【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及起重机，具体为一种起重机制动器寿命实时监测评估方法。
技术介绍
1、桥式起重设备作为当今各大企业的主要生产辅助设备和重要的资源，从机械加工业、设备制造业、交通运输行业等各个领域都有桥式起重设备的应用。桥式起重设备是在其应用的行业汇总属于大型、精细、贵重设备，在作业流程中起着重要作用，所以设备的可靠性、安全性也非常重要。桥式起重设备结构复杂、构建数量多，如何实时的监测设备的健康状态、对设备寿命进行评估，是保证设备正常稳定运行的一个难题。桥式起重机中的制动器是桥式起重机重要的安全部件，具备阻止悬吊物件下落、实现停车等功能，只有完好的制动器对起重机运行的准确性和安全生产才能有保证。
2、大多数桥式起重机起升机构采用的是摩擦制动器，那么制动器工作过程的实质就是通过制动片和制动轮之间的磨损产生与运动相反的摩擦力矩，使在旋转或往复运动的物体的速度降低或停止。所以制动器最可能发生的故障就是衬料磨损的故障。现有的寿命评估用到的间隔数据的来源是制动器的故障试验和定期的实际调查所收集的。故障试验成本高，定期实际调查周期长，而且因为多数单位制动器的维修记录不全，数据不够准确。由此可见，实时数据监测获得所需的数据为寿命预测提供基础是必须的,也是必要的。且本方法所研究的桥式起重起升机构上制动器的实时寿命评估和故障诊断在现在机械行业中拥有很好的实际应用性，具有十分重要的意义和价值。由于块式制动器具有较大摩擦面而具有良好的散热性能，且可靠性高，兼容性好，技术成熟，安装拆卸方便等优点。所以块式制动器为桥式起重机起升机构常用形的制动器，
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种起重机制动器寿命实时监测评估方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种起重机制动器寿命实时监测评估方法，包括如下步骤：
3、步骤一、数据集成；
4、步骤二、建立制动器力学模型；
5、步骤三、制动器实时寿命预测；
6、步骤四、制动器实时状态评估。
7、优选的，所述步骤一中，运用数据记录仪采集桥式起重机的运动参数，通过运动参数获得桥式起重机全程的实时工作参数，所监测到的工作参数是由相差一定时间间隔的时刻参数组合而成的长时间工作参数。
8、优选的，所述桥式起重机的运动参数包括但不限于实时吊重量、钢丝绳的实时运行速度。
9、优选的，所述步骤二中，制动器分为两类，其中一类为机械制动，其通过机械装置向运动机构施加制动力或制动力矩，达到让其工作速度降低、甚至是停止工作或者是维持不动的制动过程；另外一类为液力制动，其通过液力合器离合器组成的液力装置，或各种液压泵、液压阀等组成的液压装置。
10、优选的，当所选的制动器为液力制动时：
11、起重机小车的起升机构中的制动器的实时制动力矩m起升：
12、
13、式中：q为实时监测的起重量，由传感器监测得到，d0为卷筒的卷绕直径，m为滑轮组倍率，i'z为机构卷筒轴至制动轴的总传动比；起升机构总传动高速轴制动时等于起升机构总传动比，即i'z=i起升，其中i起升为起升机构总传动，η'为起升结构下降时传动系统的机械效率，即起升机构下降时的总机械效率，mz为机构制动轴上同轴布置的制动器数量；d0、m、i'z、η'、mz均为起重机的固有参数。优选的，当所选的制动器为机械制动时，评估制动器实时寿命时所需的制动力矩为桥式起重机起升机构的制动器的额定制动力矩。优选的，所述步骤三中，对采集的长时间的实时运行数据进行预处理，即将步骤二所得的数据，代入制动器寿命评估的方法中，计算制动器的实时寿命，具体步骤如下：计算制动时的实时角速度ω0，计算过程如下：式中：v为起升机构中货载起升或下降实时行驶速度，通过传感器采集，da为制动轮直径，为制动器的固有参数；同时可以得到制动轴实时每分钟转数n，计算过程如下：计算实时飞轮矩gd2，计算过程如下：式中：q为实时监测的起重量，d0为卷筒的卷绕直径，i起升为起升机构总传动，m为滑轮组倍率，η'为起升结构下降时传动系统的机械效率，即起升机构下降时的总机械效率；计算制动时间tb，计算过程如下：
14、
15、式中：gd2为实时飞轮矩，n为制动轴实时每分钟转数，m额定制动为桥式起重机起升机构制动器的额定制动力矩；
16、计算桥式起重机每一次制动中的制动功wbs：
17、
18、式中：当所选的制动器为液力制动时，m制动为桥式起重机起升机构的制动器的实时制动力矩，即m制动＝m起升；
19、当所选的制动器为机械制动时，m制动为桥式起重机起升机构制动器的额定制动力矩，即m制动＝m额定制动；
20、ω0为制动时的实时角速度，tb为制动时间；
21、计算制动片的磨损量vvb，计算过程如下：
22、vvb＝2δhbbbdaφ0；
23、式中：δhb为磨损厚度，bb＝b为制动片宽度，视为制动轮宽度，da为制动轮直径，φ0为制动块的包角；
