專利名稱：卷揚(yáng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具備推測壽命的功能的卷揚(yáng)機(jī)。
背景技術(shù)：
作為推測提升機(jī)等卷揚(yáng)機(jī)的壽命的方法，利用總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和所搬運(yùn)的每種吊荷的 質(zhì)量即每種荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間來進(jìn)行推測。對于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間來說，存在通過計(jì)數(shù)器等裝置進(jìn)行 計(jì)測的方法，對于荷重而言，存在通過測定鋼索的伸長來獲得荷重信息的方法。(例如，參照 專利文獻(xiàn)1)由于利用提升機(jī)等卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行貨物的搬運(yùn)中荷重會發(fā)生變化，所以在推測每種荷 重的壽命時(shí)，有時(shí)由使用者主觀判斷每種荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，推測卷揚(yáng)機(jī)的壽命。另外，作為保存每種荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)以推測壽命的方法，也存在使用當(dāng)電流值成 為一定值時(shí)使觸點(diǎn)開閉的記錄繼電器和計(jì)數(shù)器的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。在現(xiàn)有的荷重計(jì)或通過測定鋼索的伸長來獲得荷重信息的方法中，需要使用本來 沒有必要在卷揚(yáng)裝置中使用的特別的裝置，浪費(fèi)成本。在每種荷重的壽命推測中，若使用上述的使用者的主觀方法，則不能高精度地推 測卷揚(yáng)機(jī)的壽命，或者在壽命的推測中耗費(fèi)時(shí)間。另外，根據(jù)在專利文獻(xiàn)2中公開的技術(shù)，既不能利用記錄繼電器和計(jì)數(shù)器保存每 種荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)以推測壽命，也不能利用運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)來高精度地推測提升機(jī)等卷揚(yáng)機(jī)的壽 命，由于沒有表示作為用于推測壽命的明確的判斷值，所以在推測壽命中仍然會耗費(fèi)時(shí)間。專利文獻(xiàn)1 日本公開昭58-220085號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 專利第沈23774號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠高精度地獲得荷重信息并高精度地推測卷揚(yáng)機(jī) 的壽命的裝置。為了解決上述課題，例如，本發(fā)明提供具備感應(yīng)電動機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)，其利用感應(yīng)電動 機(jī)進(jìn)行安裝有起重機(jī)吊鉤的鋼索的卷揚(yáng)動作和降下動作，該卷揚(yáng)機(jī)的特征在于，包括用于 獲得作用在上述感應(yīng)電動機(jī)上的由上述起重機(jī)吊鉤吊起的吊荷的荷重信息的荷重信息取 得單元；記錄每種上述吊荷的荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間記錄單元；根據(jù)每種上述吊荷的 荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間推測壽命的壽命推測單元；和輸出每種上述吊荷的荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間及所推 測的壽命的輸出單元。根據(jù)本發(fā)明，能夠高精度地推測卷揚(yáng)機(jī)的壽命。


圖1是表示變頻(inverter)式起重裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2是表示變頻式起重裝置的控制結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是表示卷揚(yáng)變頻器裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是表示變頻式起重裝置的卷揚(yáng)動作及再生驅(qū)動信號的定時(shí)的時(shí)序圖。圖5是每種荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的記錄例。圖6是用于計(jì)算在壽命推測中所必需的荷重譜系數(shù)(spectrum coefficient)的 圖。圖7是根據(jù)荷重譜系數(shù)決定期待壽命的圖。附圖標(biāo)記說明1變頻式起重裝置2起重機(jī)吊鉤3 鋼索4卷揚(yáng)感應(yīng)電動機(jī)5卷揚(yáng)用裝置6橫行感應(yīng)電動機(jī)7橫行用裝置8橫行用梁架9走行感應(yīng)電動機(jī)10走行用裝置11走行用梁架12卷揚(yáng)·橫行用變頻器裝置13卷揚(yáng)·橫行變頻器控制部14輸入裝置15卷揚(yáng)用變頻器16橫行用變頻器17感應(yīng)電動機(jī)用制動器18走行用變頻器裝置19走行變頻器控制部20走行用變頻器21整流部22整流電容器23驅(qū)動元件部24再生能量處理部25再生驅(qū)動開關(guān)沈再生電阻27電壓監(jiān)測部28 卷筒
