本发明专利技术属于钻井设备技术领域，尤其涉及一种盘式刹车装置制动力实时控制方法。包括接收传感器发送的盘刹摩擦面的当前温度与制动压力，其中，制动压力为盘式刹车装置施加盘刹摩擦面的压力；根据构建的制动力数据模型、当前温度和制动压力计算实时制动力；判断实时制动力是否满足当前盘式刹车装置的制动需求；当实时制动力不满足制动需求时，生成控制信号，以控制盘式刹车装置调节制动压力，直至实时制动力满足制动需求。本发明专利技术的方法通过计算实时制动力，再将实时制动力与制动需求进行比较，以及时对盘式刹车装置的制动压力进行调节，以达到制动需求。本发明专利技术的方法能够获得的制动力数据更加精准，更加及时，可确保制动作业安全可靠进行。靠进行。靠进行。
【技术实现步骤摘要】
一种盘式刹车装置制动力实时控制方法及系统
[0001]本专利技术属于钻井设备
，尤其涉及一种盘式刹车装置制动力实时控制方法和系统。
技术介绍
[0002]绞车是钻井作业的负荷提升设备，是钻井平台的核心关键设备，绞车的操作安全对于作业、人员至关重要，其中盘式刹车装置是绞车的重要组成部分，当前钻井主要采用液压盘式刹车，主要由制动执行机构、液压站及操作台组成，其中制动执行机构由刹车钳、钳架、刹车盘三部分组成。液压盘刹装置一旦发生故障，将影响钻机的安全运行。盘刹在作业过程中，通过刹车力将滚筒的动能转换成热能，达到制动效果。
[0003]现有的盘式刹车装置的制动力通常是工作人员通过经验或者根据制动后的电机参数进行反推获得，再由人员根据当前的制动力大小对制动压力进行调节。通过上述方法获得的制动力计算结果精度不够，且当工作人员计算完制动力后再对制动压力进行调节，实时性得不到保障。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种盘式刹车装置制动力实时控制方法和系统，解决了至少一种现有技术中存在的技术问题。
[0005]本专利技术的一个技术方案是提供了一种盘式刹车装置制动力实时控制方法，包括：
[0006]S10：获取盘刹摩擦面的当前温度与制动压力，其中，所述制动压力为盘式刹车装置施加盘刹摩擦面的压力；
[0007]S20：根据制动力数据模型、当前温度和制动压力计算实时制动力；
[0008]S30：判断所述实时制动力是否满足当前盘式刹车装置的制动需求；
[0009]S40：当所述实时制动力不满足所述制动需求时，生成控制信号，以控制盘式刹车装置调节制动压力，直至所述实时制动力满足所述制动需求。进一步地，判断实时制动力是否满足当前盘式刹车装置制动需求，包括：
[0010]计算当前盘式刹车装置刹车所需要的理论制动力，对所述理论制动力和实时制动力进行大小对比；
[0011]当实时制动力等于理论制动力时，为实时制动力满足当前盘式刹车装置的制动需求；
[0012]当实时制动力不等于理论制动力时，为实时制动力不满足当前盘式刹车装置制动需求。
[0013]进一步地，当实时制动力不满足制动需求时，生成控制信号，以控制盘式刹车装置调节制动压力，包括：
[0014]当实时制动力小于理论制动力时，生成加压控制信号，以控制盘式刹车装置增大制动压力；
[0015]当实时制动力大于理论制动力时，生成减压控制信号，以控制盘式刹车装置减小制动压力。
[0016]进一步地，还包括在对当前盘式刹车装置刹车所需要的理论制动力和实时制动力进行数据分析，生成分析数据之前执行的：
[0017]构建盘式刹车装置制动过程的数字孪生模型，其中，所述数字孪生模型包括刹车盘三维模型和制动力数据模型，所述刹车盘三维模型用于显示盘式刹车装置制动过程的参数，所述制动力数据模型用于计算实时制动力。
[0018]进一步地，所述制动力数据模型的构建方法包括：
[0019]根据盘刹摩擦面的温度与材料摩擦系数之间的映射关系和制动压力获取盘式刹车装置摩擦面在每个温度下的理论摩擦力；
[0020]获取实际工况下所述盘式刹车装置摩擦面在每个温度下的工况平均摩擦力；
[0021]在每个温度下分别计算所述工况平均摩擦力与所述理论摩擦力的比值，获得材料摩擦系数修正因子；
[0022]根据所述材料摩擦系数修正因子与所述材料摩擦系数计算得到修正摩擦系数；
[0023]将所述修正摩擦系数、初始温度和温升进行曲线拟合，生成制动力数据模型，其中，温升等于当前温度与初始温度的差值。
[0024]进一步地，所述根据盘刹摩擦面的温度与材料摩擦系数之间的映射关系和制动压力获取盘式刹车装置摩擦面在每个温度下的理论摩擦力，包括：
[0025]获取盘刹摩擦面的温度与材料摩擦系数之间的映射关系；
[0026]根据盘刹摩擦面的温度与材料摩擦系数之间的映射关系形成材料摩擦系数曲线；
[0027]根据所述材料摩擦系数曲线和制动压力计算盘式刹车装置摩擦面在每个温度下的理论摩擦力。
[0028]进一步地，所述获取盘刹摩擦面的温度与材料摩擦系数之间的映射关系，包括：
[0029]根据实验测试多组不同温度下盘式刹车装置的摩擦面的材料摩擦系数，形成盘刹摩擦面的温度与材料摩擦系数之间的映射关系。
