起重机用起升机构实时监控方法技术

一种起重机用起升机构实时监控方法，应用于采用行星减速器的起重机起升机构的实时监控系统。其中涉及的主要装置包括电动机、联轴器、工作制动器、行星减速器组、定滑轮组、卷筒、紧急制动器以及电气控制系统；工作制动器对高速轴制动，紧急制动器通过卷筒上的制动盘对卷筒制动，与电气控制系统连接的超速开关设置于卷筒尾部，在每个卷筒尾部设置加速度传感器，通过对行星传动系统最未端即卷筒的角加速度的实时监控，以实现对起升机构传动系统的实时监控。通过设置加速度传感器对采用行星传动的起升机构进行实时监控的方法，降低了硬件系统和软件系统的复杂性和维护难度，监控灵敏度高，判断时间短，提高监控性能，确保行星传动系统安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤其涉及装有行星减速 器的铸造。
技术介绍
行星减速器在铸造起重机上的应用有着很大的优越性，行星减速器本身双 自由度的特性决定了其两个输入的独立性。将这一特性应用在起重机起升机构 上，当行星减速器的一根高速轴上的电动机或其控制系统损坏时，将此轴闸住， 另一轴上的电动机可长期正常运行，此时，载荷为半速运行，且机构中所有部 件均不过载。这一优越性得到了用户的认可。另一方面，行星减速器两个输入 的独立特性同时决定了其系统安全性级别较低，故需-套合理、有效的监控手 段对整个起升机构的运行进行监控，以保障载荷安全。在我国，上世纪70年代就将行星减速器的传动方案运用在铸造起重机的起 升机构上了，但由于当时的电气设备满足不了对起升机构运行状态进行监控的 要求，存在事故隐患，原冶金部禁止在铸造起重机起升机构上使用行星减速器。 直到上世纪90年代中期，随着电控技术的进步，行星传动再次在铸造起重机得 到应用，并逐渐得到广泛认可。但其控制系统达不到实时监控的程度，曾发生 无故障时误动作和故障时不动作现象，因此，铸造起重机起升机构行星传动链 实时监控技术2005年于应运而生。这一实时监控技术采用了编码器和超速开关 作为传感元件进行数据采集，并通过PLC分析计算，引入容错处理和清零措施， 较好地解决了误动作和不动作，但硬件系统和软件系统均相当复杂，系统维护 量大，对维护人员的要求高。
技术实现思路
为克服现有技术中软硬件系统复杂，维护难度高等不利因素，本专利技术设计 了一种，主要用于采用行星减速器传动的起升 机构的监控，通过设置加速度传感器及对采集的数据进行分析、计算，对起升 机构的运行状态进行实时监控，确保载荷的安全。本专利技术是这样实现的其中涉及的主要装置包括电动机、联轴器、工作制3动器、行星减速器组、定滑轮组、巻筒、紧急制动器以及电气控制系统；其中， 工作制动器对高速轴制动，紧急制动器通过巻筒上的制动盘对巻筒制动，与电 气控制系统连接的超速开关设置于巻筒尾部，在每个巻筒尾部设置加速度传感 器，通过对行星传动系统最未端即巻筒的角加速度的实时监控，以实现对起升 机构传动系统的实时监控。将起升机构正常运行时载荷直线加速度确定一个固定范围，然后折算得到 巻筒的角加速度；利用各个加速度传动器检测实际巻筒角加速度；设定一个传 动系统许用的角加速度增量；利用传动系统许用的角加速度增量跟实际角加速 度与设计角加速度的增量的关系比较、载荷加速度方向及设定的延时来综合判 断行星传动链的故障情况；当检测到故障信号，则电气控制系统控制工作制动 器先抱闸，延时后紧急制动器抱闸。采用多巻筒、各巻筒同时动作且具有同种功能时，各巻筒之间角加速度增 量与许用的巻筒角加速度增量比较，当各巻筒之间角加速度增量大于许用的巻 筒角加速度增量时，且延时后上述信号未消失，则判定行星传动链中行星架后 的传动元件出现断轴或剃齿故障；当检测到故障信号，则电气控制系统控制工 作制动器先抱闸，延时后紧急制动器抱闸。巻筒尾部的超速开关检测到超速状态后发出故障信号、司机按下急停按钮、 起升机构控制系统(调速装置等)自检故障、行星传动链中各部件的限位开关动作 或供电系统失电等故障时监控系统均不与加速器传感器信号联锁，直接控制工 作制动器抱闸，延时后紧急制动器抱闸。本专利技术的有益效果是通过设置加速度传感器对采用行星传动的起升机构 进行实时监控的方法，降低了硬件系统和软件系统的复杂性和维护难度，监控 灵敏度高，判断时间短，提高监控性能，确保行星传动系统安全。 附图说明图1为本专利技术涉及的主要装置安装原理图。 图2为本专利技术的典型流程图。图1中1.电动机，2.联轴器，3.工作制动器，4.行星减速器组,5.定滑轮组,6. 