一种轮边制动器夹持力监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种轮边制动器夹持力监控系统，轮边制动器包括左夹钳臂、左制动闸瓦、右夹钳臂、右制动闸瓦，左夹钳臂一端与左制动闸瓦之间绞轴相连，右夹钳臂一端与右制动闸瓦之间绞轴相连，监控系统包括控制器、数据存储器和人机交互单元，左夹钳臂一端与左制动闸瓦之间通过左测力轴绞轴相连，和/或右夹钳臂一端与右制动闸瓦之间通过右测力轴绞轴相连；数据存储器和人机交互单元均与控制器电连接，测力轴的输出端与控制器电连接。本实用新型专利技术通过测力轴直接测量轮边制动器作用在车轮两侧的夹持力，测量精度高，测量误差小，减少误判并可提升工作可靠性，监控范围更宽。

【技术实现步骤摘要】
一种轮边制动器夹持力监控系统
本技术属于制动器
，特别涉及一种轮边制动器夹持力监控系统。
技术介绍
轮边制动器是岸桥、装卸船机、轨道吊、门座机、斗轮机等起重设备行走机构上非常重要的一种从动轮防风制动器，广泛应用于我国港口、电厂、堆场等场所，其防风原理是：当起重机停车后，给车轮施加一个足够大的夹紧力从而产生制动力矩，同时利用起重机行走车轮与轨道之间的产生的压力(由起重机自重和载荷产生的轮压)产生与风力相反的摩擦阻力来达到抵抗风力作用，从而起到防风作用，是一种典型的基于“全轮制动、利用设备自重产生抗风阻力”防风理论的防风制动器。当前轮边制动器主要有液压轮边制动器和电动轮边制动器两种，其所使用的制动弹簧由于长时间使用容易因疲劳导致力矩退化，还容易因疲劳导致弹簧力衰退，甚至出现碎裂失效等极端现象，直接导致起重机整机防风抗滑能力下降，存在着极大安全隐患；另外轮边制动器在调整不当和衬垫磨损后都会导致出现夹持力减小现象，从而导致整机防风能力下降，容易引发安全事故。特别应该指出的是，在出现上述现象时检修人员无法直观判别，需要解体制动器或在完全失效时才能发现，存在着较高的安全隐患。现有轮边制动器绝大多数都没有配备夹持力监控系统，近年虽有部分厂家给少量的液压轮边制动器安装有液压轮边制动器监控系统，但其主要是通过在推杆上加装测力传感器来测量弹簧力大小，然则，真实的制动器夹持力是需要通过杠杆比来计算才能得出，故上述方法存在着设计和加工误差；同时若夹钳臂销轴处发生卡滞等情况导致夹持力减小时，则无法判别和消除，会存在较大的测量误差。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种轮边制动器夹持力监控系统，能够实时、精确地测量和判断轮边制动器夹持力大小。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种轮边制动器夹持力监控系统，轮边制动器包括左夹钳臂、左制动闸瓦、右夹钳臂、右制动闸瓦，左夹钳臂一端与左制动闸瓦之间绞轴相连，右夹钳臂一端与右制动闸瓦之间绞轴相连，其特点是监控系统包括控制器、数据存储器和人机交互单元，左夹钳臂一端与左制动闸瓦之间通过左测力轴绞轴相连，和/或右夹钳臂一端与右制动闸瓦之间通过右测力轴绞轴相连；数据存储器和人机交互单元均与控制器电连接，测力轴的输出端与控制器电连接。经由上述结构，利用测力轴直接测量轮边制动器作用在车轮两侧的夹持力，测量结果实时显示在人机交互单元。当测量的夹持力超过控制器预设值时，控制器将通过人机交互单元报警。进一步地，还包括与控制器电连接的通讯单元。作为一种优选方式，所述通讯单元为PROFIBUS、PROFINET、CAN、物联网终端中的一种或多种。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1、通过测力轴直接测量轮边制动器作用在车轮两侧的夹持力，消除机械加工误差引起夹钳臂杠杆比变化导致的测量和计算误差，测量精度高。2、消除绞轴磨损、卡滞等造成的夹持力损耗，测量误差小。3、通过读取轮边制动器开闭状态信号，并结合测力轴测量的夹持力信号，从而实现判别制动器是正常开闸还是弹簧失效导致夹持力信号消失，减少误判并可提升工作可靠性。4、可以任意选择测量轮边制动器通过制动闸瓦作用在车轮左、右两侧的夹持力，也可左右两侧同时测量。5、监控系统可自由设定补偿阈值、失效报警阈值、失效故障阈值，并通过通讯方式发送给上级系统，同时还在人机交互单元显示相关信息，监控范围更宽。附图说明图1为本技术一实施例电路方框图。图2为测力轴安装位置示意图。图3为本技术一实施例工作流程图。图4为本技术一实施例电路示意图。其中，1为制动弹簧，2为制动弹簧缸，3为推杆，4为主推杆，5为夹钳座，6为左夹钳臂，7为左制动闸瓦，8为右夹钳臂，9为右制动闸瓦，10为控制器，11为数据存储器，12为人机交互单元，13为测力轴，14为车轮，15为通讯单元。