CN112079262B - 一种起重机械大车行走不平衡监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于起重机械行走机构监测方法技术领域，尤其涉及一种起重机械大车行走不平衡监测方法及系统，若起重机械大车制动时，则进行制动不平衡判断，若启动不平衡判断其两侧行走机构偏斜距离出现不平衡的表征对象，则判定起重机械大车存在制动不平衡，并向起重机械操作人员发出制动不平衡警告，本发明解决了现有技术需要一种可以满足起重机械大车行走制动不平衡监测功能要求的方法及系统，具有基于制动不平衡度表征对象计算模型和起重机械大车行走制动不平衡监测功能要求的有益技术效果。

Description

一种起重机械大车行走不平衡监测方法及系统

技术领域

本发明属于起重机械行走机构监测方法技术领域，尤其涉及一种起重机械大车行走不平衡监测方法及系统。

背景技术

起重机械大车行走机构主要完成重物的水平平面搬运任务，当行走机构两侧制动器制动不平衡时会出现车架法线方向与轨道铺设方向偏斜，导致车轮轮缘磨损、主梁端接处受大惯性冲击等问题，存在严重的安全隐患，国家现有标准规范仅对跨度大于40m的门式起重机有偏斜显示(限制)装置有强制设置要求，对于跨度小于40m的门式起重机和桥式起重机则没有要求。但由于制动不平衡所导致的启动和制动不同步问题却普遍存在于两侧独立驱动的起重机械实际使用中，行业内现有的行走制动不平衡监测装置是通过加装在两侧车轮上的旋转编码器将运行数据采集比较现实的，但这种方法安装调试相对复杂，价格较高，维护不便；

大车制动不平衡这一现象普遍存在于两侧独立驱动的起重机械启动和制动过程中，主要表现形式如图2所示，起重机初始状态为A＇，当进行启动或制动操作时，如果存在大车行走机构两侧制动不平衡，车轮为双轮缘且与轨道间隙较小的情况下，起重机就会进入状态A。状态A下起重机状况表现为，车轮轮缘与轨道在行走惯性下挤压摩擦；支腿与主梁或端梁与主梁连接处在平衡状态下额外承受沿行走方向的惯性力剪切和沿主梁方向的拉伸。此时产生的偏斜距离d即可作为制动不平衡的表征对象，在这种结构下d的值虽然很小但是对起重机的危害却是最大的。

当车轮轮缘为单轮缘或双轮缘但与轨道间隙较大时，制动不平衡状态如图3所示。起重机从状态B＇进入到状态B。状态B下起重机状况表现为，车轮在惯性力作用下在轨道顶面发生沿轨道铺设方向法线方向的位移，轮缘与轨道在行走惯性下挤压摩擦；支腿与主梁或端梁与主梁连接处在平衡状态下额外承受沿行走方向的惯性力剪切和沿主梁方向的拉伸。此时产生的偏斜距离d较大，但正是因为车轮在轨道顶面的位移形成了一个缓冲过程，在一定程度上减轻了对主梁端接处的损害；

现有技术需要一种可以满足起重机械大车行走制动不平衡监测功能要求的方法及系统。

发明内容

本发明提供一种起重机械大车行走不平衡监测方法及系统，以解决上述背景技术中提出现有技术需要一种可以满足起重机械大车行走制动不平衡监测功能要求的方法及系统。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种起重机械大车行走不平衡监测方法，包括：

若起重机械大车启动时，则进行启动不平衡判断，若启动不平衡判断其两侧行走机构偏斜距离出现不平衡的表征对象，则判定起重机械大车存在启动不平衡，并向起重机械操作人员发出启动不平衡警告；

若起重机械大车制动时，则进行制动不平衡判断，若启动不平衡判断其两侧行走机构偏斜距离出现不平衡的表征对象，则判定起重机械大车存在制动不平衡，并向起重机械操作人员发出制动不平衡警告。

进一步，所述启动不平衡判断包括：

在起重机械大车启动时；

通过启动时系数关系函数分别实时确定启动时两侧车轮圆周与读入的编码脉冲信号的系数关系；

基于启动时系数关系通过启动时行走距离函数分别实时确定启动时两侧车轮行走距离；

基于启动时两侧车轮行走距离通过启动时不平衡程度表征对象函数实时确定启动时两侧车轮行走距离差值；

基于启动时两侧车轮行走距离差值通过启动时相对跨度正切值函数实时确定启动时相对跨度正切值。

进一步，所述系数关系函数包括启动时一侧车轮系数关系函数和启动时另一侧车轮系数关系函数；

所述启动时一侧车轮系数关系函数为：

其中；

所述α_一侧为启动时一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述D_一侧为启动时一侧车轮圆周直径；

