专利名称：一种液压卷扬机构故障判断方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及液压卷扬机构技术领域，尤其涉及一种用于判断液压卷扬机构是否发生故障的液压卷扬机构故障判断方法。本发明还涉及一种液压卷扬机构故障判断系统。
背景技术：
液压卷扬机构是一种常用的提升机构，其具有过载保护功能、冲击保护功能、防爆性能等优点，广泛应用于各种起重设备场合。液压卷扬机构通常包括动力源、液压泵、液压回路、液压马达、减速机、卷筒及制动器，动力源的动力输出端与液压泵的动力输入端连接，液压泵的出油口通过液压回路与液压马达的进油口连通，液压马达的动力输出端与减速机的动力输入端连接，减速机的动力输出端连接卷筒的转轴，由制动器向卷筒提供制动力对其进行制动。 在动力源驱动下，液压泵输出高压液压油，高压液压油经过液压回路中各种液压阀的作用后进入液压马达，驱动液压马达旋转，液压马达提供的驱动力经过减速机降速增扭后传递至卷筒，带动卷筒旋转。液压卷筒机构的部件较多，尤其是液压系统具有较多控制部件及液压阀，卷扬卷筒发生故障时不易进行判断，现有技术中，主要是依靠操作者的经验来判断液压卷筒机构是否出现了故障，而操作者的经验往往不能及时判断故障或者需要较长的时间才能判断出故障，从而导致事故发生或者器件的严重损坏。因此，如何及时、准确判断液压卷扬机构是否出现了故障，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种液压卷扬机构故障判断方法，通过该液压卷扬机构故障判断方法可及时、准确判断液压卷扬机构是否出现了故障。本发明的另一个目的是提供一种液压卷扬机构故障判断系统。为了实现上述第一个目的，本发明提供了一种液压卷扬机构故障判断方法，包括步骤A，计算液压卷扬机构的理论输出转速V。；步骤B，检测液压卷扬机构的实际输出转速V ;步骤C，比较所述理论输出转速V。与所述实际输出转速V，若所述理论输出转速V。与所述实际输出转速V的偏差值大于预设值，则判定液压卷扬机构出现故障。优选的，所述液压卷扬机构包括动力源、液压泵、液压马达、减速机及卷筒，所述动力源的动力输出端与所述液压泵的动力输入端连接，所述液压泵的出油口通过液压回路与所述液压马达的进油口连通，所述液压马达的动力输出端与所述减速机的动力输入端连接，所述减速机的动力输出端与所述卷筒连接。优选的，所述步骤A具体为，获取所述动力源的输入转速％、所述液压泵的排量qi、所述液压回路的压力P、液压马达的排量q2，根据输出转速计算公式V。= f(V1； P，q1； q2)计算液压卷扬机构的理论输出转速V。。优选的，步骤C之后还包括步骤D，若液压卷扬机构出现故障，控制制动器进行制动。本发明所提供的液压卷扬机构故障判断方法，计算液压卷扬机构的理论输出转速V0，检测液压卷扬机构的实际输出转速V，比较所述理论输出转速V。与所述实际输出转速V，若所述理论输出转速V。与所述实际输出转速V的偏差值大于预设值，则判定液压卷扬机构出现故障。这种液压卷扬机构故障判断方法，只需计算出液压卷扬机构各工作部件在正常工况下应该输出的理论输出转速V。，并检测出该液压卷扬机构实际的输出转速V，将二者进行比较，若二者相差较大，则可判断液压卷扬机构出现了故障，可及时采取相应的安全措施， 以避免事故发生或者器件的严重损坏。为了实现上述第二个目的，本发明还提供了一种液压卷扬机构故障判断系统，包括计算单元，用于计算液压卷扬机构的理论输出转速V。；检测单元，用于检测液压卷扬机构的实际输出转速V ；判断单元，用于比较所述理论输出转速V。与所述实际输出转速V，若所述理论输出转速V。与所述实际输出转速V的偏差值大于预设值，则判定液压卷扬机构出现故障。