CN103939507B - 一种对制动器的制动能力进行检测的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对制动器的制动能力进行检测的方法和设备，内容包括：通过检测制动器的状态信息；根据所述状态信息，确定所述制动器的制动能力；并在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动保护策略，这样，通过对制动器状态信息的检测，及时发现制动器制动能力小于设定的理论制动能力的情况，并针对这一情况启动起保护措施，防止因为制动器的突然失灵或者制动能力不足导致发生安全事故，避免制动能力的降低使得制动器抱不住闸，进而发生工程领域的“溜钩现象”，严重影响施工安全，使得施工安全系数降低的问题，提高施工的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械控制技术领域，尤其涉及一种对制动器的制动能力进行检测的方法和设备。
背景技术
在目前的吊重设备（例如：塔式起重机）中，吊重机构的制动器具备制动能力，当制动器的制动能力达到设定的制动要求时，此时吊重机构将在一种安全的状态下工作。
但是，随着吊重设备工作时间的增长或者其他原因（例如：制动器调试不到位，或者制动片磨损太厉害）的影响，在吊重机构工作的过程中，存在制动能力下降的情况，这样制动能力的降低使得制动器抱不住闸，进而发生工程领域的“溜钩现象”，严重影响施工安全，使得施工安全系数降低。
发明内容
本发明实施例提供了一种对制动器的制动能力进行检测的方法和设备，用于解决目前无法确定制动器的制动能力，避免制动能力的降低使得制动器抱不住闸，进而发生工程领域的“溜钩现象”，严重影响施工安全，使得施工安全系数降低的问题。
一种对制动器的制动能力进行检测的方法，包括：
检测制动器的状态信息；
根据所述状态信息，确定所述制动器的制动能力；并
在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动保护策略。
所述制动器的状态信息包含了静态特征信息；
检测制动器的状态信息，包括：
检测制动器的辅助设备的调试状态信息，所述制动器的辅助设备至少包含了弹簧制动器和液压制动器。
检测制动器的辅助设备的调试状态信息，包括：
通过包含用于检测力矩的传感器的检测电路检测弹簧制动器的弹簧力矩值；和/或，通过压力检测电路检测液压制动器的压力值。
根据所述状态信息，确定所述制动器的制动能力，包括：
判断所述弹簧力矩值是否达到设定的弹簧力矩值，和/或判断所述压力值是否达到设定的压力值；
在所述弹簧力矩值达到设定的弹簧力矩值，和/或所述压力值达到设定的压力值时，确定所述制动器的制动能力不小于设定的理论制动能力；
在所述弹簧力矩值未达到设定的弹簧力矩值，和所述压力值未达到设定的压力值时，确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力。
在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动保护策略，包括：
在所述弹簧力矩值未达到设定的弹簧力矩值，和所述压力值未达到设定的压力值时，判断塔式起重机是否处于工作状态；
当塔式起重机处于非工作状态时，通过保护电路禁止塔式起重机启动运行；
当塔式起重机处于工作状态时，发出告警信息，并限制塔式起重机运行，其中，所述限制塔式起重机运行至少包括禁止起升上升档位、限制下降高速档位。
所述制动器的状态信息包含了动态特征信息；
检测制动器的状态信息，包括：
检测所述制动器在制动过程中的状态信息，所述状态信息至少包含了吊重的重量信息、起升运行速度信息和制动时间信息/制动距离信息。
检测所述制动器在制动过程中的状态信息，包括：
通过重量传感器确定吊重的重量信息；
通过起升速度检测电路确定起升运行速度信息；
通过制动时间检测电路确定制动时间信息，或通过制动距离检测电路确定制动距离信息。
根据所述状态信息，确定所述制动器的制动能力，包括：
利用所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息，计算满足所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息的理论制动时间信息/理论制动距离信息；
将计算得到的理论制动时间信息与确定的制动时间信息进行比较，或将计算得到的理论制动距离信息与确定的制动距离信息进行比较；
当确定的制动时间信息不大于计算得到的理论制动时间信息时，和/或，当确定的制动距离信息不大于计算得到的理论制动距离信息时，确定所述制动器的制动能力不小于设定的理论制动能力；
当确定的制动时间信息大于计算得到的理论制动时间信息时，和，当确定的制动距离信息大于计算得到的理论制动距离信息时，确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力。
利用所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息，计算满足所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息的理论制动时间信息/理论制动距离信息，包括：
