CN212569520U - 一种工业制动器安全监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业制动器安全监控系统，包括：检测装置、PLC控制器、现场操控端、远程PC监控端和手持终端；PLC控制器通过线束分别与检测装置和现场操控端电性连接；远程PC监控端分别与PLC控制器和手持终端无线连接；检测装置安装在制动器上，用于采集制动器的制动力矩变化信号、推动器行程变化信号、以及制动片的温度和磨损程度信号；本实用新型能够对制动器的运行状态进行实时检测和监控，并能够实现远程监控，能够避免漏检的情况发生，且能够缩短维护时间，提高工作效率。

Description

一种工业制动器安全监控系统

技术领域

本实用新型涉及设备监控技术领域，更具体的说是涉及一种工业制动器安全监控系统。

背景技术

目前各个行业在加工、制造、生产过程中都需要众多机械设备参与，比如起重机械、运输机械、风力发电设施等等。这些机械设备的运转机构都装有制动单元，也就是制动器，在使用过程中，制动器装置的使用效果直接影响安全生产和生产效率环节，所以设备管理部门对制动器使用情况都是比较重视，特别是使用比较频繁的机械设备和现场生产环境比较复杂的设备。为了保证安全生产，设备管理部门必须要对制动器的工作状态及时了解，如果出现问题能够及时的对制动器进行维护维修，防止出现安全事故并保证生产顺利进行。

企业为了避免制动器出现故障影响安全、生产，通常采取以下措施：1.对设备管理人员进行相关知识以及技能培训，以便能够及时发现问题处理问题。2.需要定期停机对制动器制动衬垫、推动器、制动力矩等关键部位进行检查维护。

同时，由于设备管理人员管理的设备繁多且对制动器的了解程度不一致，容易出现漏检或判断出错的情况，当设备长时间高负荷运行时，由于零部件存在疲劳损伤特性，制动器会出现突发性故障，无法做出应急处理。

因此，如何提供一种能够自动监测制动器运行状态、且能生成应急方案，同时能够实现远程监控的工业制动器安全监控系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种工业制动器安全监控系统，能够对制动器的运行状态进行实时检测和监控，并能够实现远程监控，能够避免漏检的情况发生，且能够缩短维护时间，提高工作效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种工业制动器安全监控系统，包括：检测装置、PLC控制器、现场操控端、远程PC监控端和手持终端；其中，所述现场操控端安装在现场操作室内；所述远程PC监控端安装在中控室内；所述PLC控制器通过线束分别与所述检测装置和所述现场操控端电性连接；所述远程PC监控端分别与所述PLC控制器和所述手持终端无线连接；

所述检测装置安装在所述制动器上，用于采集所述制动器的制动力矩变化信号、推动器行程变化信号、以及制动片的温度和磨损程度信号；

所述PLC控制器用于将所述检测装置所采集的检测信号进行处理，并分别传输至所述现场操控端和所述远程PC监控端；

所述远程PC监控端用于将所述PLC控制器处理后的检测信号传输至值班人员的所述手持终端。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型通过在制动器上安装检测装置，能够实时检测制动器各部件的运行状态，并通过现场操控端和远程PC监控端实时监控制动器的运行状况，对制动片磨损、温度过高、推动器行程异常和制动力矩异常情况进行实时警报，使设备维修人员无需到达现场确认具体故障情况，可直接携带新的配件到现场进行更换，缩短维修时间。除此之外，本实用新型还可以通过手持终端远程对制动器的运行状态进行监控，减轻设备维护人员的工作压力。

优选的，在上述一种工业制动器安全监控系统中，所述制动器包括推动器、杠杆组件、制动补偿机构、制动瓦组件、制动弹簧拉杆、制动弹簧、等退距调整螺栓、制动臂和底座；

所述推动器的推杆与所述杠杆组件的一端固定连接；所述杠杆组件的另一端分别与所述制动补偿机构和所述制动臂固定连接；所述制动补偿机构依次与所述制动弹簧拉杆和所述制动弹簧固定连接；所述制动瓦组件安装在所述制动臂上，并与所述制动弹簧远离所述制动弹簧拉杆的一端固定连接；所述等退距调整螺栓安装在所述制动臂远离所述杠杆组件的一端；所述制动臂安装在所述底座上。