所述N_一侧为启动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量，所述启动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量与相应的车轮圆周预布置的感应元件数量相对应；

所述启动时另一侧车轮系数关系函数为：

其中；

所述α_另一侧为启动时另一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述D_另一侧为启动时另一侧车轮圆周直径；

所述N_另一侧为启动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量，所述启动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量与相应的车轮圆周预布置的感应元件数量相对应。

进一步，所述启动时行走距离函数包括启动时一侧行走距离函数和启动时另一侧行走距离函数；

所述启动时一侧行走距离函数为：

l_一侧＝α_一侧×n_一侧；

其中；

所述α_一侧为一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述n_一侧为启动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号圈数；

所述l_一侧为启动时一侧车轮行走距离；

所述启动时另一侧行走距离函数为：

l_另一侧＝α_另一侧×n_另一侧；

其中；

所述l_另一侧为启动时另一侧车轮行走距离。

所述α_另一侧为启动时车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述n_另一侧为启动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号圈数。

进一步，所述启动时不平衡程度表征对象函数为：

d＝|l_一侧-l_另一侧|；

其中；

所述d为启动时两侧车轮行走距离差值；

所述l_一侧为启动时一侧车轮行走距离；

所述l_另一侧为启动时另一侧车轮行走距离；

所述启动时相对跨度正切值函数为：

所述d为启动时两侧车轮行走距离差值；

所述S为起重机械跨度值；

所述ω相对跨度正切值。

若相对跨度正切值大于标准规定值，则判定起重机械大车存在启动不平衡。

进一步，所述制动不平衡判断包括：

在起重机械大车制动时；

通过制动时系数关系函数分别实时确定制动时两侧车轮圆周与读入的编码脉冲信号的系数关系；

基于制动时系数关系通过制动时行走距离函数分别实时确定制动时两侧车轮行走距离；

基于制动时两侧车轮行走距离通过制动时不平衡程度表征对象函数实时确定制动时两侧车轮行走距离差值；

基于制动时两侧车轮行走距离差值通过制动时相对跨度正切值函数实时确定制动时相对跨度正切值。

进一步，所述系数关系函数包括制动时一侧车轮系数关系函数和制动时另一侧车轮系数关系函数；

所述制动时一侧车轮系数关系函数为：

其中；

所述α_一侧为制动时一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述D_一侧为制动时一侧车轮圆周直径；

所述N_一侧为制动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量，所述制动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量与相应的车轮圆周预布置的感应元件数量相对应；

所述制动时另一侧车轮系数关系函数为：

其中；

所述α_另一侧为制动时另一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述D_另一侧为制动时另一侧车轮圆周直径；

所述N_另一侧为制动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量，所述制动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量与相应的车轮圆周预布置的感应元件数量相对应。

进一步，所述制动时行走距离函数包括制动时一侧行走距离函数和制动时另一侧行走距离函数；

所述制动时一侧行走距离函数为：

l_一侧＝α_一侧×n_一侧；

其中；

所述α_一侧为一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述n_一侧为制动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号圈数；

所述l_一侧为制动时一侧车轮行走距离；

所述制动时另一侧行走距离函数为：

l_另一侧＝α_另一侧×n_另一侧；

其中；

所述l_另一侧为制动时另一侧车轮行走距离。

所述α_另一侧为制动时车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述n_另一侧为制动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号圈数。

