[0048]步驟S301:使固定在試驗系統(tǒng)的底座上的塔架的長度方向與地面平行，并將試驗系統(tǒng)的第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)分別固定在底座的兩側(cè)。
[0049]本實施方式中，試驗系統(tǒng)的底座可固定于地面上，將塔架固定在底座上，并使塔架水平放置，進一步可利用支撐架將塔架水平支撐在地面上，以使得塔架的長度方向與地面平行。由于塔架的長度方向與地面平行，因此采用兩臺卷揚機構(gòu)進行試驗，其中一臺卷揚機構(gòu)作為主動機構(gòu)用于收繩，另一臺卷揚機構(gòu)作為被動機構(gòu)用于模擬負載而處于放繩狀態(tài)。
[0050]步驟S302:將鋼絲繩的一端與第一卷揚機構(gòu)連接，鋼絲繩的另一端繞過塔架與第二卷揚機構(gòu)連接。
[0051]將兩臺卷揚機構(gòu)通過一條鋼絲繩牽引。
[0052]步驟S303:將試驗系統(tǒng)的控制裝置連接第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)，以使控制裝置在試驗過程中控制第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)工作于預(yù)定狀態(tài)，并且第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)的一個處于收繩狀態(tài)，另一個處于放繩狀態(tài)。
[0053]通過控制裝置的作用，控制兩臺卷揚機構(gòu)的工作狀態(tài)，且兩臺卷揚機構(gòu)的收繩/放繩狀態(tài)也由控制裝置進行控制，從而，在試驗過程中，兩臺卷揚機構(gòu)一臺處于放繩狀態(tài)，另一條相應(yīng)處于放繩狀態(tài)，由此可模擬處于收繩狀態(tài)的卷揚機構(gòu)起吊重物的工況，從而可以進行卷揚機構(gòu)的性能測試。
[0054]本實施方式中，將塔架的長度方向與地面平行，相較于現(xiàn)有技術(shù)塔架的長度方向與地面垂直的情況，能夠大大降低試驗過程所需的塔架的高度，由此可減少由于塔架高度而帶來的安全隱患,且由于不需要塔架高塔架，因此可降低塔架搭建的要求,并且塔架的自重可由地面承受，而不是由塔架自身承受，由此可減小塔架的尺寸，有利于降低成本。
[0055]在對卷揚機構(gòu)進行測試時，通常需要對試驗系統(tǒng)的放繩/收繩速度、單繩拉力等參數(shù)實現(xiàn)精確控制，以根據(jù)放繩/收繩速度和單繩拉力等參數(shù)研究、優(yōu)化卷揚機構(gòu)的繞繩性能、鋼絲繩壽命評估等。本發(fā)明的試驗方法中，利用控制裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對試驗系統(tǒng)的放繩/收繩速度和單繩拉力等參數(shù)進行精確控制，以實現(xiàn)卷揚機構(gòu)的性能測試。
[0056]控制裝置包括主控單元、第一驅(qū)動機構(gòu)、第二驅(qū)動機構(gòu)、第一位置檢測機構(gòu)、第二位置檢測機構(gòu)以及拉力檢測機構(gòu)。其中，第一、第二驅(qū)動機構(gòu)可以使用變頻器實現(xiàn)，第一、第二位置檢測機構(gòu)可以使用編碼器實現(xiàn)，拉力檢測機構(gòu)可以使用拉力傳感器實現(xiàn)。將試驗系統(tǒng)的控制裝置連接第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)的具體步驟包括:將第一驅(qū)動機構(gòu)和第二驅(qū)動機構(gòu)均與主控單元連接，從而可以使得第一驅(qū)動機構(gòu)和第二驅(qū)動機構(gòu)能夠接收來自主控單元的各種控制信號；將第一驅(qū)動機構(gòu)與第一卷揚機構(gòu)連接，以使得第一驅(qū)動機構(gòu)控制第一卷揚機構(gòu)的電機的運行狀態(tài)；將第二驅(qū)動機構(gòu)與第二卷揚機構(gòu)連接，以使得第二驅(qū)動機構(gòu)控制第二卷揚機構(gòu)的電機的運行狀態(tài)。第一驅(qū)動機構(gòu)和第二驅(qū)動機構(gòu)可以使用變頻器實現(xiàn)，以分別為第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)提供工作所需的電壓。
[0057]此外，將試驗系統(tǒng)的控制裝置連接第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)的具體步驟還包括:將控制裝置的第一位置檢測機構(gòu)和第二位置檢測機構(gòu)均與主控單元連接；并將第一位置檢測機構(gòu)和第一卷揚機構(gòu)連接，以使第一位置檢測機構(gòu)獲取第一卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)動位置信息；將第二位置檢測機構(gòu)與第二卷揚機構(gòu)連接，以使第二位置檢測機構(gòu)獲取第二卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)動位置信息。其中，所述的轉(zhuǎn)動位置信息包括卷揚機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)子的位置信息、轉(zhuǎn)速信息等。另，在將鋼絲繩與第一卷揚機構(gòu)、第二卷揚機構(gòu)連接時，將鋼絲繩的一端與第一卷揚機構(gòu)連接后，使鋼絲繩的另一端連接拉力檢測機構(gòu)后并繞過塔架與第二卷揚機構(gòu)連接，此步驟是將拉力檢測機構(gòu)與鋼絲繩連接，以使拉力檢測機構(gòu)獲取鋼絲繩的拉力大小。并且，還需將拉力檢測機構(gòu)與主控單元連接，以將鋼絲繩的拉力大小反饋給主控單
