鉴于{精}造船门式起重机的刚腿和柔腿的大车位置同步是其安全运行的关键，本文阐述了大车偏差的危害、产生的原因以及纠偏的原则、思路和方法，详细说明了采用位移传感器方式与值编码器共同纠偏的过程和技术方案。

随着我国造船业的发展，造船门式起重机(以下简称龙门吊)的起重量和跨距的记录也在不断地刷新。作为造船的重要配套设备，其安全性显得格外重要，特别是大车行走时，刚腿和柔腿的同步，更是重中之重。

{精}龙门吊的大车在行走期间，刚腿和柔腿之间的位置偏差在一定范围内是允许的，一般不超过大车跨距的3‰，如果超出这个范围，就会产生以下危害：

(1) 大梁扭曲变形，对主梁的结构造成损伤。

(2) 如果主梁变形的幅度超出其恢复能力，其起重量也将受到一定影响。

(3) 一般龙门吊的主梁与柔性腿的顶部采用柔性铰连接，而不是刚性的结合，如果刚腿和柔腿发生大的偏差，则会造成主梁相对于柔腿扭曲，有可能引发柔性铰座断裂，进而造成主梁摔落或整机倾翻的严重事故。

龙门吊的刚腿和柔腿在行走过程中产生不同步，一般是由以下6个方面原因造成。

(1) 大车行走的机械传动装置存在着制造上的个体差异，每套传动装置都不可能完全一样，比如车轮的直径、减速箱的速比等。

(2) 驱动龙门吊刚腿和柔腿行走的电机，分别由2个相互独立的驱动器驱动，它们都是闭环控制，原则上是司机的指令给定多少速度，驱动器就输出相应的电压、电流和频率。但实际上，闭环控制不断地根据给定和反馈回来的转速，对驱动器的输出做出修正。这2个独立的驱动器，因为得到的反馈不一样，给出的修正也不同，这就造成了刚腿和柔腿的电机转速不完全一样。反应在轮子上，就是刚腿和柔腿的行走速度存在着细微的差异。

(3) 龙门吊的自身结构不具备纠偏能力，主梁与刚腿间的连接是硬性连接，但是它与柔腿之间的连接却是柔性连接的，当刚腿和柔腿发生偏差时，主梁无法将柔腿“拉回来”。

(4) 大车制动力矩和抱闸时间存在差异，导致刚腿和柔腿轮子停下来所需的制动时间不同。

(5) 龙门吊的重心移动，比如主梁上下小车位置的变化，以及所吊构件的重量大小及其位置，都会使整机的重心发生偏移，从而影响大车行走时的惯性。

(6) 受轨道影响，由于大车轨道在沉降或垂直度上不可能保证完全一致，或者轨道上存在异物或间隙，对于到厘米级的编码器监测装置来说，都会积累误差，形成软件控制上的偏差。3 龙门吊大车的纠偏方法3.1 纠偏的原则

行业内通用的做法是，以{长}主梁的跨度为依据，比如主梁的跨度为100 m，刚腿和柔腿的偏差在1‰(即0.1 m)以内时，不进行纠偏；当刚腿和柔腿的偏差在1‰～2‰(即0.1～0.2 m)时，系统自动纠偏；当刚腿和柔腿的偏差在2‰～3‰(即0.2～0.3 m)时，大车速度减半(司机给定速度除以2)，系统开始快速自动纠偏；当刚腿和柔腿偏差达到3‰(即0.3 m)时，大车自动停车；当刚腿和柔腿偏差超过3‰达到4‰(即0.4 m)时，大车急停，司机室内不能操作大车行走，只能在大车操作站操作，进行手动纠偏。

3.2 纠偏的思路

(1) 纠偏一般以刚腿作为参照物，如果柔腿超前，则降低柔腿的速度，如果柔腿滞后，则提高柔腿的速度。

(2) 获取刚腿和柔腿间的偏差值，做出正确的判断。

(3)由于刚腿和柔腿分别由2套独立的驱动器驱动，因此，可以通过改变柔腿电机转速的方法，改变柔腿行走的速度，以起到纠正大车偏斜的目的。通常情况下，大车电机的全速都是取额定转速的95%，相差的5%则用来给柔腿纠偏使用，例如柔腿滞后时，柔腿驱动器将柔腿电机的转速从95%提高到100%。

3.3 纠偏的几种方法

纠偏的前提是掌握刚腿和柔腿的行走偏差，因此通常说的纠偏方法，就是获取“行走偏差”的方式。

3.3.1 采用增量型编码器和高速计数模块

{精}通过电动机自带的增量型编码器、驱动器实时获取电机的转速，对电机进行闭环控制。同时PLC通过高速计数模块，统计电机旋转过程中，产生的脉冲数量，根据电机输出轴到大车轮子的传动速比，计算出大车的行走距离。为了保证大车行走距离的数据准确，在大车的刚腿侧和柔腿侧的轨道上，每隔一定距离，预埋“归零”或“校验”的磁铁。这种方法的优点是投资少；缺点是断电后数据会丢失，需重新置位。另外，由于是间接的获取行走距离，受机械结构和传动的影响较大。

3.3.2 采用值编码器

在{长}大车的从动轮上安装编码器(见图1)，通过计算轮子转动的圈数，来获取大车的行走距离。考虑到轮子打滑、轨道误差、编码器累积误差等因素的存在，也会通过在大车的轨道两侧，预埋“归零”或“校验”的磁铁，来进行位置的校准。这种方法的优点是投资少，且断电后编码器数据不会丢失；缺点是有时会受到轮子打滑和编码器传动机构方面的影响。

起重机械{精}是工业企业常用的设备。起重机械对于实现自动化、减轻繁重体力劳动、提高劳动生产率有着重要的作用。

起重机械分类：

轻小型起重机械：千斤顶、手拉葫芦、滑车、绞车、电动葫芦、单轨起重机等，多为单一的升降运动机构。

臂架类型起重机：有固定旋转式、门座式、塔式、汽车式、轮胎式、履带式即铁路起重机、浮游式起重机等种类，其特点与桥式起重机相似，但运动机构还有变幅机构、旋转机构。

桥式起重机：分为梁式、通用桥式、龙门式和冶金桥、装卸桥式及缆索起重机等，具有2个及2个以上运动机构的起重机，通过各种控制器或按钮操纵各机构的运动。一般有起升、大车和小车运行机构，将重物在三维空间内搬运。

升降类型起重机：载人电梯或载货电梯、货物提升机等，其特点是虽只有1个升降机构，但安全装