[发明专利]齿轮齿条爬升式升船机安全机构螺纹副间隙调节方法及装置

说明书

本发明涉及齿轮齿条爬升式升船机安全机构螺纹副间隙调节方法及装置，通过设计具有检测和调节的闭环控制系统，用于检测和调节安全机构螺纹副间隙，该控制系统包括螺纹副间隙监测装置、控制系统和调节系统，其中，所述监测装置用于监测螺纹副间隙；所述控制系统根据监测装置反馈的间隙数据启动调节系统；所述调节系统在不改变原有锥齿轮配合输入输出的基础上，增加蜗轮蜗杆差动调节装置以及附加转动装置以对原有输出进行调节。当间隙值超出允许范围时，附加转动装置接收到所述毫米级激光测距传感器传来的信号，调控所述蜗轮蜗杆差动装置，控制输出转速，进而调节所述安全机构中螺杆螺母柱配合位置的间隙，使间隙变回允许范围内。

技术领域

本发明涉及升船机运行安全设备领域，尤其涉及一种齿轮齿条爬升式升船机安全机构螺纹副间隙调节方法及装置。

背景技术

安全机构螺杆与螺母柱间的螺纹副间隙是齿轮齿条爬升式升船机的一个十分重要的参数。理想的间隙值大小应适中，过大将造成安全机构和驱动机构设备规模的无谓加大，过小则将影响升船机的正常运行。但是在工程中，由于传动系统的制造误差、塔柱及船厢的变位、设备的制造安装误差等因素的影响，螺纹副的间隙将在船厢升降过程中随机变化。现有技术通过传统的经验试运行方法，验证了在升船机正常运行工况下间隙大小的变化能够满足工程需求。不足之处在于经验试运行技术并非一种真正的可调控技术，而更偏向于传统经验设计，无法调控因为各类突发状况带来的间隙突变，难以从根本上保障升船机安全运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种齿轮齿条爬升式升船机安全机构螺杆与螺母柱间螺纹副间隙调节方法及装置，无论在正常运行工况或突发故障工况，都能够使升船机安全机构螺纹副的间隙保证在安全范围内，保障升船机的正常运行。

本发明所设计的齿轮齿条爬升式升船机安全机构螺纹副间隙调节方法，其特殊之处在于：

设计具有检测和调节的闭环控制系统，用于检测和调节安全机构螺纹副间隙，该控制系统包括螺纹副间隙监测装置、控制系统和调节系统：

所述监测装置用于监测螺纹副间隙；

所述控制系统根据监测装置反馈的间隙数据启动调节系统；

所述调节系统在不改变原有锥齿轮配合输入输出的基础上，增加附加转动传动装置以对原有输出进行调节。具体为蜗轮蜗杆差动装置和带动蜗轮蜗杆差动装置的附加传动装置。

进一步地，所述监测装置为毫米级激光传感器。优选地，所述毫米级激光传感器为YF-JS40型，其线性量程为50-90mm，分辨率为10μm。

本发明还设计了一种用于实现齿轮齿条爬升式升船机安全机构螺纹副间隙调节方法的装置，其特殊之处在于：包括毫米级激光测距传感器、控制模块、附加转动装置和蜗轮蜗杆差动装置：

所述毫米级激光测距传感器设置在安全机构的螺母柱上，用于监测螺纹副间隙；

所述控制模块用于接收螺纹副间隙信号，并启动附加转动装置；

所述附加转动装置设置在原锥齿轮箱体外部，包括由控制模块控制的伺服电机，所述伺服电机输出轴上连接有行星齿轮减速器；

所述蜗轮蜗杆差动装置设置在齿轮箱内部，包括行星架及其上安装的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与输入轴上的第三锥齿轮配合，所述第二锥齿轮与输出轴上的第四锥齿轮配合，所述第二锥齿轮同轴安装有蜗轮，所述蜗轮配合的蜗杆通过联轴器与伺服电机输出轴连接。

本发明的优点在于：

当间隙值在允许范围内时，附加转动装置不工作，蜗轮蜗杆差动装置与升船机原锥齿轮传动装置一样正常传递主减速器输出轴的转速；当间隙值超出允许范围时，附加转动装置接收到所述毫米级激光测距传感器传来的信号，调控所述蜗轮蜗杆差动装置的输出转速，进而调节所述安全机构中螺杆螺母柱配合位置的间隙，使间隙变回允许范围内。