J Li ο
[0058]在將上述各機構(gòu)連接之后，進行卷揚機構(gòu)的試驗。在按下啟動開關(guān)后，整個試驗系統(tǒng)開始進行工作，控制裝置對第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動方向進行控制，進而使得試驗系統(tǒng)的收繩/放繩速度和鋼絲繩的拉力大小均保持在設(shè)定大小，從而滿足試驗要求，并且，通過控制裝置的作用，還能夠在主控單元或第一驅(qū)動機構(gòu)、第二驅(qū)動機構(gòu)發(fā)生故障時使第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)自動停機，以保證試驗系統(tǒng)的可靠性和安全性，具體的控制過程可參考上述試驗系統(tǒng)的各實施方式進行，此處不進行一一贅述。
[0059]由于卷揚電機自身的特性，因此處于收繩狀態(tài)的第一卷揚機構(gòu)的電機工作在電動狀態(tài)，耗用電能進行收繩作業(yè)，而處于放繩狀態(tài)的第二卷揚機構(gòu)的電機工作在發(fā)電狀態(tài)，源源不斷地產(chǎn)生電能。因此，為了充分利用第二卷揚機構(gòu)所發(fā)出的電能，以實現(xiàn)綠色運行，在優(yōu)選實施方式中，將第一驅(qū)動機構(gòu)和第二驅(qū)動機構(gòu)分別與第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)連接后，還需將第一驅(qū)動機構(gòu)和第二驅(qū)動機構(gòu)通過直流母線電連接，并且將試驗系統(tǒng)的電源控制機構(gòu)與第一驅(qū)動機構(gòu)和第二驅(qū)動機構(gòu)連接，電源控制機構(gòu)與外界供電電源連接，由此能夠使得工作在發(fā)電狀態(tài)的第二卷揚機構(gòu)的電機所產(chǎn)生的電能輸出給第二驅(qū)動機構(gòu)，以使電能通過第二驅(qū)動機構(gòu)并經(jīng)過直流母線傳輸給第一驅(qū)動機構(gòu)，進而通過第一驅(qū)動機構(gòu)將電能提供給第一卷揚機構(gòu)的電機，以對第一卷揚機構(gòu)的電機進行供電。并且，第二卷揚機構(gòu)的電機所產(chǎn)生的電能還有部分通過電源控制機構(gòu)反饋給外界供電電源，從而可以向外輸出電能。電源控制機構(gòu)還用于將外界供電電源的電壓轉(zhuǎn)換為第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)所需的工作電壓，以對第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)提供穩(wěn)定的電壓。
[0060]本發(fā)明卷揚機構(gòu)的試驗方法的優(yōu)選實施方式中，還將控制裝置的控制開關(guān)連接在外界供電電源的輸出端與第一驅(qū)動機構(gòu)、第二驅(qū)動機構(gòu)的電源輸入端之間。該控制開關(guān)可以是機械式開關(guān)或電氣式開關(guān)，以在主控單元在試驗系統(tǒng)出故障而無法進行自動停機時直接切斷外界供電電源與第一驅(qū)動機構(gòu)、第二驅(qū)動機構(gòu)的連接，即通過人工操作的方式切斷電源，以提供試驗系統(tǒng)運行的可靠性。
[0061]另外，本發(fā)明卷揚機構(gòu)的試驗方法的優(yōu)選實施方式中，還包括:將試驗系統(tǒng)的張緊機構(gòu)設(shè)置在鋼絲繩和塔架遠離底座的一端之間。該張緊機構(gòu)可以為彈簧或彈片，由此可使得在第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)停止工作時，通過彈簧對鋼絲繩的彈力作用而使得鋼絲繩的拉力大小為第二設(shè)定拉力值，從而可以獲取靜態(tài)模式下鋼絲繩的拉力數(shù)據(jù)，進而可以對靜態(tài)模式下的第一卷揚機構(gòu)和第二卷揚機構(gòu)的性能進行測試。