进一步，所述制动时不平衡程度表征对象函数为：

d＝|l_一侧-l_另一侧|；

其中；

所述d为制动时两侧车轮行走距离差值；

所述l_一侧为制动时一侧车轮行走距离；

所述l_另一侧为制动时另一侧车轮行走距离；

所述制动时相对跨度正切值函数为：

所述d为制动时两侧车轮行走距离差值；

所述S为起重机械跨度值；

所述ω相对跨度正切值；

若相对跨度正切值大于标准规定值，则判定起重机械大车存在启动不平衡。

同时，本发明还提出一种起重机械大车行走不平衡监测系统，包括主控芯片，所述主控芯片内驻留行走不平衡监测模块；

行走不平衡监测模块包括上述起重机械大车行走不平衡监测方法相应的应用模块。

本发明的有益效果为：

本专利采用若起重机械大车启动时，则进行启动不平衡判断，若启动不平衡判断其两侧行走机构偏斜距离出现不平衡的表征对象，则判定起重机械大车存在启动不平衡，并向起重机械操作人员发出启动不平衡警告；若起重机械大车制动时，则进行制动不平衡判断，若启动不平衡判断其两侧行走机构偏斜距离出现不平衡的表征对象，则判定起重机械大车存在制动不平衡，并向起重机械操作人员发出制动不平衡警告，由于监测装置对控制柜大车行走控制接触器状态进行实时监测，操作人员发出的启动或停止指令通过接触器得电或失电的响应状态被间接的检测和传送到控制器输入接口。当起重机械两侧运行机构得电运行时，加装在大车行走机构两侧从动轮上的行走距离检测装置将检测的脉冲信号实时传送给控制器相应的输入接口；控制器通过数据输入接口分别实时读入两侧运行机构脉冲信号，运行偏斜子程序开始实时计算从动轮检测点位n与两侧相应的脉冲数的倍数关系a左、a右；基于从动轮周长和a左、a右运行偏斜子程序可实时计算得出两侧运行机构行走距离l左、l右；运行偏斜子程序可实时计算得出两侧运行机构行走距离差值d＝|l左-l右|；基于d和起重机跨度值S可实时计算运行偏差相对跨度正切值b；当b大于标准规定值tanφ(-0.5‰≤tanφ≤2‰)时则通过二极管或LED显示屏输出显示运行偏斜程度值d，并通过声光报警器向起重机械操作人员发出警告；当起重机械两侧运行机构失电停止运行时，加装在大车行走机构两侧从动轮上的行走距离检测装置将检测的脉冲信号实时传送给控制器相应的输入接口；控制器通过数据输入接口分别实时读入两侧运行机构脉冲信号，运行偏斜子程序开始实时计算从动轮检测点位n与两侧相应的脉冲数的倍数关系c左、c右；基于从动轮周长和c左、c右运行偏斜子程序可实时计算得出两侧运行机构行走距离t左、t右；运行偏斜子程序可实时计算得出两侧运行机构行走距离差值d’＝|t左-t右|；基于d’和起重机跨度值S可实时计算运行偏差相对跨度正切值b’；当b’大于标准规定值tanφ(-0.5‰≤tanφ≤2‰)时则通过二极管或LED显示屏输出显示运行偏斜程度值d’，并通过声光报警器向起重机械操作人员发出警告。

附图说明

图1是本发明一种起重机械大车行走不平衡监测方法的总流程图；

图2是现有技术提出的双轮缘小间隙下的制动不平衡状态的状态示意图；

图3是现有技术提出的单轮缘或双轮缘大间隙下的制动不平衡状态的状态示意图；

图4是本发明一种起重机械大车行走不平衡监测方法的起重机械大车启动时具体流程图；

图5是本发明一种起重机械大车行走不平衡监测方法的起重机械大车制动时具体流程图；

图6是本发明一种起重机械大车行走不平衡监测方法的工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

图中：

S101-若起重机械大车启动时；

S102-若起重机械大车制动时；

S103-则进行启动不平衡判断，若启动不平衡判断其两侧行走机构偏斜距离出现不平衡的表征对象，则判定起重机械大车存在启动不平衡，并向起重机械操作人员发出启动不平衡警告；

S104-则进行制动不平衡判断，若启动不平衡判断其两侧行走机构偏斜距离出现不平衡的表征对象，则判定起重机械大车存在制动不平衡，并向起重机械操作人员发出制动不平衡警告；

S201-在起重机械大车启动时；

S202-通过启动时系数关系函数分别实时确定启动时两侧车轮圆周与读入的编码脉冲信号的系数关系；

S203-基于启动时系数关系通过启动时行走距离函数分别实时确定启动时两侧车轮行走距离；

S204-基于启动时两侧车轮行走距离通过启动时不平衡程度表征对象函数实时确定启动时两侧车轮行走距离差值；

S205-基于启动时两侧车轮行走距离差值通过启动时车轮倾斜程度函数实时确定启动时车轮倾斜程度值；

S206-若相对跨度正切值大于标准规定值，则判定则判定起重机械大车存在启动不平衡；

S301-在起重机械大车制动时；

S302-通过制动时系数关系函数分别实时确定制动时两侧车轮圆周与读入的编码脉冲信号的系数关系；

S303-基于制动时系数关系通过制动时行走距离函数分别实时确定制动时两侧车轮行走距离；

S304-基于制动时两侧车轮行走距离通过制动时不平衡程度表征对象函数实时确定制动时两侧车轮行走距离差值；

S305-基于制动时两侧车轮行走距离差值通过制动时车轮倾斜程度函数实时确定制动时车轮倾斜程度值；

S306-若相对跨度正切值大于标准规定值，则判定起重机械大车存在制动不平衡；

实施例：

实施例：如图1、6所示，一种起重机械大车行走不平衡监测方法，包括：

若起重机械大车启动时S101，则进行启动不平衡判断，若启动不平衡判断其两侧行走机构偏斜距离出现不平衡的表征对象，则判定起重机械大车存在启动不平衡，并向起重机械操作人员发出启动不平衡警告S103；