通过以下方式计算得到理论制动时间信息和理论制动距离信息：
T=Δt+(n0(Jm+Jr)+ML·Δt)π/(30(0.75MK-ML))；
S=DΔt(n0π+15ML·Δt/(Jm+Jr))/αi+(n0π+30ML·Δt/(Jm+Jr))2D/(60αi(0.75Mk-ML))；
其中，n0为接到抱闸信号后电机断电瞬间的转速，单位是r/min；Δt为制动器滞后时间，单位是s；Jm为电机惯量，单位是kg·m2；Jr为联轴器及减速机转化至电机轴的惯量，单位是kg·m2；D为起升卷筒直径，单位是m；i为减速机速比；α为钢丝绳倍率；Mk为制动器额定制动力矩，单位是N·m；ML为载荷对电机轴的扭矩，ML=G·η·D/2αi，单位是N·m；G为吊重的重力，单位是N；η为综合机械效率。
在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动保护策略，包括：
在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动器的失效保护电路，其中，所述失效保护电路包含了报警电路和保护电路；
所述报警电路包含了蜂鸣器、电笛和警示灯，用于在确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，发出报警信号；
所述保护电路用于对制动器的运行状态进行限制，包含了禁止起升上升档位、限制下降高速档位。
一种对制动器的制动能力进行检测的设备，包括：
检测模块，用于检测制动器的状态信息；
确定模块，用于根据所述状态信息，确定所述制动器的制动能力；
制动控制模块，用于在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动保护策略。
所述制动器的状态信息包含了静态特征信息；
所述检测模块，具体用于检测制动器的辅助设备的调试状态信息，所述制动器的辅助设备至少包含了弹簧制动器和液压制动器。
所述检测模块，具体用于通过包含用于检测力矩的传感器的检测电路检测弹簧制动器的弹簧力矩值；和/或，通过压力检测电路检测液压制动器的压力值。
所述确定模块，具体用于判断所述弹簧力矩值是否达到设定的弹簧力矩值，和/或判断所述压力值是否达到设定的压力值；
在所述弹簧力矩值达到设定的弹簧力矩值，和/或所述压力值达到设定的压力值时，确定所述制动器的制动能力不小于设定的理论制动能力；
在所述弹簧力矩值未达到设定的弹簧力矩值，和所述压力值未达到设定的压力值时，确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力。
所述制动控制模块，具体用于在所述弹簧力矩值未达到设定的弹簧力矩值，和所述压力值未达到设定的压力值时，判断塔式起重机是否处于工作状态；
当塔式起重机处于非工作状态时，通过保护电路禁止塔式起重机启动运行；
当塔式起重机处于工作状态时，发出告警信息，并限制塔式起重机运行，其中，所述限制塔式起重机运行至少包括禁止起升上升档位、限制下降高速档位。
所述制动器的状态信息还包含了动态特征信息；
所述检测模块，具体用于检测所述制动器在制动过程中的状态信息，所述状态信息至少包含了吊重的重量信息、起升运行速度信息和制动时间信息/制动距离信息。
所述检测模块，具体用于通过重量传感器确定吊重的重量信息；
通过起升速度检测电路确定起升运行速度信息；
通过制动时间检测电路确定制动时间信息，或通过制动距离检测电路确定制动距离信息。
所述确定模块，具体用于利用所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息，计算满足所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息的理论制动时间信息/理论制动距离信息；
将计算得到的理论制动时间信息与确定的制动时间信息进行比较，或将计算得到的理论制动距离信息与确定的制动距离信息进行比较；
当确定的制动时间信息不大于计算得到的理论制动时间信息时，和/或，当确定的制动距离信息不大于计算得到的理论制动距离信息时，确定所述制动器的制动能力不小于设定的理论制动能力；
当确定的制动时间信息大于计算得到的理论制动时间信息时，和，当确定的制动距离信息大于计算得到的理论制动距离信息时，确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力。
所述确定模块，具体用于通过以下方式计算得到理论制动时间信息和理论制动距离信息：
T=Δt+(n0(Jm+Jr)+ML·Δt)π/(30(0.75MK-ML))；
S=DΔt(n0π+15ML·Δt/(Jm+Jr))/αi+(n0π+30ML·Δt/(Jm+Jr))2D/(60αi(0.75Mk-ML))；
其中，n0为接到抱闸信号后电机断电瞬间的转速，单位是r/min；Δt为制动器滞后时间，单位是s；Jm为电机惯量，单位是kg·m2；Jr为联轴器及减速机转化至电机轴的惯量，单位是kg·m2；D为起升卷筒直径，单位是m；i为减速机速比；α为钢丝绳倍率；Mk为制动器额定制动力矩，单位是N·m；ML为载荷对电机轴的扭矩，ML=G·η·D/2αi，单位是N·m；G为吊重的重力，单位是N；η为综合机械效率。
