[发明专利]卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统

权利要求书

1.一种卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统，其特征在于，包括安装于卷扬式启闭机卷筒轴上的位置传感器、超速传感器；所述位置传感器、超速传感器、卷扬式启闭机的主制动器、辅制动器均与控制器电连接；所述控制器包括电源模块、交互模块和主控模块；所述电源模块为所述交互模块、主控模块提供工作电源；所述交互模块与所述主控模块电连接；所述主控模块包括同步控制模块和与所述同步控制模块电连接的第一门控制模块、第二门控制模块；所述第一门控制模块、第二门控制模块结构相同；所述第一门控制模块包括第一驱动单元、第二驱动单元、力矩补偿单元、信号处理单元、速度控制单元和电源检测单元；所述电源检测单元输出端与速度控制单元电连接；所述超速传感器输出端与速度控制单元电连接；所述位置传感器输出端与信号处理单元电连接；所述信号处理单元实际速度信号输出端、闸门高度信号输出端、减速信号输出端和全关信号输出端与速度控制单元电连接；所述信号处理单元闸门高度信号输出端还与同步控制模块电连接；所述速度控制单元第一输出端与第一驱动单元、第二驱动单元输入端电连接；所述速度控制单元第二输出端与力矩补偿单元输入端电连接；所述力矩补偿单元输出端与第一驱动单元、第二驱动单元输入端电连接；所述第一驱动单元输出端与主制动器电连接；第二驱动单元输出端与辅制动器电连接；所述速度控制单元还包括速度命令输入端和快降命令输入端；所述速度命令输入端与同步控制模块电连接；所述快降命令输入端与所述交互模块电连接。

2.根据权利要求1所述的卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统，其特征在于，所述电源模块包括交流电源单元和直流电源单元；所述交流电源单元输入端接市电交流电源，所述交流电源单元输出端接所述主控模块；所述直流电源单元输入端接备用蓄电池，输出端接所述交互模块、主控模块。

3.根据权利要求1所述的卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统，其特征在于，所述主制动器安装于卷扬式启闭机的一个卷筒驱动轴上；所述辅制动器安装于卷扬式启闭机的另一个卷筒驱动轴上；所述主制动器、辅制动器依次交替变换、互为备份。

4.根据权利要求3所述的卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统，其特征在于，所述交互模块在接收到快速落门命令信号后向主控模块发出快速落门命令；所述第一门控制模块自动分配主制动器和辅制动器；所述第一门控制模块控制第二驱动单元驱动辅制动器输出辅助制动力矩；所述第一门控制模块在控制第二驱动单元的同时进行计时；所述第一门控制模块速度控制单元在计时时间结束后，将同步控制模块输入的快速落门设定速度信号与信号处理单元提供的实际速度信号V1进行对比和速差计算，并根据计算出的速度差值进行PID计算，从而得出主制动器主制动力矩值；所述速度控制单元控制第一驱动单元驱动主制动器输出主制动力矩；所述主制动器在实际速度信号V1为0时主制动力矩接近于0，即主制动器处于完全打开状态，闸门在重力作用下克服辅制动力矩向下加速落门；所述位置传感器测量出闸门位置信号反馈给信号处理单元；所述信号处理单元将位置反馈信号进行转换计算，得出闸门高度值H、闸门减速信号位SJ和闸门全关信号位SG，同时将上述信号传送给速度控制单元；所述信号处理单元还将位置反馈信号定时、周期采样，将每次采样值与上一采样值进行对比，计算位置反馈信号变化速率，从而计算出闸门落门实际速度信号V1，并将上述信号传送给速度控制单元；所述速度控制单元再次将快速落门设定速度信号与实际速度信号V1进行对比和速差计算，并根据计算出的速度差值再次进行PID计算，从而得出主制动器主制动力矩值；所述速度控制单元控制第一驱动单元驱动主制动器增大输出主制动力矩；所述主制动力矩值增大后闸门落门加速度减小；所述速度控制单元再次将快速落门设定速度信号与实际速度信号V1进行对比、速差计算和主制动力矩值调整，直至快速落门设定速度信号与实际速度信号V1相等，闸门按设定速度匀速落门；所述闸门快速落门到减速信号位SJ位置后，快速落门设定速度信号由高速变换为低速；所述速度控制单元按同样的方案控制第一驱动单元增大主制动力矩值，促使闸门速度信号与实际速度信号V1再次相等；所述闸门慢速落门到闸门全关信号位SG位置后，即闸门安全落入底坎后，速度控制单元停止驱动主制动器和辅制动器，主制动器和辅制动器在制动弹簧作用下输出额定制动力矩保持闸门处于全关状态。