专利名称：卷扬机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具备推测寿命的功能的卷扬机。
背景技术：
作为推测提升机等卷扬机的寿命的方法，利用总运转时间和所搬运的每种吊荷的质量即每种荷重的运转时间来进行推测。对于运转时间来说，存在通过计数器等装置进行计测的方法，对于荷重而言，存在通过测定钢索的伸长来获得荷重信息的方法。(例如，参照专利文献I)由于利用提升机等卷扬机进行货物的搬运中荷重会发生变化，所以在推测每种荷重的寿命时，有时由使用者主观判断每种荷重的运转时间，推测卷扬机的寿命。另外，作为保存每种荷重的运转次数以推测寿命的方法，也存在使用当电流值成为一定值时使触点开闭的记录继电器和计数器的方法(例如，参照专利文献2)。在现有的荷重计或通过测定钢索的伸长来获得荷重信息的方法中，需要使用本来没有必要在卷扬装置中使用的特别的装置，浪费成本。在每种荷重的寿命推测中，若使用上述的使用者的主观方法，则不能高精度地推测卷扬机的寿命，或者在寿命的推测中耗费时间。另外，根据在专利文献2中公开的技术，既不能利用记录继电器和计数器保存每种荷重的运转次数以推测寿命，也不能利用运转次数来高精度地推测提升机等卷扬机的寿命，由于没有表示作为用于推测寿命的明确的判断值，所以在推测寿命中仍然会耗费时间。专利文献1:日本公开昭58-220085号公报专利文献2:专利第2623774号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够高精度地获得荷重信息并高精度地推测卷扬机的寿命的装置。为了解决上述课题，例如，本发明提供具备感应电动机的卷扬机，其利用感应电动机进行安装有起重机吊钩的钢索的卷扬动作和降下动作，该卷扬机的特征在于，包括:用于获得作用在上述感应电动机上的由上述起重机吊钩吊起的吊荷的荷重信息的荷重信息取得单元；记录每种上述吊荷的荷重的运转时间的运转时间记录单元；根据每种上述吊荷的荷重的运转时间推测寿命的寿命推测单元；和输出每种上述吊荷的荷重的运转时间及所推测的寿命的输出单元。根据本发明，能够高精度地推测卷扬机的寿命。
图1是表示变频(inverter)式起重装置的整体结构的立体图。图2是表示变频式起重装置的控制结构的框图。图3是表示卷扬变频器装置的结构的框图。图4是表示变频式起重装置的卷扬动作及再生驱动信号的定时的时序图。图5是每种荷重的运转时间的记录例。图6是用于计算在寿命推测中所必需的荷重谱系数(spectrum coefficient)的图。图7是根据荷重谱系数决定期待寿命的图。附图标记说明:I变频式起重装置2起重机吊钩3 钢索4卷扬感应电动机5卷扬用装置6横行感应电动机7横行用装置8横行用梁架9走行感应电动机10走行用装置11走行用梁架12卷扬.横行用变频器装置13卷扬.横行变频器控制部14输入装置15卷扬用变频器16横行用变频器17感应电动机用制动器18走行用变频器装置19走行变频器控制部20走行用变频器21整流部22整流电容器23驱动元件部24再生能量处理部25再生驱动开关26再生电阻27电压监测部28 卷筒
具体实施例方式下面，参照图1 图7对本发明的最佳实施方式进行说明。首先通过图1、图2对变频式起重装置I的整体构成和动作进行说明。在变频式起重装置I中，为了通过利用钢索3来进行卷绕从而使安装于起重机吊钩2的货物在Z、-Z方向卷扬降下，具有装备有卷扬感应电动机4的卷扬用装置5，且具有用于使该货物在X、-X方向移动的装备有横行感应电动机6的横行用装置7和横行用梁架8，为了使该货物在Y、-Y方向移动，将装备有走行感应电动机9的走行用装置10与移动用梁架11组合。对于卷扬感应电动机4和横行感应电动机6来说，收容于卷扬.横行用变频器装置12中的图2的卷扬.横行变频器控制部13，通过读入来自输入装置14的指示并输出信号来控制卷扬用变频器15和横行用变频器16，从卷扬用变频器15和横行用变频器16将需要的频率、电压施加于卷扬感应电动机4和横行感应电动机6，并立即对感应电动机用制动器17解除控制，由此，使安装于起重机吊钩2的货物不会落下地在Z、-Z方向移动。在横行用装置7的情况下，使卷扬用装置5沿横行用梁架8在X、-X方向移动。同样，对于安装于走行用装置10的走行感应电动机9来说，通过由收容于走行用变频器装置18的图2的走行变频器控制部19读入来自输入装置14的指示并输出信号，从而控制走行用变频器20，从走行用变频器20将需要的频率、电压施加于走行感应电动机9，并立即对感应电动机用制动器17解除控制，由此，使卷扬用装置5沿走行用梁架11在Υ、_Υ方向移动。使用图3、图4对变频式起重装置I的卷扬用变频器15的结构及动作进行说明。卷扬用变频器15包含:将主电源三相交流转换为直流的整流部21和整流电容器22、进行频率转换的驱动元件部23和将再生能量以热能消耗的再生能量处理部24、再生能量处理部24内的再生驱动开关25和再`生电阻26、读取直流母线间电压Vdc的变化的电压监测部27。根据来自输入装置14的操作信号，卷扬.