一種起重機故障監(jiān)控方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及起重機安全監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于大型起重機的故障監(jiān)控方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]大型起重機屬于特種設(shè)備，主要用于吊運大型或重型物體?；诎踩紤]，起重機上一般配置有過載保護、超速保護、溜鉤保護、限位保護等裝置，其提升機構(gòu)上還配有工作制動器、應(yīng)急制動器和安全制動器。但是，由于大型起重機的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，需要兼顧各方各面的安全防護，現(xiàn)有的安全監(jiān)控及防護方案仍然不夠完善。
[0003]例如，起重機可能會出現(xiàn)傳動鏈破損故障，所述傳動鏈破損故障是指(設(shè)于起重機的電機和卷筒之間的)電機軸、聯(lián)軸器、減速機、開式齒輪、卷筒軸等部位出現(xiàn)斷裂破碎等故障。此類故障容易引發(fā)事故并造成重大損失，但現(xiàn)有技術(shù)中并未采取有效的監(jiān)控方案。
[0004]此外，一般大型起重機的提升機構(gòu)如圖1所示，主要包括電機1、減速箱2、卷筒3以及鉤頭(圖1未示出，卷筒3上繞有纜繩，鉤頭固定在纜繩上以掛載物體)，電機I的傳動經(jīng)減速箱2減速后帶動卷筒3轉(zhuǎn)動，通過卷筒3的轉(zhuǎn)動帶動鉤頭的升降，以吊運物體。在出現(xiàn)故障時，提升機構(gòu)有可能會出靜態(tài)反轉(zhuǎn)故障或動態(tài)反轉(zhuǎn)故障。其中，靜態(tài)反轉(zhuǎn)故障是指:在提升機構(gòu)處于停機狀態(tài)時，一旦出現(xiàn)制動器抱閘故障或低速軸斷軸故障等情況，卷筒3及其纜繩將會出現(xiàn)松動，導(dǎo)致鉤頭向下產(chǎn)生位移這一現(xiàn)象；如果是在帶載情況下出現(xiàn)靜態(tài)反轉(zhuǎn)故障而又沒有及時采取措施，后果將會非常嚴重。動態(tài)反轉(zhuǎn)故障是指:在提升機構(gòu)處于工作狀態(tài)時，一旦出現(xiàn)電機故障，力矩不足以克服載荷重量，導(dǎo)致鉤頭迅速下降；或者由于控制信號、控制電路出現(xiàn)故障，導(dǎo)致起重機實際運行方向同操作方向不一致的現(xiàn)象；這種現(xiàn)象同樣容易引發(fā)事故，造成重大損失。但是，現(xiàn)有技術(shù)對于靜態(tài)反轉(zhuǎn)故障或動態(tài)反轉(zhuǎn)故障同樣并未采取有效的監(jiān)控方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個目的在于，提出一種可監(jiān)控傳動鏈破損故障的起重機故障監(jiān)控方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的安全監(jiān)控及防護方案不夠完善的問題，減少起重機安全事故和損失。
[0006]本發(fā)明提出的一種起重機故障監(jiān)控方法，其包括傳動鏈破損故障監(jiān)控方法，所述傳動鏈破損故障監(jiān)控方法包括以下步驟:
[0007]Al、分別采集起重機電機的轉(zhuǎn)速信號和卷筒的轉(zhuǎn)速信號，以確定電機轉(zhuǎn)速和卷筒轉(zhuǎn)速；
[0008]A2、若所述電機轉(zhuǎn)速和卷筒轉(zhuǎn)速均不為零，則計算所述電機轉(zhuǎn)速和卷筒轉(zhuǎn)速的傳動比，并與傳動比預(yù)設(shè)值進行比較；
[0009]A3、若所述傳動比超出傳動比預(yù)設(shè)值，則確定所述電機與卷筒之間出現(xiàn)傳動鏈破損故障。
[0010]在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案中，步驟Al中具體包括:
[0011]All、通過電機側(cè)脈沖編碼器采集電機在單位時間內(nèi)觸發(fā)的脈沖數(shù)，以確定電機轉(zhuǎn)速；通過卷筒側(cè)脈沖編碼器采集卷筒在單位時間內(nèi)觸發(fā)的脈沖數(shù)，以確定卷筒轉(zhuǎn)速。
