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CN107055329A - 一种塔机起升安全控制方法及系统 - Google Patents

一种塔机起升安全控制方法及系统 Download PDF

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CN107055329A
CN107055329A CN201710279891.2A CN201710279891A CN107055329A CN 107055329 A CN107055329 A CN 107055329A CN 201710279891 A CN201710279891 A CN 201710279891A CN 107055329 A CN107055329 A CN 107055329A
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CN
China
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speed
hoisting
brake
motor
zero
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Pending
Application number
CN201710279891.2A
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English (en)
Inventor
王建军
米成宏
衣磊
游维
刘文芳
周晨光
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Xuzhou Construction Machinery Group Co Ltd XCMG
Original Assignee
Xuzhou Construction Machinery Group Co Ltd XCMG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/22—Control systems or devices for electric drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
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Abstract

本发明公开一种塔机起升安全控制方法及系统，塔机起升安全控制方法采用速度检测装置对起升电机速度进行实时检测，控制装置根据速度检测装置实时检测的电机速度控制电机转矩和速度，实现在电机绝对零速和制动器不抱闸的情况下控制电机输出负载转矩将吊重悬停在空中，即非制动零速悬停；当执行抱闸控制时，控制装置在检测到电机速度为绝对零速的情况下，才执行抱闸动作，即零速抱闸。本发明提出了零速抱闸和零速非制动悬停控制技术，减速了抱闸次数，从而减少了制动片磨损，提高了塔机起升控制安全性。