横行变频器控制部13对驱动元件部23输出变频器驱动控制信号，对卷扬感应电动机4施加必需的频率、电压，使卷绕有钢索2的卷筒28旋转从而使货物移动。在进行降下或卷扬减速时，卷扬感应电动机4成为发电机，产生再生能量并作为电荷储蓄于整流电容器22，直流母线间电压Vdc上升。若这样置之不理，则整流电容器22上会被施加过电压，卷扬用变频器15会发生破损，所以电压监测部27对卷扬.横行变频器控制部13输出监视直流母线间电压\c而得的电压监测信号。卷扬 横行变频器控制部13对电压监测信号进行监视，在上升至再生驱动电压的情况下，输出驱动再生驱动开关25的再生驱动信号，利用再生电阻26进行电力消耗，使直流母线间电压Vdc降低。然后，在电压监测信号降低到再生驱动电压以下时切断再生驱动信号。切断后，如果再次产生再生能量，则直流母线间电压Vdc上升。由于产生再生能量的降下和卷扬减速为连续动作，所以再生驱动信号反复输出 切断。即，如图4所示，再生驱动信号成为每周期Λ小时的脉冲信号的反复。对于判别荷重的方法，不能够根据受卷扬用装置5的个体差及电源的电压变动的影响的、产生有偏差的电流来判断荷重，而是根据不受卷扬用装置5的个体差及电源的电压变动的影响的、不产生偏差的再生驱动信号即再生电阻26的通电率对荷重进行判断。在此，由于卷扬减速时再生能量的产生很微小，因此能够忽略。下面对根据再生电阻26的通电率来判断荷重的原理进行说明。如图3所示，在质量M[kg]在降下方向(铅垂方向)移动h[m]时，下式所示的势能得到再生。式I再生能量Et = M.g.h [J]g:重力加速度[m/s2]所产生的再生能量Et [J]，由包含机械损耗在内的卷扬感应电动机4的效率损耗Em[J]、驱动元件部23的热损SE1LJ]、再生电阻26的热消SEK[J]和整流电容器22的电阻成分的热损耗EJJ]所消耗，故而得到下式。式2Et = Em+Ej+Ee+Ec [J]包含机械损耗在内的卷扬感应电动机4的效率损耗Em[J]能够通过下式求得。式3Em = [ β.Tbe.ω + y.Tbe.ω].tu[J]在此，TBE=r.Fbeβ:电动机损耗
y:机械损耗率Tbe:制动转矩[N.m]Fbe:产生制动力[N]ω:卷扬感应电动机角频率[rad/s]tu:卷扬感应电动机通电时间[s]r:卷筒半径[m]驱动元件部23的热损SE1LJ]能够由下式求得。式4E1= VCE1*Ic+￡°VCE1(t)*Ic(t)*SWcd t *tu+ VCE2.1BR+Jo VCE2(t)*IBR(t) S WBEd t.tu [ J ]Vce1:驱动元件的CE电压[V]Vce2:再生电阻驱动元件的CE电压[V]Ic:卷扬感应电动机驱动电流[A]Ibk:再生电阻通电电流[A]Sffc:驱动元件部的转换频率[Hz]在令图2的每I周期Λ的消耗电力为P Δ的情况下，再生电阻26的热消耗EK[J]通过下式求得。式5Er= Γ"P.d t=￡^1-*D*tu [ J]
(V ΨP 二
Rbr
D:再生电阻通电率[%] =( σ/Λ ).100Rbe:再生电阻电阻值[Ω ]VBK:再生驱动电压[V]整流电容器22的电阻成分的热损耗EJJ]能够由下式求得，但因为很微小所以计算上可以忽略。式6Ec = I2.Rc [J]1:波形电流[Α]Rc:正切部分的电阻值[Ω ]在(式2)中代入(式I)、(式5)，并且由于(式2 )的Ε。很微小故而作为O，如下式所示以质量M展开。式7
权利要求
1.一种具备感应电动机的卷扬机，其利用感应电动机进行安装有起重机吊钩的钢索的卷扬动作和降下动作，该卷扬机的特征在于，包括: 用于获得作用在所述感应电动机上的由所述起重机吊钩吊起的吊荷的荷重信息的荷重 目息取得单兀； 记录每种所述吊荷的荷重的运转时间的运转时间记录单元； 根据每种所述吊荷的荷重的运转时间推测寿命的寿命推测单元；和 输出每种所述吊荷的荷重的运转时间和所推测的寿命的输出单元。
2.如权利要求1所述的卷扬机，其特征在于: 所述荷重信息取得单元根据再生能量计算荷重。
3.如权利要求1所述的卷扬机，其特征在于: 所述荷重信息取得单元使用所述感应电动机的电流值计算荷重。
4.如权利要求1所述的卷扬机，其特征在于: 在所述运转时间记录单元中记录有每种吊荷的荷重的运转时间。
5.如权利要求1所述的卷扬机，其特征在于: 将额定荷重按规定的 范围分区，运转时间按每个分区记录在所述运转时间记录单元中。
全文摘要
本发明提供具备高精度地推测卷扬机的寿命的功能的卷扬机。该卷扬机具备感应电动机，利用感应电动机进行安装有起重机吊钩的钢索的卷扬动作和降下动作，该卷扬机的特征在于，包括用于获得作用在上述感应电动机上的由上述起重机吊钩吊起的吊荷的荷重信息的荷重信息取得单元；记录每种上述吊荷的荷重的运转时间的运转时间记录单元；根据每种上述吊荷的荷重的运转时间推测寿命的寿命推测单元；和输出每种上述吊荷的荷重的运转时间及所推测的寿命的输出单元。
文档编号B66D1/00GK103121624SQ20131005944
公开日2013年5月29日 申请日期2010年8月20日 优先权日2009年11月19日
发明者及川裕吾, 石川智 申请人:株式会社日立产机系统