具體實(shí)施例方式下面，參照圖1 圖7對本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行說明。首先通過圖1、圖2對 變頻式起重裝置1的整體構(gòu)成和動作進(jìn)行說明。
在變頻式起重裝置1中，為了通過利用鋼索3來進(jìn)行卷繞從而使安裝于起重機(jī)吊 鉤2的貨物在Z、-Z方向卷揚(yáng)降下，具有裝備有卷揚(yáng)感應(yīng)電動機(jī)4的卷揚(yáng)用裝置5，且具有 用于使該貨物在X、-X方向移動的裝備有橫行感應(yīng)電動機(jī)6的橫行用裝置7和橫行用梁架 8，為了使該貨物在Y、-Y方向移動，將裝備有走行感應(yīng)電動機(jī)9的走行用裝置10與移動用 梁架11組合。對于卷揚(yáng)感應(yīng)電動機(jī)4和橫行感應(yīng)電動機(jī)6來說，收容于卷揚(yáng)·橫行用變頻器裝 置12中的圖2的卷揚(yáng)·橫行變頻器控制部13，通過讀入來自輸入裝置14的指示并輸出信 號來控制卷揚(yáng)用變頻器15和橫行用變頻器16，從卷揚(yáng)用變頻器15和橫行用變頻器16將需 要的頻率、電壓施加于卷揚(yáng)感應(yīng)電動機(jī)4和橫行感應(yīng)電動機(jī)6，并立即對感應(yīng)電動機(jī)用制動 器17解除控制，由此，使安裝于起重機(jī)吊鉤2的貨物不會落下地在Z、-Z方向移動。在橫行 用裝置7的情況下，使卷揚(yáng)用裝置5沿橫行用梁架8在X、-X方向移動。同樣，對于安裝于走行用裝置10的走行感應(yīng)電動機(jī)9來說，通過由收容于走行用 變頻器裝置18的圖2的走行變頻器控制部19讀入來自輸入裝置14的指示并輸出信號，從 而控制走行用變頻器20，從走行用變頻器20將需要的頻率、電壓施加于走行感應(yīng)電動機(jī)9， 并立即對感應(yīng)電動機(jī)用制動器17解除控制，由此，使卷揚(yáng)用裝置5沿走行用梁架11在Υ、_Υ 方向移動。使用圖3、圖4對變頻式起重裝置1的卷揚(yáng)用變頻器15的結(jié)構(gòu)及動作進(jìn)行說明。卷揚(yáng)用變頻器15包含將主電源三相交流轉(zhuǎn)換為直流的整流部21和整流電容器 22、進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換的驅(qū)動元件部23和將再生能量以熱能消耗的再生能量處理部Μ、再生能 量處理部M內(nèi)的再生驅(qū)動開關(guān)25和再生電阻沈、讀取直流母線間電壓Vdc的變化的電壓 監(jiān)測部27。根據(jù)來自輸入裝置14的操作信號，卷揚(yáng)·橫行變頻器控制部13對驅(qū)動元件部23 輸出變頻器驅(qū)動控制信號，對卷揚(yáng)感應(yīng)電動機(jī)4施加必需的頻率、電壓，使卷繞有鋼索2的 卷筒觀旋轉(zhuǎn)從而使貨物移動。在進(jìn)行降下或卷揚(yáng)減速時(shí)，卷揚(yáng)感應(yīng)電動機(jī)4成為發(fā)電機(jī)， 產(chǎn)生再生能量并作為電荷儲蓄于整流電容器22，直流母線間電壓Vdc上升。若這樣置之不 理，則整流電容器22上會被施加過電壓，卷揚(yáng)用變頻器15會發(fā)生破損，所以電壓監(jiān)測部27 對卷揚(yáng)·橫行變頻器控制部13輸出監(jiān)視直流母線間電壓\c而得的電壓監(jiān)測信號。卷揚(yáng) 橫行變頻器控制部13對電壓監(jiān)測信號進(jìn)行監(jiān)視，在上升至再生驅(qū)動電壓的 情況下，輸出驅(qū)動再生驅(qū)動開關(guān)25的再生驅(qū)動信號，利用再生電阻沈進(jìn)行電力消耗，使直 流母線間電壓Vdc降低。然后，在電壓監(jiān)測信號降低到再生驅(qū)動電壓以下時(shí)切斷再生驅(qū)動信 號。切斷后，如果再次產(chǎn)生再生能量，則直流母線間電壓Vdc上升。由于產(chǎn)生再生能量的降下和卷揚(yáng)減速為連續(xù)動作，所以再生驅(qū)動信號反復(fù)輸 出·切斷。即，如圖4所示，再生驅(qū)動信號成為每周期Δ小時(shí)的脈沖信號的反復(fù)。對于判別荷重的方法，不能夠根據(jù)受卷揚(yáng)用裝置5的個體差及電源的電壓變動的 影響的、產(chǎn)生有偏差的電流來判斷荷重，而是根據(jù)不受卷揚(yáng)用裝置5的個體差及電源的電 壓變動的影響的、不產(chǎn)生偏差的再生驅(qū)動信號即再生電阻26的通電率對荷重進(jìn)行判斷。在 此，由于卷揚(yáng)減速時(shí)再生能量的產(chǎn)生很微小，因此能夠忽略。下面對根據(jù)再生電阻沈的通電率來判斷荷重的原理進(jìn)行說明。如圖3所示，在質(zhì) 量MRg]在降下方向(鉛垂方向)移動h[m]時(shí)，下式所示的勢能得到再生。
