CN105366464B - 移动装置、曳引机、起重装置和它们所使用的轮寿命推测方法 - Google Patents

Abstract

将根据转速变化判断旋转物的磨损的技术，应用于作为通过轮的旋转使对象物移动的移动装置的、例如曳引机或起重机的轮磨损检测时，需要设置脉冲产生器。于是，本发明提供一种不需使用脉冲产生器就能够推测轮的寿命的装置和方法。一种移动装置，其通过轮的旋转使对象物移动，该移动装置包括：驱动轮的电动机；和控制电动机的控制装置，控制装置根据对电动机指示的运行速度和运行时间、对象物的载重来计算等效运行距离，推测轮的寿命。

Description

移动装置、曳引机、起重装置和它们所使用的轮寿命推测方法

技术领域

本发明涉及移动装置、曳引机、起重装置使用的轮的寿命推测方法。

背景技术

作为本技术领域的背景技术，有日本特开2011－195253号公报(专利文献1)。该专利文献1中记载了：“提供一种能够以简单结构正确测量绳轮槽磨损量的电梯的绳轮磨损量测定装置。”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-195253号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述专利文献1中，用脉冲产生器检测绳轮的转速，根据在基准位置间移动时的转速变化，计算绳轮有效直径，判断磨损。

但是，在将该方式应用于作为通过轮的旋转使对象物移动的移动装置的例如曳引机或起重装置的轮磨损检测的情况下，在为通常的起重装置的情况下，在沿地面和水平方向进行移动(横行)时，由于用脉冲产生器检测不到位置，因此需要重新设置脉冲产生器。

于是，本发明提供一种轮寿命推测装置，无需使用脉冲产生器就能够推测轮的寿命，而且考虑了横行时的载重，因此精度高。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，例如，采用专利权利要求书的范围中记载的结构。本申请包括多个解决上述课题的技术方案，举出其中的一个例子：一种移动装置，其通过轮的旋转使对象物移动，该移动装置包括：驱动轮的电动机；和控制电动机的控制装置，控制装置根据对电动机指示的运行速度和运行时间、对象物的载重来计算等效运行距离，推测轮的寿命。

发明效果

根据本发明，无需使用脉冲产生器就能够进行高精度的轮寿命推测。

附图说明

图1是表示逆变式起重装置的整体结构的立体图。

图2是表示逆变式起重装置的主要部分的结构的框图。

图3是表示运行距离导致的轮磨损的发展程度根据载重而变化的情况的曲线图。

图4是考虑到加速、减速时间的运行距离计算例。

图5是各载重类别的运行距离合计值保存方法和使用载重系数的等效运行距离的计算例。

具体实施方式

下面，利用附图说明实施例。

图1是表示设置本实施例的轮寿命推测装置的逆变式起重装置的整体结构的立体图，图2是表示逆变式起重装置的主要部分的结构的框图。

在图1中，逆变式起重装置包括起重机吊钩1、钢丝绳2、提升感应电动机3、提升用装置4、横行感应电动机5、横行用装置6、横行用梁7、行进感应电动机8、行进用装置9、行进用梁10、提升/横行逆变装置(称为主控制部)11、操作输入装置13、行进用逆变装置17。

另外，在图2中，提升/横行逆变装置11具有提升/横行逆变控制部12、提升用逆变器14、横行用逆变器15，另外，行进用逆变装置17由行进逆变控制部18和行进用逆变器19构成。

逆变式起重装置利用具有提升感应电动机3的提升用装置4收放钢丝绳2，由此在Z方向上(用Z方向、－Z方向的箭头表示)即上下方向上使安装于起重机吊钩1的货物移动。另外，在X方向上(用X方向、－X方向的箭头表示)，横行感应电动机5使处于横行用装置6的轮旋转，并沿着横行用梁7在X方向上移动。另外，在Y方向上(用Y方向、－Y方向的箭头表示)，行进感应电动机8使处于行进用装置9的轮旋转，并沿着行进用梁10在Y方向上移动。

提升感应电动机3和横行感应电动机5由收纳于提升/横行用逆变装置11中的图2的提升/横行逆变控制部12来控制。即，当操作者从操作输入装置13输入规定指示时，提升/横行逆变控制部12控制提升用逆变器14和横行用逆变器15，从提升用逆变器14和横行用逆变器15对提升感应电动机3和横行感应电动机5施加为了进行控制所需要的频率、电压、电流，同时将感应电动机用制动器16控制为开放。由此，在提升用装置4的情况下，使安装于起重机吊钩1上的货物在Z方向上移动而不会掉落。在横行用装置6的情况下，使提升用装置4沿着横行用梁7在X方向上移动。

