起重机防摇装置的介绍修订稿
起重机常用防摇系统分析
（）维 护方便。因分离 台车采 用螺杆驱 动方 ４ 式 ，故维护量很小 ；阻尼 系统采用大倍率滑轮组 ， 钢丝绳直径小 、易于维护、保养及调整更换。
１ ４ 液压 减摇 系统 ．
激光传感器等检测摆动角度 ，通过调节小车的速度
用液压缸推动式防摇是对已有摇摆进行控制 ， 而不 能 防止摇摆 发 生 。该 防摇 系 统在 国外 港机 上用 的较多。但该 系统结构复杂 （ 图 ２ ，对液压系 见 ） 统维护要求高。
和方 向来减少 吊重 的摆动幅度 。但该方法成本高， 而且在气候条件恶劣时效果不好。 国外还 有模 糊逻 辑 电路控 制方 案 。它采用 神 经
装 ，加工制造 困难 ，成本增加。 １３ 分 离 台车式机 械减 摇 系统 ． 分离 台 车式机 械减 摇 系统 常 用 于 港机 ，如 图 １
所 示 ，减摇 机 构 由分 离 台车 系统 和机 械 阻尼系 统组 成 。起 重机 小车 由小 车 架 ７和减 摇 平 衡 架 ６组 成 ，
刚性 导筒制 动 防摇 系统 ，视 吊具 大小 设有 单 导 筒 或双 导筒 ，吊具上 方 装 设 导 筒 （ 筒 设 在 中央 、 单
双筒在两侧） ，导筒在与小 车架连接 的外筒、框架 中滚 动 或滑 动升 降 ，利用 导筒 和小 车 的 刚性 ，抵制
《 起重 运输 机械》 ２０ ９ ０ ７（ ）
大类 ，主要有刚性导筒制动 、分离台车和倒八字绳 系 ３ ；液压 式是指液压 油缸推动 滑轮组 防摇 系 种 统；电子式是指完全依靠 电气 自动控制原理的防摇
系统。 １ １ 手动减 摇 系统 ．
司 机开 倒 车防摇 ，在 生 产现场 经 常应用 。 当小 车 到达 目标位 置 时 ，司机 马上 打反 车 ，让小 车 反方
集装箱起重机吊具防摇和防扭技术分析
随着大型集装箱船的持续增多，有更多的码头选择应用大型集装箱起重机，以满足更大高度的作业要求。
根据集装箱起重机作业的特征分析，随着高度的不断增加，吊具摆动的问题会更加严重。
一般吊具出现前后方向的晃动时，司机可以通过控制小车将其趋于稳定。
但是，对于顺逆时针的旋转扭动，司机无计可施。
尤其是随着自动化水平的提高，很多码头集装箱装卸均是自动化作业，对于吊具的摆动没有有效的应对方法。
为解决此问题，需要有专业的技术作为支持，通过设计改造消除吊具的摇晃与扭动，从而满足码头集装箱装卸作业要求。
1 影响集装箱起重机吊具摇动因素分析吊具摇动是集装箱起重机作业过程中的常见问题，对作业效率、安全以及操作舒适性等影响严重。
想要在规定时间内完成所有装卸任务，必须采取措施消除吊具摇动的隐患。
结合集装箱起重机结构特征分析，利用钢丝绳连接吊具与小车。
现场装卸作业时，由小车运动机构驱动小车产生动作，相应的通过钢丝绳吊具也会保持一定的加速力动作。
这种情况下虽然小车停止，但是小车会继续动作产生摇动。
以停止动作的小车为中心进行分析，将连接小车与吊具的悬垂钢丝绳看作柔性绳子，以吊具为质点，吊具的摇动可以简单看做单摆模型，因此判断无法完全避免集装箱起重机吊具的摇动。
实际装卸作业中需要由司机操作来控制吊具，尽量消除吊具摇动带来的不利影响，顺利完成集装箱的定位装卸。
在此情况下想要实现高效率作业，需要解决吊具摇晃摆动的问题。
在自动化或半自动化起重机设计中，防摇技术与防扭技术不可或缺，对实现码头集装箱装卸高效率、高安全作业具有重要作用。
2 集装箱起重机吊具常见减摇装置2.1 起升钢丝绳交叉缠绕为减轻集装箱起重机吊具的摇动问题，常见的方法是采用起升钢丝绳交叉缠绕的方式。
此种方法不在减摇装置范围内，本质在于通过增大钢丝绳与水平面的夹角来有效调节进入摇动状态下钢丝绳的张力与阻摇。
虽然此种方法有一定的减摇效果，但是有效性较差，尤其是在吊具高度与荷载状态不同的情况下，起到的减摇效果差异大。
起重机的防护装置及要求（三篇）