具体实施方式如图1至图2所示，轮边制动器包括制动弹簧1、制动弹簧缸2、推杆3、主推杆4、夹钳座5、左夹钳臂6、左制动闸瓦7、右夹钳臂8、右制动闸瓦9，所述制动弹簧缸2、主推杆4、夹钳座5、左夹钳臂6、右夹钳臂8、左制动瓦块均采用绞轴接。左夹钳臂6一端与左制动闸瓦7之间绞轴相连，右夹钳臂8一端与右制动闸瓦9之间绞轴相连。轮边制动器夹持力监控系统包括控制器10、数据存储器11和人机交互单元12，右夹钳臂8一端与右制动闸瓦9之间通过测力轴13绞轴相连(也可以将测力轴13设于左夹钳臂6一端与左制动闸瓦7之间，或者左右两边都设置测力轴13)；数据存储器11和人机交互单元12均与控制器10电连接，测力轴13的输出端通过信号线与控制器10电连接。本技术中，测力轴13安装在右制动闸瓦9和右夹钳臂8的绞轴上，直接测量轮边制动器作用在车轮14两侧的夹持力，测量结果实时显示在人机交互单元12。数据存储器11用来存储系统参数和控制器10从测力轴13获得的夹持力数据，以及控制器10发出的夹持力异常和报警信号。人机交互单元12用来设置系统各项参数，以及实时显示轮边制动器夹持力大小，并实时显示控制器10发出的夹持力异常和报警信息。当测量的夹持力超过控制器10预设值时，控制器10通过人机交互单元12报警。轮边制动器夹持力监控系统还包括与控制器10电连接的通讯单元15。所述通讯单元15可单选或组合选用PROFIBUS、PROFINET、CAN、物联网终端等通讯模块，以便通过对应的通讯模块与PLC、工控机或远程监控系统等单独或组合通讯。结合图3，本技术的工作原理如下：监控系统得电后，控制器10读取数据存储器11储存的各项系统参数，如轮边制动器规格、额定参数、补偿阈值Fb、失效报警阈值Fs、失效故障阈值Ff、开闭闸次数等数据，同时控制器10采集测力轴13所测量的轮边制动器夹持力信号Fe，还通过通讯单元15读取轮边制动器开闭闸信号，当轮边制动器处于开闸状态时自动屏蔽夹紧力检测功能。当读取到轮边制动器处于闭闸状态时，系统延时一秒后开启夹紧力检测功能，将采集到的夹持力信号Fe与设定的补偿阈值Fb、失效报警阈值Fs、失效故障阈值Ff进行比较，当测量的夹持力低于对应的阈值时分别发出补偿调整报警、失效报警、失效故障等报警信息，通过通讯单元15发送到上级系统，及时提醒对轮边制动器进行调整和检修，同时监控系统的人机交互单元12(如触控屏)将直接显示相关的报警信息。监控系统的数据存储器11自动存储报警信息以及当时的夹持力数值，方便后续查看和分析。如图4所示，本实施例中，控制器10芯片型号：MKL15Z32VLK4；人机交互单元12型号：TJC3224T028_011R；通讯单元15芯片型号：CAN通讯使用TJF1052IT/5Y、PROFIBUS通讯选用SPC3、PROFINET通讯选用TPS-1、物联网通讯选用DATA-6131型物联网终端；数据存储器11芯片型号：M95M02-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮边制动器夹持力监控系统，轮边制动器包括左夹钳臂（6）、左制动闸瓦（7）、右夹钳臂（8）、右制动闸瓦（9），左夹钳臂（6）一端与左制动闸瓦（7）之间绞轴相连，右夹钳臂（8）一端与右制动闸瓦（9）之间绞轴相连，其特征在于，监控系统包括控制器（10）、数据存储器（11）和人机交互单元（12），左夹钳臂（6）一端与左制动闸瓦（7）之间通过左测力轴（13）绞轴相连，和/或右夹钳臂（8）一端与右制动闸瓦（9）之间通过右测力轴（13）绞轴相连；数据存储器（11）和人机交互单元（12）均与控制器（10）电连接，测力轴（13）的输出端与控制器（10）电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种轮边制动器夹持力监控系统，轮边制动器包括左夹钳臂（6）、左制动闸瓦（7）、右夹钳臂（8）、右制动闸瓦（9），左夹钳臂（6）一端与左制动闸瓦（7）之间绞轴相连，右夹钳臂（8）一端与右制动闸瓦（9）之间绞轴相连，其特征在于，监控系统包括控制器（10）、数据存储器（11）和人机交互单元（12），左夹钳臂（6）一端与左制动闸瓦（7）之间通过左测力轴（13）绞轴相连，和/或右夹钳臂（8）一端与右制动闸瓦（9）之间通过右测力轴（13...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊月华，盛国超，
申请(专利权)人：长沙三占惯性制动有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43