优选的，所述计算单元还包括获取单元，该获取单元用于获取所述动力源的输入转速V1、所述液压泵的排量qi、所述液压回路的压力P、液压马达的排量(12，所述计算单元根据输出转速计算公式V0 = f (V1, P, q1； q2)计算液压卷扬机构的理论输出转速V。。优选的，还包括控制单元，若所述判断单元判定液压卷扬机构出现故障，所述控制单元控制制动器进行制动。优选的，所述制动器为设置在所述卷筒上的卷筒制动器，或为设置在所述液压马达动力输出端上的电磁制动器。优选的，所述实际输出转速为所述减速机的输出转速或所述卷筒的转速。优选的，所述减速机上设有用于检测输出转速的速度传感器。本发明所提供的液压卷扬机构故障判断系统包括计算单元、检测单元、判断单元；计算单元计算液压卷扬机构的理论输出转速V。；检测单元检测液压卷扬机构的实际输出转速V ;判断单元比较所述理论输出转速V。与所述实际输出转速V，若所述理论输出转速V。与所述实际输出转速V的偏差值大于预设值，则判定液压卷扬机构出现故障。这种液压卷扬机构故障判断系统，只需计算出液压卷扬机构各工作部件在正常工况下应该输出的理论输出转速V。，并检测出该液压卷扬机构实际的输出转速V，将二者进行比较，若二者相差较大，则可判断液压卷扬机构出现了故障，可及时采取相应的安全措施，以避免事故发生或者器件的严重损坏。
图I为本发明所提供的液压卷扬机构故障判断方法的一种具体实施方式
的流程框图2为本发明所提供的液压卷扬机构故障判断系统的一种具体实施方式
的原理结构示意图。
具体实施例方式为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。请参看图1，图I为本发明所提供的液压卷扬机构故障判断方法的一种具体实施方式
的流程框图。如图I所示，本发明提供的用于判断液压卷扬机构是否发生故障的液压卷扬机构故障判断方法，包括以下步骤。步骤S11，计算液压卷扬机构的理论输出转速V。；根据液压卷扬机构在工作状态下相应工作部件的性能参数，可计算出卷扬机构在该工况下应该输出的转速，该转速为理论 输出转速V。。具体的方案中，所述液压卷扬机构可以包括动力源、液压泵、液压马达、减速机及卷筒，所述动力源的动力输出端与所述液压泵的动力输入端连接，所述液压泵的出油口通过液压回路与所述液压马达的进油口连通，所述液压马达的动力输出端与所述减速机的动力输入端连接，所述减速机的动力输出端与所述卷筒连接。优选方案中，液压卷扬机构的理论输出转速V。可通过以下方式进行计算获取所述动力源的输入转速V1、所述液压泵的排量qi、所述液压回路的压力P、液压马达的排量q2，根据输出转速计算公式V0 = f (V1, P, q1； q2)计算液压卷扬机构的理论输出转速V。。具体的方案中，动力源若采用发动机，可直接从发动机上获得输入转速信号，以得到输入转速V1 ;动力源若米用电动机，电动机一般都具有一个额定载荷的稳定转速，可将该稳定转速作为转速信号，以得到输入转速V1。具体的方案中，液压泵可以采用定量泵或部分采用定量泵，由液压泵实时发出液压泵排量信号，或者在液压回路中安装比例阀，由比例阀控制液压泵的排量，以得到液压泵的排量Q1 ;可在液压回路中安装压力传感器，由压力传感器实时检测液压回路中的压力P ;液压马达可以采用定量马达或部分采用定量马达，由液压马达发出液压马达排量信号，或者在液压回路中安装比例阀，由比例阀控制液压马达的排量，以实时得到液压马达的排量Q2°步骤S12，检测液压卷扬机构的实际输出转速V;具体的方案中，可采用使速度传感器检测液压卷扬机构的实际输出转速V，速度传感器可设置在减速机上，也可设置在卷筒上，减速机输出轴的转速、卷筒的转速均可作为液压卷扬机构的实际输出转速V。步骤S13，比较所述理论输出转速V。与所述实际输出转速V，若所述理论输出转速V0与所述实际输出转速V的偏差值大于预设值，则判定液压卷扬机构出现故障。将步骤Sll中计算得到的理论输出转速V。