起重机的防护装置及要求一、超载限制器超载限制器是一种防止超载导致起重机倾覆和防止起重机的零部件因超载而损坏的安全装置，它的作用是：当载荷达到额定起重量的90%时，能发出揭示性报警信号。
设置超载限制器后，应根据其性能和精度情况进行调整或标定，当超过额定起重量时，能自动切断起升动力源，并发生禁止性报警信号。
依GB6067—85《起重机械安全规程》要求，桥式起重机额定起重量大于20t的应装，3~20t的宜装；塔吊起重能力小于25t.m的宜装。
二、起重力矩限制器起重机矩限制器，是动臂式及小车变幅式起重机很重要的一个安全装置，因为该类起重机，一定的幅度只能允许起吊一定的重量，如果超重，整个起重机就有倾覆的危险，必须设置限制器制动。
在有些塔机上，吊重和幅度的乘积一定，起重力矩限制器就可以同时控制吊重和幅度两个参数，使它们的乘积保持一定的位置，它的作用是当起重机超过额定起重力矩时，首先发出报警信号，然后切断动力源，保证起重机稳定。
按《起重机械安全规程》要求，汽车式起重机起重量小于16t的宜装，等于或大于16t的应装；塔吊起重能力等于或大于25t.m的应装。
力矩限制器反对起重机臂架纵垂直平面内的超载力矩起防护作用，不能防护斜吊、风载、地面或轨道的倾斜或陷落、行走车轮出轮等所引起的起重机倾翻事故，因此有关职责人员决不能因有了力矩限制器而忽视起重机有关安全管理、安全操作规程。
三、上升极限位置限制器这种限制器的作用是使滑轮在提升到离卷扬器极限300mm前时，能自动切断上升的电源，防止滑轮不断上升超过极限拉断钢丝绳的重大事故，在条件允许下，这一距离还可延长；对于液压起升机构宜发生禁止性报警信号，按照《起重机械安全规程》要求，动力驱动的起重机必须装设上升极限位置限位器。
四、运行极限位置限制器这种限制器的作用是根据机构所要求的进程而对电机实行控制。
按用途不同，可分为终点开关和安全开关两种。
终点开关用来限制工作机构在一定范围内运行，安装在工作机构行程的终点。
防摇摆控制参考文档
载荷摇摆幅值衰减：exp(- t/τ) τ : 载荷摇摆幅值衰减时间常数
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WEI HUA
变
PL C
频 器
电气电路
编码器 小车 大车
操作设备
载荷
POSICAST控制方法：消除阶跃响应的超调
WEI HUA
O.J.M. Smith (U. Calif. Berkeley 终身教授) 50年代 提出POSICAST控制方法：
输入
二阶线性系统响应（单频阻尼振动）
输出
WEI HUA POSICAST控制方法在防摇摆控制的应用
打过一次交道 便是永远朋友
WEI HUA
起重机防摇摆及 防摇摆自动定位控制系统
河南卫华重型机械股份有限公司 龚志明
每台起重机都有载荷摇摆问题！
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集装箱起重机的防摇定位
每台起重机都有载荷摇摆问题！
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车间的各种行车的防摇定位
河南卫华 龚志明
起重机防摇摆控制：一点发展历史
WEI HUA
WEI HUA 安装防摇摆控制系统的好处
➢ 主要好处： 可大幅度地提高起重机使用的生产效率，提高起重机使用 的安全性，降低货物损坏及人员受伤害的风险 使需要起重机设备的各种生产工艺过程实现高度自动化成 为可能
➢ 额外好处： ✓ 减少起重机的点动操作，延长起重机的使用寿命 ✓ 提高起重机安全运行速度，因而进一步提高生产效率 ✓ 易于掌握和操作，减少对操作员工的培训时间，减少操 作员工的工作劳动强度
起重机安全防护装置
起重机安全防护装置起重机是工业生产中常用的设备，但由于其涉及到高处作业和重物搬运，存在一定的安全风险。
为了保障起重机操作人员和周围人员的安全，必须配备相应的安全防护装置。
本文将介绍起重机常见的安全防护装置及其作用。