所述制动控制模块，具体用于在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动器的失效保护电路，其中，所述失效保护电路包含了报警电路和保护电路；
所述报警电路包含了蜂鸣器、电笛和警示灯，用于在确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，发出报警信号；
所述保护电路用于对制动器的运行状态进行限制，包含了禁止起升上升档位、限制下降高速档位。
一种塔式起重机，包含了上述的设备。
本发明有益效果如下：
本发明实施例通过检测制动器的状态信息；根据所述状态信息，确定所述制动器的制动能力；并在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动保护策略，这样，通过对制动器状态信息的检测，及时发现制动器制动能力小于设定的理论制动能力的情况，并针对这一情况启动保护措施，防止因为制动器的突然失灵或者制动能力不足导致发生安全事故，避免制动能力的降低使得制动器抱不住闸，进而发生工程领域的“溜钩现象”，严重影响施工安全，使得施工安全系数降低的问题，提高施工的安全性能。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种对制动器的制动能力进行检测的方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二的一种对制动器的制动能力进行检测的设备的结构示意图；
图3为本发明实施例三提供的一种塔式起重机的结构示意图。
具体实施方式
为了实现本发明的目的，本发明实施例提供了一种对制动器的制动能力进行检测的方法和设备，通过检测制动器的状态信息；根据所述状态信息，确定所述制动器的制动能力；并在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动保护策略，这样，通过对制动器状态信息的检测，及时发现制动器制动能力小于设定的理论制动能力的情况，并针对这一情况启动保护措施，防止因为制动器的突然失灵或者制动能力不足导致发生安全事故，避免制动能力的降低使得制动器抱不住闸，进而发生工程领域的“溜钩现象”，严重影响施工安全，使得施工安全系数降低的问题，提高施工的安全性能。
下面结合说明书附图对本发明的各个实施例进行详细描述。
实施例一：
如图1所示，为本发明实施例一提供的一种对制动器的制动能力进行检测的方法的流程示意图。所述方法可以如下所示。
步骤101：检测制动器的状态信息。
其中，所述制动器的状态信息包含了制动器的静态特征信息和制动器的动态特征信息。
在步骤101中，由于在起重机中制动器安全检测系统包含了两个部分：一部分是制动器检测电路，负责检测制动器的状态信息；另一部是制动器失效保护电路，负责在制动器的制动能力不足时，发出报警以达到保护起重机工作的安全性。
制动器检测电路负责两方面的检测：一方面，检测制动器调试状态，即制动器的静态特征信息；另一方面，检测制动器在制动过程中的状态信息，即制动器的动态特征信息。
当制动器的状态信息为制动器的静态特征信息时，检测制动器的辅助设备的调试状态信息。
其中，所述制动器的辅助设备至少包含了弹簧制动器和液压制动器。
例如：通过包含用于检测力矩的传感器的检测电路检测弹簧制动器的弹簧力矩值。
和/或，通过压力检测电路检测液压制动器的压力值。
其中，用于检测力矩的传感器至少包含了压力传感器、拉力传感器和行程传感器中的一种或者多种。
当制动器的状态信息为制动器的动态特征信息时，检测所述制动器在制动过程中的状态信息。
所述状态信息至少包含了吊重的重量信息、起升运行速度信息和制动时间信息/制动距离信息。
例如：通过重量传感器确定吊重的重量信息；
通过起升速度检测电路确定起升运行速度信息；
通过制动时间检测电路确定制动时间信息，或通过制动距离检测电路确定制动距离信息。
步骤102：根据所述状态信息，确定所述制动器的制动能力。
在步骤102中，当检测到的制动器的状态信息为制动器的静态特征信息时，判断所述弹簧力矩值是否达到设定的弹簧力矩值，和/或判断所述压力值是否达到设定的压力值。
当检测到的制动器的状态信息为制动器的动态特征信息时，利用所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息，计算满足所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息的理论制动时间信息/理论制动距离信息。
具体地，利用所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息，计算满足所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息的理论制动时间信息/理论制动距离信息，包括：
通过以下方式计算得到理论制动时间信息和理论制动距离信息：
T=Δt+(n0(Jm+Jr)+ML·Δt)π/(30(0.75MK-ML))；