本实用新型中，通电时，推动器工作，推动推杆迅速升起，推杆带动杠杆组件转动，杠杆组件带动制动补偿机构发生力矩变化，运动补偿机构依次带动制动弹簧拉杆、制动弹簧和制动瓦组件移动，使制动瓦组件合拢，处于合闸状态；断电时，推动器的推杆在制动弹簧的复位弹力的作用下，迅速下降，并在杠杆组件的作用下将制动瓦组件打开，处于松闸状态。

优选的，在上述一种工业制动器安全监控系统中，所述检测装置包括力矩传感器、行程传感器、温度传感器和磨损传感器；

所述力矩传感器安装在所述制动补偿机构上，用于检测制动补偿机构的力矩变化；

所述行程传感器与所述推动器的推杆位置对应，用于检测所述推动器的行程；

所述温度传感器设置有两个，分别安装在所述推动器的注油栓塞和所述制动瓦组件上；分别用于检测所述推动器的油温和所述制动瓦组件的温度；

所述磨损传感器预埋在所述制动瓦组件上，用于检测所述制动瓦组件的磨损程度。

本实用新型通过力矩传感器可以及时判断制动器的制动力矩的变化，能够及时发现因制动弹簧出现疲劳断裂或衰减导致制动器失效，或因制动弹簧拉杆疲劳断裂等原因导致制动器失效。

通过行程传感器可以及时判断推动器的推速、因推动器的推速问题导致的影响制动器的开闸时间、以及因推动器的行程不足影响制动器无法正常开闸的情况。

通过温度传感器可以及时判断以下情况：1)因制动器调试或等退距失效导致的制动片磨偏；2)因制动器开闸间隙过小导致制动片与制动盘摩擦导致制动片加速磨损；3)因制动片与制动盘摩擦时温度过高导致制动片摩擦系数降低使制动效果下降；4)实时监测推动器油温是否正常。

通过磨损传感器可以及时判断，制动片是否达到更换条件，避免因制动片磨损完之后出现制动器失效的情况。

优选的，在上述一种工业制动器安全监控系统中，还包括服务器，所述服务器分别与所述PLC控制器、所述远程PC监控端和所述手持终端无线连接；所述服务器包括故障诊断模块和知识库；所述故障诊断模块用于根据所述检测信号判断所述制动器的具体故障，并根据具体故障生成相应的解决方案；所述知识库用于存储各种型号的所述制动器所对应的相关资料。

本实用新型通过服务器能够根据检测数据对制动器的故障情况进行判断，并根据具体故障生成相应的解决方案，使设备维护人员能够及时准确地了解制动器的故障情况，并能及时根据解决方案进行快速维修，节省了工作时间，提高了工作效率。

本实用新型通过服务器中的知识库，使相关工作人员能够随时查看所需资料，了解与制动器相关的知识，便于应对各种故障情况。

优选的，在上述一种工业制动器安全监控系统中，所述服务器还包括预警模块；所述预警模块用于将所述检测装置采集的信号信息与预设的最大阈值和最小阈值进行比较，当超出最大阈值或低于最小阈值时生成相应的预警信息，并将所述预警信息发送至所述远程PC监控端和所述手持终端进行弹窗显示。本实用新型通过预警模块可以将相应部件的故障问题直观且即时地传输至远程PC监控端和手持终端，使工作人员第一时间掌握制动器的故障问题，便于及时采取相应措施。

优选的，在上述一种工业制动器安全监控系统中，还包括无线网关，所述无线网关内集成有WiFi模块；所述PLC控制器通过WiFi网络与所述远程PC监控端或所述服务器连接；所述远程PC监控端通过互联网与所述手持终端连接。