[0062]以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種卷揚機構(gòu)的試驗系統(tǒng)，其特征在于， 包括第一卷揚機構(gòu)(101)、第二卷揚機構(gòu)(102)、控制裝置(103)、鋼絲繩(104)、底座(105)以及固定在所述底座(105)上的塔架(106)； 所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)分別位于所述底座(105)兩側(cè)，所述鋼絲繩(104)的一端與所述第一卷揚機構(gòu)(101)連接，所述鋼絲繩(104)的另一端繞過所述塔架(106)與所述第二卷揚機構(gòu)(102)連接； 所述控制裝置(103)連接所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)，以在試驗過程中控制所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)工作于預(yù)定狀態(tài)，并且所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)中的一個處于收繩狀態(tài)，另外一個處于放繩狀態(tài)； 所述塔架(106)的長度方向與地面平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制裝置(103)包括主控單元(201)、第一驅(qū)動機構(gòu)(202)和第二驅(qū)動機構(gòu)(203)，所述第一驅(qū)動機構(gòu)(202)和所述第二驅(qū)動機構(gòu)(203)均與所述主控單元(201)連接，所述第一驅(qū)動機構(gòu)(202)與所述第一卷揚機構(gòu)(101)連接，所述第二驅(qū)動機構(gòu)(203)與所述第二卷揚機構(gòu)(102)連接； 其中，在所述第一 卷揚機構(gòu)(101)處于收繩狀態(tài)，所述第二卷揚機構(gòu)(102)處于放繩狀態(tài)時，所述第一驅(qū)動機構(gòu)(202)用于接收所述主控單元(201)發(fā)出的第一控制信號，并根據(jù)所述第一控制信號控制所述第一卷揚機構(gòu)(101)的電機的轉(zhuǎn)速，以使得所述第一卷揚機構(gòu)(101)的當前收繩速度為設(shè)定速度，所述第二驅(qū)動機構(gòu)(203)用于接收所述主控單元(201)發(fā)出的第二控制信號，并根據(jù)所述第二控制信號控制所述第二卷揚機構(gòu)(102)的電機的轉(zhuǎn)速，以使得所述鋼絲繩(104)的拉力大小為第一設(shè)定拉力值，進而使得所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)工作于預(yù)定狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制裝置(103)包括第一位置檢測機構(gòu)(204)和第二位置檢測機構(gòu)(205)，所述第一位置檢測機構(gòu)(204)和所述第二位置檢測機構(gòu)(205)均與所述主控單元(201)連接，所述第一卷揚機構(gòu)(101)與所述第一位置檢測機構(gòu)(204)連接，所述第二卷揚機構(gòu)(102)與所述第二位置檢測機構(gòu)(205)連接； 所述第一位置檢測機構(gòu)(204)用于獲取所述第一卷揚機構(gòu)(101)的電機的轉(zhuǎn)動位置信息，并將所述第一卷揚機構(gòu)(101)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息反饋給所述主控單元(201)，所述主控單元(201)用于根據(jù)所述第一卷揚機構(gòu)(101)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息獲取所述第一卷揚機構(gòu)(101)的當前收繩速度，并判斷所述第一卷揚機構(gòu)(101)的所述當前收繩速度與所述設(shè)定速度是否相等，當判斷為不相等時產(chǎn)生所述第一控制信號，所述主控單元(201)還用于根據(jù)所述第一卷揚機構(gòu)(101)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息控制所述第一卷揚機構(gòu)(101)的電機的轉(zhuǎn)動方向，所述第二位置檢測機構(gòu)(205)用于獲取所述第二卷揚機構(gòu)(102)的電機的轉(zhuǎn)動位置信息，并將所述第二卷揚機構(gòu)(102)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息發(fā)送給所述主控單元(201)，所述主控單元(201)根據(jù)所述第二卷揚機構(gòu)(102)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息控制所述第二卷揚機構(gòu)(102)的電機的轉(zhuǎn)動方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置(103)包括拉力檢測機構(gòu)(206)，與所述主控單元(201)連接，用于獲取所述鋼絲繩(104)的當前拉力大小，并將所獲取的所述鋼絲繩(104)的當前拉力大小反饋給所述主控單元(201)，所述主控單元(201)用于判斷所述鋼絲繩(104)的當前拉力大小與所述第一設(shè)定拉力值是否相等，并在判斷所述鋼絲繩(104)的當前拉力大小與所述第一設(shè)定拉力值不相等時產(chǎn)生所述第二控制信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一驅(qū)動機構(gòu)(202)與所述第二驅(qū)動機構(gòu)(203)電連接，以使得處于放繩狀態(tài)的所述第二卷揚機構(gòu)(102)產(chǎn)生的電能通過所述第二驅(qū)動機構(gòu)(203)輸出給所述第一驅(qū)動機構(gòu)(202)，以通過所述第一驅(qū)動機構(gòu)(202)對處于收繩狀態(tài)的所述第一卷揚機構(gòu)(101)進行供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述試驗系統(tǒng)還包括: 