一種起重機械制動方法和起重機械制動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及領(lǐng)起重機械領(lǐng)域，具體地，涉及一種起重機械制動方法和使用該方法的起重機械制動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]起重機是一種常見的機械設(shè)備，廣泛應(yīng)用多個行業(yè)內(nèi)，如建筑、生產(chǎn)、運輸?shù)?，以代替人工搬運，具有工作效率高，同時兼具安全的優(yōu)點，從而為促進社會經(jīng)濟發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。然而在起重機的運行過程中，由于制動器的機械故障或電氣故障，常常會出現(xiàn)溜鉤現(xiàn)象，即制動器不能及時制動，因此可能造成起吊的物體損壞，甚至人身安全問題。
[0003]現(xiàn)有的一些防溜鉤設(shè)備，是在制動器一側(cè)外加一些輔助設(shè)備，在出現(xiàn)溜鉤事故時進行保護。但是這樣的方法，不僅使工作成本大幅增加，而且無法確保防溜鉤的穩(wěn)定性和有效性。
[0004]針對該問題，中國專利文獻CN103663225A公開了一種制動器失效的保護方法、保護裝置、保護系統(tǒng)及起重機，包括:
[0005]獲取起升動作給定信號及起升動作運行信號；
[0006]當(dāng)未獲取到所述起升動作給定信號但獲取到所述起升動作運行信號時，輸出起升動作保護信號；
[0007]根據(jù)所述起升動作保護信號，啟動起升電機按照設(shè)定的檔位動作。
[0008]當(dāng)未獲取到所述起升動作給定信號但獲取到所述起升動作運行信號時，還輸出報警控制信號；
[0009]根據(jù)所述報警控制信號啟動報警器進行報警。
[0010]該專利文獻的制動器失效保護方法中，通過檢測起升動作運行信號和起升動作給定信號是否同步來確定制動器是否失效，這種方法存在以下缺陷:
[0011]該專利文獻的制動器失效保護方法中，在判定制動器失效后通過執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的多組上升下降檔位來控制起重機械的升降，在負載磚瓦等易散落物體時，就容易造成晃動進而掉落的危險，實用性不強。
[0012]該專利文獻的制動器失效保護方法中，在收到起升動作信號和起升給定信號時間不對等的原因有很多，如電氣故障、機械配合問題造成的制動信號與制動動作不同步的問題，采用現(xiàn)有的制動器判定方法出現(xiàn)上述情況時會全部判定為制動器失效，影響起重機械正常工作。
[0013]該專利文獻的制動器失效保護方法中，在操作過程中依賴于工作人員的操作經(jīng)驗，對于起重機械操作年齡較低的人來講，其學(xué)習(xí)成本很高，如果出現(xiàn)操作錯誤，則可能造成嚴重后果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有的起重機械制動方法中存在的制動器失效后起重機械的安全性無法保證、對制動器是否失效判定不夠準確以及依賴人工操作的技術(shù)問題，進而提供了一種能夠保證制動器失效后起重機械的安全性、對制動器是否失效判定準確以及基本無需人工經(jīng)驗判定和操作的起重機械制動方法和用于實現(xiàn)所述制動方法的起重機械制動裝置。
[0015]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種起重機械制動方法，包括如下步驟:
[0016]獲取電機轉(zhuǎn)軸在制動開始后的變化量；
[0017]執(zhí)行一次或多次如下判斷:若變化量大于預(yù)先設(shè)置的該變化量閾值，則控制電機輸出使負載瞬時懸停的轉(zhuǎn)矩，然后再次獲取當(dāng)前電機轉(zhuǎn)軸的變化量，否則制動結(jié)束；
