一种绞车制动控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种绞车制动控制方法及装置，属于自动控制技术领域。绞车包括滚筒、缠绕在滚筒上的缆绳、驱动装置和制动装置，驱动装置包括液压马达，滚筒在液压马达的驱动下转动，制动装置用于作用在滚筒上使滚筒停止转动，绞车制动控制方法包括：获取滚筒上缠绕的缆绳的层数，滚筒上缠绕的缆绳的层数为缆绳沿滚筒的径向排列的数量；根据获取的层数，确定液压马达在获取的层数下能够提供给缆绳的最大拉力；获取在制动装置的作用下，位于滚筒和缆绳所连接的负载之间的缆绳的张力；当获取的张力小于或等于确定的最大拉力时，则允许制动装置与滚筒分开；当获取的张力大于确定的最大拉力时，则禁止制动装置与滚筒分开。本发明专利技术使绞车可以安全运行。

A control method and device for winch brake

The invention discloses a brake control method and a device for winches, which belongs to the field of automatic control technology. The winch includes a drum, a cable, a driving device, and a brake device, which includes a hydraulic motor. The roller is driven by a hydraulic motor, and the brake device is used to stop the roller on the roller. The control method of the winch is to obtain the number of the rope winding on the drum, and the roller. The number of the layers of the winding rope is the number of radial alignment of the cable along the roller; according to the number of layers obtained, it determines the maximum tension that the hydraulic motor can provide to the cable at the number of layers obtained; the tension of the cable between the loads connected by the roller and the cable is obtained under the action of the brake device; when the tension is obtained, the tension is small. When Yu Huo is equal to the maximum pulling force, the brake device is allowed to be separated from the roller; when the tension is greater than the maximum pulling force, the brake device is separated from the roller. The invention enables the winch to operate safely.

【技术实现步骤摘要】
一种绞车制动控制方法及装置
本专利技术涉及自动控制
，特别涉及一种绞车制动控制方法及装置。
技术介绍
海洋平台(英文：offshoreplatform)是为海上钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物，海洋平台不具有自航能力，需要通过诸如三用工作船(拖曳、锚作、供应)等辅助船舶进行拖拽航行。绞车是三用工作船上进行拖曳作业的关键设备，绞车主要包括滚筒、缠绕在滚筒上的缆绳、驱动装置和制动装置，所述驱动装置包括电动机、主泵站、液压马达和传动机构，所述制动装置包括刹车带、伺服泵站和刹车油缸。其中，电动机驱动主泵站为液压马达提供动力，使液压马达通过传动机构(一般包括高速齿轮组、离合器和低速齿轮组)驱动滚筒转动，实现缠绕在滚筒上的缆绳的收放。同时，电动机驱动伺服泵站为刹车油缸提供动力，使刹车油缸驱动刹车带抱死滚筒，实现绞车的制动。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：在进行收缆时，会松开刹车带，使液压马达能够驱动滚筒转动，将缆绳逐渐缠绕在滚筒上。如果缆绳上的负载超过液压马达的驱动能力，则会造成马达被拖着反转而损坏液压马达，同时缆绳上的负载不受控制，严重影响绞车运行的安全。
技术实现思路
