[发明专利]一种悬索桥主缆索股牵引控制系统及方法

说明书

本发明涉及悬索桥主缆架设技术领域，具体涉及一种悬索桥主缆索股牵引控制系统及方法。该悬索桥主缆索股牵引控制系统包括：牵引装置、扭转监测传感器和扭转纠正机构。其中，牵引装置包括牵引绳和拽拉器，拽拉器设于牵引绳上，用于拽拉主缆索股；扭转监测传感器用于设置在靠近拽拉器的主缆索股上，或者设置在拽拉器上，以监控主缆索股的姿态；扭转纠正机构设于拽拉器上，用于根据主缆索股的姿态，在主缆索股扭转时施加扭转方向的反向力矩，以保持拽拉器平衡。能够解决现有技术中横向外部风扰会使拽拉器和主缆索股发生扭转，导致主缆承载能力降低以及影响拽拉器安全性的问题。

技术领域

本发明涉及悬索桥主缆架设技术领域，具体涉及一种悬索桥主缆索股牵引控制系统及方法。

背景技术

近些年来，桥梁建设陆续由内陆桥走向海洋、山区等处的跨海、跨山大桥。而悬索桥以其优异的跨越能力成为了其主要形式之一。在复杂地质条件下，悬索桥建造过程中的主缆索股的牵引与架设难度急剧增大，其质量将直接影响成桥的承载能力和施工与运维的健康安全。

目前主缆的索股主要依靠牵引系统完成架设，传统的牵引系统主要由人工在施工过程中对于两台负责牵引绳收放的卷扬机进行调整，数名工人分别位于拽拉器的索股安装处、两岸等处，工人通过现场观察索股牵引的实时情况，包括：位置、速度、是否发生扭转等。之后通过无线对讲机由人工调整两岸卷扬机的输出速度，让主缆索股在速度稳定、不发生扭转的情况下完成架设。

但是，上述方式严重依靠人力完成沟通与调节完成主缆架设，施工与通讯成本高，效率较低，自动化程度低；另外，容错率较低，出现错误无法及时处理。由于人工通讯沟通延时高的问题，实时主缆索股的牵引状态无法及时获取，当卷扬机或主缆索股出现较大的状态偏差且反馈不及时，系统无法及时采取应急措施，易造成较大的损失。

此外，在牵引过程中，横向外部风扰将对于拽拉器产生影响，导致姿态发生横向偏转，进而影响牵引效果；由于牵引距离过长以及外部扰动，主缆索股可能发生扭转，降低主缆承载能力。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种悬索桥主缆索股牵引控制系统及方法，能够解决现有技术中横向外部风扰会使拽拉器和主缆索股发生扭转，导致主缆承载能力降低以及影响拽拉器安全性的问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一方面，本发明提供一种悬索桥主缆索股牵引控制系统，包括：

牵引装置，其包括牵引绳和拽拉器，所述拽拉器设于所述牵引绳上，用于拽拉主缆索股；

扭转监测传感器，其用于设置在靠近所述拽拉器的所述主缆索股上，或者设置在所述拽拉器上，以监控所述主缆索股的姿态；

扭转纠正机构，其设于所述拽拉器上，用于根据所述主缆索股的姿态，在所述主缆索股扭转时施加扭转方向的反向力矩，以保持所述拽拉器平衡。

在一些可选的方案中，所述扭转纠正机构包括：

支架，其设于所述拽拉器上；

电机，其设于所述支架上，

惯性轮，其设于所述电机的驱动轴上，并且所述惯性轮的轴向方向朝向所述主缆索股的方向，用于通过加减速转动过程提供保持平衡的力矩。

在一些可选的方案中，所述牵引装置还包括：

两个卷扬机，其分别设于所述牵引绳的两端，用于收放所述牵引绳；

两个编码器，其分别用于设在所述卷扬机收放所述牵引绳的出口处，用于记录所述牵引绳的收放速度和长度；

控制器，其用于获取所述编码器记录的所述牵引绳的收放速度和长度，以控制所述卷扬机的收放速度。