若起重机械大车制动时S102，则进行制动不平衡判断，若启动不平衡判断其两侧行走机构偏斜距离出现不平衡的表征对象，则判定起重机械大车存在制动不平衡，并向起重机械操作人员发出制动不平衡警告S104。

由于采用若起重机械大车启动时，则进行启动不平衡判断，若启动不平衡判断其两侧行走机构偏斜距离出现不平衡的表征对象，则判定起重机械大车存在启动不平衡，并向起重机械操作人员发出启动不平衡警告；若起重机械大车制动时，则进行制动不平衡判断，若启动不平衡判断其两侧行走机构偏斜距离出现不平衡的表征对象，则判定起重机械大车存在制动不平衡，并向起重机械操作人员发出制动不平衡警告，由于监测装置对控制柜大车行走控制接触器状态进行实时监测，操作人员发出的启动或停止指令通过接触器得电或失电的响应状态被间接的检测和传送到控制器输入接口。当起重机械两侧运行机构得电运行时，加装在大车行走机构两侧从动轮上的行走距离检测装置将检测的脉冲信号实时传送给控制器相应的输入接口；控制器通过数据输入接口分别实时读入两侧运行机构脉冲信号，运行偏斜子程序开始实时计算从动轮检测点位n与两侧相应的脉冲数的倍数关系a左、a右；基于从动轮周长和a左、a右运行偏斜子程序可实时计算得出两侧运行机构行走距离l左、l右；运行偏斜子程序可实时计算得出两侧运行机构行走距离差值d＝|l左-l右|；基于d和起重机跨度值S可实时计算运行偏差相对跨度正切值b；当b大于标准规定值tanφ(-0.5‰≤tanφ≤2‰)时则通过二极管或LED显示屏输出显示运行偏斜程度值d，并通过声光报警器向起重机械操作人员发出警告；当起重机械两侧运行机构失电停止运行时，加装在大车行走机构两侧从动轮上的行走距离检测装置将检测的脉冲信号实时传送给控制器相应的输入接口；控制器通过数据输入接口分别实时读入两侧运行机构脉冲信号，运行偏斜子程序开始实时计算从动轮检测点位n与两侧相应的脉冲数的倍数关系c左、c右；基于从动轮周长和c左、c右运行偏斜子程序可实时计算得出两侧运行机构行走距离t左、t右；运行偏斜子程序可实时计算得出两侧运行机构行走距离差值d’＝|t左-t右|；基于d’和起重机跨度值S可实时计算运行偏差相对跨度正切值b’；当b’大于标准规定值tanφ(-0.5‰≤tanφ≤2‰)时则通过二极管或LED显示屏输出显示运行偏斜程度值d’，并通过声光报警器向起重机械操作人员发出警告。

如图4所示，所述启动不平衡判断包括：

在起重机械大车启动时S201；

通过启动时系数关系函数分别实时确定启动时两侧车轮圆周与读入的编码脉冲信号的系数关系S202；

基于启动时系数关系通过启动时行走距离函数分别实时确定启动时两侧车轮行走距离S203；

基于启动时两侧车轮行走距离通过启动时不平衡程度表征对象函数实时确定启动时两侧车轮行走距离差值S204；

基于启动时两侧车轮行走距离差值通过启动时车轮倾斜程度函数实时确定启动时车轮倾斜程度值S205；

若相对跨度正切值大于标准规定值，则判定起重机械大车存在启动不平衡S206。

由于采用在起重机械大车启动时；通过启动时系数关系函数分别实时确定启动时两侧车轮圆周与读入的编码脉冲信号的系数关系；基于启动时系数关系通过启动时行走距离函数分别实时确定启动时两侧车轮行走距离；基于启动时两侧车轮行走距离通过启动时不平衡程度表征对象函数实时确定启动时两侧车轮行走距离差值；基于启动时两侧车轮行走距离差值通过启动时车轮倾斜程度函数实时确定启动时车轮倾斜程度值，由于本专利依次通过启动时系数关系函数、启动时行走距离函数、启动时不平衡程度表征对象函数、启动时车轮倾斜程度函数等函数的输出，当采用启动时系数关系函数，则得出两侧车轮圆周与读入的编码脉冲信号的系数关系，再基于系数关系值通过启动时行走距离函数得出启动时两侧车轮行走距离，在通过启动时不平衡程度表征对象函数得出启动时两侧车轮行走距离差值，最后通过启动时车轮倾斜程度函数实时确定启动时车轮倾斜程度值，最终如果相对跨度正切值大于标准规定值，则判定起重机械大车存在启动不平衡。

所述系数关系函数包括启动时一侧车轮系数关系函数和启动时另一侧车轮系数关系函数；

所述启动时一侧车轮系数关系函数为：

其中；

所述α_一侧为启动时一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述D_一侧为启动时一侧车轮圆周直径；