S=DΔt(n0π+15ML·Δt/(Jm+Jr))/αi+(n0π+30ML·Δt/(Jm+Jr))2D/(60αi(0.75Mk-ML))；
其中，n0为接到抱闸信号后电机断电瞬间的转速，单位是r/min；Δt为制动器滞后时间，单位是s；Jm为电机惯量，单位是kg·m2；Jr为联轴器及减速机转化至电机轴的惯量，单位是kg·m2；D为起升卷筒直径，单位是m；i为减速机速比；α为钢丝绳倍率；Mk为制动器额定制动力矩，单位是N·m；ML为载荷对电机轴的扭矩，ML=G·η·D/2αi，单位是N·m；G为吊重的重力，单位是N；η为综合机械效率。
步骤103：判断所述制动器的制动能力是否小于设定的理论制动能力，若是，则执行步骤104；若否，则结束处理。
在步骤103中，当检测到的制动器的状态信息为制动器的静态特征信息时，判断所述弹簧力矩值是否达到设定的弹簧力矩值，和/或判断所述压力值是否达到设定的压力值，在所述弹簧力矩值达到设定的弹簧力矩值，和/或所述压力值达到设定的压力值时，确定所述制动器的制动能力不小于设定的理论制动能力。
在所述弹簧力矩值未达到设定的弹簧力矩值，和所述压力值未达到设定的压力值时，确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力。
当检测到的制动器的状态信息为制动器的动态特征信息时，将计算得到的理论制动时间信息与确定的制动时间信息进行比较，或将计算得到的理论制动距离信息与确定的制动距离信息进行比较。
当确定的制动时间信息不大于计算得到的理论制动时间信息时，和/或，当确定的制动距离信息不大于计算得到的理论制动距离信息时，确定所述制动器的制动能力不小于设定的理论制动能力。
当确定的制动时间信息大于计算得到的理论制动时间信息时，和，当确定的制动距离信息大于计算得到的理论制动距离信息时，确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力。
步骤104：在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动保护策略。
在步骤104中，当检测到的制动器的状态信息为制动器的静态特征信息时，在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动保护策略，包括：
在所述弹簧力矩值未达到设定的弹簧力矩值，和所述压力值未达到设定的压力值时，判断塔式起重机是否处于工作状态；
当塔式起重机处于非工作状态时，通过保护电路禁止塔式起重机启动运行；
当塔式起重机处于工作状态时，发出告警信息，并限制塔式起重机运行，其中，所述限制塔式起重机运行至少包括禁止起升上升档位、限制下降高速档位。
当检测到的制动器的状态信息为制动器的动态特征信息时，在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动器的失效保护电路，其中，所述失效保护电路包含了报警电路和保护电路；
所述报警电路包含了蜂鸣器、电笛和警示灯，用于在确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，发出报警信号；
所述保护电路用于对制动器的运行状态进行限制，包含了禁止起升上升档位、限制下降高速档位。
需要说明的是，检测制动器的状态信息可以只先包含了检测制动器的静态特征信息，并对检测到的静态特征信息执行步骤102～步骤103的判断，在判断结果是否时，再检测制动器的动态特征信息，也可以同时检测制动器的静态特征信息和动态特征信息，并对检测得到的静态特征信息和动态特征信息执行步骤102～步骤103的判断，这里不做限定。
通过本发明实施例一的方案，检测制动器的状态信息；根据所述状态信息，确定所述制动器的制动能力；并在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动保护策略，这样，通过对制动器状态信息的检测，及时发现制动器制动能力小于设定的理论制动能力的情况，并针对这一情况启动保护措施，防止因为制动器的突然失灵或者制动能力不足导致发生安全事故，避免制动能力的降低使得制动器抱不住闸，进而发生工程领域的“溜钩现象”，严重影响施工安全，使得施工安全系数降低的问题，提高施工的安全性能。
实施例二：
如图2所示，为本发明实施例二的一种对制动器的制动能力进行检测的设备的结构示意图，本发明实施例二是与本发明实施例一在同一发明构思下的发明，所述设备包括：检测模块11、确定模块12和制动控制模块13，其中：
检测模块11，用于检测制动器的状态信息；
确定模块12，用于根据所述状态信息，确定所述制动器的制动能力；
制动控制模块13，用于在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动保护策略。
在本发明的另一个实施例中，所述制动器的状态信息包含了静态特征信息；
所述检测模块11，具体用于检测制动器的辅助设备的调试状态信息，所述制动器的辅助设备至少包含了弹簧制动器和液压制动器。
所述检测模块11，具体用于通过包含了用于检测力矩的传感器的检测电路检测弹簧制动器的弹簧力矩值；和/或，通过压力检测电路检测液压制动器的压力值。