为了解决现有技术马达被拖着反转而损坏、缆绳上的负载不受控制的问题，本专利技术实施例提供了一种绞车制动控制方法及装置。所述技术方案如下：一方面，本专利技术实施例提供了一种绞车制动控制方法，所述绞车包括滚筒、缠绕在所述滚筒上的缆绳、驱动装置和制动装置，所述驱动装置包括液压马达，所述滚筒在所述液压马达的驱动下转动，所述制动装置用于作用在所述滚筒上使所述滚筒停止转动，所述绞车制动控制方法包括：获取所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数；根据获取的所述层数，确定所述液压马达在获取的所述层数下能够提供给所述缆绳的最大拉力；获取在所述制动装置的作用下，位于所述滚筒和所述缆绳所连接的负载之间的所述缆绳的张力；当获取的所述张力小于或等于确定的所述最大拉力时，则允许所述制动装置与所述滚筒分开；当获取的所述张力大于确定的所述最大拉力时，则禁止所述制动装置与所述滚筒分开。可选地，所述获取所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数，包括：从设置在所述滚筒上的编码器获取所述滚筒转动的圈数；根据获取的所述圈数和所述滚筒上缠绕的一层缆绳的圈数，计算所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数。可选地，所述根据获取的所述层数，确定所述液压马达在获取的所述层数下能够提供给所述缆绳的最大拉力，包括：获取所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数与所述液压马达能够提供给所述缆绳的最大拉力的对应表；在获取的所述对应表上查找与获取的所述层数对应的最大拉力。优选地，所述绞车制动控制方法还包括：按照如下公式计算一个所述液压马达的输出扭矩：T＝△p*q*η1/(2*π)；其中，T为所述液压马达的输出扭矩，△p为所述液压马达的入口和出口的压强差，q为所述液压马达的排量，η1为所述液压马达的机械效率；按照如下公式计算所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数取各个数值时所述液压马达提供给所述缆绳的额定拉力：F＝n*T*η2*i/(D/2+N*d-d/2)；其中，F为所述液压马达提供给所述缆绳的额定拉力，n为驱动一个所述滚筒的所述液压马达的数量，T为一个所述液压马达的输出扭矩，η2为力从所述液压马达到所述缆绳的传递效率，i为传递力的齿轮组的减速比，D为所述滚筒的直径，N为所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数，d为所述缆绳的直径；按照如下公式计算所述液压马达提供给所述缆绳的各个额定拉力对应的所述液压马达能够提供给所述缆绳的最大拉力：Fmax＝F*k；其中，Fmax为所述液压马达能够提供给所述缆绳的最大拉力，F为所述液压马达提供给所述缆绳的额定拉力，k为所述液压马达的超载系数；根据所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数取各个数值时所述液压马达能够提供给所述缆绳的最大拉力，建立所述对应表。可选地，所述获取在所述制动装置作用下，位于所述滚筒和所述缆绳所连接的负载之间的所述缆绳的张力，包括：从设置在所述滚筒上的销轴传感器获取在所述制动装置作用下，位于所述滚筒和所述缆绳所连接的负载之间的所述缆绳的张力作用在所述滚筒上的力；根据获取的所述力、以及获取的所述力与位于所述滚筒和所述缆绳所连接的负载之间的所述缆绳的张力之间的夹角，计算在所述制动装置作用下，位于所述滚筒和所述缆绳所连接的负载之间的所述缆绳的张力。另一方面，本专利技术实施例提供了一种绞车制动控制装置，所述绞车包括滚筒、缠绕在所述滚筒上的缆绳、驱动装置和制动装置，所述驱动装置包括液压马达，所述滚筒在所述液压马达的驱动下转动，所述制动装置用于作用在所述滚筒上使所述滚筒停止转动，所述绞车制动控制装置包括：第一确定模块，用于获取所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数；第二确定模块，用于根据获取的所述层数，确定所述液压马达在获取的所述层数下能够提供给所述缆绳的最大拉力；第三确定模块，用于获取在所述制动装置作用下，位于所述滚筒和所述缆绳所连接的负载之间的所述缆绳的张力；控制模块，用于当获取的所述张力小于或等于确定的所述最大拉力时，则允许所述制动装置与所述滚筒分开；当获取的所述张力大于确定的所述最大拉力时，则禁止所述制动装置与所述滚筒分开。可选地，所述第一确定模块用于，从设置在所述滚筒上的编码器获取所述滚筒转动的圈数；根据获取的所述圈数和所述滚筒上缠绕的一层缆绳的圈数，计算所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数。可选地，所述第二确定模块用于，获取所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数与所述液压马达能够提供给所述缆绳的最大拉力的对应表；在获取的所述对应表上查找与获取的所述层数对应的最大拉力。优选地，所述绞车制动控制装置还包括建立模块，所述建立模块用于，按照如下公式计算一个所述液压马达的输出扭矩：T＝△p*q*η1/(2*π)；其中，T为所述液压马达的输出扭矩，△p为所述液压马达的入口和出口的压强差，q为所述液压马达的排量，η1为所述液压马达的机械效率；按照如下公式计算所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数取各个数值时所述液压马达提供给所述缆绳的额定拉力：F＝n*T*η2*i/(D/2+N*d-d/2)；其中，F为所述液压马达提供给所述缆绳的额定拉力，n为驱动一个所述滚筒的所述液压马达的数量，T为一个所述液压马达的输出扭矩，η2为力从所述液压马达到所述缆绳的传递效率，i为传递力的齿轮组的减速比，D为所述滚筒的直径，N为所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数，d为所述缆绳的直径；按照如下公式计算所述液压马达提供给所述缆绳的各个额定拉力对应的所述液压马达能够提供给所述缆绳的最大拉力：Fmax＝F*k1；其中，Fmax为所述液压马达能够提供给所述缆绳的最大拉力，F为所述液压马达提供给所述缆绳的额定拉力，k1为所述液压马达的超载系数；根据所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数取各个数值时所述液压马达能够提供给所述缆绳的最大拉力，建立所述对应表。