[0018]當(dāng)達到預(yù)設(shè)的次數(shù)后，若變化量大于預(yù)先設(shè)置的該變化量閾值，則控制電機輸出使負載懸停的轉(zhuǎn)矩，否則制動結(jié)束；
[0019]所述當(dāng)前電機轉(zhuǎn)軸的變化量為前一次使負載瞬時懸停的位置為零點，計算當(dāng)前位置與零點位置的距離作為所述當(dāng)前電機轉(zhuǎn)軸的變化量。
[0020]所述變化量為電機主軸或其從動軸的角變化量。
[0021]所述角變化量為角位移變化量或角速度變化量。
[0022]執(zhí)行2-3次上述判斷。
[0023]所述處理單元控制電機輸出使負載懸停的轉(zhuǎn)矩的過程，包括:所述處理單元根據(jù)電機轉(zhuǎn)軸在制動前的運動方向，控制電機反轉(zhuǎn)以輸出相反方向的轉(zhuǎn)矩，使負載懸停。
[0024]所述獲取電機轉(zhuǎn)軸在制動開始后的變化量的過程，包括:
[0025]以發(fā)出制動器閉合命令后檢測到的電機轉(zhuǎn)軸的位置為零點，計算當(dāng)前位置與零點位置的距離作為所述制動開始后的變化量。
[0026]制動單兀，接收制動命令后執(zhí)訂制動，
[0027]檢測單元，獲取電機轉(zhuǎn)軸在制動開始后的變化量；
[0028]控制單元，包括:
[0029]循環(huán)子單元:執(zhí)行一次或多次如下判斷:若變化量大于預(yù)先設(shè)置的該變化量閾值，則控制電機輸出使負載瞬時懸停的轉(zhuǎn)矩，然后再次獲取電機轉(zhuǎn)軸的變化量，否則制動結(jié)束；
[0030]懸停輸出子單元:當(dāng)達到預(yù)設(shè)的次數(shù)后，若變化量大于預(yù)先設(shè)置的該變化量閾值，處理單元控制電機輸出使負載懸停的轉(zhuǎn)矩，否則制動結(jié)束；
[0031]制動結(jié)束子單元:當(dāng)制動時間大于預(yù)設(shè)時間閾值后，所述變化量小于該變化量閾值時，制動結(jié)束。
[0032]所述控制單元為變頻器或伺服驅(qū)動器，所述獲取單元為編碼器。
[0033]所述編碼器與電機主軸或其從動軸關(guān)聯(lián)設(shè)置，以檢測電機主軸或其從動軸的角位移或角速度。
[0034]所述循環(huán)子單元中，執(zhí)行兩次上述判斷過程。
[0035]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:
[0036](I)本發(fā)明的起重機械制動方法，通過執(zhí)行一次或多次如下判斷:若變化量大于預(yù)先設(shè)置的該變化量閾值，則控制電機輸出使負載瞬時懸停的轉(zhuǎn)矩，然后再次獲取當(dāng)前電機轉(zhuǎn)軸的變化量，否則制動結(jié)束；當(dāng)一次變化量超過變化量閾值時，認為可能是由于機械配合或電氣故障引起的制動器失效，因此輸出瞬時轉(zhuǎn)矩使負載瞬時懸停，后再次獲取電機轉(zhuǎn)軸的變化量，當(dāng)再次超過變化量閾值時，則認為是制動器失效造成的，因此能夠排除制動信號與制動動作不同步進而造成誤判斷的問題，從而提供了一種判定精準的制動方法。
[0037](2)本發(fā)明的起重機械制動方法，制動器在執(zhí)行一次或多次判斷后被判定為制動器失效，本發(fā)明的制動方法會控制電機輸出使負載懸停的瞬時轉(zhuǎn)矩或保持懸停的持續(xù)轉(zhuǎn)矩，因此能夠保證在制動器失效的時候起重機械不會發(fā)生溜鉤事故，同時工作人員可以在懸停時選擇控制電機將負載放至到地面，或懸停住負載對制動器進行排查，不僅保證了安全性，同時方便工作人員的進一步檢修。
[0038](3)本發(fā)明的起重機械制動方法，其在判定失效與否、失效后自動控制負載懸停以及信號自動反饋處理的過程中均無需人工干涉，若制動器失效，無需人工操作即可保證起重機構(gòu)的安全性，使其更具有實用性，相比于現(xiàn)有技術(shù)中依靠工作人員工作經(jīng)驗的判定方式，也降低了對工作人員的要求。