電源控制機構(gòu)(209)，所述電源控制機構(gòu)(209)與外界供電電源連接，且與所述第一驅(qū)動機構(gòu)(202)和所述第二驅(qū)動機構(gòu)(203)連接，用于將外界供電電源所提供的電壓轉(zhuǎn)換為所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)所需的工作電壓，并將處于放繩狀態(tài)的所述第二卷揚機構(gòu)(102)所產(chǎn)生的電能輸出給所述外界供電電源。
7.根據(jù)權(quán)利 要求2所述的試驗系統(tǒng)，其特征在于， 所述主控單元(201)還用于向所述第一驅(qū)動機構(gòu)(202)和所述第二驅(qū)動機構(gòu)(203)發(fā)出第三控制信號，以在所述主控單元(201)、第一驅(qū)動機構(gòu)(202)或第二驅(qū)動機構(gòu)(203)發(fā)生故障時控制所述第一驅(qū)動機構(gòu)(202)和所述第二驅(qū)動機構(gòu)(203)停止工作，進而控制所述第一卷揚機構(gòu)(101)和第二卷揚機構(gòu)(102)停止工作。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制裝置(103)還包括控制開關(guān)(211)，所述控制開關(guān)(211)連接在外界供電電源的輸出端與所述第一驅(qū)動機構(gòu)(202)、所述第二驅(qū)動機構(gòu)(203)的電源輸入端之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述試驗系統(tǒng)還包括: 張緊機構(gòu)(107)，所述張緊機構(gòu)(107)設(shè)置于所述鋼絲繩(104)和所述塔架(106)遠離所述底座(105)的一端之間，以在所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)停止工作時使所述鋼絲繩(104)的拉力值為第二設(shè)定拉力值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的試驗系統(tǒng)，其特征在于， 所述張緊機構(gòu)(107)為彈簧，所述彈簧的一端固定在所述塔架(106)上，另一端與所述鋼絲繩(104)接觸，在所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)工作的過程中所述彈簧處于壓縮狀態(tài)，以在所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)停止工作時對所述鋼絲繩(104)產(chǎn)生彈力，進而使得在所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)停止工作時所述鋼絲繩(104)的拉力大小為第二設(shè)定拉力值。
11.一種卷揚機構(gòu)的試驗方法，其特征在于，包括: 使固定在試驗系統(tǒng)的底座(105)上的塔架(106)的長度方向與地面平行，并將試驗系統(tǒng)的第一卷揚機構(gòu)(101)和第二卷揚機構(gòu)(102)分別固定在所述底座(105)的兩側(cè)； 將試驗系統(tǒng)的鋼絲繩(104)的一端與所述第一卷揚機構(gòu)(101)連接，所述鋼絲繩(104)的另一端繞過所述塔架(106)與所述第二卷揚機構(gòu)(102)連接； 將試驗系統(tǒng)的控制裝置(103)連接所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)，以使所述控制裝置(103)在試驗過程中控制所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)工作于預(yù)定狀態(tài)，并且所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)中的一個處于收繩狀態(tài)，另外一個處于放繩狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的試驗方法，其特征在于， 所述將試驗系統(tǒng)的控制裝置(103)連接所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)的步驟包括: 