与步骤S12中检测得到的实际输出转速V进行比较，得出二者的偏差值，若二者的偏差值过大，大于预设的范围，则可以判定液压卷扬机构出现了故障。这种液压卷扬机构故障判断方法，只需计算出液压卷扬机构各工作部件在正常工况下应该输出的理论输出转速V。，并检测出该液压卷扬机构实际的输出转速V，将二者进行比较，若二者相差较大，则可判断液压卷扬机构出现了故障，可及时采取相应的安全措施，以避免事故发生或者器件的严重损坏。优选的方案中，在步骤S13之后还包括步骤S14，若液压卷扬机构出现故障，控制制动器进行制动。若步骤S13判断出液压卷扬机构出现故障，可具体控制制动器进行制动，使得卷筒停止工作，以保证工作的安全性。上述实施例中，根据输出转速计算公式V。= f (V1, P, q1； q2)计算液压卷扬机构的理论输出转速V。，本发明并不局限于此，还可通过其中一个或几个工作部件的工作参数与液压卷扬机构的输出转轴之间的关系，得到液压卷扬机构的理论输出转速V。。本发明还提供了一种液压卷扬机构故障判断系统，以下实施例对其进行详细介
绍。 请参看图2，图2为本发明所提供的液压卷扬机构故障判断系统的一种具体实施方式
的原理结构示意图。如图2所示，所述液压卷扬机构可以包括动力源、液压泵、液压马达、减速机及卷筒，所述动力源的动力输出端与所述液压泵的动力输入端连接，所述液压泵的出油口通过液压回路与所述液压马达的进油口连通，所述液压马达的动力输出端与所述减速机的动力输入端连接，所述减速机的动力输出端与所述卷筒连接。本发明提供的液压卷扬机构故障判断系统包括计算单元、检测单元、判断单元；所述计算单元，用于计算液压卷扬机构的理论输出转速V。；所述检测单元，用于检测液压卷扬机构的实际输出转速V;所述判断单元，用于比较所述理论输出转速V。与所述实际输出转速V，若所述理论输出转速V。与所述实际输出转速V的偏差值大于预设值，则判定液压卷扬机构出现故障。优选方案中，所述计算单元还包括获取单元，该获取单元用于获取所述动力源的输入转速V1、所述液压泵的排量qi、所述液压回路的压力P、液压马达的排量(12，根据输出转速计算公式V0 = f (V1, P, q1； q2)计算液压卷扬机构的理论输出转速V。。具体的方案中，动力源若采用发动机，可直接从发动机上获得输入转速信号，以得到输入转速V1 ;动力源若米用电动机，电动机一般都具有一个额定载荷的稳定转速，可将该稳定转速作为转速信号，以得到输入转速V1。具体的方案中，液压泵可以采用定量泵或部分采用定量泵，由液压泵实时发出液压泵排量信号，或者在液压回路中安装比例阀，由比例阀控制液压泵的排量，以得到液压泵的排量Q1 ;可在液压回路中安装压力传感器，由压力传感器实时检测液压回路中的压力P ;液压马达可以采用定量马达或部分采用定量马达，由液压马达发出液压马达排量信号，或者在液压回路中安装比例阀，由比例阀控制液压马达的排量，以实时得到液压马达的排量Q2°具体的方案中，检测单元可采用使速度传感器检测液压卷扬机构的实际输出转速V，速度传感器可设置在减速机上，也可设置在卷筒上，减速机输出轴的转速、卷筒的转速均可作为液压卷扬机构的实际输出转速V。液压卷扬机构出现故障后，为了确保工作的安全性，优选方案中，还包括控制单元，若所述判断单元判定液压卷扬机构出现故障，所述控制单元控制制动器进行制动。