巻筒，7.紧急制动器,8.加速器传感器,9.超速开关。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施方式。在图1中，本专利技术涉及的主要装置包括电动机1、联轴器(制动器盘/轮)2、工作制动器3、行星减速器组4、 定滑轮组5、巻筒6、紧急制动器7，各装置数量及实际构造型式由机构特性确 定。工作制动器3对高速轴制动，紧急制动器7通过巻筒6上的制动盘对巻筒6 制动。在每个巻筒6尾部设置加速度传感器8，通过对行星传动系统最未端(巻 筒)的角加速度的实时监控，以实现对传动系统的实时监控。另外，根据安全规 范，起升机构设置超速开关9，并布置于巻筒6尾部。图2为本专利技术的典型流程图，起升机构正常运行吋载荷直线加速度为a (起 升机构设计完成后a为确定范围)，折算到巻筒的角加速度为eO;实际运行时， 各个巻筒上设置的加速度传动器检测到的巻筒角加速度分别为ER， R为 实数)，则实际角加速度与设计角加速度的增量A e iO叫e i卜e 0。设定传动系统 许用的角加速度增量,以下各种工况可通过加速度监控行星传动系统① 当A e iO>、载荷加速度方向向下时，且延时Atl后上述信号未消 失，则行星传动链出现断轴或剃齿等故障；② 当AeiO、载荷加速度方向向上时，且延时Atl后上述信号未消 失，则行星传动链出现电气控制系统故障；③ 采用多巻筒、各巻筒同时动作且具有同种功能时，各巻筒之间角加速度 增量为Aec叫ei-ei+nl(n E i)。设定许用的各巻筒角加速度增量为 。当Aeo时，且延时Atl后上述信号未消失，则行星 传动链中行星架后的传动元件出现断轴或剃齿等故障；当检测到上述故障信号，则电气控制系统控制工作制动器先抱闸，延时At2 后紧急制动器抱闸。另外，巻筒尾部的超速开关检测到超速状态后发出故障信号、司机按下急 停按钮、起升机构控制系统(调速装置等)自检故障、行星传动链中各部件的限位 开关动作或供电系统失电等故障时监控系统均不与加速器传感器信号联锁，直 接控制工作制动器抱闸，延时At2秒紧急制动器抱闸。延时Atl可有效避免监控系统得到错误结论以至于紧急制动器误动作；延 时At2可在任何工况下有效避免紧急制动器的动作对传动机构和承力结构件造 成损害。本实施例所涉及到的量纲a - m/s2e 0、 e i、 △ e i 0、 、 △ e c、 - rad/ s2Atl、 At2 - s控制量在实数R上取值，取值区间 E E [0，叫 △tl E [0， oo) △t2 E [0，叫采用加速度传感器的实时监控系统，降低了硬件系统和软件系统的复杂性 和维护难度；加速度传感器本身的检测反应时间为ym级；延时Atl所需的时 间长度为以前监控系统进行故障判断所需时间的30% 50%，提高了起升机构确 保载荷安全的系统安全性。此实时监控技术适用于任何安全性要求高的起升机构。权利要求1、一种，其中涉及的主要装置包括电动机(1)、联轴器(2)、工作制动器(3)、行星减速器组(4)、定滑轮组(5)、卷筒(6)、紧急制动器(7)以及电气控制系统；其中，工作制动器(3)对高速轴制动，紧急制动器(7)通过卷筒(6)上的制动盘对卷筒(6)制动，与电气控制系统连接的超速开关(9)设置于卷筒(6)尾部，其特征在于在每个卷筒(6)尾部设置加速度传感器(8)，通过对行星传动系统最未端即卷筒的角加速度的实时监控，以实现对起升机构传动系统的实时监控。2、 如权利要求1所述的，其特征在于将起升机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种起重机用起升机构实时监控方法，其中涉及的主要装置包括电动机（１）、联轴器（２）、工作制动器（３）、行星减速器组（４）、定滑轮组（５）、卷筒（６）、紧急制动器（７）以及电气控制系统；其中，工作制动器（３）对高速轴制动，紧急制动器（７）通过卷筒（６）上的制动盘对卷筒（６）制动，与电气控制系统连接的超速开关（９）设置于卷筒（６）尾部，其特征在于：在每个卷筒（６）尾部设置加速度传感器（８），通过对行星传动系统最未端即卷筒的角加速度的实时监控，以实现对起升机构传动系统的实时监控。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴刚，邹胜，李会勤，张延全，李秀灵，
申请(专利权)人：大连华锐股份有限公司，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]