系泊絞車(chē)恒張力控制應(yīng)用專(zhuān)題

一、 系泊絞車(chē)簡(jiǎn)述

   系泊絞車(chē)是船舶固定用的主要設(shè)備，是甲板機(jī)械的重要裝備之一。無(wú)論何種船舶，靠離碼頭及系泊時(shí)都需要用系泊絞車(chē)作業(yè)；一些工程作業(yè)船舶，如疏浚、起重、打撈、鉆井、敷管等船，為了固定及移位也多數(shù)采用錨泊作業(yè)方式。一般需設(shè)置6～12臺(tái)定位錨絞車(chē)，每臺(tái)系泊絞車(chē)?yán)υ趲资畤嵣踔烈话俣鄧崳挡唇g車(chē)功率在幾十千瓦甚至800千瓦。

二、 系泊絞車(chē)恒張力控制

系泊絞車(chē)除了需可逆調(diào)速運(yùn)行性能外，在集中控制及自動(dòng)化要求日益高漲的時(shí)代，具有就地控制和集中控制轉(zhuǎn)換性能及恒張力控制性能的系泊絞車(chē)已越來(lái)越多。恒張力控制性能已成為上述工程作業(yè)船舶中的大多數(shù)以及轉(zhuǎn)載平臺(tái)和大型貨船的系泊絞車(chē)*性能，以保證船舶移位時(shí)不受風(fēng)浪變化產(chǎn)生影響或船舶吃水變化時(shí)不影響系泊拉力。

以吸砂船為例，橫移絞車(chē)恒張力控制的物理本質(zhì)是當(dāng)吸砂船向一側(cè)橫移時(shí)，該側(cè)絞車(chē)電動(dòng)收纜運(yùn)行，另一側(cè)絞車(chē)應(yīng)處于一種較小的張力狀態(tài)制動(dòng)放纜運(yùn)行，以防止受到該側(cè)突然的外力(風(fēng)、浪、流)作用影響，使船向橫移方向突然加速。因?yàn)檫@種加速力量會(huì)使埋在泥砂中的吸頭受到損害(包括絞力、斗輪等其它類(lèi)型挖泥工具)。在有了恒張力控制性能后，放纜絞車(chē)的鋼索張力由于這外力作用而變大，由于這張力是制動(dòng)力，起到阻止船向橫移方向運(yùn)動(dòng)的作用，所以能防止吸頭受到損害。

系泊絞車(chē)恒張力控制系統(tǒng)是以PLC為控制核心的，兼有數(shù)字量輸人輸出、模擬量輸入輸出的控制系統(tǒng)。從控制變量的角度來(lái)看，該電控系統(tǒng)具有張力負(fù)荷閉環(huán)控制和電機(jī)電流開(kāi)環(huán)控制；從結(jié)構(gòu)組成來(lái)看，主要由主電控箱、主令控制器、測(cè)力傳感器、測(cè)力放大器和電動(dòng)機(jī)等構(gòu)成。

測(cè)力傳感器可以把張力負(fù)荷這個(gè)機(jī)械變量轉(zhuǎn)換為電控系統(tǒng)可處理的電信號(hào)，它的工作原理簡(jiǎn)單講是應(yīng)變電阻計(jì)，當(dāng)張力負(fù)荷作用于傳動(dòng)軸時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生彈性變形，形變進(jìn)一步引起應(yīng)變電阻的阻值發(fā)生變化，從而zui終產(chǎn)生一個(gè)毫伏級(jí)的電壓信號(hào)，測(cè)力傳感器是電控系統(tǒng)從系泊絞車(chē)采集負(fù)荷信號(hào)，用于閉環(huán)控制的開(kāi)端，在整個(gè)系統(tǒng)中占有十分重要的地位。

測(cè)力放大器是一塊印刷電路板，安裝在系泊絞車(chē)本體上近測(cè)力傳感器處。電路上分析，位于測(cè)力傳感器與主電控箱之間。它的主要用途有三個(gè)，一個(gè)是將測(cè)力傳感器發(fā)出的毫伏級(jí)電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC系統(tǒng)可接收的標(biāo)準(zhǔn)電流環(huán)信號(hào)；其次，由于張力傳感器產(chǎn)生的電壓信號(hào)十分微弱，又極易受外界電磁場(chǎng)的影響，因此，通過(guò)張力放大器還可以將張力傳感器信號(hào)加以放大處理，另外，在張力放大器上還有一些調(diào)試用的電位器和撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，可以對(duì)張力放大器的輸出信號(hào)進(jìn)行標(biāo)定。

測(cè)力傳感器也常被稱(chēng)為：load cell、load sensor、稱(chēng)重傳感器、重量傳感器、荷重傳感器、張力傳感器、載荷傳感器、載荷檢測(cè)傳感器、載荷監(jiān)測(cè)傳感器、負(fù)荷傳感器、負(fù)荷檢測(cè)傳感器、負(fù)荷監(jiān)測(cè)傳感器、力傳感器等。