Description

一种塔机起升安全控制方法及系统
技术领域
本发明涉及一种塔机起升安全控制方法及系统，属于塔机技术领域。
背景技术
现有塔机变频起升控制系统的起升制动器控制逻辑普遍采用停止时立即抱闸的控制方式，具体是通过设置抱闸频率阀值、抱闸电流阀值、抱闸电压阀值等停止抱闸门限条件，当控制装置接收到停止信号时，控制装置控制电机进行减速制动过程。待控制装置检测到所述的频率、电流、电压达到抱闸门限阀值条件时，控制制动器执行抱闸动作，从而实现抱闸时防溜钩操作。由于它是通过根据停止信号及所述频率、电流、电压控制起升制动器抱闸动作，在实际使用过程中存在如下问题：
1、设定抱闸频率阀值，在电机速度达到此抱闸频率阀值时执行抱闸动作，此时电机速度不为绝对零速，在抱闸过程中会引起制动片磨损；
2、设定抱闸频率阀值、抱闸电流阀值、抱闸电压阀值三个停止抱闸条件，当达到此条件时，立即执行抱闸动作，虽然能有效防止溜钩，也不能有效避免制动片磨损。
然而，制动片磨损易引起起升吊钩溜钩，造成安全事故，安全系数低。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种塔机起升安全控制方法及系统，提出零速抱闸和零速非制动悬停控制技术，减速抱闸次数，从而减少制动片磨损，提高塔机起升控制安全性。
为了实现上述目的，本发明采用的一种塔机起升安全控制方法，采用速度检测装置对起升电机速度进行实时检测，控制装置根据速度检测装置实时检测的电机速度控制电机转矩和速度，实现在电机绝对零速和制动器不抱闸的情况下控制电机输出负载转矩将吊重悬停在空中，即非制动零速悬停；当执行抱闸控制时，控制装置在检测到电机速度为绝对零速的情况下，才执行抱闸动作，即零速抱闸。其中，非制动零速悬停的时间t可根据用户需求设定，当用户设定非制动零速悬停时间t后，控制系统将会在非制动零速悬停时间t后执行抱闸动作。
一种塔机起升安全控制系统，包括起升操控装置、控制装置、变频驱动控制器、速度检测装置、起升电机、起升减速机、起升制动器、起升卷筒、起升钢丝绳、起升绳系滑轮系统以及起升吊钩，起升操控装置用于给定起升控制信号；控制装置是控制系统的核心，用于接收起升控制信号、并发出起升运行控制命令；变频驱动控制器用于执行控制命令，控制电机的运行；速度检测装置用于检测电机的运行速度；起升电机提供负载运行动力，驱动负载运行；起升减速机是动力传达机构，根据相应的减速比将电机的输出速度和转矩传动给负载；起升卷筒用于收放卷钢丝绳；起升钢丝绳用于将起升卷筒和起升吊钩连接起来，起到牵引吊钩上下运动的作用；起升绳系滑轮系统用于缠绕支撑钢丝绳，起到改变力的方向和大小的作用；起升吊钩用于悬挂载荷的作用；控制装置根据速度检测装置实时检测的电机速度控制电机转矩和速度，实现在电机绝对零速和制动器不抱闸的情况下控制电机输出负载转矩将吊重悬停在空中，即非制动零速悬停；当执行抱闸控制时，控制装置在检测到电机速度为绝对零速的情况下，才执行抱闸动作，即零速抱闸。
优选地，所述速度检测装置为起升编码器。
优选地，非制动零速悬停的时间t根据用户需求设定，当用户设定非制动零速悬停时间t后，控制系统将会在非制动零速悬停时间t后执行抱闸动作。
与现有技术相比，本发明采用速度检测装置对起升电机速度进行实时检测，控制装置根据速度检测装置实时检测的电机速度控制电机转矩和速度，实现在电机绝对零速和制动器不抱闸的情况下控制电机输出负载转矩将吊重悬停在空中，即非制动零速悬停。当执行抱闸控制时，控制装置在检测到电机速度为绝对零速的情况下，才执行抱闸动作，即零速抱闸。通过非制动零速悬停和零速抱闸控制技术实现对塔机起升的安全控制，从而达到减少制动片磨损和防溜钩的效果。因此具有以下几个优点：
1、采用速度检测装置对电机速度进行实时检测，控制装置根据速度检测装置实时检测的电机速度控制电机转矩和速度，准确度高；
2、实现非制动零速悬停，减速了抱闸次数，从而减少了制动片磨损；
3、实现零速抱闸，避免在电机以一定速度旋转情况下进行抱闸动作引起的制动片磨损现象，减少制动片磨损，提高制动片寿命；
4、提出为适应用户更广泛的需求，非制动零速悬停的时间t可以根据用户需求设定。当用户设定非制动零速悬停时间t后，控制系统将会在非制动零速悬停时间t后执行抱闸动作。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明。
一种塔机起升安全控制方法，该方法采用速度检测装置对起升电机速度进行实时检测，控制装置根据速度检测装置实时检测的电机速度控制电机转矩和速度，实现在电机绝对零速和制动器不抱闸的情况下控制电机输出负载转矩将吊重悬停在空中，即非制动零速悬停；当执行抱闸控制时，控制装置在检测到电机速度为绝对零速的情况下，才执行抱闸动作，即零速抱闸。其中，非制动零速悬停的时间t可根据用户需求设定，当用户设定非制动零速悬停时间t后，控制系统将会在非制动零速悬停时间t后执行抱闸动作。通过非制动零速悬停和零速抱闸控制技术实现对塔机起升的安全控制，从而达到减少制动片磨损和防溜钩的效果，提高了安全性。
一种塔机起升安全控制系统，包括起升操控装置、控制装置、变频驱动控制器、速度检测装置、起升电机、起升减速机、起升制动器、起升卷筒、起升钢丝绳、起升绳系滑轮系统以及起升吊钩，起升操控装置用于给定起升控制信号；控制装置是控制系统的核心，用于接收起升控制信号、并发出起升运行控制命令；变频驱动控制器用于执行控制命令，控制电机的运行；速度检测装置用于检测电机的运行速度；起升电机提供负载运行动力，驱动负载运行；起升减速机是动力传达机构，根据相应的减速比将电机的输出速度和转矩传动给负载；起升卷筒用于收放卷钢丝绳；起升钢丝绳用于将起升卷筒和起升吊钩连接起来，起到牵引吊钩上下运动的作用；起升绳系滑轮系统用于缠绕支撑钢丝绳，起到改变力的方向和大小的作用；起升吊钩用于悬挂载荷的作用；控制装置根据速度检测装置实时检测的电机速度控制电机转矩和速度，实现在电机绝对零速和制动器不抱闸的情况下控制电机输出负载转矩将吊重悬停在空中，即非制动零速悬停；当执行抱闸控制时，控制装置在检测到电机速度为绝对零速的情况下，才执行抱闸动作，即零速抱闸。
优选地，所述速度检测装置为起升编码器。
优选地，非制动零速悬停的时间t根据用户需求设定，当用户设定非制动零速悬停时间t后，控制系统将会在非制动零速悬停时间t后执行抱闸动作。
当起升操控装置给定起升停止运行信号时，控制装置根据接收到的停止运行信号控制电机执行减速停止运行过程。在执行减速停止过程中，控制装置根据检测装置实时检测的电机速度控制电机的转矩和速度。当接收到实时检测速度为零时，控制装置控制电机输出负载转矩将吊重负载悬停在控制，并不执行制动器抱闸动作，即非制动零速悬停。这里，为适应用户更广泛的需求，非制动零速悬停的时间t可以根据用户需求设定。当用户设定非制动零速悬停时间t后，控制系统将会在非制动零速悬停时间t后执行抱闸动作。当执行抱闸控制时，控制装置在检测到电机速度为绝对零速的情况下，才执行抱闸动作，即零速抱闸。通过非制动零速悬停和零速抱闸控制技术实现对塔机起升的安全控制，从而达到减少制动片磨损和防溜钩的效果，提高了安全性。