[0012]本發(fā)明的第二個目的是，進一步提出一種可監(jiān)控靜態(tài)反轉(zhuǎn)故障的起重機故障監(jiān)控方法，以進一步解決現(xiàn)有技術(shù)中的安全監(jiān)控及防護方案不夠完善的問題，減少起重機安全事故和損失。
[0013]本發(fā)明進一步提出的一種起重機故障監(jiān)控方法，其還包括靜態(tài)反轉(zhuǎn)故障監(jiān)控方法，所述靜態(tài)反轉(zhuǎn)故障監(jiān)控方法包括以下步驟:
[0014]B1、確定起重機提升機構(gòu)處于停機狀態(tài)；
[0015]B2、采集起重機卷筒的轉(zhuǎn)速信號和反轉(zhuǎn)角度信號，以分別確定卷筒轉(zhuǎn)速和反轉(zhuǎn)角度；
[0016]B3、若所述卷筒轉(zhuǎn)速超過靜態(tài)轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)值或反轉(zhuǎn)角度超過靜態(tài)角度預(yù)設(shè)值，則確定出現(xiàn)靜態(tài)反轉(zhuǎn)故障。
[0017]在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案中，所述步驟B2具體包括:
[0018]B21、通過卷筒側(cè)脈沖編碼器采集單位時間內(nèi)所述卷筒觸發(fā)的脈沖數(shù)以及總脈沖數(shù)，分別確定卷筒轉(zhuǎn)速和反轉(zhuǎn)角度。
[0019]5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的起重機故障監(jiān)控方法，其特征在于，所述步驟B2中卷筒側(cè)脈沖編碼器在第一預(yù)設(shè)時間內(nèi)對所述卷筒在單位時間內(nèi)觸發(fā)的脈沖數(shù)以及總脈沖數(shù)進行持續(xù)采集；所述步驟B3具體包括:
[0020]B31、若在所述第一預(yù)設(shè)時間內(nèi)，采集到的卷筒在單位時間內(nèi)觸發(fā)的脈沖數(shù)對應(yīng)的卷筒轉(zhuǎn)速均超過靜態(tài)轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)值，則確定出現(xiàn)靜態(tài)反轉(zhuǎn)故障；或者，若在所述第一預(yù)設(shè)時間內(nèi)，采集到的卷筒觸發(fā)的總脈沖數(shù)對應(yīng)的反轉(zhuǎn)角度超過靜態(tài)角度預(yù)設(shè)值，則確定出現(xiàn)靜態(tài)反轉(zhuǎn)故障。
[0021]本發(fā)明的第三個目的是，進一步提出一種可監(jiān)控動態(tài)反轉(zhuǎn)故障的起重機故障監(jiān)控方法，以進一步解決現(xiàn)有技術(shù)中的安全監(jiān)控及防護方案不夠完善的問題，減少起重機安全事故和損失。
[0022]本發(fā)明進一步提出的一種起重機故障監(jiān)控方法，其還包括動態(tài)反轉(zhuǎn)故障監(jiān)控方法，所述動態(tài)反轉(zhuǎn)故障監(jiān)控方法包括以下步驟:
[0023]Cl、確定起重機提升機構(gòu)處于運行狀態(tài)；
[0024]C2、采集起重機卷筒的轉(zhuǎn)向信號，以確定卷筒轉(zhuǎn)向；
[0025]C3、若所述卷筒轉(zhuǎn)向與操作指令方向相反，則采集起重機卷筒的反轉(zhuǎn)角度信號，以確定卷筒的反轉(zhuǎn)角度；
[0026]C4、若反轉(zhuǎn)角度超過動態(tài)角度預(yù)設(shè)值，則確定出現(xiàn)動態(tài)反轉(zhuǎn)故障。
[0027]在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案中，所述步驟C2中通過卷筒側(cè)編碼器在第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)持續(xù)采集卷筒的轉(zhuǎn)向信號；在所述步驟C3中若所述第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)，卷筒轉(zhuǎn)向均與操作指令方向相反，貝lJ在步驟C4中確定出現(xiàn)動態(tài)反轉(zhuǎn)故障；
