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万微科技2016 核电站环行起重机回转运行自动纠偏系统( 二 )


6）环吊小车不在回转中心
环吊回转过程中 ， 若小车偏向一侧 ， 则该侧车轮的轮压会加大 ， 也即该侧驱动轮的滚动阻力增加 ， 运行速度下降 ， 结果同前述同 。
3被动纠偏与主动纠偏
被动纠偏即环吊在回转运行已经跑偏后而采取的被动纠偏措施 ， 通常是在桥架下安装水平轮装置 ， 在桥架一侧端梁的两端设置两组水平轮 ， 可以是1对 ， 也可以是2对一组 。 水平轮安装调整完毕后 ， 会与轨道侧面留有设定的间隙 。 当环吊跑偏时 ， 某一水平轮(或某一对)可能先接触轨道侧面；当环吊继续回转运行时 ， 该水平轮限制了环吊继续加大跑偏的可能性 ， 使得环吊的偏移被限制在一个设定的范围之内 。 该型式环吊在持续、同方向回转运行时可能出现挤死现象 ， 即驱动车轮的驱动力不足以克服严重跑偏的环吊的水平轮、车轮与轨道之间的摩擦力 ， 无法继续同向转动 。 这时需要操作环吊反方向转动 ， 以使严重跑偏的环吊逐步减小偏移量 ， 经手动调整后可继续运行 。
主动纠偏即环吊在回转运行时 ， 其设置的传感器会感知车轮行走路线已偏离理论圆 ， 此时环吊控制系统会采取措施控制环吊向理论圆靠拢 ， 并使环吊保持在理论圆内外设定的范围之内 ， 即主动采取措施进行纠偏 。 现有常用的主动纠偏方法是调整4个角驱动车轮的转速 ， 以逐步对环吊进行纠偏 。
从设置在车轮前后端、轨道两侧的测距传感器发回的信号 ， 环吊可感知车轮相对于轨道是否偏离、偏离多少 。 当环吊跑偏后 ， 控制系统会在计算后操控4个角的驱动车轮以不同的转速运行 ， 以促使环吊向理论圆靠拢 ， 见图2 。 测距传感器在车轮前后端、轨道两侧 ， 用以检测车轮是否偏离了轨道 。 实际上 ， 轨道本体的制造精度差异、轨道高度和圆度的安装差异导致测距传感器所测数据与实际的偏差有一定差异 ， 进而影响控制系统对驱动电机的操控无法达到预期目的 ， 不能有效地实现自动纠偏 。
万微科技2016 核电站环行起重机回转运行自动纠偏系统
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图2主动纠偏示意
4新型主动纠偏方案
该新型主动纠偏方案 ， 利用几个距离传感器确定起重机整体偏离的方向 ， 利用几个位移传感器检测出起重机四角与环轨的间距 ， 并确定环吊行走的轨迹以及偏斜的方向 ， 同时将驱动车轮直径的差异、车轮安装位置的差异、轨道高度和圆度的差异、小车位置的不同等提前测量并作为修正参数输入控制系统 ， 然后经过控制系统计算确定四角驱动的变频驱动电机如何调整以达到四角的驱动车轮驱动转速差异化 ， 最终实现自动纠偏 ， 确保起重机运行轨迹正确、稳定 。 该新型主动纠偏方案安装在环吊1上 ， 环吊大致呈长方形 ， 包括至少4个驱动车轮1-1 ， 车轮呈四角对称布置 ， 这些车轮由各自的变频电机、变频驱动系统等驱动 ， 在环吊控制系统的控制下以不同的转速运行 ， 并且4个车轮安放在环形轨道6上 ， 支撑环吊质量；环轨6的外侧是核岛的圆形安全壳7 ， 以保护内部所有设施 ， 为环轨6提供支撑；8个位移传感器2分4组分别安装在4个车轮1-1的外侧的4个支架3上 ， 环轨6的左右两侧 ， 与环轨6齐平 ， 用以测量距环轨6两侧的距离；4个距离传感器4安装在4个车轮1-1的正上方的支架5上 ， 用以测量距对侧圆形安全壳7内壁的距离；支架3、支架5分别安装在环吊1的框架上 ， 分别用来安装位移传感器2、距离传感器4 ， 如图3、4、5所示 。
万微科技2016 核电站环行起重机回转运行自动纠偏系统
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图3俯视图
环吊1在沿环轨6作环形运行时 ， 4个角的4个距离传感器4可以实时测量出与对侧圆形安全壳7内壁的距离 ， 分别是L1、L2、L3、L4 ， 根据这几个数据的比较可以分析出环吊1整体偏离环轨6的3个状态 ， 如图6、7、8所示 ， 分别是整体偏向X一侧、整体偏向Y一侧、整体在X、Y侧都有偏离 。 然后根据4组8个位移传感器2测量出的与环轨6的间距 ， 可以准确计算出环吊1偏离环轨6在某一状态下的、4个车轮1-1具体的偏离尺寸 ， 也就能得出4个车轮1-1对应的变频电机需要加速运行还是减速运行 ， 并给出具体的加减速参考值 。 如图6所示的环吊d、c角的车轮应加速 ， a、b角的车轮应减速；图7所示的环吊d、a角的车轮应加速 ， c、b角的车轮应减速；图8所示的环吊d、a、c角的车轮应加速 ， b角的车轮应减速；具体数值由根据测量值计算确定 。 在环吊1旋转运行时 ， 可以根据上述测量值知道环吊的运行轨迹以及运行时可能偏离的方向 ， 并在超过设定值时及时纠偏 ， 以防产生啃轨或挤死等现象 。 图3为俯视图 ， 图4为俯视图的局部放大图 ， 图5为图4的A向视图 ， 图6、7、8为环吊发生运行偏离的示意图 。


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