同样地，安装于行进用装置9的行进感应电动机8，当操作者从操作输入装置13输入规定指示时，收纳于行进用逆变装置17中的图2的行进逆变控制部18控制行进用逆变器19，从行进用逆变器19对行进感应电动机8施加为了进行控制所需要的频率、电压、电流，同时将感应电动机用制动器16控制为开放，由此使提升用装置4沿着行进用梁10在Y方向上移动。

另外，将具有起重机吊钩1、钢丝绳2、提升感应电动机3、提升用装置4、横行感应电动机5、横行用装置6、提升/横行逆变装置11、操作输入装置13的具有提升、横行功能的部分称为曳引机(hoist，升降机)。由此，起重装置包括曳引机、具有行进用功能的行进感应电动机8、行进用装置9、行进用逆变装置17和横行用梁7、行进用梁10。

图3是表示轮的运行距离造成的轮磨损的发展程度根据载重而变化的情况的图。根据图3可知，随着运行距离延长，轮磨损增加，且随着载重加重，轮磨损也会发展。因此，如果知道运行距离和载重相对于额定载重的比例即载重率，即能够推测轮磨损，能够预测横行用装置6的轮和行进用装置9的轮的寿命。

根据提升/横行逆变控制部12、行进逆变控制部18向横行用逆变器15、行进用逆变器19输出的运行指示频率和提升/横行逆变控制部12、行进逆变控制部18所指示的运行时间，计算运行距离(X方向、Y方向)。运行时间例如也可以根据将感应电动机用制动器16开放的时间进行检测。

通常的逆变式起重装置的情况下，运行指示频率在60Hz时为额定速度，另外，存在基于来自输入装置13的指示开始动作直到达到额定速度的加速时间和停止来自输入装置13的指示时从额定速度直到停止的减速时间的设定。为了计算高精度的运行距离，必须考虑上述加速时间、减速时间。

例如，在横行用装置6、行进用装置9的额定速度为0.5m/s，加速时间为2秒，减速时间为2秒，运行指示持续6秒钟的情况下，如图4(A)所示，运行距离能够由速度×时间求出梯形面积而得到，为3m。另外，在未达到额定速度，例如为2秒的运行指示的情况下，如图4(B)所示，加速完成时间2秒的一半即1秒成为加速区域，因此，加速区域结束时刻的运行速度为0.5m/s的一半即0.25m/s，运行距离通过求取三角形面积而得到，为0.25m。因此，每次运行时，通过计算运行距离能够高精度地判别运行距离。

在此，当然也能够事先设定额定速度，根据运行指示频率计算速度，而且根据横行用装置6、行进用装置9的种类能够变更额定速度。

接着，说明载重率的检测方法。提升/横行逆变控制部12检测在Z方向上移动时的提升用逆变器14所输出的电流值，根据检测出的电流值间接地推测出载重。基于推测出的载重，例如将载重分为五类：(1)轻载重(0～25％)、(2)中载重(26～50％)、(3)重载重(51～75％)、(4)超重载重(76％～100％)、(5)过载(101％以上)，并判断当前的载重类别。另外，也可以进一步细分，也可以不分类而直接使用推测出的载重，但考虑到推测载重的精度和处理量，在本实施例中分为五类。

判断出载重类别后，测量X方向、Y方向的运行距离，之后与图5所示的每个载重类别的运行距离合计值相加。

在此，之所以利用提升用逆变器14所输出的电流值推测载重，是因为横行用逆变器15由载重引起的电流值的差较小，难以判别。另外，因为起重机吊起货物后在X方向、Y方向上移动，所以在计算X方向、Y方向的运行距离时，载重类别的判别已经结束，因此不存在问题。

另外，行进逆变控制部18不进行Z方向的动作，因此，不能判别载重类别，但是，如果从提升/横行逆变控制部12通过通信等方式传递载重类别的信息，则能够得知载重类别，因此能够利用行进逆变控制部18预测轮的寿命。另外，反之，通过从行进逆变控制部18向提升/横行逆变控制部12传递关于行进用装置9的轮的运行距离的信息即运行指示频率和运行时间信息，能够利用提升/横行逆变控制部12预测行进用装置9的轮的寿命。进一步，即使不通过通信等方式传递载重类别的信息，由于通常的起重机的载重率规定为63％，因此可以将载重类别固定为重载重(51～75％)。另外，如果不设置行进逆变控制部18，而利用提升/横行逆变控制部12直接控制行进用逆变器19，则能够得知行进用装置9的轮的运行距离。