[0039](4)本發(fā)明的起重機械制動裝置，變頻器或伺服驅(qū)動器作為起重機械的常用控制裝置，選其作為控制單元不會增加額外成本，并且能夠節(jié)省容置空間和成本的優(yōu)點。
[0040](5)本發(fā)明的起重機械制動裝置，其在電機停轉(zhuǎn)的情況下，控制單元自動判定為進入制動狀態(tài)，因此實現(xiàn)了在任何情況下，對起重機構(gòu)制動狀態(tài)進行實時的監(jiān)控與保護，進一步增添了本方法的安全性和實用性。
[0041](6)本發(fā)明的起重機械制動裝置，使用編碼器檢測電機主軸在制動開始后的累積角位移量并設(shè)定判定閾值，使判定方法簡單、直觀，相比于常見的測算制動直線距離的方法具有精準度更高、誤差小的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0042]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中，
[0043]圖1是本發(fā)明實施例1中起重機械制動方法的原理示意圖；
[0044]圖2是本發(fā)明實施例2中起重機械制動裝置的原理示意圖。
[0045]附圖標(biāo)記說明:
[0046]1-控制單元；2_檢測單元；3_制動單元；4-電機；11-循環(huán)子單元；12-制動結(jié)束子單元；13-懸停輸出子單元。
【具體實施方式】
[0047]以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的起重機械制動方法進行詳細說明。
[0048]實施例1:
[0049]如圖1所示，起重機械制動方法，用于檢測并防止起重機械發(fā)生溜鉤，一種起重機械制動方法，包括如下步驟:
[0050]獲取電機轉(zhuǎn)軸在制動開始后的變化量，制動開始后的變化量是指在制動器呈抱閘狀態(tài)作用在電機轉(zhuǎn)軸上以后，電機轉(zhuǎn)軸的變化量，如下述的變化量包括:角位移變化量或者角速度變化量，若在一定時間積累的過程中，角位移或角速度的值大于根據(jù)實際起重機械自身負載情況設(shè)定的閾值，說明制動器在這個過程中并沒有起到良好的制動效果。
[0051]執(zhí)行一次或多次如下判斷:若變化量大于預(yù)先設(shè)置的該變化量閾值，則控制電機輸出使負載瞬時懸停的轉(zhuǎn)矩，然后再次獲取當(dāng)前電機轉(zhuǎn)軸的變化量，否則制動結(jié)束。執(zhí)行一次判斷是在第一次的判斷過程中，電機轉(zhuǎn)軸的變化量并沒有超過閾值，因此能夠判定此時制動器有效，因此判斷過程到此為止。而執(zhí)行多次判斷是在第一次判斷中制動器被判定為失效，而對應(yīng)的，電機轉(zhuǎn)軸會輸出使負載瞬時懸停的轉(zhuǎn)矩，所述轉(zhuǎn)矩是下述控制單元根據(jù)負載重量自動輸出的瞬時轉(zhuǎn)矩，當(dāng)負載瞬時懸停后的下一個時間，負載會在重力的作用下繼續(xù)運動，因此可以通過再次采集電機轉(zhuǎn)軸的變化量，來判定此次判斷過程中制動器是否失效。這樣就能夠避免由于電氣故障或機械配合問題造成的制動信號和制動動作不同步問題，以排除誤判斷。
[0052]需要理解的是，判定次數(shù)可以是人工設(shè)定的，并不僅限于上述的兩次，在每次的判斷過程中電機都會輸出瞬時讓負載懸停的轉(zhuǎn)矩，在最后一次判定后輸出讓負載保持懸停的轉(zhuǎn)矩，應(yīng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，而當(dāng)達到預(yù)設(shè)的次數(shù)后，若變化量大于預(yù)先設(shè)置的該變化量閾值，則控制電機輸出使負載懸停的轉(zhuǎn)矩，否則制動結(jié)束。
[0053]在每次獲得變化量時，會預(yù)先設(shè)置一個時間閾值，當(dāng)達到該時間閾值后，當(dāng)前的位置和零點位