三、 測(cè)力傳感器典型安裝方式舉例

（1）可以采用軸銷(xiāo)式測(cè)力傳感器（LoadPin）替換錨絞車(chē)轉(zhuǎn)向滑輪的軸，或者替換齒輪傳動(dòng)軸，或者可以對(duì)剎車(chē)緊邊拉板的連接銷(xiāo)采用銷(xiāo)軸式測(cè)力傳感器，用于測(cè)量緊邊處的拉力，從而換算為繩子的拉力。

   在這里，軸銷(xiāo)式測(cè)力傳感器也常被稱(chēng)為：load pin、應(yīng)力感應(yīng)銷(xiāo)、軸銷(xiāo)式稱(chēng)重傳感器、軸銷(xiāo)傳感器、銷(xiāo)軸式稱(chēng)重傳感器、銷(xiāo)軸式測(cè)力傳感器、軸銷(xiāo)式荷重傳感器、銷(xiāo)軸式荷重傳感器、銷(xiāo)軸傳感器等。

（2）也可以利用排繩裝置上安裝輔助輪的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)如下圖，在排繩輪的外側(cè)再設(shè)置一個(gè)稱(chēng)重測(cè)量輪，測(cè)力傳感器安裝在測(cè)量輪的下方，該拖纜機(jī)需要在船艉安裝一個(gè)出繩輪，以保證測(cè)量輪上纜繩的夾角始終保持固定，即纜繩作用在測(cè)量輪上的力始終垂直傳遞到測(cè)力傳感器上。

如果在排繩裝置上增設(shè)一個(gè)導(dǎo)繩輪，安裝在測(cè)量輪與出繩輪之間，這樣拖船纜繩的出繩角就不會(huì)受到限制。采用這種方式可以在任意情況下檢測(cè)纜繩的拉力，并且測(cè)得的力較為。在這里，測(cè)力傳感器可以采用壓式測(cè)力傳感器或者柱式測(cè)力傳感器。

柱式稱(chēng)重傳感器也常被稱(chēng)為：柱式測(cè)力傳感器，柱式荷重傳感器，柱式傳感器等。

（3）可以將測(cè)力傳感器安裝在錨絞車(chē)某一傳動(dòng)軸端，采用壓式或者柱式或者定滑輪式測(cè)力傳感器。定滑輪式稱(chēng)重傳感器也常被簡(jiǎn)稱(chēng)為定滑輪式傳感器。           

（4）也可以將纜繩拉力檢測(cè)裝置安裝在主卷筒軸承座上。可以采用用軸承座式測(cè)力傳感器，也叫軸承座式稱(chēng)重傳感器等.

（5）另外，拉式和旁壓式測(cè)力傳感器也應(yīng)用普遍。

（6）在上述系泊絞車(chē)恒張力控制所用測(cè)力傳感器，有些名稱(chēng)有其它叫法，如測(cè)力傳感器也常被稱(chēng)為：load cell、load sensor、重量傳感器、稱(chēng)重傳感器、張力傳感器、載荷傳感器、載荷檢測(cè)傳感器、載荷監(jiān)測(cè)傳感器、負(fù)荷傳感器、負(fù)荷檢測(cè)傳感器、負(fù)荷監(jiān)測(cè)傳感器、力傳感器等。

軸銷(xiāo)式測(cè)力傳感器的其它常見(jiàn)叫法：軸銷(xiāo)式稱(chēng)重傳感器，軸銷(xiāo)式荷重傳感器，軸銷(xiāo)式載荷傳感器，銷(xiāo)軸式載荷傳感器，軸銷(xiāo)傳感器，銷(xiāo)軸式稱(chēng)重傳感器，銷(xiāo)軸式測(cè)力傳感器，銷(xiāo)軸式荷重傳感器，銷(xiāo)軸傳感器，應(yīng)力銷(xiāo)，Loadpin。

拉式測(cè)力傳感器的其它常見(jiàn)叫法：拉力傳感器，拉式稱(chēng)重傳感器，拉式傳感器等，拉式超載限制器等。而拉式稱(chēng)重傳感器常見(jiàn)的又有S型拉式稱(chēng)重傳感器和板環(huán)拉式稱(chēng)重傳感器。

旁壓式測(cè)力傳感器的其它常見(jiàn)叫法：旁壓式稱(chēng)重傳感器，旁壓式傳感器。

定滑輪式測(cè)力傳感器也常被稱(chēng)為：定滑輪式稱(chēng)重傳感器、定滑輪式傳感器。

壓式測(cè)力傳感器也常被稱(chēng)為：壓式稱(chēng)重傳感器，壓式重量傳感器，壓式傳感器，壓式超載限制器，壓力傳感器等。

柱式測(cè)力傳感器也常被稱(chēng)為：柱式稱(chēng)重傳感器，柱式荷重傳感器，柱式傳感器等。

以上介紹的測(cè)力傳感器僅為典型結(jié)構(gòu)型式，篇幅有限，不一而足，需要其它結(jié)構(gòu)型式測(cè)力傳感器可以具體咨詢(xún)我司工作人員，：.

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