Claims (5)

1.一种塔机起升安全控制方法，其特征在于，塔机起升安全控制方法采用速度检测装置对起升电机速度进行实时检测，控制装置根据速度检测装置实时检测的电机速度控制电机转矩和速度，实现在电机绝对零速和制动器不抱闸的情况下控制电机输出负载转矩将吊重悬停在空中，即非制动零速悬停；当执行抱闸控制时，控制装置在检测到电机速度为绝对零速的情况下，才执行抱闸动作，即零速抱闸。
2.根据权利要求1所述的一种塔机起升安全控制方法，其特征在于，非制动零速悬停的时间t根据用户需求设定，当用户设定非制动零速悬停时间t后，控制系统将会在非制动零速悬停时间t后执行抱闸动作。
3.一种塔机起升安全控制系统，其特征在于，包括起升操控装置、控制装置、变频驱动控制器、速度检测装置、起升电机、起升减速机、起升制动器、起升卷筒、起升钢丝绳、起升绳系滑轮系统以及起升吊钩，起升操控装置用于给定起升控制信号；控制装置是控制系统的核心，用于接收起升控制信号、并发出起升运行控制命令；变频驱动控制器用于执行控制命令，控制电机的运行；速度检测装置用于检测电机的运行速度；起升电机提供负载运行动力，驱动负载运行；起升减速机是动力传达机构，根据相应的减速比将电机的输出速度和转矩传动给负载；起升卷筒用于收放卷钢丝绳；起升钢丝绳用于将起升卷筒和起升吊钩连接起来，起到牵引吊钩上下运动的作用；起升绳系滑轮系统用于缠绕支撑钢丝绳，起到改变力的方向和大小的作用；起升吊钩用于悬挂载荷的作用；控制装置根据速度检测装置实时检测的电机速度控制电机转矩和速度，实现在电机绝对零速和制动器不抱闸的情况下控制电机输出负载转矩将吊重悬停在空中，即非制动零速悬停；当执行抱闸控制时，控制装置在检测到电机速度为绝对零速的情况下，才执行抱闸动作，即零速抱闸。
4.根据权利要求3所述的一种塔机起升安全控制系统，其特征在于，所述速度检测装置为起升编码器。
5.根据权利要求3或4所述的一种塔机起升安全控制系统，其特征在于，非制动零速悬停的时间t根据用户需求设定，当用户设定非制动零速悬停时间t后，控制系统将会在非制动零速悬停时间t后执行抱闸动作。
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