另外，也可以代替利用逆变器所输出的电流值来推测载重的检测，而使用专用的秤进行测定。另外，也可以使用编码器等位置检测装置测定运行距离。

接着，说明根据各个载重类别的运行距离来预测轮寿命的方案。

首先，如图5所示，对每个载重类别设定载重系数，通过“载重系数×运行距离合计值”计算等效运行距离。例如，将载重类别“轻载重”的载重系数设为0.5，运行距离设为5000m的情况下，等效运行距离为2500m。对各载重类别的等效运行距离进行合计而得到的值为考虑了载重的运行距离。在此，当然载重系数是事先通过实验等设定的。

将等效运行距离进行合计而得到的值大于事先设定的运行距离时，判断为轮的寿命，如果对设置于提升/横行逆变控制部12或行进逆变控制部18的显示部输出警报等，则能够推测轮的寿命。另外，通过从事先设定的运行距离减去等效运行距离，能够计算出剩余可运行距离，因此，通过使剩余可运行距离在提升/横行逆变控制部12或行进逆变控制部18的显示部中显示，能够事先预测寿命时期，进而提高零件更换准备等的维护性。

在此，判断会达到寿命的运行距离因轮材质等的不同而变化，因此，当然是事先通过实验等进行确定。

根据本实施例，能够预测轮的寿命而输出警报，因此，通过在维护时进行轮的检修，就不会发生轮脱落等危险状况，提高了安全性。

进一步，还可以显示剩余可运行距离，因此能够事前准备好用于更换的零件，能够消除达到寿命后再订购零件的时间差，能够提供不影响使用起重机的工厂等的作业的轮寿命推测装置。

另外，在本实施例中，使用感应电动机进行了说明，但不限于此，只要是同步电动机等能够进行逆变控制的交流电动机，也可以是通常的电动机。

如上所述，本实施例提供一种移动装置，其通过轮的旋转使对象物移动，该移动装置包括：驱动轮的电动机；和控制电动机的控制装置，控制装置根据对电动机指示的运行速度和运行时间、上述对象物的载重来计算等效运行距离，推测轮的寿命。

另外，移动装置为曳引机，具有将作为对象物的货物在Z方向上提升的提升用装置和使该提升用装置在X方向上移动的横行用装置，轮是设置于横行用装置的沿横行用梁移动的横行用轮，电动机是驱动横行用轮的横行电动机，移动装置还具有设置于提升用装置的进行货物的提升驱动的提升电动机，控制装置控制横行电动机和提升电动机，根据对横行电动机指示的运行速度和运行时间、对象物的载重来计算等效运行距离，推测横行用轮的寿命。

另外，控制装置包括：控制提升电动机的提升用逆变器；控制横行电动机的横行用逆变器；和控制提升用逆变器和横行用逆变器的提升/横行逆变控制部，提升/横行逆变控制部根据横行用逆变器向横行电动机输出的频率、提升/横行逆变控制部指示的运行时间来计算横行用轮的运行距离，根据提升用逆变器向提升电动机输出的电流值来计算货物的载重，根据计算出的运行距离和载重来推测横行用轮的寿命。

另外，移动装置为逆变式起重装置，其还具有：使提升用装置在Y方向上移动的行进用装置；行进用梁；横行用梁；沿着行进用梁移动的行进用轮；驱动行进用轮的行进电动机；控制行进电动机的行进用逆变器；和控制行进用逆变器的行进逆变控制部，行进逆变控制部根据行进用逆变器向行进电动机输出的频率、行进逆变控制部指示的运行时间来计算行进用轮的运行距离，根据计算出的运行距离和由提升/横行逆变控制部计算出的载重来推测行进用轮的寿命。

