回转失电防抱死方法、系统、塔式起重机及存储介质与流程

1.本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种回转失电防抱死方法、系统、塔式起重机及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.塔式起重机简称塔机，别称塔吊，是指动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。现有的塔式起重机一般配备常闭制动器，利用常闭式制动器对回转机构进行制动。但在回转运动中突然断电，配备常闭制动器，塔式起重机会因为制动线圈失电马上回转制动，回转机构在运动下会被突然锁死。起重臂、平衡臂的巨大惯性会引起剧烈的冲击，致使整个塔机包括起重臂、吊钩的剧烈晃动，严重影响设备和周边人员的安全。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提出一种回转失电防抱死方法、系统、塔式起重机及计算机可读存储介质，旨在解决现有塔机回转运动中突然断电，制动器会对回转机构立即制动，导致起重臂、平衡臂因惯性产生强烈的抖动的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供一种回转失电防抱死方法，包括步骤：
5.回转启动时，控制制动器得电，以使制动器切换为开闸状态；
6.制动器保持开闸状态后，控制风标线圈得电，以使风标线圈吸合挡铁片；
7.风标线圈吸合挡铁片后，控制制动器失电；
8.当电源断电时，控制变频器降低输出频率至预设频率阈值范围内，以使电机进入制动状态对回转机构进行制动。
9.进一步，所述风标线圈吸合挡铁片后，控制制动器失电的步骤之后还包括：
10.当接收到回转正常制动信号时，控制制动器得电和风标线圈失电，以使挡铁片释放复位；
11.当挡铁片释放复位且接收到变频器发送的抱闸信号后，控制制动器失电，以使制动器进入抱闸状态。
12.进一步，所述风标线圈吸合挡铁片后，控制制动器失电的步骤之后还包括：
13.当接收到紧急制动信号时，控制制动器得电和风标线圈失电，以使挡铁片释放复位；
14.当挡铁片释放复位后，控制制动器失电，以使制动器进入抱闸状态。
15.进一步，所述风标线圈吸合挡铁片后，控制制动器失电的步骤还包括：
16.风标线圈吸合挡铁片后，依次控制制动器失电和风标线圈失电。
17.进一步，所述风标线圈吸合挡铁片后，依次控制制动器失电和风标线圈失电的步骤之后还包括：
18.当接收到回转正常制动信号时，控制制动器得电，以使挡铁片释放复位；
19.当挡铁片释放复位且接收到变频器发送的抱闸信号后，控制制动器失电，以使制
动器进入抱闸状态。
20.进一步，所述当挡铁片释放复位且接收到变频器发送的抱闸信号后，控制制动器失电，以使制动器进入抱闸状态的步骤包括：
21.当挡铁片释放复位且接收到变频器发送的抱闸信号第一预设时间后，控制制动器失电，以使制动器进入抱闸状态。
22.进一步，所述风标线圈吸合挡铁片后，依次控制制动器失电和风标线圈失电的步骤之后还包括：
23.当接收到紧急制动信号时，控制制动器得电，以使挡铁片释放复位；
24.当挡铁片释放复位后，控制制动器失电，以使制动器进入抱闸状态。
25.为实现上述目的，本发明还提供一种包装尺寸生成系统，所述系统包括：
26.第一制动器得电模块，用于回转启动时，控制制动器得电，以使制动器切换为开闸状态；
27.第一风标线圈得电模块，用于制动器保持开闸状态后，控制风标线圈得电，以使风标线圈吸合挡铁片；
28.第一失电模块，用于风标线圈吸合挡铁片后，控制制动器失电；
29.第一制动模块，用于当电源断电时，控制变频器降低输出频率至预设频率阈值范围内，以使电机进入制动状态对回转机构进行制动。
30.为实现上述目的，本发明还提供一种塔式起重机，所述塔式起重机包括风标线圈、挡铁片、制动器、变频器、电机、存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的回转失电防抱死方法的步骤。
31.为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的回转失电防抱死方法的步骤。