所述确定模块12，具体用于判断所述弹簧力矩值是否达到设定的弹簧力矩值，和/或判断所述压力值是否达到设定的压力值；
在所述弹簧力矩值达到设定的弹簧力矩值，和/或所述压力值达到设定的压力值时，确定所述制动器的制动能力不小于设定的理论制动能力；
在所述弹簧力矩值未达到设定的弹簧力矩值，和所述压力值未达到设定的压力值时，确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力。
所述制动控制模块13，具体用于在所述弹簧力矩值未达到设定的弹簧力矩值，和所述压力值未达到设定的压力值时，判断塔式起重机是否处于工作状态；
当塔式起重机处于非工作状态时，通过保护电路禁止塔式起重机启动运行；
当塔式起重机处于工作状态时，发出告警信息，并限制塔式起重机运行，其中，所述限制塔式起重机运行至少包括禁止起升上升档位、限制下降高速档位。
在本发明的另一个实施例中，所述制动器的状态信息还包含了动态特征信息；
所述检测模块11，具体用于检测所述制动器在制动过程中的状态信息，所述状态信息至少包含了吊重的重量信息、起升运行速度信息和制动时间信息/制动距离信息。
所述检测模块11，具体用于通过重量传感器确定吊重的重量信息；
通过起升速度检测电路确定起升运行速度信息；
通过制动时间检测电路确定制动时间信息，或通过制动距离检测电路确定制动距离信息。
所述确定模块12，具体用于利用所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息，计算满足所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息的理论制动时间信息/理论制动距离信息；
将计算得到的理论制动时间信息与确定的制动时间信息进行比较，或将计算得到的理论制动距离信息与确定的制动距离信息进行比较；
当确定的制动时间信息不大于计算得到的理论制动时间信息时，和/或，当确定的制动距离信息不大于计算得到的理论制动距离信息时，确定所述制动器的制动能力不小于设定的理论制动能力；
当确定的制动时间信息大于计算得到的理论制动时间信息时，和，当确定的制动距离信息大于计算得到的理论制动距离信息时，确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力。
所述确定模块12，具体用于通过以下方式计算得到理论制动时间信息和理论制动距离信息：
T=Δt+(n0(Jm+Jr)+ML·Δt)π/(30(0.75MK-ML))；
S=DΔt(n0π+15ML·Δt/(Jm+Jr))/αi+(n0π+30ML·Δt/(Jm+Jr))2D/(60αi(0.75Mk-ML))；
其中，n0为接到抱闸信号后电机断电瞬间的转速，单位是r/min；Δt为制动器滞后时间，单位是s；Jm为电机惯量，单位是kg·m2；Jr为联轴器及减速机转化至电机轴的惯量，单位是kg·m2；D为起升卷筒直径，单位是m；i为减速机速比；α为钢丝绳倍率；Mk为制动器额定制动力矩，单位是N·m；ML为载荷对电机轴的扭矩，ML=G·η·D/2αi，单位是N·m；G为吊重的重力，单位是N；η为综合机械效率。
所述制动控制模块13，具体用于在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动器的失效保护电路，其中，所述失效保护电路包含了报警电路和保护电路；
所述报警电路包含了蜂鸣器、电笛和警示灯，用于在确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，发出报警信号；
所述保护电路用于对制动器的运行状态进行限制，包含了禁止起升上升档位、限制下降高速档位。
需要说明的是，本发明实施例二所述的设备可以通过硬件的方式实现，也可以通过软件的方式实现，这里不做限定。
实施例三：
如图3所示，为本发明实施例三提供的一种塔式起重机的结构示意图，本发明实施例三是与本发明实施例一～本发明实施例二在同一发明构思下的发明，所述塔式起重机包括检测设备31和制动器32。
其中，所述检测设备31具备本发明实施例二所述的设备的功能，这里不做赘述。
在实际应用中，所述塔式起重机还包括制动检测电路33和制动器失效保护电路34。
其中，所述制动检测电路33包含制动器调试检测电路41、吊重重量检测电路42、起升速度检测电路43和制动时间/距离检测电路44。
所述制动器失效保护电路34包含了报警电路45和保护电路46。
本领域的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置（设备）、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置（设备）和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (21)
1.一种对制动器的制动能力进行检测的方法，其特征在于，包括：
检测制动器的状态信息；其中，所述制动器的状态信息包含了制动器的静态特征信息和制动器的动态特征信息；检测制动器的静态特征信息，包括：检测制动器的辅助设备的调试状态信息；检测制动器的动态特征信息，包括：检测所述制动器在制动过程中的状态信息；