所述N_一侧为启动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量，所述启动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量与相应的车轮圆周预布置的感应元件数量相对应；

所述启动时另一侧车轮系数关系函数为：

其中；

所述α_另一侧为启动时另一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述D_另一侧为启动时另一侧车轮圆周直径；

所述N_另一侧为启动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量，所述启动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量与相应的车轮圆周预布置的感应元件数量相对应。

由于采用所述系数关系函数包括启动时一侧车轮系数关系函数和启动时另一侧车轮系数关系函数，由于监测装置对控制柜大车行走控制接触器状态进行实时监测，操作人员发出的启动或停止指令通过接触器得电或失电的响应状态被间接的检测和传送到控制器输入接口。当起重机械两侧运行机构得电运行时，加装在大车行走机构两侧从动轮上的行走距离检测装置将检测的脉冲信号实时传送给控制器相应的输入接口；控制器通过数据输入接口分别实时读入两侧运行机构脉冲信号，运行偏斜子程序开始实时计算从动轮检测点位n与两侧相应的脉冲数的倍数关系a左、a右，同时，由于在车轮轮缘预布置25枚金属贴片，此位置下车轮直径记为D，由此可得脉冲数与直径D圆周周长系数，其方程如所示，因此分别获得了两侧脉冲数与圆周周长系数。

所述启动时行走距离函数包括启动时一侧行走距离函数和启动时另一侧行走距离函数；

所述启动时一侧行走距离函数为：

l_一侧＝α_一侧×n_一侧；

其中；

所述α_一侧为一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述n_一侧为启动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号圈数；

所述l_一侧为启动时一侧车轮行走距离；

所述启动时另一侧行走距离函数为：

l_另一侧＝α_另一侧×n_另一侧；

其中；

所述l_另一侧为启动时另一侧车轮行走距离。

所述α_另一侧为启动时车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述n_另一侧为启动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号圈数。

由于采用所述启动时行走距离函数包括启动时一侧行走距离函数和启动时另一侧行走距离函数，由于基于从动轮周长和a左、a右运行偏斜子程序可实时计算得出两侧运行机构行走距离l左、l右，因此，当启动或制停时大车行走机构两侧从动轮行走距离l计算模型如l＝a*n所示，因此获得了启动时两侧车轮行走距离。

所述启动时不平衡程度表征对象函数为：

d＝|l_一侧-l_另一侧|；

其中；

所述d为启动时两侧车轮行走距离差值；

所述l_一侧为启动时一侧车轮行走距离；

所述l_另一侧为启动时另一侧车轮行走距离；

所述启动时车轮倾斜程度函数为：

所述d为启动时两侧车轮行走距离差值；

所述S为起重机械跨度值；

所述ω车轮倾斜程度。

采用启动时车轮倾斜程度函数，由于实时计算得出两侧运行机构行走距离差值d＝|l左-l右|，由于制动不平衡程度表征对象d的计算式d＝l左-l右所示，基于d和起重机跨度值S可实时计算运行偏差相对跨度正切值b；当b大于标准规定值tanφ(-0.5‰≤tanφ≤2‰)时则通过二极管或LED显示屏输出显示运行偏斜程度值d，并通过声光报警器向起重机械操作人员发出警告。

如图5所示，所述制动不平衡判断包括：

在起重机械大车制动时S301；

通过制动时系数关系函数分别实时确定制动时两侧车轮圆周与读入的编码脉冲信号的系数关系S302；

基于制动时系数关系通过制动时行走距离函数分别实时确定制动时两侧车轮行走距离S303；

基于制动时两侧车轮行走距离通过制动时不平衡程度表征对象函数实时确定制动时两侧车轮行走距离差值S304；

基于制动时两侧车轮行走距离差值通过制动时车轮倾斜程度函数实时确定制动时车轮倾斜程度值S305。

由于采用在起重机械大车制动时；通过制动时系数关系函数分别实时确定制动时两侧车轮圆周与读入的编码脉冲信号的系数关系；基于制动时系数关系通过制动时行走距离函数分别实时确定制动时两侧车轮行走距离；基于制动时两侧车轮行走距离通过制动时不平衡程度表征对象函数实时确定制动时两侧车轮行走距离差值；基于制动时两侧车轮行走距离差值通过制动时车轮倾斜程度函数实时确定制动时车轮倾斜程度值，由于本专利依次通过制动时系数关系函数、制动时行走距离函数、制动时不平衡程度表征对象函数、制动时车轮倾斜程度函数等函数的输出，当采用制动时系数关系函数，则得出两侧车轮圆周与读入的编码脉冲信号的系数关系，再基于系数关系值通过制动时行走距离函数得出制动时两侧车轮行走距离，在通过制动时不平衡程度表征对象函数得出制动时两侧车轮行走距离差值，最后通过制动时车轮倾斜程度函数实时确定制动时车轮倾斜程度值，最终如果相对跨度正切值大于标准规定值，则判定起重机械大车存在制动不平衡。