1. 重物限位器重物限位器是起重机的一项基本安全装置，用于限制起重机的起升高度或运动范围。
它通常由接触式或非接触式装置组成，能够感应起重机钩具或负载在危险区域的接近，并产生相应的信号，以停止起重机的升降运动。
重物限位器的作用是防止起重物体因提升过高或运动过界而发生意外事故。
2. 重物重心位置监测装置重物重心位置监测装置用于检测起重物的重心位置，防止过度倾斜或不稳定造成起重机的失衡。
一旦监测到重物倾斜或重心偏离正常位置，装置会发出警报或停止起重机工作，以防止起重物滑落或翻倒。
3. 动载荷检测装置动载荷检测装置用于监测起重机当前的负载情况，防止超载或不平衡负载的情况。
它能够实时测量起重机所承载的重量，并将数据反馈给控制系统，以确保起重机在安全负荷范围内进行作业。
4. 高度限位器高度限位器用于限制起重机的升降高度，防止超高或超低作业。
它通常由限位开关或激光测距仪等装置组成，能够感应起重机升降位置，并及时发出警告或停止信号，以保证起重机在规定高度内安全作业。
5. 转向限位器转向限位器是用于限制起重机旋转范围的装置，防止过度旋转或超越限定区域。
它通常采用接触式或非接触式开关，能够监测起重机回转角度，并在超过设定范围时停止起重机的旋转，以防止起重机与周围设备或物体碰撞。
6. 碰撞防护装置碰撞防护装置用于监测起重机与障碍物之间的距离，并在靠近障碍物时自动停止起重机的运动。
它通常采用超声波、雷达或摄像头等技术，可以及时发现障碍物并产生相应的警告或停止信号，以防止碰撞事故的发生。
7. 防风装置防风装置用于防止起重机在强风条件下失稳或倾倒。
它通常由风速传感器、安全绳、风速报警器等组成，能够实时监测风速，并在超过安全限定值时采取相应措施，如减小工作范围、增加配重等，以增强起重机的稳定性和安全性。
起重机的防护装置及要求范文
起重机的防护装置及要求范文一、起重机的防护装置起重机是一种用于搬运重物的机械设备，它在工业生产中起到至关重要的作用。
然而，如果没有合适的防护装置，起重机使用过程中会存在很多安全隐患，可能导致严重的事故发生。
因此，在起重机的设计和使用过程中，必须配置适当的防护装置，以确保人员和设备的安全。
1.限位器限位器是起重机的一种重要防护装置，用于控制机械运动的范围，防止起重过程中的超载和超限。
在起重机的运行过程中，通过限位器可以设置起升高度和行走范围的上下限，一旦超过了设定的限制，限位器会自动停止起重机的运动，防止事故的发生。
2.重载保护装置重载保护装置是一种用于检测和保护起重机超载的设备。
它利用传感器和计算机等技术来实时监测起重机的负荷状态，一旦负荷超过了设定的极限值，重载保护装置会自动发出警报，并停止起重机的运行，防止起重机因超载而发生倾覆或其他事故。
3.防碰撞装置防碰撞装置是一种用于防止起重机与其他物体碰撞的装置。
在起重机的周围安装传感器和相应的控制系统，一旦起重机与其他物体相碰，传感器就会立即发出信号，控制系统会自动停下起重机的运行。
防碰撞装置可以避免起重机与其他设备或人员的碰撞，减少事故的发生。
4.安全绳索安全绳索是一种用于保护人员安全的装置。
在起重机的行走和起升装置上都应装设安全绳索，以防止人员意外掉落。
安全绳索应具备足够的强度和承载能力，能够在发生事故时保护人员的生命安全。
5.照明设施照明设施是一种用于确保起重机操作区域的良好照明的装置。
在起重机的操作位置和作业区域应安装充足的照明设施，以便操作人员能够清晰地看到工作环境，减少操作失误和事故的发生。
二、起重机防护装置的要求1.符合国家标准和规范起重机的防护装置必须符合国家相关的标准和规范，如《起重运输机械安全技术规程》和《工业机械设备安全技术规程》等。
这些标准和规范规定了起重机的防护装置的种类、性能要求和安装位置等，对于确保起重机的安全运行具有重要的指导意义。
卫华集团起重机电气防摇摆控制技术介绍
卫华集团起重机电气防摇摆控制技术介绍在起重机运行过程中，由于受大小车加减速的影响，载荷会出现令人讨厌的摇摆现象。