另外，提升/横行逆变控制部从行进逆变控制部获取关于行进用轮的运行距离的信息，提升/横行逆变控制部进行行进用轮的寿命推测。

另外，也可以将对象物的载重设定为规定值来推测轮的寿命。

另外，具有在判断轮达到寿命时向外部输出的单元。

另外，具有根据等效运行距离计算剩余可运行距离并将其向外部输出的单元。

另外，提供一种移动装置的轮寿命推测方法，该移动装置具有驱动轮的电动机和控制电动机的控制装置，通过轮的旋转使对象物移动，该移动装置的轮寿命推测方法中，控制装置根据对电动机指示的运行速度和运行时间来计算轮的运行距离，根据该运行距离和对象物的载重来计算等效运行距离，推测轮的寿命。

另外，在该轮寿命推测方法中，移动装置为曳引机，该曳引机具有：将作为对象物的货物在Z方向上提升的提升用装置和使该提升用装置在X方向上移动的横行用装置，轮是设置于横行用装置的沿着横行用梁移动的横行用轮，电动机是驱动横行用轮的横行电动机，移动装置具有设置于提升用装置的进行货物的提升驱动的提升电动机，控制装置具有：控制提升电动机的提升用逆变器；控制横行电动机的横行用逆变器；和控制提升用逆变器和横行用逆变器的提升/横行逆变控制部，根据横行用逆变器向横行电动机输出的频率、提升/横行逆变控制部指示的运行时间来计算横行用轮的运行距离，提升/横行逆变控制部根据提升用逆变器向提升电动机输出的电流值来计算货物的载重，根据计算出的运行距离和载重来推测横行用轮的寿命。

另外，在该轮寿命推测方法中，移动装置为逆变式起重装置，其还具有：使提升用装置在Y方向上移动的行进用装置；行进用梁；横行用梁；沿着行进用梁移动的行进用轮；驱动行进用轮的行进电动机；控制行进电动机的行进用逆变器；和控制行进用逆变器的行进逆变控制部，行进逆变控制部根据行进用逆变器向行进电动机输出的频率、行进逆变控制部指示的运行时间来计算行进用轮的运行距离，根据计算出的运行距离和由提升/横行逆变控制部计算出的载重来推测行进用轮的寿命。

另外，在该轮寿命推测方法中，提升/横行逆变控制部从行进逆变控制部获取关于行进用轮的运行距离的信息，提升/横行逆变控制部进行行进用轮的寿命推测。

另外，在该轮寿命推测方法中，将对象物的载重设定为规定值来推测轮的寿命。

另外，在该轮寿命推测方法中，对对象物的载重进行载重分类，计算分出的每类载重的运行距离，根据每类载重的运行距离来计算使用载重系数的等效运行距离，根据该等效运行距离来推测轮的寿命。

如上所述，根据本实施例，提供一种轮寿命推测方法、装置，其无需使用脉冲产生器就能够推测轮寿命。另外，由于考虑了载重，因此精度高。

本发明不限于上述实施例，还包括各种变形例。例如，为了容易理解地说明本发明，详细说明了上述实施例，但是并非必须具有上述所说明的所有结构。

附图标记说明

1：起重机吊钩

2：钢丝绳

3：提升感应电动机

4：提升用装置

5：横行感应电动机

6：横行用装置

7：横行用梁

8：行进感应电动机

9：行进用装置

10：行进用梁

11：提升/横行逆变装置

12：提升/横行逆变控制部

13：操作输入装置

14：提升用逆变器

15：横行用逆变器

16：感应电动机用制动器

17：行进用逆变装置

18：行进逆变控制部

19：行进用逆变器。

Claims (10)

1.一种移动装置，其通过轮的旋转使对象物移动，该移动装置的特征在于，包括：

驱动所述轮的电动机；和

控制所述电动机的控制装置，

所述控制装置根据对电动机指示的运行速度和运行时间、所述对象物的载重来计算等效运行距离，推测所述轮的寿命，

所述移动装置为曳引机，具有将作为所述对象物的货物在Z方向上提升的提升用装置和使该提升用装置在X方向上移动的横行用装置，

所述轮是设置于所述横行用装置的沿横行用梁移动的横行用轮，

所述电动机是驱动所述横行用轮的横行电动机，

所述移动装置还具有设置于所述提升用装置的进行货物的提升驱动的提升电动机，

所述控制装置控制所述横行电动机和所述提升电动机，根据对所述横行电动机指示的运行速度和运行时间、所述对象物的载重来计算等效运行距离，推测所述横行用轮的寿命，

所述控制装置包括：控制所述提升电动机的提升用逆变器；控制所述横行电动机的横行用逆变器；和控制所述提升用逆变器和横行用逆变器的提升/横行逆变控制部，

所述提升/横行逆变控制部根据所述横行用逆变器向所述横行电动机输出的频率、所述提升/横行逆变控制部指示的运行时间来计算所述横行用轮的运行距离，根据所述提升用逆变器向所述提升电动机输出的电流值来计算所述货物的载重，根据计算出的所述运行距离和载重来推测所述横行用轮的寿命。