式1再生能量 Et = M · g · h [J]g 重力加速度[m/s2]所產(chǎn)生的再生能量&[J]，由包含機(jī)械損耗在內(nèi)的卷揚(yáng)感應(yīng)電動機(jī)4的效率損耗 &[J]、驅(qū)動元件部23的熱損耗E1LJ]、再生電阻沈的熱消耗&[刀和整流電容器22的電阻 成分的熱損耗所消耗，故而得到下式。式2Et = Em+EJ+ER+EC [J]包含機(jī)械損耗在內(nèi)的卷揚(yáng)感應(yīng)電動機(jī)4的效率損耗能夠通過下式求得。式3Em = [β · Tbe · ω + γ · Tbk · ω] · tu[J]在此，Tbe= r · Fbeβ 電動機(jī)損耗γ 機(jī)械損耗率Tbe 制動轉(zhuǎn)矩[N · m]Fbe 產(chǎn)生制動力[N]ω 卷揚(yáng)感應(yīng)電動機(jī)角頻率[rad/s]tu:卷揚(yáng)感應(yīng)電動機(jī)通電時(shí)間[s]r 卷筒半徑[m]驅(qū)動元件部23的熱損耗氏[刃能夠由下式求得。式4
權(quán)利要求
1.一種卷揚(yáng)機(jī)，具備 變頻器控制部；由所述變頻器控制部控制的卷揚(yáng)用變頻器部；和由所述卷揚(yáng)用變頻器部驅(qū)動，進(jìn)行安裝有起重機(jī)吊鉤的鋼索的卷揚(yáng)動作和降下動作的 卷揚(yáng)感應(yīng)電動機(jī)，該卷揚(yáng)機(jī)的特征在于， 所述卷揚(yáng)用變頻器部包括 進(jìn)行頻率變換的驅(qū)動元件部； 再生驅(qū)動開關(guān)； 再生電阻；和檢測直流母線間電壓VDC的電壓監(jiān)測部， 所述變頻器控制部根據(jù)所述再生電阻的通電率計(jì)算荷重。
2.如權(quán)利要求1所述的卷揚(yáng)機(jī)，其特征在于所述變頻器控制部，在所述電壓監(jiān)測部檢測出的所述直流母線間電壓VDC為規(guī)定值以 上的情況下，驅(qū)動所述再生驅(qū)動開關(guān)，使所述再生電阻通電。
3.一種卷揚(yáng)機(jī)，用于進(jìn)行卷揚(yáng)和降下動作，該卷揚(yáng)機(jī)具備感應(yīng)電動機(jī)和鋼索，該卷揚(yáng)機(jī) 的特征在于具備根據(jù)再生能量計(jì)算卷揚(yáng)的負(fù)荷的荷重的單元。
4.一種具備感應(yīng)電動機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)，其利用感應(yīng)電動機(jī)進(jìn)行安裝有起重機(jī)吊鉤的鋼索的 卷揚(yáng)動作和降下動作，該卷揚(yáng)機(jī)的特征在于，包括用于獲得作用在所述感應(yīng)電動機(jī)上的由所述起重機(jī)吊鉤吊起的吊荷的荷重信息的荷 重信息取得單元；記錄每種所述吊荷的荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間記錄單元； 根據(jù)每種所述吊荷的荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間推測壽命的壽命推測單元；和 輸出每種所述吊荷的荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和所推測的壽命的輸出單元。
5.如權(quán)利要求4所述的卷揚(yáng)機(jī)，其特征在于 所述荷重信息取得單元根據(jù)再生能量計(jì)算荷重。
6.如權(quán)利要求4所述的卷揚(yáng)機(jī)，其特征在于所述荷重信息取得單元使用所述感應(yīng)電動機(jī)的電流值計(jì)算荷重。
7.如權(quán)利要求4所述的卷揚(yáng)機(jī)，其特征在于在所述運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間記錄單元中記錄有每種吊荷的荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。
8.如權(quán)利要求4所述的卷揚(yáng)機(jī)，其特征在于將額定荷重按規(guī)定的范圍分區(qū)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間按每個分區(qū)記錄在所述運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間記錄單元
全文摘要
本發(fā)明提供具備高精度地推測卷揚(yáng)機(jī)的壽命的功能的卷揚(yáng)機(jī)。該卷揚(yáng)機(jī)具備感應(yīng)電動機(jī)，利用感應(yīng)電動機(jī)進(jìn)行安裝有起重機(jī)吊鉤的鋼索的卷揚(yáng)動作和降下動作，該卷揚(yáng)機(jī)的特征在于，包括用于獲得作用在上述感應(yīng)電動機(jī)上的由上述起重機(jī)吊鉤吊起的吊荷的荷重信息的荷重信息取得單元；記錄每種上述吊荷的荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間記錄單元；根據(jù)每種上述吊荷的荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間推測壽命的壽命推測單元；和輸出每種上述吊荷的荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間及所推測的壽命的輸出單元。
文檔編號B66C13/46GK102070091SQ201010260660
公開日2011年5月25日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者及川裕吾, 石川智 申請人:株式會社日立產(chǎn)機(jī)系統(tǒng)