这种载荷摇摆现象限制了起重机工作效率的提高。
载荷的摇摆也对载荷本身，周围货物，以及现场作业人员的人身安全造成了隐患。
载荷摇摆是起重机搬运物料时出现的固有现象。
自从人类发明起重机以来，防止和消除起重机载荷的摇摆一直是人们渴望解决的重大技术难题。
现代电气控制技术的进步，特别是应用越来越普遍的先进的可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）及变频调速控制技术的进步，提供了解决起重机载荷摇摆问题的一个历史时机。
摇摆和振动有着相同的物理特性。
防摇摆（或称减摇）同机械系统的减振在理论上有着相同之处。
机械系统的减振是个已经研究了上百年的重要技术课题。
50~60年代，O.J.M. Smith（美国加州大学伯克利分校University o California–Berkeley的终身教授），从控制理论着手，提出了一个非常简单，非常有效的Posicast（输入延时比例叠加）控制方法，用于消除二阶线性系统阶跃响应的超调（参考材料【1】和【2】）。
Posicast控制方法为解决机械系统的减振问题提供了一个新的路径。
美国麻省理工学院（MIT）教授W. Seering, N.C. Singer, G. Cook 等在Posicast控制方法的基础上进一步提出了输入整形（Input Shaping）控制方法，并实际应用于机械系统的减振，如：导弹发射架的运动控制，航天飞船方位移动的运动控制，柔性机械手（机器人）的运动控制，计算机硬盘的减振和减噪音等（参考材料【3】回顾了基于Posicast的基本思想进一步提出的各种控制理论和应用）。
Posicast控制方法可消除因需要机械机构快速运动而引起的低频低阻尼的振荡。
此方法应用于针对起重机载荷的防摇摆控制极为适用。
熟练的起重机操作工人在长期的实际操作中，摸索出了一套控制大小车速度，称作“跟钩”的操作方法来消除载荷的摇摆。
新型集装箱门式起重机十二绳承载双向防摇技术
新型集装箱门式起重机十二绳承载双向防摇技术黄进前 刘新波 侯永强河南卫华重型机械股份有限公司 长垣 453400摘 要：新型十二绳承载双向防摇技术是对传统的集装箱门式起重机提升缠绕系统的优化和改进。
通过特殊的缠绕方式，利用三角形的斜拉钢丝绳水平分力的稳定性，来达到防摇目的，同时为增强防摇效果引入惯性阻尼制动滑轮。
该防摇技术对提高集装箱门式起重机的装卸效率和减轻操作者的疲劳强度有显著的积极作用。
Abstract: The new twelve-rope bearing two-way anti-swing technology is the upgraded version of the traditional winding and lifting system for container gantry crane. The technology depends on special winding method and stabilizing effect of horizontal component of triangular cable-stayed steel wire rope to prevent swing, and at the same time, inertia damping brake pulley is added to enhance anti-swing effect. The anti-swing technology substantially improves the handling efficiency of container gantry crane and helps operator feel less tired.关键词：集装箱门式起重机；十二绳；双向防摇；惯性阻尼；效率Keywords: container gantry crane; twelve-rope; two-way anti-swing; inertial damping; efficiency中图分类号：U653.921 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2018）02-0107-040 引言集装箱门式起重机（以下简称场桥）是国民经济建设中集装箱搬运的主要设备，广泛应用于港口码头装卸、物流运输等重大建设工程以及国防安全上。
