用于确定塔机结构使用寿命的方法及装置、处理器及塔机制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种用于确定塔机结构使用寿命的方法及装置、处理器及塔机，属于塔机安全监控技术领域，所述方法包括：获取塔机每个工作循环内的实时工况数据；根据所述工况数据利用预设模型确定所述工况数据对应的塔机结构实时应力值；确定塔机在每个工作循环内的实际循环数；根据所述塔机结构实时应力值和/或所述实际循环数确定塔机每个工作循环内的疲劳损耗值；根据所述塔机每个工作循环内的疲劳损耗值确定塔机剩余使用寿命。本发明专利技术实施例能够根据塔机实际使用情况监控塔机使用寿命，提高了塔机的使用安全性。提高了塔机的使用安全性。提高了塔机的使用安全性。

【技术实现步骤摘要】
用于确定塔机结构使用寿命的方法及装置、处理器及塔机


[0001]本专利技术涉及塔机安全监控
，尤其涉及一种用于确定塔机结构使用寿命的方法及装置、处理器及塔机。

技术介绍

[0002]塔式起重机(又称为塔机)作为现代施工的关键设备，随着PC施工建筑的发展，满载率的加大，其大部分时间是在交变高应力下工作。研究表明，塔机结构破坏形式80％以上为疲劳失效。因此，塔机结构服务寿命已成为其安全可靠运行的重要评价指标。
[0003]国内外已有相应的技术对塔机结构服务寿命进行研究，但大多属于理论研究，主要用于评估标准实验条件下的理论寿命值，但在实际吊装过程中，因超力矩、超重量、环境因素等复杂多变情况，对具体塔机而言，其结构寿命具有较大的个体差异。因此，理论寿命值对于实际塔机的结构寿命评估只具有指导意义，难以准确评估实际的安全边界
[0004]因此，相关技术中，关于塔机结构剩余寿命的准确评估尚存在较大的改进空间。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的是提供一种用于确定塔机结构使用寿命的方法及装置、处理器及塔机。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种用于确定塔机结构使用寿命的方法，方法包括：
[0007]获取塔机每个工作循环内的实时工况数据；
[0008]根据工况数据利用预设模型确定工况数据对应的塔机结构实时应力值；
[0009]确定塔机在每个工作循环内的实际循环数；
[0010]根据塔机结构实时应力值和/或实际循环数确定塔机每个工作循环内的疲劳损耗值；
[0011]根据塔机每个工作循环内的疲劳损耗值确定塔机剩余使用寿命；
[0012]其中，预设模型包括：
[0013]δ＝f(X1,X2,......Xn,G,L,H,θ)
[0014]其中，δ表示塔机结构实时应力值；X1，X2，X3
…
Xn表示多个塔机受力相关值，所述塔机受力相关值至少包括塔机头部固定水平力、头部固定垂直力、头部固定部分弯矩；G表示塔机实时吊重；L表示塔机实时变幅长度；H表示塔机实时绳长；θ表示塔机实时回转角度，f为工况数据与实时应力等效转化函数。
[0015]在本专利技术实施例中，确定塔机在每个工作循环内的实际循环数包括：
[0016]获取塔机在每个工作循环内的载荷负载曲线；
[0017]根据载荷负载曲线利用雨流计数法确定塔机在每个工作循环内的实际循环数。
[0018]在本专利技术实施例中，根据塔机结构实时应力值和实际循环数确定塔机每个工作循环内的疲劳损耗值包括：
[0019]根据塔机结构实时应力值确定塔机结构实时应力值在理论疲劳曲线中所对应的使用次数；
[0020]根据塔机结构实时应力值在理论疲劳曲线中所对应的使用次数与实际循环数确定塔机每个工作循环内的疲劳损耗值。
[0021]在本专利技术实施例中，根据塔机结构实时应力值和实际循环数确定塔机每个工作循环内的疲劳损耗值包括：
[0022]利用如下公式确定塔机每个工作循环内的疲劳损耗值：
[0023]S＝r/R
[0024]其中，S表示疲劳损耗值，r表示实际循环数，R表示塔机结构实时应用值在理论疲劳曲线中所对应的使用次数。
[0025]在本专利技术实施例中，根据塔机每个工作循环内的疲劳损耗值确定塔机剩余使用寿命包括：
[0026]利用如下公式确定塔机剩余使用寿命：
[0027]其中
[0028]其中，S表示疲劳损耗值，y表示塔机剩余使用寿命。
[0029]在本专利技术实施例中，根据权利要求1的用于确定塔机结构使用寿命的方法，其特征在于，根据工况数据利用预设模型确定工况数据对应的塔机结构实时应力值之前还包括：
[0030]对工况数据进行过滤，以剔除工况数据中的异常数据。
[0031]本专利技术第二方面提供一种处理器，被配置成执行上述任意一项的用于确定塔机结构使用寿命的方法。