可选地，所述第三确定模块用于，从设置在所述滚筒上的销轴传感器获取在所述制动装置作用下，位于所述滚筒和所述缆绳所连接的负载之间的所述缆绳的张力作用在所述滚筒上的力；根据获取的所述力、以及获取的所述力与位于所述滚筒和所述缆绳所连接的负载之间的所述缆绳的张力之间的夹角，计算在所述制动装置作用下，位于所述滚筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绞车制动控制方法，所述绞车包括滚筒、缠绕在所述滚筒上的缆绳、驱动装置和制动装置，所述驱动装置包括液压马达，所述滚筒在所述液压马达的驱动下转动，所述制动装置用于作用在所述滚筒上使所述滚筒停止转动，其特征在于，所述绞车制动控制方法包括：获取所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数；根据获取的所述层数，确定所述液压马达在获取的所述层数下能够提供给所述缆绳的最大拉力；获取在所述制动装置的作用下，位于所述滚筒和所述缆绳所连接的负载之间的所述缆绳的张力；当获取的所述张力小于或等于确定的所述最大拉力时，则允许所述制动装置与所述滚筒分开；当获取的所述张力大于确定的所述最大拉力时，则禁止所述制动装置与所述滚筒分开。

【技术特征摘要】
1.一种绞车制动控制方法，所述绞车包括滚筒、缠绕在所述滚筒上的缆绳、驱动装置和制动装置，所述驱动装置包括液压马达，所述滚筒在所述液压马达的驱动下转动，所述制动装置用于作用在所述滚筒上使所述滚筒停止转动，其特征在于，所述绞车制动控制方法包括：获取所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数；根据获取的所述层数，确定所述液压马达在获取的所述层数下能够提供给所述缆绳的最大拉力；获取在所述制动装置的作用下，位于所述滚筒和所述缆绳所连接的负载之间的所述缆绳的张力；当获取的所述张力小于或等于确定的所述最大拉力时，则允许所述制动装置与所述滚筒分开；当获取的所述张力大于确定的所述最大拉力时，则禁止所述制动装置与所述滚筒分开。2.根据权利要求1所述的绞车制动控制方法，其特征在于，所述获取所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数，包括：从设置在所述滚筒上的编码器获取所述滚筒转动的圈数；根据获取的所述圈数和所述滚筒上缠绕的一层缆绳的圈数，计算所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数。3.根据权利要求1或2所述的绞车制动控制方法，其特征在于，所述根据获取的所述层数，确定所述液压马达在获取的所述层数下能够提供给所述缆绳的最大拉力，包括：获取所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数与所述液压马达能够提供给所述缆绳的最大拉力的对应表；在获取的所述对应表上查找与获取的所述层数对应的最大拉力。4.根据权利要求3所述的绞车制动控制方法，其特征在于，所述绞车制动控制方法还包括：按照如下公式计算一个所述液压马达的输出扭矩：T＝△p*q*η1/(2*π)；其中，T为所述液压马达的输出扭矩，△p为所述液压马达的入口和出口的压强差，q为所述液压马达的排量，η1为所述液压马达的机械效率；按照如下公式计算所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数取各个数值时所述液压马达提供给所述缆绳的额定拉力：F＝n*T*η2*i/(D/2+N*d-d/2)；其中，F为所述液压马达提供给所述缆绳的额定拉力，n为驱动一个所述滚筒的所述液压马达的数量，T为一个所述液压马达的输出扭矩，η2为力从所述液压马达到所述缆绳的传递效率，i为传递力的齿轮组的减速比，D为所述滚筒的直径，N为所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数，d为所述缆绳的直径；按照如下公式计算所述液压马达提供给所述缆绳的各个额定拉力对应的所述液压马达能够提供给所述缆绳的最大拉力：Fmax＝F*k；其中，Fmax为所述液压马达能够提供给所述缆绳的最大拉力，F为所述液压马达提供给所述缆绳的额定拉力，k为所述液压马达的超载系数；根据所述滚筒上缠绕的所述缆绳的层数取各个数值时所述液压马达能够提供给所述缆绳的最大拉力，建立所述对应表。5.根据权利要求1或2所述的绞车制动控制方法，其特征在于，所述获取在所述制动装置作用下，位于所述滚筒和所述缆绳所连接的负载之间的所述缆绳的张力，包括：从设置在所述滚筒上的销轴传感器获取在所述制动装置作用下，位于所述滚筒和所述缆绳所连接的负载之间的所述缆绳的张力作用在所述滚筒上的力；根据获取的所述力、以及获取的所述力与位于所述滚筒和所述缆绳所连接的负载之间的所述缆绳的张力之间的夹角，计算在所述制动装置作用下，位于所述滚筒和所述缆绳...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶诗飞，高怡，张勇勇，张森，汪康平，陈利鹏，
申请(专利权)人：武汉船用机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42