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起重机防摇装置的介绍
一个好的起重机防摇装置，可以避免碰撞等一系列事故的发生，大大提高了起重机的操作效率和起重机操作过程的安全性。
对起重机的防摇的实现和研究，首先要做好机械方面的防摇设计，从吊具、大车、小车三个方面进行考虑；其次做好电气方面的设计，最终实现装置的精确控制。
吊具的摇摆问题，一直是令起重行业设计和调试人员头痛的一个问题。
起重机在装卸货物时，由于其速度的变化以及外界干扰因素的影响，使吊具前后、左右的来回摆动，在影响生产效率的同时造成一定的安全隐患，最终造成严重的经济损失。
因此，研究一套起重机的吊具防摇系统，实现稳定吊具、平稳操作成为起重机制造商和研究机构一直关注的问题。
一个好的防摇系统能起良好的减摇效果，大大提高了劳动生产率。
近年来，考虑到现代起重机增加吊重防摇控制系统的必要性，对防摇控制方法的理论研究较多，但这些理论方法只要以理论研究和仿真为主导，与实际可行的物理实现还存在一定距离，很多方面的应用还不是很理想。
二、机械式防摇技术
机械式防摇技术通过在小车架下安装防摇装置，包括减摇钢丝绳、卷筒和力矩限制器传动链及带单向轴承的卷筒和制动器，通过机械手段消耗摆动的能量以实现最终消除摇摆的目的，从而提高起重机的工作效率。
要控制吊具的摇摆，首先就必须采用合理的钢丝绳缠绕方式，使车架上起升滑轮与吊具上牵引滑轮在同一平面内偏离成一定角度；利用单向轴承控制卷筒的旋转方向，通过实现放绳方向与传动轴相互锁合，保证卷筒只能向钢丝绳收绳方向旋转；在其重机作业过程中，通过对力矩限制器加以持续通电，始终给减摇钢丝绳一个张力，将其卷起，避免减摇钢丝绳的处于松散状态。
当出现吊具摇摆情况时，通过设定弹簧力来调整制动器给减摇钢丝绳的张力，从而保证在不同情况下阻止吊具的摇摆，起到减摇效果。
吊具在下降过程中，制动器打开，单向轴承的内外圈相互锁住，由于吊具重力使每个力矩限制器受到一个反向力，该力就作为减摇钢丝绳张紧力对减摇产生一定作用；当吊具上升时，减摇钢丝绳上少了吊具自重而引起的张紧力，此时减摇钢丝绳被力矩限制器带动卷筒不断卷起，一定程度上减少了吊具的摇摆；另外，单向轴承的内外相互分离，旋转力没有作用在轴上，轴处于制动状态，制动器由于被锁住而不起作用，因此制动器就会对吊具摇摆产生一定的阻尼作用；当吊具停止升降时，单向轴承的内外圈相互离合，轴处于制动状态，制动器被锁住，从而减少吊具的摇摆。
目前大多数机械式防摇装置都是基于这个原理，但是该防摇装置非常复杂，可靠性又不高，因此维修保养的工作量较大，而且防摇效果并不是十分理想；另外还可以通过增加悬挂系统刚性抑制摇摆，此类装置同样存在维修保养工作量大和防摇效果不理想的缺点，因此机械式防摇技术还有待于改进和提高。
三、电子式防摇技术
（一）传统控制理论分析
当起重机启动运行过程中，小车与吊具通过柔性钢丝绳连接，通过电机带动在桥架轨道上运动，同时吊具也随着小车的运动而运动，相当于一个按照固定点移动的单摆运动。
系统存在复杂性、非线性、时变性、不确定性和不完全性等因素，因此无法获得精确地数学模型。
近年来，有关起重机防摇控制的研究是越来越多，众多国外学者都作了大量的研究，电子防摇技术成为了起重机防摇的主要研究对象，我国也从国外引进了电子式防摇技术。
