【摘要】 一种立井施工吊盘的自动平衡调节系统及方法，尤其适用于由PLC控制和变频调速的绞车控制系统。系统包括设置在悬吊钢丝绳上的张力传感器、安装在吊盘上的姿态角传感器、信号采集卡和设置在绞车房的PLC控制器；由PLC控制器通过姿态角传感器和张力传感器实时采集吊盘姿态角和钢丝绳张力信号，计算四根钢丝绳长度与其平均长度之间的长度差、张力与其平均张力之间的张力差，然后以四根钢丝绳长度同时向平均长度靠拢、钢丝绳张力同时向平均张力靠拢的原则计算四台绞车的转速调节量，并驱动绞车进行调节。本发明可以在吊盘绞车机构的运行过程中将吊盘从倾斜位姿自动调节到水平状态，将钢丝绳张力从分布不均匀的状态自动调节到均衡状态。 【专利类型】发明授权 【申请人】中国矿业大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】221116 江苏省徐州市大学路1号中国矿业大学科技处 【申请人地区】中国 【申请人城市】徐州市 【申请人区县】铜山区 【申请号】CN201210047179.7 【申请日】2012-02-28 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102602838B 【公开公告日】2014-08-20 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102602838B 【授权公告日】2014-08-20 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】B66D1/48; B66D1/52 【发明人】朱真才; 曹国华; 邵杏国; 张磊; 王进杰; 吴荣华; 王重秋; 李伟; 周公博; 彭玉兴 【主权项内容】一种立井施工吊盘的自动平衡调节系统，包括吊盘(3)、均布悬挂吊盘(3)的四根钢丝绳(4)、分别控制四根钢丝绳(4)的四个绞车(5)、PLC控制器(6)，其特征在于：所述均布悬挂在吊盘(3)上的四根钢丝绳(4)上分别安装有张力传感器(2)，吊盘(3)上安装有姿态角传感器(1)和信号采集卡(7)，张力传感器(2)与姿态角传感器(1)经通信电缆与设置在吊盘(3)上的信号采集卡(7)连接，信号采集卡(7)经通信电缆与设置在绞车房的PLC控制器(6)连接，PLC控制器(6)经通信电缆与设置在井口的绞车(5)连接；所述安装在吊盘(3)上的姿态角传感器(1)的X、Y惯性主轴分别与钢丝绳(4)在吊盘(3)上四个连接点所形成的平行四边形相平行，呈矩形，即钢丝绳(4)与吊盘(3)形成的连接点为A、B、C和D，姿态角传感器(1)的X惯性主轴与连接点AB边或连接点CD边平行，姿态角传感器(1)的Y惯性主轴与边连接点AD边或连接点BC边平行，姿态角传感器(1)的Z惯性主轴垂直于吊盘(3)且竖直向上；吊盘(3)分别绕X、Y和Z惯性主轴转过的三个姿态角：横滚角α、俯仰角β和偏转角φ，通过姿态角传感器1测出；张力传感器(2)安装在钢丝绳(4)距离吊盘(3)一米的位置处，由张力传感器(2)测量出钢丝绳(4)的张力分别定义为Fi(i＝1，2，3，4)；吊盘(3)倾斜时根据姿态角计算四根钢丝绳(4)长度与其平均长度之间的长度差值：过吊盘(3)的中心O点构建水平基准面；过连接点A、B、C和D向水平基准面作垂线，垂足分别为A′、B′、C′和D′；根据姿态角传感器(1)测出的吊盘(3)姿态角α，β，φ，计算四个连接点A、B、C、D和水平基准面的高度差分别为：AA′=a·(-cosαsinβcosφ+sinαsinφ)／2+b·(cosαsinβsinφ+sinαcosφ)／2BB′=-a·(-cosαsinβcosφ+sinαsinφ)／2+b·(cosαsinβsinφ+sinαcosφ)／2CC′=-a·(-cosαsinβcosφ+sinαsinφ)／2-b·(cosαsinβsinφ+sinαcosφ)／2DD′=a·(-cosαsinβcosφ+sinαsinφ)／2-b·(cosαsinβsinφ+sinαcosφ)／2式中，a和b分别为边AB和AD的边长；四根钢丝绳(4)长度与其平均长度之间的长度差用四个连接点A、B、C、D和水平基准面的高度差AA′、BB′、CC′和DD′近似表示，即Δl1≈AA′，Δl2≈BB′，Δl3≈CC′，Δl4≈DD′。。 【当前权利人】中国矿业大学 【当前专利权人地址】江苏省徐州市大学路1号中国矿业大学科技处 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000466007570L 【引证次数】8.0 【自引次数】1.0 【他引次数】7.0 【家族引证次数】8.0 【家族被引证次数】39

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