32.本发明提出的一种回转失电防抱死方法、系统、塔式起重机及计算机可读存储介质，通过回转启动时，控制制动器得电，以使制动器切换为开闸状态；制动器保持开闸状态后，控制风标线圈得电，以使风标线圈吸合挡铁片；风标线圈吸合挡铁片后，控制制动器失电；当电源断电时，控制变频器降低输出频率至预设频率阈值范围内，以使电机进入制动状态对回转机构进行制动。制动状态下电机部分机械能转化为电能回馈到变频器母线，维持变频器正常运行，直到变频器电能耗尽，一部分机械能随着回转机构惯性运动消耗。由于电机机械能一部分转换为电能被变频器消耗，只有部分电机机械能用于回转机构惯性运动消耗，从而使得回转机构惯性运动时间减少，停车距离大幅减小，实现缓慢软停车，避免立即抱死停车方式可能带来的危险。
附图说明
33.图1为本发明回转失电防抱死方法第一实施例的流程示意图；
34.图2为本发明回转失电防抱死方法第二实施例的流程示意图；
35.图3为本发明回转失电防抱死方法第三实施例的流程示意图；
36.图4为本发明回转失电防抱死方法第四实施例的流程示意图；
37.图5为本发明回转失电防抱死方法第五实施例的流程示意图；
38.图6为本发明回转失电防抱死方法第六实施例的流程示意图；
39.图7为本发明回转失电防抱死系统的功能模块示意图。
40.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
41.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
42.本发明各个实施例中塔式起重机包括风标线圈、挡铁片、制动器、变频器、电机、通信模块、存储器及处理器等部件，变频器与电机连接。本领域技术人员可以理解，塔式起重机还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中，处理器分别与所述存储器和通信模块连接，存储器上存储有计算机程序，计算机程序同时被处理器执行。
43.通信模块，可通过网络与外部设备连接。通信模块可以接收外部设备发出的数据，还可发送数据、指令及信息至所述外部设备，所述外部设备可以是基站、其他塔式起重机、手机、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑等设备。
44.存储器，可用于存储软件程序以及各种数据。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(根据配件的尺寸参数和装箱量，确定配件的内包装箱尺寸参数)等；存储数据区可存储根据塔式起重机的使用所创建的数据或信息等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
45.处理器，是塔式起重机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个塔式起重机的各个部分，包括连接风标线圈、制动器、变频器、电机等，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，执行塔式起重机的各种功能和处理数据，从而对塔式起重机进行整体监控。处理器可包括一个或多个处理单元，处理器可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器中。
46.尽管图1未示出，但上述塔式起重机还可以包括电路控制模块，电路控制模块用于与市电连接，实现电源控制，保证其他部件的正常工作。
47.本领域技术人员可以理解，图1中示出的塔式起重机结构并不构成对塔式起重机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
48.根据上述硬件结构，提出本发明方法各个实施例。
49.参照图1，在本发明回转失电防抱死方法的第一实施例中，所述回转失电防抱死方法包括步骤：
50.步骤s10，回转启动时，控制制动器得电，以使制动器切换为开闸状态；
51.在本方案中，当塔吊司机操作回转操作手柄从零挡位挂入非零挡位触发回转启动，或者塔吊司机操作回转启动按钮触发回转启动，会控制制动器得电，制动器得电后，会进入开闸状态，从而回转机构处于非制动状态，可以进行回转运动。
52.步骤s20，制动器保持开闸状态后，控制风标线圈得电，以使风标线圈吸合挡铁片；
53.当制动器保持开闸状态后，会立即控制风标线圈得电，以使风标线圈吸合挡贴片，将挡贴片从初始位置吸合到制动器下方。需要说明的是，为了确保制动器处于开闸状态，在控制风标线圈得电前，会先控制制动器保持开闸状态第一预设时间，该第一预设时间可以是1s或者3s，在此不对该时间进行限定。又或者当检测到回转机构速度大于等于预设速度阈值、或者当回转挡位满足预设挡位条件例如挡位达到3挡时，才控制风标线圈得电。
54.步骤s30，风标线圈吸合挡铁片后，控制制动器失电；