所述系数关系函数包括制动时一侧车轮系数关系函数和制动时另一侧车轮系数关系函数；

所述制动时一侧车轮系数关系函数为：

其中；

所述α_一侧为制动时一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述D_一侧为制动时一侧车轮圆周直径；

所述N_一侧为制动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量，所述制动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量与相应的车轮圆周预布置的感应元件数量相对应；

所述制动时另一侧车轮系数关系函数为：

其中；

所述α_另一侧为制动时另一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述D_另一侧为制动时另一侧车轮圆周直径；

所述N_另一侧为制动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量，所述制动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量与相应的车轮圆周预布置的感应元件数量相对应。

由于采用所述系数关系函数包括制动时一侧车轮系数关系函数和制动时另一侧车轮系数关系函数，由于监测装置对控制柜大车行走控制接触器状态进行实时监测，操作人员发出的制动或停止指令通过接触器得电或失电的响应状态被间接的检测和传送到控制器输入接口。当起重机械两侧运行机构得电运行时，加装在大车行走机构两侧从动轮上的行走距离检测装置将检测的脉冲信号实时传送给控制器相应的输入接口；控制器通过数据输入接口分别实时读入两侧运行机构脉冲信号，运行偏斜子程序开始实时计算从动轮检测点位n与两侧相应的脉冲数的倍数关系a左、a右，同时，由于在车轮轮缘预布置25枚金属贴片，此位置下车轮直径记为D，由此可得脉冲数与直径D圆周周长系数，其方程如所示，因此分别获得了两侧脉冲数与圆周周长系数。

所述制动时行走距离函数包括制动时一侧行走距离函数和制动时另一侧行走距离函数；

所述制动时一侧行走距离函数为：

l_一侧＝α_一侧×n_一侧；

其中；

所述α_一侧为一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述n_一侧为制动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号圈数；

所述l_一侧为制动时一侧车轮行走距离；

所述制动时另一侧行走距离函数为：

l_另一侧＝α_另一侧×n_另一侧；

其中；

所述l_另一侧为制动时另一侧车轮行走距离。

所述α_另一侧为制动时车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述n_另一侧为制动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号圈数。

由于采用所述制动时行走距离函数包括制动时一侧行走距离函数和制动时另一侧行走距离函数，由于基于从动轮周长和a左、a右运行偏斜子程序可实时计算得出两侧运行机构行走距离l左、l右，因此，当制动或制停时大车行走机构两侧从动轮行走距离l计算模型如l＝a*n所示，因此获得了制动时两侧车轮行走距离。

所述制动时不平衡程度表征对象函数为：

d＝|l_一侧-l_另一侧|；

其中；

所述d为制动时两侧车轮行走距离差值；

所述l_一侧为制动时一侧车轮行走距离；

所述l_另一侧为制动时另一侧车轮行走距离；

所述制动时车轮倾斜程度函数为：

所述d为制动时两侧车轮行走距离差值；

所述S为起重机械跨度值；

所述ω车轮倾斜程度。

由于采用制动时车轮倾斜程度函数，由于实时计算得出两侧运行机构行走距离差值d＝|l左-l右|，由于制动不平衡程度表征对象d的计算式d＝l左-l右所示，基于d’和起重机跨度值S可实时计算运行偏差相对跨度正切值b’；当b’大于标准规定值tanφ(-0.5‰≤tanφ≤2‰)时则通过二极管或LED显示屏输出显示运行偏斜程度值d’，并通过声光报警器向起重机械操作人员发出警告。

同时，本发明还提供一种起重机械大车行走不平衡监测系统，包括主控芯片，所述主控芯片内驻留行走不平衡监测模块；

行走不平衡监测模块包括如上述起重机械大车行走不平衡监测方法相应的应用模块。

由于本专利还同时提供一种起重机械大车行走不平衡监测系统，由于通过上述方法实现了不平衡监测，通过在控制芯片中驻留相应的监测程序，为起重机械大车行走不平衡监测提供了更加实用的装置。

由于本监测装置控制柜大车行走控制接触器状态进行实时监测，操作人员发出的启动或停止指令通过接触器的响应状态被间接的检测和传送到控制器输入接口，同时加装在大车行走机构两侧从动轮上的行走距离检测装置将脉冲信号实时传送给控制器相应的输入接口；控制器在得到起重机大车行走运行指令后，制动不平衡判断程序开始对两侧回传的脉冲信号进行处理计算并作代数差，差值结果取绝对值后与允许值进行比较判定是否出现制动不平衡且不平衡程度是否允许，差值的正负仅代表是哪一侧走的距离大；如果不平衡程度未超过允许值则程序没有输出继续循环扫描；如果不平衡程度超过允许值则程序执行将不平衡程度值输出显示并向起重机操作人员发出警告；

