一种制动器运行状态检测和故障判断装置的制作方法

本实用新型属于机电设备安全技术领域，具体涉及一种制动器运行状态检测和故障判断装置。

背景技术：

块式或盘式制动器作为安全保障手段（装置）广泛应用于起重机、电梯等多种机电设备中，制动器的各组成机构均处于完好状态才能使制动轮与摩擦衬片保持足够的接触面积和压力，进而保证制动效果。

GB 6067.1《起重机械安全规程 第1部分：总则》对制动器零部件更换和制动器报废有明确的规定，并给出了制动器的驱动装置、制动弹簧、传动构件、制动衬垫和制动轮的缺陷或故障相关判定标准；TSG T5001-2009 《电梯使用管理与维护保养规则》对曳引电梯制动器的周期维护检查内容也有非常具体的规定。在起重机、电梯日常运行维护检修中，一般是通过人工依据上述规定检查和发现制动器故障隐患，非常依赖人员工作态度和专业素养，多数缺陷是人工难以直观发现的。

根据块式和盘式制动器的构造特点，各组成部分的缺陷或故障基本类型包括：驱动装置推力达不到松闸要求或无推力；制动弹簧变形、损伤；传动构件变形、磨损；制动衬垫磨损、剥落；制动轮面凸凹不平等，这些缺陷或故障可通过制动衬垫和制动轮间的接触面积和压力大小最终体现。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种制动器运行状态检测和故障判断装置，通过制动衬垫和制动轮间的接触面积和压力大小的实时监测，检测制动器运行状态和判断故障，早期发现制动器运行故障和设备缺陷的装置。

本实用新型的技术解决方案是：一种制动器运行状态检测和故障判断装置，包括压力传感器、测量装置，所述压力传感器设置在制动器的制动衬垫和闸瓦之间，所述压力传感器呈阵列布置，所述压力传感器连接测量装置；衬垫与制动轮表面受力状况通过制动衬垫传导至压力传感器，测量装置用于每个传感器单元压力信号检测，测量装置具有足够的传感器信号输入通道。

所述测量装置包括测量控制单元、图形数据显示单元、前端处理单元；所述测量控制单元是工业计算机系统；所述前端处理单元是多路模拟信号采集及信号调理装置；前端处理单元以串行通讯方式向测量控制单元传输经过预处理后的多路压力测量信号；测量控制单元连接图形数据显示单元；图形数据显示单元以数值和压力分布图形方式呈现测量结果。

所述前端处理单元安装在制动器附近，与压力传感器阵列各传感单元信号通过信号传输线连接。

所述前端处理单元与测量控制单元之间通过屏蔽双绞线或光缆连接。

在制动器的制动衬垫与压力传感器阵列之间附着一层聚四氟乙烯膜，用以隔绝传感器与制动衬垫的直接接触，防止传感器与衬垫粘连，避免衬垫更换时损伤传感器件。

根据制动衬垫的大小，按1/1～25cm² 密度布置压力传感器阵列，通过测量装置检测各单元压力信号，获取制动衬垫与制动轮（盘）的接触面积和受力状况，结合制动器控制指令即可对制动器工作状态、设备缺陷或故障做出判断。

测量控制单元与起重机或电梯控制系统连接。

本实用新型的有益效果是：通过制动衬垫和制动轮（盘）间的接触面积和压力大小的实时监测，直观显示制动器工作状态和制动效果，早期发现制动器运行故障和设备缺陷，避免事故。

附图说明

图1是一种制动器运行状态检测和故障判断装置结构示意图。

图2是压力传感器在制动衬垫与闸瓦间布置示意图。

图3是压力传感器阵列示意图。

图中：1-压力传感器；2-信号传输线；3-前端处理单元；4-屏蔽双绞线或光缆；5-测量控制单元；6-图形数据显示单元；7-起重机或电梯控制系统；8-聚四氟乙烯膜；9-制动衬垫；10-闸瓦。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步地说明。

如图1所示，一种制动器运行状态检测和故障判断装置，包括压力传感器1，压力传感器1呈阵列布置，所述压力传感器1连接测量装置；测量装置包括测量控制单元5、图形数据显示单元6、前端处理单元3。

压力传感器1阵列的各传感单元信号通过信号传输线2与前端处理单元3连接，前端处理单元3是一种多路模拟信号采集及信号调理装置，前端处理单元3安装在制动器附近，与压力传感器1阵列就近连接，避免测量信号直接远传过程中受到干扰。

压力传感器1采用一种可弯折的压力传感器阵列，压力传感器1安装部位如图2的制动衬垫9与闸瓦10之间的区域，图3所示为传感器阵列结构，在制动衬垫9与压力传感器1阵列之间附着一层聚四氟乙烯膜8。

测量控制单元5是一种工业计算机系统，如工业PC、PLC或某种嵌入式控制系统，一般安装在起重机电气室或电梯机房内，前端处理单元3以串行通讯方式向测量控制单元5传输经过预处理后的多路压力测量信号；为避免现场电磁干扰对信号远程传输的影响，前端处理单元3与测量控制单元5之间通过屏蔽双绞线或光缆4连接。

测量结果通过与测量控制单元5连接的图形数据显示单元6显示，显示内容包括：各传感器单元的实时压力值、压力变化曲线、彩色力成像画面等。

测量控制单元5通过与起重机或电梯控制系统7连接，获取制动器控制指令，当判断制动器故障时向其发送指令，避免危险运行。

测量控制单元5对测量结果进行分析处理，结合制动器控制指令即可对制动器工作状态、设备缺陷或故障做出判断，部分实例见表一：

表一

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