根据所述状态信息，确定所述制动器的制动能力；并
在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动保护策略。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制动器的辅助设备至少包含了弹簧制动器和液压制动器。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，检测制动器的辅助设备的调试状态信息，包括：
通过包含用于检测力矩的传感器的检测电路检测弹簧制动器的弹簧力矩值；和/或，通过压力检测电路检测液压制动器的压力值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述状态信息，确定所述制动器的制动能力，包括：
判断所述弹簧力矩值是否达到设定的弹簧力矩值，和/或判断所述压力值是否达到设定的压力值；
在所述弹簧力矩值达到设定的弹簧力矩值，和/或所述压力值达到设定的压力值时，确定所述制动器的制动能力不小于设定的理论制动能力；
在所述弹簧力矩值未达到设定的弹簧力矩值，和所述压力值未达到设定的压力值时，确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动保护策略，包括：
在所述弹簧力矩值未达到设定的弹簧力矩值，和所述压力值未达到设定的压力值时，判断塔式起重机是否处于工作状态；
当塔式起重机处于非工作状态时，通过保护电路禁止塔式起重机启动运行；
当塔式起重机处于工作状态时，发出告警信息，并限制塔式起重机运行，其中，所述限制塔式起重机运行至少包括禁止起升上升档位、限制下降高速档位。
6.如权利要求1～5任一所述的方法，其特征在于，所述制动器在制动过程中的状态信息至少包含了吊重的重量信息、起升运行速度信息和制动时间信息/制动距离信息。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，检测所述制动器在制动过程中的状态信息，包括：
通过重量传感器确定吊重的重量信息；
通过起升速度检测电路确定起升运行速度信息；
通过制动时间检测电路确定制动时间信息，或通过制动距离检测电路确定制动距离信息。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述状态信息，确定所述制动器的制动能力，包括：
利用所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息，计算满足所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息的理论制动时间信息/理论制动距离信息；
将计算得到的理论制动时间信息与确定的制动时间信息进行比较，或将计算得到的理论制动距离信息与确定的制动距离信息进行比较；
当确定的制动时间信息不大于计算得到的理论制动时间信息时，和/或，当确定的制动距离信息不大于计算得到的理论制动距离信息时，确定所述制动器的制动能力不小于设定的理论制动能力；
当确定的制动时间信息大于计算得到的理论制动时间信息时，和，当确定的制动距离信息大于计算得到的理论制动距离信息时，确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，利用所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息，计算满足所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息的理论制动时间信息/理论制动距离信息，包括：
通过以下方式计算得到理论制动时间信息和理论制动距离信息：
T＝Δt+(n0(Jm+Jr)+ML·Δt)π/(30(0.75MK-ML))；
S＝DΔt(n0π+15ML·Δt/(Jm+Jr))/αi+(n0π+30ML·Δt/(Jm+Jr))2D/(60αi(0.75Mk-ML))；
其中，n0为接到抱闸信号后电机断电瞬间的转速，单位是r/min；Δt为制动器滞后时间，单位是s；Jm为电机惯量，单位是kg·m2；Jr为联轴器及减速机转化至电机轴的惯量，单位是kg·m2；D为起升卷筒直径，单位是m；i为减速机速比；α为钢丝绳倍率；Mk为制动器额定制动力矩，单位是N·m；ML为载荷对电机轴的扭矩，ML＝G·η·D/2αi，单位是N·m；G为吊重的重力，单位是N；η为综合机械效率。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动保护策略，包括：
在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动器的失效保护电路，其中，所述失效保护电路包含了报警电路和所述保护电路；
所述报警电路包含了蜂鸣器、电笛和警示灯，用于在确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，发出报警信号；
所述保护电路用于对制动器的运行状态进行限制，包含了禁止起升上升档位、限制下降高速档位。
