[发明专利]垂直升降开启桥的活动桥跨升降装置

说明书

技术领域

本发明属于垂直升降开启桥活动桥跨均衡提升技术领域，尤其是一种垂直升降开启桥的活动桥跨升降装置。

背景技术

随着社会的发展，人们在流经城市的河流上修建很多的跨河桥梁，但为了满足河流航运的需要，这些跨河桥梁采用的是可开启式的桥梁，比如：平旋式、竖旋式和垂直升降式等不同开启形式的桥梁，其中，垂直升降开启桥因其结构简单、施工方便、成本低得到了广泛的应用。早期的垂直升降开启桥完全由操作人员手工操作进行活动桥跨的升降，但为了实现活动桥跨的均衡提升，靠手工操作非常的困难。为了解决活动桥跨的均衡同步提升问题，人们提出了一种“电轴”提升装置，如图5所示，其主要由两组设置在桥跨塔架上的升降机构组成，在活动桥跨两个窄边上分别连接一升降机构，每个升降机构的结构是：活动桥跨4窄边上的两个角均通过缆绳连接一卷筒2，该两个卷筒的主轴刚性连接且同步转动并通过减速器与一主电机连接，该主电机的输出轴与辅电机的输出轴刚性连接且同步转动，该两组升降机构中的辅电机转子线圈相互连接。其控制过程是：两组升降机构的运行速度不一致时，两台辅电机转子线圈中的感应电动势出现差值，速度较慢的辅电机进入电动状态，增加拖动功率，使该组升降机构的运行速度加快；速度较快的辅电机进入发电状态，辅电机动力特性转变成负载特性，增加拖动阻力，使另一组升降机构运行速度降低，通过这样的调整，使两组升降机构的运行速度趋于一致。但该结构并不能完全实现两组升降机构对活动桥跨的均衡同步提升，而且每组升降机构中设置的两台电机使整体结构变的复杂，而且两根刚性连接的主轴要求特殊材料制成，其整体建造成本较高。

随着变频器、PLC等新型控制器件的出现，人们对上述结构进行了改进，如图6所示，主要是去掉了辅电机，增加了以光电编码器为核心的位移检测模块3和由速度设定模块、比较放大模块和偏差调整模块组成的控制模块，升降机构的每个电机均连接一变频器，该变频器的控制端连接控制模块。位移检测模块设置在桥跨塔架上，活动桥跨通过采样钢缆和采样轮将活动桥跨的竖直运动量转换为光电编码器的转动计数量，并输送至比较放大模块，该比较放大模块将活动桥跨两窄边分别设置的位移检测模块输入的位移数据进行比较放大，然后输送至偏差调整模块，该偏差调整模块将比较放大后的位移数据和速度设定模块给定的右侧升降机构的主电机速度信号合成为左侧升降机构中变频器的频率信号，该频率信号使左侧主电机改变速度，并最终使两侧升降机构主电机运行速度的偏差值控制在允许范围内。该结构严格来说，依然是一个两点均衡同步提升装置，虽然其控制性能较“电轴”提升装置有很大的提高，但由图中可知，活动桥跨每窄边连接的两个卷筒的主轴为刚性连接，这意味着其整体结构复杂、制造成本高，而且每个主电机的输出轴较长，几乎与开启桥同宽，其工作扭矩大，对电机输出轴本身的材料要求高，接头连接件要求高，轴的同心度不易保证。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、易于安装维护且能精确控制活动桥跨均衡同步提升的垂直升降开启桥的活动桥跨升降装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种垂直升降开启桥的活动桥跨升降装置，包括控制模块、位移检测模块和变频器、电机、卷筒组成的升降机构，所述位移检测模块的输出端连接控制模块的输入端，控制模块电连接变频器，变频器的输入端连接市电，变频器的输出端电连接电机，其特征在于：所述升降机构为四组且分别设置在活动桥跨的四个角，与每组升降机构相对的桥跨塔架上均设置一个位移检测模块，每个位移检测模块的输出端均连接控制模块的输入端，所述每组升降机构均为以下结构：卷筒通过其上缠绕的缆绳连接活动桥跨的一个角，卷筒的主轴通过减速器连接电机的输出轴，变频器电连接控制模块。

而且，所述变频器内置有PG反馈卡，所述电机输出轴连接一测速发电机的输入轴，该测速发电机的电力输出端通过电压变换模块连接变频器的频率设定电位器输入接口，该变频器的频率设定电流输入接口连接控制模块的输出端。

而且，所述控制模块为工控计算机，该工控计算机内置有PC-7412和SSC-5X86H板卡，工控计算机与每个位移检测模块和每个升降机构中变频器之间均为以下连接关系：

工控计算机中的SSC-5X86H的RS485接口连接位移检测模块的输出端；

工控计算机中的PC-7412的D/A接口通过电压/电流变换模块连接变频器的频率设定电流输入接口。