同时为防止程序飞车、起重机械大车行走制动不平衡监测装置死机，本专利还引入“看门狗”保护程序对程序运行进行保护。

工作原理：

本专利通过若起重机械大车启动时，则进行启动不平衡判断，若启动不平衡判断其两侧行走机构偏斜距离出现不平衡的表征对象，则判定起重机械大车存在启动不平衡，并向起重机械操作人员发出启动不平衡警告；若起重机械大车制动时，则进行制动不平衡判断，若启动不平衡判断其两侧行走机构偏斜距离出现不平衡的表征对象，则判定起重机械大车存在制动不平衡，并向起重机械操作人员发出制动不平衡警告，由于监测装置对控制柜大车行走控制接触器状态进行实时监测，操作人员发出的启动或停止指令通过接触器得电或失电的响应状态被间接的检测和传送到控制器输入接口。当起重机械两侧运行机构得电运行时，加装在大车行走机构两侧从动轮上的行走距离检测装置将检测的脉冲信号实时传送给控制器相应的输入接口；控制器通过数据输入接口分别实时读入两侧运行机构脉冲信号，运行偏斜子程序开始实时计算从动轮检测点位n与两侧相应的脉冲数的倍数关系a左、a右；基于从动轮周长和a左、a右运行偏斜子程序可实时计算得出两侧运行机构行走距离l左、l右；运行偏斜子程序可实时计算得出两侧运行机构行走距离差值d＝|l左-l右|；基于d和起重机跨度值S可实时计算运行偏差相对跨度正切值b；当b大于标准规定值tanφ(-0.5‰≤tanφ≤2‰)时则通过二极管或LED显示屏输出显示运行偏斜程度值d，并通过声光报警器向起重机械操作人员发出警告；当起重机械两侧运行机构失电停止运行时，加装在大车行走机构两侧从动轮上的行走距离检测装置将检测的脉冲信号实时传送给控制器相应的输入接口；控制器通过数据输入接口分别实时读入两侧运行机构脉冲信号，运行偏斜子程序开始实时计算从动轮检测点位n与两侧相应的脉冲数的倍数关系c左、c右；基于从动轮周长和c左、c右运行偏斜子程序可实时计算得出两侧运行机构行走距离t左、t右；运行偏斜子程序可实时计算得出两侧运行机构行走距离差值d’＝|t左-t右|；基于d’和起重机跨度值S可实时计算运行偏差相对跨度正切值b’；当b’大于标准规定值tanφ(-0.5‰≤tanφ≤2‰)时则通过二极管或LED显示屏输出显示运行偏斜程度值d’，并通过声光报警器向起重机械操作人员发出警告，本发明解决了现有技术需要一种可以满足起重机械大车行走制动不平衡监测功能要求的方法及系统，具有基于制动不平衡度表征对象计算模型和起重机械大车行走制动不平衡监测功能要求的有益技术效果。

利用本发明的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种起重机械大车行走不平衡监测方法，其特征在于，包括：

若起重机械大车启动时，则进行启动不平衡判断，若启动不平衡判断其两侧行走机构偏斜距离出现不平衡的表征对象，则判定起重机械大车存在启动不平衡，并向起重机械操作人员发出启动不平衡警告；

若起重机械大车制动时，则进行制动不平衡判断，若启动不平衡判断其两侧行走机构偏斜距离出现不平衡的表征对象，则判定起重机械大车存在制动不平衡，并向起重机械操作人员发出制动不平衡警告；

所述启动不平衡判断包括：

在起重机械大车启动时；

通过启动时系数关系函数分别实时确定启动时两侧车轮圆周与读入的编码脉冲信号的系数关系；

基于启动时系数关系通过启动时行走距离函数分别实时确定启动时两侧车轮行走距离；

基于启动时两侧车轮行走距离通过启动时不平衡程度表征对象函数实时确定启动时两侧车轮行走距离差值；

基于启动时两侧车轮行走距离差值通过启动时相对跨度正切值函数实时确定启动时相对跨度正切值；

所述制动不平衡判断包括：

在起重机械大车制动时；

通过制动时系数关系函数分别实时确定制动时两侧车轮圆周与读入的编码脉冲信号的系数关系；

基于制动时系数关系通过制动时行走距离函数分别实时确定制动时两侧车轮行走距离；

基于制动时两侧车轮行走距离通过制动时不平衡程度表征对象函数实时确定制动时两侧车轮行走距离差值；

基于制动时两侧车轮行走距离差值通过制动时相对跨度正切值函数实时确定制动时相对跨度正切值。

2.根据权利要求1所述的一种起重机械大车行走不平衡监测方法，其特征在于，所述系数关系函数包括启动时一侧车轮系数关系函数和启动时另一侧车轮系数关系函数；

所述启动时一侧车轮系数关系函数为：

其中；

所述α_一侧为启动时一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述D_一侧为启动时一侧车轮圆周直径；