將所述控制裝置(103)的第一驅(qū)動機構(gòu)(202)和第二驅(qū)動機構(gòu)(203)均與所述控制裝置(103)的主控單元(201)連接，將所述第一驅(qū)動機構(gòu)(202)與所述第一卷揚機構(gòu)(101)連接，所述第二驅(qū)動機構(gòu)(203)與所述第二卷揚機構(gòu)(102)連接，以在所述第一卷揚機構(gòu)(101)處于收繩狀態(tài)，所述第二卷揚機構(gòu)(102)處于放繩狀態(tài)時，所述第一驅(qū)動機構(gòu)(202)接收所述主控單元(201)發(fā)出的第一控制信號，并根據(jù)所述第一控制信號控制所述第一卷揚機構(gòu)(101)的電機的轉(zhuǎn)速，以使得所述第一卷揚機構(gòu)(101)的當前收繩速度為設(shè)定速度，所述第二驅(qū)動機構(gòu)(203)接收所述主控單元(201)發(fā)出的第二控制信號，并根據(jù)所述第二控制信號控制所述第二卷揚機構(gòu)(102)的電機的轉(zhuǎn)速，以使得所述鋼絲繩(104)的拉力大小為第一設(shè)定拉力值，進而使得所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)工作于預(yù)定狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的試驗方法，其特征在于， 所述將試驗系統(tǒng)的控制裝置(103)連接所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)的步驟包括: 將所述控制裝置(103)的第一位置檢測機構(gòu)(204)和第二位置檢測機構(gòu)(205)均與所述主控單元(201)連接； 將所述第一位置檢測機構(gòu)(204)與所述第一卷揚機構(gòu)(101)連接，以使所述第一位置檢測機構(gòu)(204)獲取所述第一卷揚機構(gòu)(101)的電機的轉(zhuǎn)動位置信息，并將所述第一卷揚機構(gòu)(101)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息反饋給所述主控單元(201)，進而使得所述主控單元(201)根據(jù)所述第一卷揚機構(gòu)(101)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息獲取所述第一卷揚機構(gòu)(101)的當前收繩速度以及控制所述第一卷揚機構(gòu)(101)的電機的轉(zhuǎn)動方向，并判斷所述第一卷揚機構(gòu)(101)的當前收繩速度與所述設(shè)定速度是否相等，當判斷為不相等時產(chǎn)生所述第一控制信號； 將所述第二位置檢測機構(gòu)(205)與所述第二卷揚機構(gòu)(102)連接，以使所述第二位置檢測機構(gòu)(205)獲取所述第二卷揚機構(gòu)(102)的電機的轉(zhuǎn)動位置信息，并將所述第二卷揚機構(gòu)(102)的電機的轉(zhuǎn)動位置信息反饋給所述主控單元(201)，進而使得所述主控單元(201)根據(jù)所述第二卷揚機構(gòu)(102)的電機的所述轉(zhuǎn)動位置信息控制所述第二卷揚機構(gòu)(102)的電機的轉(zhuǎn)動方向。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的試驗方法，其特征在于， 所述將試驗系統(tǒng)的鋼絲繩(104)的一端與所述第一卷揚機構(gòu)(101)連接，所述鋼絲繩(104)的另一端繞過所述塔架(106)與所述第二卷揚機構(gòu)(102)連接的步驟包括: 將試驗系統(tǒng)的鋼絲繩(104)的一端與所述第一卷揚機構(gòu)(101)連接，所述鋼絲繩(104)的另一端連接所述控制裝置(103)的拉力檢測機構(gòu)(206)后并繞過所述塔架(106)與所述第二卷揚機構(gòu)(102)連接，以使所述拉力檢測機構(gòu)(206)獲取所述鋼絲繩(104)的拉力大小; 所述將試驗系統(tǒng)的控制裝置(103)連接所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)的步驟之后包括: 將所述拉力檢測機構(gòu)(206)與所述主控單元(201)連接，以使得所述拉力檢測機構(gòu)(206)將所述鋼絲繩(104)的拉力大小反饋給所述主控單元(201)，進而使所述主控單元(201)判斷所述鋼絲繩(104)的拉力大小與所述第一設(shè)定拉力值是否相等，并在判斷所述鋼絲繩(104)的當前拉力大小與所述第一設(shè)定拉力值不相等時產(chǎn)生所述第二控制信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的試驗方法，其特征在于， 所述將試驗系統(tǒng)的控制裝置(103)連接所述第一卷揚機構(gòu)(101)和所述第二卷揚機構(gòu)(102)的步驟之后包括: 將所述第一驅(qū)動機構(gòu)(202)與所述第二驅(qū)動機構(gòu)(203)電連接，以使得處于放繩狀態(tài)的所述第二卷揚機構(gòu)(102)產(chǎn)生的電能通過所述第二驅(qū)動機構(gòu)(203)輸出給所述第一驅(qū)動機構(gòu)(202)，并通過所述第一驅(qū)動機構(gòu)(202)對處于收繩狀態(tài)的所述第一卷揚機構(gòu)(101)進行供電。
【文檔編號】G01M99/00GK104034543SQ201410208426
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】黃捷, 劉之安, 李宇力, 陶澤安, 李偉 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司