[0028]在所述步驟C4中若在所述第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)，卷筒側(cè)編碼器采集到的卷筒觸發(fā)的總脈沖數(shù)對應(yīng)的反轉(zhuǎn)角度超過動態(tài)角度預(yù)設(shè)值，則在步驟C4中確定出現(xiàn)動態(tài)反轉(zhuǎn)故障。
[0029]此外，本發(fā)明還相應(yīng)提出一種起重機故障監(jiān)控裝置，其包括電機信號采集單元、卷筒信號采集單元、計算單元、以及判定單元；其中，
[0030]所述電機信號采集單元，用于采集起重機電機的轉(zhuǎn)速信號，以確定電機轉(zhuǎn)速；
[0031]所述卷筒信號采集單元，用于采集起重機卷筒的轉(zhuǎn)速信號，以確定卷筒轉(zhuǎn)速；
[0032]所述計算單元，用于在所述電機轉(zhuǎn)速和卷筒轉(zhuǎn)速均不為零時，計算所述電機轉(zhuǎn)速和卷筒轉(zhuǎn)速的傳動比，并與傳動比預(yù)設(shè)值進行比較；
[0033]所述判定單元，用于在所述傳動比超出傳動比預(yù)設(shè)值時，確定所述電機與卷筒之間出現(xiàn)傳動鏈破損故障。
[0034]在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案中，還包括運行狀態(tài)監(jiān)控單元；所述運行狀態(tài)監(jiān)控單元用于確定起重機提升機構(gòu)處于停機狀態(tài)；
[0035]所述卷筒信號采集單元，還用于采集起重機卷筒在靜態(tài)反轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)速信號和反轉(zhuǎn)角度信號，以分別確定靜態(tài)反轉(zhuǎn)中的卷筒轉(zhuǎn)速和反轉(zhuǎn)角度；
[0036]所述計算單元，還用于計算靜態(tài)反轉(zhuǎn)中卷筒轉(zhuǎn)速是否超過靜態(tài)轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)值，以及反轉(zhuǎn)角度是否超過靜態(tài)角度預(yù)設(shè)值；
[0037]所述判定單元，還用于在靜態(tài)反轉(zhuǎn)中卷筒轉(zhuǎn)速超過靜態(tài)轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)值，或者反轉(zhuǎn)角度超過靜態(tài)角度預(yù)設(shè)值時，確定出現(xiàn)靜態(tài)反轉(zhuǎn)故障。
[0038]在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案中，所述運行狀態(tài)監(jiān)控單元還用于確定起重機提升機構(gòu)處于運行狀態(tài)；
[0039]所述卷筒信號采集單元，還用于采集起重機卷筒在動態(tài)反轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)向信號和反轉(zhuǎn)角度信號，以分別確定動態(tài)反轉(zhuǎn)中的卷筒轉(zhuǎn)向和反轉(zhuǎn)角度；
[0040]所述計算單元，還用于在動態(tài)反轉(zhuǎn)中確定卷筒轉(zhuǎn)向與操作指令方向是否相反，以及計算反轉(zhuǎn)角度是否超過動態(tài)角度預(yù)設(shè)值；
[0041]所述判定單元，還用于在動態(tài)反轉(zhuǎn)中卷筒轉(zhuǎn)向與操作指令方向相反，或并且反轉(zhuǎn)角度超過動態(tài)角度預(yù)設(shè)值時，確定出現(xiàn)動態(tài)反轉(zhuǎn)故障。
[0042]本發(fā)明至少具有以下有益效果:
[0043]1、可監(jiān)控起重機的傳動鏈破損故障，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的安全監(jiān)控及防護方案不夠完善的問題，減少了起重機安全事故和損失；
[0044]2、通過采集電機的轉(zhuǎn)速信號和卷筒的轉(zhuǎn)速信號，間接判斷傳動鏈破損故障，實現(xiàn)方便，可靠性高，且不需要花費過多人工和材料成本。
[0045]3、在電機轉(zhuǎn)速和卷筒轉(zhuǎn)速均不為零(排除電機故障或卷筒故障)的情況下，通過計算電機轉(zhuǎn)速和卷筒轉(zhuǎn)速的傳動比，并與傳動比預(yù)設(shè)值進行比較以判斷傳動鏈破損故障，構(gòu)思獨到，計算簡單，且判斷的可靠性進一步提高。
[0046]4、進一步可監(jiān)控起重