所述N_一侧为启动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量，所述启动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量与相应的车轮圆周预布置的感应元件数量相对应；

所述启动时另一侧车轮系数关系函数为：

其中；

所述α_另一侧为启动时另一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述D_另一侧为启动时另一侧车轮圆周直径；

所述N_另一侧为启动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量，所述启动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量与相应的车轮圆周预布置的感应元件数量相对应。

3.根据权利要求1所述的一种起重机械大车行走不平衡监测方法，其特征在于，所述启动时行走距离函数包括启动时一侧行走距离函数和启动时另一侧行走距离函数；

所述启动时一侧行走距离函数为：

l_一侧＝α_一侧×n_一侧；

其中；

所述α_一侧为一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述n_一侧为启动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号圈数；

所述l_一侧为启动时一侧车轮行走距离；

所述启动时另一侧行走距离函数为：

l_另一侧＝α_另一侧×n_另一侧；

其中；

所述l_另一侧为启动时另一侧车轮行走距离；

所述α_另一侧为启动时车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述n_另一侧为启动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号圈数。

4.根据权利要求1所述的一种起重机械大车行走不平衡监测方法，其特征在于，所述启动时不平衡程度表征对象函数为：

d＝|l_一侧-l_另一侧|；

其中；

所述d为启动时两侧车轮行走距离差值；

所述l_一侧为启动时一侧车轮行走距离；

所述l_另一侧为启动时另一侧车轮行走距离；

所述启动时相对跨度正切值函数为：

所述d为启动时两侧车轮行走距离差值；

所述S为起重机械跨度值；

所述ω相对跨度正切值；

若相对跨度正切值大于标准规定值，则判定起重机械大车存在启动不平衡。

5.根据权利要求1所述的一种起重机械大车行走不平衡监测方法，其特征在于，所述系数关系函数包括制动时一侧车轮系数关系函数和制动时另一侧车轮系数关系函数；

所述制动时一侧车轮系数关系函数为：

其中；

所述α_一侧为制动时一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述D_一侧为制动时一侧车轮圆周直径；

所述N_一侧为制动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量，所述制动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量与相应的车轮圆周预布置的感应元件数量相对应；

所述制动时另一侧车轮系数关系函数为：

其中；

所述α_另一侧为制动时另一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述D_另一侧为制动时另一侧车轮圆周直径；

所述N_另一侧为制动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量，所述制动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号单圈数量与相应的车轮圆周预布置的感应元件数量相对应。

6.根据权利要求1所述的一种起重机械大车行走不平衡监测方法，其特征在于，所述制动时行走距离函数包括制动时一侧行走距离函数和制动时另一侧行走距离函数；

所述制动时一侧行走距离函数为：

l_一侧＝α_一侧×n_一侧；

其中；

所述α_一侧为一侧车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述n_一侧为制动时读入的一侧车轮圆周编码脉冲信号圈数；

所述l_一侧为制动时一侧车轮行走距离；

所述制动时另一侧行走距离函数为：

l_另一侧＝α_另一侧×n_另一侧；

其中；

所述l_另一侧为制动时另一侧车轮行走距离；

所述α_另一侧为制动时车轮圆周与编码脉冲信号的系数关系；

所述n_另一侧为制动时读入的另一侧车轮圆周编码脉冲信号圈数。

7.根据权利要求1所述的一种起重机械大车行走不平衡监测方法，其特征在于，所述制动时不平衡程度表征对象函数为：

d＝|l_一侧-l_另一侧|；

其中；

所述d为制动时两侧车轮行走距离差值；

所述l_一侧为制动时一侧车轮行走距离；

所述l_另一侧为制动时另一侧车轮行走距离；

所述制动时相对跨度正切值函数为：

所述d为制动时两侧车轮行走距离差值；

所述S为起重机械跨度值；

所述ω相对跨度正切值；

若相对跨度正切值大于标准规定值，则判定起重机械大车存在启动不平衡。

8.一种起重机械大车行走不平衡监测系统，其特征在于，包括主控芯片，所述主控芯片内驻留行走不平衡监测模块；

行走不平衡监测模块包括如权利要求1～权利要求7所述起重机械大车行走不平衡监测方法相应的应用模块。

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