具体的方案中，所述制动器可以为设置在所述卷筒上的卷筒制动器。所述制动器还可以为设置在所述液压马达动力输出端上的电磁制动器，控制电磁制动器的制动力大小时，可向用于控制该电磁制动器的电磁阀发出控制信号，通过控制电磁阀的开度控制电磁制动器的制动力的大小。所述制动器还可以同时包括卷筒制动器和电磁制动器，以上方案均应在本发明的保护范围内。这种液压卷扬机构故障判断系统，只需计算出液压卷扬机构各工作部件在正常工况下应该输出的理论输出转速V。，并检测出该液压卷扬机构实际的输出转速V，将二者进行比较，若二者相差较大，则可判断液压卷扬机构出现了故障，可及时采取相应的安全措施，以避免事故发生或者器件的严重损坏。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本 发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种液压卷扬机构故障判断方法，其特征在于，包括 步骤A,计算液压卷扬机构的理论输出转速V。； 步骤B，检测液压卷扬机构的实际输出转速V ; 步骤C，比较所述理论输出转速V。与所述实际输出转速V，若所述理论输出转速V。与所述实际输出转速V的偏差值大于预设值，则判定液压卷扬机构出现故障。
2.根据权利要求I所述的液压卷扬机构故障判断方法，其特征在于，所述液压卷扬机构包括动力源、液压泵、液压马达、减速机及卷筒，所述动力源的动力输出端与所述液压泵的动力输入端连接，所述液压泵的出油口通过液压回路与所述液压马达的进油口连通，所述液压马达的动力输出端与所述减速机的动力输入端连接，所述减速机的动力输出端与所述卷筒连接。
3.根据权利要求2所述的液压卷扬机构故障判断方法，其特征在于，所述步骤A具体 为，获取所述动力源的输入转速V1、所述液压泵的排量qi、所述液压回路的压力P、液压马达的排量q2，根据输出转速计算公式V。= f (V1, P, q1； q2)计算液压卷扬机构的理论输出转速V00
4.根据权利要求1-3任一项所述的液压卷扬机构故障判断方法，其特征在于，步骤C之后还包括 步骤D，若液压卷扬机构出现故障，控制制动器进行制动。
5.一种液压卷扬机构故障判断系统，其特征在于，包括 计算单元，用于计算液压卷扬机构的理论输出转速V。； 检测单元，用于检测液压卷扬机构的实际输出转速V ； 判断单元，用于比较所述理论输出转速V。与所述实际输出转速V，若所述理论输出转速V0与所述实际输出转速V的偏差值大于预设值，则判定液压卷扬机构出现故障。
6.根据权利要求5所述的液压卷扬机构故障判断系统，其特征在于，所述计算单元还包括获取单元，该获取单元用于获取所述动力源的输入转速V1、所述液压泵的排量qi、所述液压回路的压力P、液压马达的排量q2，所述计算单元根据输出转速计算公式V。= f (V1, P，Qir Q2)计算液压卷扬机构的理论输出转速V。。
7.根据权利要求5所述的液压卷扬机构故障判断系统，其特征在于，还包括控制单元，若所述判断单元判定液压卷扬机构出现故障，所述控制单元控制制动器进行制动。
8.根据权利要求7所述的液压卷扬机构故障判断方法，其特征在于，所述制动器为设置在所述卷筒上的卷筒制动器，或为设置在所述液压马达动力输出端上的电磁制动器。
9.根据权利要求5所述的液压卷扬机构故障判断方法，其特征在于，所述实际输出转速为所述减速机的输出转速或所述卷筒的转速。
10.根据权利要求9所述的液压卷扬机构故障判断方法，其特征在于，所述减速机上设有用于检测输出转速的速度传感器。
全文摘要
本发明涉及液压卷扬机构技术领域，公开了一种液压卷扬机构故障判断方法，包括步骤A，计算液压卷扬机构的理论输出转速Vo；步骤B，检测液压卷扬机构的实际输出转速V；步骤C，比较所述理论输出转速Vo与所述实际输出转速V，若所述理论输出转速Vo与所述实际输出转速V的偏差值大于预设值，则判定液压卷扬机构出现故障。通过该液压卷扬机构故障判断方法可及时、准确判断液压卷扬机构是否出现了故障。本发明还公开了一种液压卷扬机构故障判断系统。
文档编号G01M99/00GK102849643SQ20111017980
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者郑捷 申请人:中联重科股份有限公司