24、对于铆接的制动片，δhb＝(0.5～0.6)·hb；
25、对于粘合的制动片，δhb＝(0.7～0.8)·hb；
26、其中hb为制动片厚度，起重机固定参数。
27、计算制动轮的磨损量vvb，计算过程如下：
28、vvb＝bbπdaδr；
29、式中：bb＝b为制动片宽度，视为制动轮宽度，da为制动轮直径，δr为制动轮轮缘的径向厚度减小值；
30、对于未经调质处理的制动轮，δr＝2至4mm；
31、对于表面淬火的制动轮，δr＝2至1.5mm；
32、对于镀铬硬化的制动轮，δr＝0.1至0.15mm；
33、通过实时监测制动器，得出制动器实时制动的次数zl：
34、
35、式中：vvb为磨损量，wbs为每一停止制动的制动力，vsp为单位磨损量，为不同材质的钢材的单位磨损量，为固有参数；
36、制动器的实时寿命l的计算过程如下：
37、
38、式中：zl为通过实时监测制动器，得出制动器实时制动的次数，
39、且zl＝min(zlb,zls)；
40、zlb为制动片制动次数，zls为制动轮制动次数，z为工作循环次数。
41、优选的，所述步骤四中，重复步骤一～三，得到制动片和制动实时磨损，为制动器实时寿命评估提供前提基础，对制动器整体的寿命即易损伤部位做到实时监测和评估。
42、优选的，本专利技术还公开了一种起重机制动器寿命实时监测评估方法，包括信号处理单元、控制输出单元，信息存储单元以及实时监测采集单元，
43、其中，信号处理单元，对读取的所需的参数进行计算和整理的装置，是可编程控制器、单片机、带逻辑计算及本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种起重机制动器寿命实时监测评估方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种起重机制动器寿命实时监测评估方法，其特征在于：所述步骤一中，运用数据记录仪采集桥式起重机的运动参数，通过运动参数获得桥式起重机全程的实时工作参数，所监测到的工作参数是由相差一定时间间隔的时刻参数组合而成的长时间工作参数。
3.根据权利要求2所述的一种起重机制动器寿命实时监测评估方法，其特征在于：所述桥式起重机的运动参数包括但不限于实时吊重量、钢丝绳的实时运行速度。
4.根据权利要求1所述的一种起重机制动器寿命实时监测评估方法，其特征在于：所述步骤二中，制动器分为两类，其中一类为机械制动，其通过机械装置向运动机构施加制动力或制动力矩，达到让其工作速度降低、停止工作或者是维持不动的制动过程；另外一类为液力制动，其通过液力合器离合器组成的液力装置，或各种液压泵、液压阀组成的液压装置。
5.根据权利要求4所述的一种起重机制动器寿命实时监测评估方法，其特征在于：当所选的制动器为液力制动时：
6.根据权利要求5所述的一种起重机制动器寿命
7.根据权利要求1所述的一种起重机制动器寿命实时监测评估方法，其特征在于：所述步骤三中，对采集的长时间的实时运行数据进行预处理，即将步骤二所得的数据，代入制动器寿命评估的方法中，计算制动器的实时寿命，具体步骤如下：
8.根据权利要求1所述的一种起重机制动器寿命实时监测评估方法，其特征在于：所述步骤四中，重复步骤一～三，得到制动片和制动实时磨损，为制动器实时寿命评估提供前提基础，对制动器整体的寿命即易损伤部位做到实时监测和评估。
9.一种起重机制动器寿命实时监测评估方法，其特征在于：包括信号处理单元、控制输出单元，信息存储单元以及实时监测采集单元，
...【技术特征摘要】
1.一种起重机制动器寿命实时监测评估方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种起重机制动器寿命实时监测评估方法，其特征在于：所述步骤一中，运用数据记录仪采集桥式起重机的运动参数，通过运动参数获得桥式起重机全程的实时工作参数，所监测到的工作参数是由相差一定时间间隔的时刻参数组合而成的长时间工作参数。
3.根据权利要求2所述的一种起重机制动器寿命实时监测评估方法，其特征在于：所述桥式起重机的运动参数包括但不限于实时吊重量、钢丝绳的实时运行速度。
4.根据权利要求1所述的一种起重机制动器寿命实时监测评估方法，其特征在于：所述步骤二中，制动器分为两类，其中一类为机械制动，其通过机械装置向运动机构施加制动力或制动力矩，达到让其工作速度降低、停止工作或者是维持不动的制动过程；另外一类为液力制动，其通过液力合器离合器组成的液力装置，或各种液压泵、液压阀组成的液压装置。
5.根据权利要求4所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：王勤，杨帆，胥涛，孙少凌，李建全，程建钧，纵波，孙俊，尹倩，李玲，
申请(专利权)人：江苏交科能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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