优选的，在上述一种工业制动器安全监控系统中，所述无线网关(8)内安装有SIM卡；所述SIM卡通过GPRS网络与所述服务器连接。

优选的，在上述一种工业制动器安全监控系统中，所述服务器还包括存储模块，所述存储模块用于存储所述制动器的故障记录、维护记录和零部件的更换记录。本实用新型可以随时对制动器的历史运行情况进行查询，便于问题追溯。

优选的，在上述一种工业制动器安全监控系统中，还包括报警器，所述报警器分别安装在所述现场操控端和所述远程PC监控端上。本实用新型通过报警器能够及时获得制动器的故障情况，便于及时查看，避免因故障时间过长对设备整体造成损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的结构示意图；

图2附图为本实用新型提供的另一结构示意图；

图3附图为本实用新型提供的安装有检测装置的制动器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，本实用新型实施例公开了一种工业制动器安全监控系统，包括：检测装置1、PLC控制器2、现场操控端3、远程PC监控端4和手持终端5；其中，现场操控端3安装在现场操作室内；远程PC监控端4安装在中控室内；PLC控制器2通过线束分别与检测装置1和现场操控端3电性连接；远程PC监控端4分别与PLC控制器2和手持终端5无线连接；

检测装置1安装在制动器6上，用于采集制动器6的制动力矩变化信号、推动器行程变化信号、以及制动片的温度和磨损程度信号；

PLC控制器2用于将检测装置1采集的检测信号进行处理，并分别传输至现场操控端3和远程PC监控端4；

远程PC监控端4用于将PLC控制器2处理后的检测信号传输至值班人员的手持终端5。

本实用新型通过在制动器上安装检测装置1，能够实时检测制动器6中各部件的运行状态，通过检测装置1检测制动器的制动片温度和磨损信号、推动器行程和制动器制动力矩等异常信号源，信号源的表现形式可以是模拟量、数字、视频或音频，PLC控制器对检测信号处理后一路实时传输至现场操控端3，使现场操控人员及时获知制动器6的运行状态，迅速作出相应处理。另一路传输至中控室的远程PC端4，实时观察记录制动器6的运行状态。本实用新型通过现场操控端3和远程PC监控端4实时监控制动器6的运行状况，对制动片磨损、温度过高、推动器行程异常和制动力矩异常情况进行实时警报，使设备维修人员无需到达现场确认具体故障情况，可直接携带新的配件到现场进行更换，缩短维修时间。除此之外，本实用新型还可以通过手持终端5远程对制动器6的运行状态进行监控，减轻设备维护人员的工作压力。

具体的，制动器6包括推动器601、杠杆组件602、制动补偿机构603、制动瓦组件604、制动弹簧拉杆605、制动弹簧606、等退距调整螺栓609、制动臂607和底座608；

推动器601的推杆与杠杆组件602的一端固定连接；杠杆组件602的另一端分别与制动补偿机构603和制动臂607固定连接；制动补偿机构603依次与制动弹簧拉杆605和制动弹簧606固定连接；制动瓦组件604安装在制动臂607上，并与制动弹簧606远离制动弹簧拉杆605的一端固定连接；等退距调整螺栓609安装在制动臂607远离杠杆组件602的一端；制动臂607安装在底座608上。

本实用新型制动器6的工作过程如下：通电时，推动器601工作，推动推杆迅速升起，推杆带动杠杆组件602转动，杠杆组件602带动制动补偿机构603发生力矩变化，运动补偿机构603依次带动制动弹簧拉杆605、制动弹簧606和制动瓦组件604移动，最后使制动瓦组件604合拢，处于合闸状态；断电时，推动器601的推杆在制动弹簧606的复位弹力的作用下，迅速下降，并在杠杆组件602的作用下将制动瓦组件604打开，处于松闸状态。

检测装置1包括力矩传感器101、行程传感器102、温度传感器103和磨损传感器104；

力矩传感器101安装在制动补偿机构603上，用于检测制动补偿机构603的力矩变化；本实用新型通过力矩传感器101可以及时判断制动器6的制动力矩的变化，能够及时发现因制动弹簧606出现疲劳断裂或衰减导致制动器6失效，或因制动弹簧拉杆605疲劳断裂等原因导致制动器6失效。