由于单摆运动本身就是非线性时变运动，且其固定点不断加速、减速，这就使系统变得非常复杂，难以获得精确的数学模型。
当前采用的电子防摇技术是利用各种传感器和检测元件对一些信息进行信息搜集和检测，再将检测到的信息传送至控制系统的微机，通过处理后将最佳的控制参数提供给小车调速系统来控制小车的运行，以达到对吊具及载荷的摆动幅度的控制。
这类防摇技术可以实现对吊具摆动的控制，但是由于需要经常变化绳的长度，再加上小车电动机在运行过程中会产生一定的摩擦，因此实际应用中又出现调整小车运行速度太频繁，司机不舒服的现象，导致某些装备了电子防摇系统的集装箱起重机后来又被拆除。
而为了提高性能，传统得控制理论变得非常复杂，从很大程度上增加了控制设备初始投资和维修费用，而且降低了系统的可靠性。
为了解决以上问题，提高电子防摇技术，学者们做了大量研究。
通过大量的研究，研制出了一个比较先进的装置。
在小车架下安装一激光、红外发射器或摄像头，以作为发射装置，另外相应得再安装一个接受装置，在吊具上架安装反射器，当吊具出现摆动的情况，接受装置会检测到吊具前后摆动的角度和角速度，从而能够准确得控制好小车的运行方向和速度，使摆动角度限制在一定的范围内，最终实现了防摇的目的。
（二）电子防摇技术的发展方向
由于于起重机系统的数学模型具有非线性特性和不确定性，常规的控制方法（如传统的机械防摇技术、目前的电子防摇系统的控制方式）往往难以奏效，因此只有不依赖数学模型且能适应不确定性的智能控制方法才适合应用到这类控制中来。
模糊控制作为能控制主要分支，通过模仿起重机司机的实际操作经验建立模糊控制规则库，控制好小车的速度及加速度，可以克服由于过程本身的不确定性、不精确性及噪声带来的困难，当前模糊控制技术在起重机防摇的试验或仿真方面取得了一定成果，并且取得了比较满意的控制效果。
与电子式防摇技术相比，模糊控制能够实现更为理想的控制效果，但是单纯的模糊控制很难实现“隶属度函数的自动实现”和“模糊规则的自动提取”，而神经网络不但能很好地解决这两大难题，而且能够增强系统的适应能力。
模糊神经网络控制器，即FNN，是一个四层的神经网络，其中第一层为为输入层，第二层为模糊化层，第三层为规则层，第四层为输出层。
基于模糊神经网络控制器的电子防摇系统是在原来的系统中增加数字式旋转编码器和可编程智能化传感器。
数字式旋转编码器与传动轴相连，用于对小车位置和吊具高度的检测，可编程智能化传感器检测吊具摆角，因此该系统硬件非常简单，不需要对原小车控制系统做很大的调整。
将神经网络模糊控制技术用于防摇系统，系统能够适应不同的工作路径、载荷、吊具高度（即绳长）、大小车加速度等，又会对一些外界干扰（如风力和断电等情况）表现出较强的鲁棒性。
要使系统获得更加可靠的控制性能，防摇控制系统正常运行前要由操作人员进行若干周期的装卸作业，以获得训练样本来训练该控制器，最终使其投入正常运行。
另外由于是采用模糊神经网络，要根据实际对象的工作特点和控制要求对网络训练前各权初值进行有效确定，在加快网络训练速度的同时为网络训练奠定了良好的基础。
目前双向防摇的电子控制系统研究还处于计算机模拟仿真阶段，单纯的模糊控制还缺乏完善的控制规则和自学能力，难以确定神经网络权值的初始值，因此需要利用几何相似、运动相似和动力相似等原理，开展模糊神经网络控制防摇系统的计算机动态仿真研究，做好对必须的检测元件在样机上的适用性的深入研究，从而使控制精度大为提高，
一个好的防摇装置，可以避免碰撞等一系列事故的发生，大大提高了起重机的操作效率和起重机操作过程的安全性。
对起重机的防摇的实现和研究，首先要做好机械方面的防摇设计，从吊具、大车、小车三个方面进行考虑；其次做好电气方面的设计，最终实现装置的精确控制。
在做好机械防摇的接触上，做好电气防摇，将在给顶速度下的满载吊具摆动时间控制在一个可以控制的范围内，使吊具的摇摆幅度控制在一定范围。
另外，最重要的因素取决于操作司机的人为因素，让司机去熟悉机况，在保证安全的条件下提高劳动生产率才是重中之重的事。