[0030]进一步地，所述获取实际工况下所述盘式刹车装置的摩擦面在每个所述盘刹摩擦面温度下的工况平均摩擦力，包括：
[0031]根据仿真数据模拟盘式刹车装置的实际工况，获得盘式刹车装置的摩擦面在每个温度下的工况平均摩擦力，所述仿真数据为盘式刹车装置的初始工况和性能参数。
[0032]进一步地，根据仿真数据模拟盘式刹车装置的实际工况，包括：
[0033]将所述仿真数据输入至热固耦合仿真软件进行仿真模拟盘式刹车装置的实际工况，其中所述热固耦合仿真软件能够输出所述盘式刹车装置的摩擦面在每个温度下的工况平均摩擦力。
[0034]本专利技术的另一个技术方案是提供了一种盘式刹车装置制动力实时控制系统，用于实现上述任一所述盘式刹车装置制动力实时控制方法，包括制动力数据模型计算模块、与制动力数据模型计算模块通信连接的数据分析模块和与数据分析模块通信连接的驱动控制模块；
[0035]所述制动力数据模型计算模块能够接收盘式刹车装置上传感器发送的盘刹摩擦面的当前温度与制动压力，其中，所述制动压力为盘式刹车装置施加盘刹摩擦面的压力并
能够根据预设的制动力数据模型、当前温度和制动压力计算实时制动力；
[0036]所述数据分析模块能够判断实时制动力是否满足当前盘式刹车装置的制动需求；
[0037]所述驱动控制模块能够在实时制动力不满足制动需求时，生成控制信号，以控制盘式刹车装置调节制动压力，直至实时制动力满足制动需求。
[0038]本专利技术的有益效果：本专利技术的方法通过构建的制动力数据模型，根据盘式刹车装置的实时参数，计算实时制动力，再将实时制动力与制动需求进行比较，以及时对盘式刹车装置的制动压力进行调节，以达到制动需求。本专利技术的方法能够获得的制动力数据更加精准，更加及时，同时可确保盘式刹车装置的制动作业安全可靠进行。
附图说明
[0039]图1是本专利技术一种盘式刹车装置制动力实时控制方法的流程图。
[0040]图2是本专利技术一种盘式刹车装置制动力实时控制方法中数字孪生双向映射的示意图。
[0041]图3是本专利技术的一种盘式刹车装置制动力实时控制方法中制动力数据模型的示意图。
[0042]图4是本专利技术一种盘式刹车装置制动力实时控制系统的系统框图。
具体实施方式
[0043]为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种盘式刹车装置制动力实时控制方法，其特征在于，包括：S10：获取盘刹摩擦面的当前温度与制动压力，其中，所述制动压力为盘式刹车装置施加在盘刹摩擦面上的压力；S20：根据制动力数据模型、当前温度和制动压力计算实时制动力；S30：判断所述实时制动力是否满足当前盘式刹车装置的制动需求；S40：当所述实时制动力不满足所述制动需求时，生成控制信号，以控制盘式刹车装置调节制动压力，直至所述实时制动力满足所述制动需求。2.如权利要求1所述的盘式刹车装置制动力实时控制方法，其特征在于，判断所述实时制动力是否满足当前盘式刹车装置制动需求，包括：计算当前盘式刹车装置刹车所需要的理论制动力，对所述理论制动力和实时制动力进行大小对比；其中，若所述实时制动力等于所述理论制动力，则判定实时制动力满足当前盘式刹车装置的制动需求，若所述实时制动力不等于所述理论制动力，则判定实时制动力不满足当前盘式刹车装置制动需求。3.如权利要求2所述的盘式刹车装置制动力实时控制方法，其特征在于，当所述实时制动力不满足所述制动需求时，生成控制信号，以控制盘式刹车装置调节制动压力，包括：当所述实时制动力小于所述理论制动力时，生成加压控制信号，以控制盘式刹车装置增大制动压力；当所述实时制动力大于所述理论制动力时，生成减压控制信号，以控制盘式刹车装置减小制动压力。4.如权利要求1所述的盘式刹车装置制动力实时控制方法，其特征在于，还包括在步骤S10之前执行的：构建盘式刹车装置制动过程的数字孪生模型，其中，所述数字孪生模型包括刹车盘三维模型和制动力数据模型，所述刹车盘三维模型用于显示盘式刹车装置制动过程的参数，所述制动力数据模型用于计算实时制动力。5.如权利要求1所述的盘式刹车装置制动力实时控制方法，其特征在于，所述制动力数据模型的构建方法包括：根据盘刹摩擦面的温度与材料摩擦系数之间的映射关系和制动压力获取盘式刹车装置摩擦面在每个温度下的理论摩擦力；获取实际工况下所述盘式刹车装置摩擦面在每个温度下的工况平均摩擦力；在每个温度下分别计算所述工况平均摩擦力与所述理论摩擦力的比值，获得材料摩擦系数修正因子；根据所述材料摩擦系数修正因子与所述材料摩擦系数计算得到修正摩擦系数；将所述修正摩擦系数、初始温度和温升进行曲线拟合，生成制动力数据模型，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡友民，
申请(专利权)人：华中科技大学无锡研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。