行程传感器102与推动器601的推杆位置对应，用于检测推动器601的行程；本实用新型通过行程传感器102可以及时判断推动器601的推速、因推动器6的推速问题导致的影响制动器6的开闸时间、以及因推动器601的行程不足影响制动器6无法正常开闸的情况。

温度传感器103设置有两个，分别安装在推动器601的注油栓塞和制动瓦组件604上；分别用于检测推动器601的油温和制动瓦组件604的温度；本实用新型通过温度传感器103可以及时判断以下情况：1因制动器6调试或等退距失效导致的制动片磨偏；2因制动器6开闸间隙过小导致制动片与制动盘摩擦导致制动片加速磨损；3因制动片与制动盘摩擦时温度过高导致制动片摩擦系数降低使制动效果下降；4实时监测推动器油温是否正常。制动瓦组件604包括制动片和制动盘。

磨损传感器104预埋在制动瓦组件604上，用于检测制动瓦组件604的磨损程度。本实用新型通过磨损传感器104可以及时判断，制动片是否达到更换条件，避免因制动片磨损完之后出现制动器6失效的情况。

在另一个实施例中，还包括服务器7，服务器7分别与PLC控制器2、远程PC监控端4和手持终端5无线连接；服务器7包括故障诊断模块701和知识库702；故障诊断模块701用于根据检测信号判断制动器6的具体故障，并根据具体故障生成相应的解决方案；知识库702用于存储各种型号的制动器6所对应的相关资料。

本实用新型通过服务器7中的故障诊断模块701能够根据检测数据对制动器6的故障情况进行判断，并根据具体故障生成相应的解决方案，使设备维护人员能够及时准确地了解制动器6的故障情况，并能及时根据解决方案进行快速维修，节省了工作时间，提高了工作效率。

本实用新型通过服务器7中的知识库702，使相关工作人员能够随时查看所需资料，了解与制动器相关的知识，便于应对各种故障情况。

更有利的，服务器7还包括预警模块703；预警模块703用于将检测装置1采集的信号信息与预设的最大阈值和最小阈值进行比较，当超出最大阈值或低于最小阈值时生成相应的预警信息，并将预警信息发送至远程PC监控端4和手持终端5进行弹窗显示。本实用新型通过预警模块703可以将相应部件的故障问题直观且即时地传输至远程PC监控端4和手持终端5，使工作人员第一时间掌握制动器的故障问题，便于及时采取相应措施。

更有利的，服务器7还包括存储模块703，存储模块703用于存储制动器6的故障记录、维护记录和零部件的更换记录。本实用新型可以随时对制动器的历史运行情况进行查询，便于问题追溯。

在其他实施例中，还包括无线网关8，无线网关8内集成有WiFi模块；PLC控制器2通过WiFi网络与远程PC监控端4或服务器7连接；远程PC监控端4通过互联网与手持终端5连接。

在另一个实施例中，无线网关8内安装有SIM卡801；SIM卡801通过GPRS网络与所述服务器7连接。

更有利的，还包括报警器9，报警器9分别安装在现场操控端3和远程PC监控端4上。本实用新型通过报警器9能够及时获得制动器6的故障情况，便于及时查看，避免因故障时间过长对设备整体造成损坏。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种工业制动器安全监控系统，其特征在于，包括：检测装置(1)、PLC控制器(2)、现场操控端(3)、远程PC监控端(4)和手持终端(5)；其中，所述现场操控端(3)安装在现场操作室内；所述远程PC监控端(4)安装在中控室内；所述PLC控制器(2)通过线束分别与所述检测装置(1)和所述现场操控端(3)电性连接；所述远程PC监控端(4)分别与所述PLC控制器(2)和所述手持终端(5)无线连接；