[0032]本专利技术第三方面提供一种用于确定塔机结构使用寿命的装置，包括上述处理器。
[0033]本专利技术第四方面提供一种塔机，包括上述任意一项的用于确定塔机结构使用寿命的装置。
[0034]通过上述技术方案，获取塔机每个工作循环内的实时工况数据；根据工况数据利用预设模型确定工况数据对应的塔机结构实时应力值；确定塔机在每个工作循环内的实际循环数；根据塔机结构实时应力值和实际循环数确定塔机每个工作循环内的疲劳损耗值；根据塔机每个工作循环内的疲劳损耗值确定塔机剩余使用寿命。本专利技术实施例能够根据塔机实际使用情况监控塔机使用寿命，提高了塔机的使用安全性。
[0035]本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0036]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：
[0037]图1是本专利技术实施例用于确定塔机结构使用寿命的方法的流程示意图；
[0038]图2是本专利技术应用实施例提供的一种塔机使用寿命评估方法流程示意图；
[0039]图3是本专利技术应用实施例提供的一种应力等效模型示意图；
[0040]图4是本专利技术实施例计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
[0041]以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。
[0042]本专利技术实施例提供了一种用于确定塔机结构使用寿命的方法，如图1所示，该方法包括：
[0043]步骤101：获取塔机每个工作循环内的实时工况数据；
[0044]步骤102：根据工况数据利用预设模型确定工况数据对应的塔机结构实时应力值；
[0045]步骤103：确定塔机在每个工作循环内的实际循环数；
[0046]步骤104：根据塔机结构实时应力值和实际循环数确定塔机每个工作循环内的疲劳损耗值；
[0047]步骤105：根据塔机每个工作循环内的疲劳损耗值确定塔机剩余使用寿命。
[0048]具体地，工作循环是指从一个载荷(物品)准备起升时开始，到下一个载荷(物品)准备起升时为止的全过程。即可以设定为塔机吊重从无到有时为一个工作循环的起点，塔机吊重从有到无时为一个工作循环的终点。
[0049]实际应用时，工况数据指塔机在作业过程中监控设备对塔机进行监控所获取的数据。包括回转角度、吊重、塔高、变幅长度、起重力矩等。其中，部分工况数据可通过塔机上的传感器进行监控获得，例如回转角度可通过回转角度传感器获得，变幅长度可通过变幅长度传感器获得，起重力矩可通过起重力矩传感器获得。
[0050]进一步地，为了准确地将实时工况数据转化为该塔机相应结构在该工况下的实时应力值，可使用大数据算法获取预设模型。具体地，该大数据算法包括神经网络算法。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定塔机结构使用寿命的方法，其特征在于，包括：获取塔机每个工作循环内的实时工况数据；根据所述工况数据利用预设模型确定所述工况数据对应的塔机结构实时应力值；确定塔机在每个工作循环内的实际循环数；根据所述塔机结构实时应力值和/或所述实际循环数确定塔机每个工作循环内的疲劳损耗值；根据所述塔机每个工作循环内的疲劳损耗值确定塔机剩余使用寿命；其中，所述预设模型包括：δ＝f(X1,X2,......Xn,G,L,H,θ)其中，δ表示塔机结构实时应力值；X1，X2，X3
…
Xn表示多个塔机受力相关值，所述塔机受力相关值至少包括塔机头部固定水平力、头部固定垂直力、头部固定部分弯矩；G表示塔机实时吊重；L表示塔机实时变幅长度；H表示塔机实时绳长；θ表示塔机实时回转角度，f为工况数据与实时应力等效转化函数。2.根据权利要求1所述的用于确定塔机结构使用寿命的方法，其特征在于，所述确定塔机在每个工作循环内的实际循环数包括：获取塔机在每个工作循环内的载荷负载曲线；根据所述载荷负载曲线利用雨流计数法确定塔机在每个工作循环内的实际循环数。3.根据权利要求1所述的用于确定塔机结构使用寿命的方法，其特征在于，所述根据所述塔机结构实时应力值和所述实际循环数确定塔机每个工作循环内的疲劳损耗值包括：根据所述塔机结构实时应力值确定所述塔机结构实时应力值在理论疲劳...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国勇，梁雄，朱斌，
申请(专利权)人：中联重科建筑起重机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：