2.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于：

所述移动装置为逆变式起重装置，其还具有：

使所述提升用装置在Y方向上移动的行进用装置；

行进用梁；

横行用梁；

沿着所述行进用梁移动的行进用轮；

驱动所述行进用轮的行进电动机；

控制所述行进电动机的行进用逆变器；和

控制所述行进用逆变器的行进逆变控制部，

所述行进逆变控制部根据所述行进用逆变器向所述行进电动机输出的频率、所述行进逆变控制部指示的运行时间来计算所述行进用轮的运行距离，根据计算出的所述运行距离和由所述提升/横行逆变控制部计算出的载重来推测所述行进用轮的寿命。

3.根据权利要求2所述的移动装置，其特征在于：

所述提升/横行逆变控制部从所述行进逆变控制部获取关于所述行进用轮的运行距离的信息，所述提升/横行逆变控制部进行所述行进用轮的寿命推测。

4.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于：

具有在判断所述横行用轮或所述行进用轮达到寿命时，向外部进行输出的单元。

5.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于：

具有根据所述等效运行距离计算剩余可运行距离并将其向外部输出的单元。

6.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于：

所述电动机、提升电动机、横行电动机或行进电动机为感应电动机。

7.一种移动装置的轮寿命推测方法，所述移动装置具有驱动轮的电动机和控制该电动机的控制装置，通过所述轮的旋转使对象物移动，该移动装置的轮寿命推测方法的特征在于：

所述控制装置根据对电动机指示的运行速度和运行时间来计算所述轮的运行距离，根据该运行距离和所述对象物的载重来计算等效运行距离，推测所述轮的寿命，所述移动装置为曳引机，

该曳引机具有：将作为所述对象物的货物在Z方向上提升的提升用装置和使该提升用装置在X方向上移动的横行用装置，

所述轮是设置于所述横行用装置的沿着横行用梁移动的横行用轮，

所述电动机是驱动所述横行用轮的横行电动机，

所述移动装置具有设置于所述提升用装置的进行货物的提升驱动的提升电动机，

所述控制装置具有：控制所述提升电动机的提升用逆变器；控制所述横行电动机的横行用逆变器；和控制所述提升用逆变器和横行用逆变器的提升/横行逆变控制部，

根据所述横行用逆变器向所述横行电动机输出的频率、所述提升/横行逆变控制部指示的运行时间来计算所述横行用轮的运行距离，所述提升/横行逆变控制部根据所述提升用逆变器向所述提升电动机输出的电流值来计算所述货物的载重，根据计算出的所述运行距离和载重来推测所述横行用轮的寿命。

8.根据权利要求7所述的移动装置的轮寿命推测方法，其特征在于：

所述移动装置为逆变式起重装置，其还具有：

使所述提升用装置在Y方向上移动的行进用装置；

行进用梁；

横行用梁；

沿着所述行进用梁移动的行进用轮；

驱动所述行进用轮的行进电动机；

控制所述行进电动机的行进用逆变器；和

控制所述行进用逆变器的行进逆变控制部，

所述行进逆变控制部根据所述行进用逆变器向所述行进电动机输出的频率、所述行进逆变控制部指示的运行时间来计算所述行进用轮的运行距离，根据计算出的所述运行距离和由所述提升/横行逆变控制部计算出的载重来推测所述行进用轮的寿命。

9.根据权利要求8所述的移动装置的轮寿命推测方法，其特征在于：

所述提升/横行逆变控制部从所述行进逆变控制部获取关于所述行进用轮的运行距离的信息，所述提升/横行逆变控制部进行所述行进用轮的寿命推测。

10.根据权利要求7所述的移动装置的轮寿命推测方法，其特征在于：

对所述对象物的载重进行载重分类，

计算分出的每类载重的运行距离，

根据每类载重的运行距离来计算使用载重系数的等效运行距离，

根据该等效运行距离来推测所述轮、横行用轮或行进用轮的寿命。