所述检测装置(1)安装在所述制动器(6)上，用于采集所述制动器(6)的制动力矩变化信号、推动器行程变化信号、以及制动片的温度和磨损程度信号；

所述PLC控制器(2)用于将所述检测装置(1)采集的检测信号进行处理，并分别传输至所述现场操控端(3)和所述远程PC监控端(4)；

所述远程PC监控端(4)用于将所述PLC控制器(2)处理后的检测信号传输至值班人员的所述手持终端(5)。

2.根据权利要求1所述的一种工业制动器安全监控系统，其特征在于，所述制动器(6)包括推动器(601)、杠杆组件(602)、制动补偿机构(603)、制动瓦组件(604)、制动弹簧拉杆(605)、制动弹簧(606)、等退距调整螺栓(609)、制动臂(607)和底座(608)；

所述推动器(601)的推杆与所述杠杆组件(602)的一端固定连接；所述杠杆组件(602)的另一端分别与所述制动补偿机构(603)和所述制动臂(607)固定连接；所述制动补偿机构(603)依次与所述制动弹簧拉杆(605)和所述制动弹簧(606)固定连接；所述制动瓦组件(604)安装在所述制动臂(607)上，并与所述制动弹簧(606)远离所述制动弹簧拉杆(605)的一端固定连接；所述等退距调整螺栓(609)安装在所述制动臂(607)远离所述杠杆组件(602)的一端；所述制动臂(607)安装在所述底座(608)上。

3.根据权利要求2所述的一种工业制动器安全监控系统，其特征在于，所述检测装置(1)包括力矩传感器(101)、行程传感器(102)、温度传感器(103)和磨损传感器(104)；

所述力矩传感器(101)安装在所述制动补偿机构(603)上，用于检测制动补偿机构(603)的力矩变化；

所述行程传感器(102)与所述推动器(601)的推杆位置对应，用于检测所述推动器(601)的行程；

所述温度传感器(103)设置有两个，分别安装在所述推动器(601)的注油栓塞和所述制动瓦组件(604)上；分别用于检测所述推动器(601)的油温和所述制动瓦组件(604)的温度；

所述磨损传感器(104)预埋在所述制动瓦组件(604)上，用于检测所述制动瓦组件(604)的磨损程度。

4.根据权利要求1所述的一种工业制动器安全监控系统，其特征在于，还包括服务器(7)，所述服务器(7)分别与所述PLC控制器(2)、所述远程PC监控端(4)和所述手持终端(5)无线连接；所述服务器(7)包括故障诊断模块(701)和知识库(702)；所述故障诊断模块(701)用于根据所述检测信号判断所述制动器(6)的具体故障，并根据具体故障生成相应的解决方案；所述知识库(702)用于存储各种型号的所述制动器(6)所对应的相关资料。

5.根据权利要求4所述的一种工业制动器安全监控系统，其特征在于，所述服务器(7)还包括预警模块(703)；所述预警模块(703)用于将所述检测装置(1)采集的信号信息与预设的最大阈值和最小阈值进行比较，当超出最大阈值或低于最小阈值时生成相应的预警信息，并将所述预警信息发送至所述远程PC监控端(4)和所述手持终端(5)进行弹窗显示。

6.根据权利要求4所述的一种工业制动器安全监控系统，其特征在于，还包括无线网关(8)，所述无线网关(8)内集成有WiFi模块；所述PLC控制器(2)通过WiFi网络与所述远程PC监控端(4)或所述服务器(7)连接；所述远程PC监控端(4)通过互联网与所述手持终端(5)连接。

7.根据权利要求6所述的一种工业制动器安全监控系统，其特征在于，所述无线网关(8)内安装有SIM卡(801)；所述SIM卡(801)通过GPRS网络与所述服务器(7)连接。

8.根据权利要求4所述的一种工业制动器安全监控系统，其特征在于，所述服务器(7)还包括存储模块，所述存储模块用于存储所述制动器(6)的故障记录、维护记录和零部件的更换记录。

9.根据权利要求1所述的一种工业制动器安全监控系统，其特征在于，还包括报警器(9)，所述报警器(9)分别安装在所述现场操控端(3)和所述远程PC监控端(4)上。

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