11.一种对制动器的制动能力进行检测的设备，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测制动器的状态信息；其中，所述制动器的状态信息包含了制动器的静态特征信息和制动器的动态特征信息；所述制动器的静态特征信息包括制动器的辅助设备的调试状态信息；所述制动器的动态特征信息包括所述制动器在制动过程中的状态信息；
确定模块，用于根据所述状态信息，确定所述制动器的制动能力；
制动控制模块，用于在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动保护策略。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述制动器的辅助设备至少包含了弹簧制动器和液压制动器。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，
所述检测模块，具体用于通过包含用于检测力矩的传感器的检测电路检测弹簧制动器的弹簧力矩值；和/或，通过压力检测电路检测液压制动器的压力值。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，
所述确定模块，具体用于判断所述弹簧力矩值是否达到设定的弹簧力矩值，和/或判断所述压力值是否达到设定的压力值；
在所述弹簧力矩值达到设定的弹簧力矩值，和/或所述压力值达到设定的压力值时，确定所述制动器的制动能力不小于设定的理论制动能力；
在所述弹簧力矩值未达到设定的弹簧力矩值，和所述压力值未达到设定的压力值时，确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，
所述制动控制模块，具体用于在所述弹簧力矩值未达到设定的弹簧力矩值，和所述压力值未达到设定的压力值时，判断塔式起重机是否处于工作状态；
当塔式起重机处于非工作状态时，通过保护电路禁止塔式起重机启动运行；
当塔式起重机处于工作状态时，发出告警信息，并限制塔式起重机运行，其中，所述限制塔式起重机运行至少包括禁止起升上升档位、限制下降高速档位。
16.如权利要求11～15任一所述的设备，其特征在于，所述制动器在制动过程中的状态信息至少包含了吊重的重量信息、起升运行速度信息和制动时间信息/制动距离信息。
17.如权利要求16所述的设备，其特征在于，
所述检测模块，具体用于通过重量传感器确定吊重的重量信息；
通过起升速度检测电路确定起升运行速度信息；
通过制动时间检测电路确定制动时间信息，或通过制动距离检测电路确定制动距离信息。
18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，
所述确定模块，具体用于利用所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息，计算满足所述吊重的重量信息和所述起升运动速度信息的理论制动时间信息/理论制动距离信息；
将计算得到的理论制动时间信息与确定的制动时间信息进行比较，或将计算得到的理论制动距离信息与确定的制动距离信息进行比较；
当确定的制动时间信息不大于计算得到的理论制动时间信息时，和/或，当确定的制动距离信息不大于计算得到的理论制动距离信息时，确定所述制动器的制动能力不小于设定的理论制动能力；
当确定的制动时间信息大于计算得到的理论制动时间信息时，和，当确定的制动距离信息大于计算得到的理论制动距离信息时，确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，
所述确定模块，具体用于通过以下方式计算得到理论制动时间信息和理论制动距离信息：
T＝Δt+(n0(Jm+Jr)+ML·Δt)π/(30(0.75MK-ML))；
S＝DΔt(n0π+15ML·Δt/(Jm+Jr))/αi+(n0π+30ML·Δt/(Jm+Jr))2D/(60αi(0.75Mk-ML))；
其中，n0为接到抱闸信号后电机断电瞬间的转速，单位是r/min；Δt为制动器滞后时间，单位是s；Jm为电机惯量，单位是kg·m2；Jr为联轴器及减速机转化至电机轴的惯量，单位是kg·m2；D为起升卷筒直径，单位是m；i为减速机速比；α为钢丝绳倍率；Mk为制动器额定制动力矩，单位是N·m；ML为载荷对电机轴的扭矩，ML＝G·η·D/2αi，单位是N·m；G为吊重的重力，单位是N；η为综合机械效率。
20.如权利要求18或19所述的设备，其特征在于，
所述制动控制模块，具体用于在所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，启动制动器的失效保护电路，其中，所述失效保护电路包含了报警电路和所述保护电路；
所述报警电路包含了蜂鸣器、电笛和警示灯，用于在确定所述制动器的制动能力小于设定的理论制动能力时，发出报警信号；
所述保护电路用于对制动器的运行状态进行限制，包含了禁止起升上升档位、限制下降高速档位。
21.一种塔式起重机，其特征在于，包含了权利要求11～20任一所述的设备。
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