55.当风标线圈吸合挡铁片后，控制制动器失电，制动器失电会自动下落，由于此时制动器下方为挡铁片，制动器不能完全下落，被下方的挡铁片卡住，从而制动器即使失电，也不能进入抱闸状态，即不能对回转机构进行抱闸。
56.为了确保挡铁片被风标线圈吸合来位于制动器下方，维持风标线圈得电预设时间，在风标线圈得电预设时间后，才控制制动器失电。
57.步骤s40，当电源断电时，控制变频器降低输出频率至预设频率阈值范围内，以使电机进入制动状态对回转机构进行制动。
58.当塔机突然断电时，电源电压会突然降低，检测到电源电压降低到预设电压阈值时，会确定电源断电。虽然突然断电，导致风标线圈失电，风标线圈失去对挡铁片的吸合能力，当制动器此时与挡铁片相互约束，挡铁片不能复位，制动器也不能完全下落进入抱闸状态，此时会控制变频器降低输出频率到预设频率阈值范围内，此时电机进入制动状态，制动状态下电机部分机械能转化为电能回馈到变频器母线，维持变频器正常运行，直到变频器电能耗尽，一部分机械能随着回转机构惯性运动消耗。由于电机机械能一部分转换为电能被变频器消耗，只有部分电机机械能用于回转机构惯性运动消耗，从而使得回转机构惯性运动时间减少，停车距离大幅减小，实现缓慢软停车，避免立即抱死停车方式可能带来的危险。
59.本实例通过回转启动时，控制制动器得电，以使制动器切换为开闸状态；制动器保持开闸状态后，控制风标线圈得电，以使风标线圈吸合挡铁片；风标线圈吸合挡铁片后，控制制动器失电；当电源断电时，控制变频器降低输出频率至预设频率阈值范围内，以使电机进入制动状态对回转机构进行制动。制动状态下电机部分机械能转化为电能回馈到变频器母线，维持变频器正常运行，直到变频器电能耗尽，一部分机械能随着回转机构惯性运动消耗。由于电机机械能一部分转换为电能被变频器消耗，只有部分电机机械能用于回转机构惯性运动消耗，从而使得回转机构惯性运动时间减少，停车距离大幅减小，实现缓慢软停车，避免立即抱死停车方式可能带来的危险。
60.进一步地，请参照图2，图2为根据本技术回转失电防抱死方法的第一实施例提出本技术回转失电防抱死方法的第二实施例，在本实施例中，步骤s30之后包括：
61.步骤s50，当接收到回转正常制动信号时，控制制动器得电和风标线圈失电，以使挡铁片释放复位；
62.步骤s51，当挡铁片释放复位且接收到变频器发送的抱闸信号后，控制制动器失电，以使制动器进入抱闸状态。
63.在本实施例中，在正常需要制动情况下，塔吊司机将回转手柄挡位归零，触发回转正常制动信号，或者塔吊司机按下正常回转制动按钮以触发回转正常制动信号，当接收到回转正常制动信号时，会控制制动器得电，制动器得电后，制动器会抬起，风标线圈失电后，
风标线圈对挡铁片的吸附能力丧失，再加上制动器抬起对挡铁片的约束也消失，挡铁片会释放复位，回到初始位置。
64.需要说明的是，可以是制动器先得电，风标线圈后失电，也可以是风标线圈先失电，制动器得电，也可以是制动器得电和风标线圈失电同时进行。在此不对该顺序进行限定。
65.在制动器得电一段时间后，该时间与制动前回转挡位有关，回转挡位越高，即制动前回转机构的回转速度越大，该时间越长，回转挡位越低，制动前回转机构的回转速度越小，该时间越短。当然也可以是回转挡位越低，即制动器回转机构的回转速度越大，该时间越长，回转挡位越高，制动前回转机构的回转速度越小，该时间越短，回转机构转速会下降到一定值，变频器会发送抱闸信号。
66.接收到变频器发送的抱闸信号后，会控制制动器失电，从而制动器又落下，由于制动器下方没有挡铁片阻挡，制动器可以进入抱闸状态，会对回转机构进行抱闸，从而对回转机构进行制动。
67.为了确保在制动器对回转抱闸前回转机构速度降低到0或很小的值时，在挡铁片释放复位且接收到接收到变频器发送的抱闸信号第一预设时间后，才控制制动器失电，制动器可以进入抱闸状态，会对回转机构进行抱闸制动，由于抱闸前回转机构速度为0或者速度很低，制动器抱闸导致平衡臂、起重臂晃动很小或没有晃动。本实施例提供了一种接收到正常制动信号后对回转机构的制动策略。
68.进一步地，请参照图3，图3为根据本技术回转失电防抱死方法的第一实施例提出本技术回转失电防抱死方法的第三实施例，在本实施例中，步骤s30之后包括：
69.步骤s61，当接收到紧急制动信号时，控制制动器得电和风标线圈失电，以使挡铁片释放复位；
70.步骤s62，当挡铁片释放复位后，控制制动器失电，以使制动器进入抱闸状态。
71.本实施例中，需要紧急制动时，塔吊司机会触发紧急制动信号，当接收到紧急制动信号时，会控制制动器得电，制动器得电后，制动器会抬起，风标线圈失电后，风标线圈对挡铁片的吸合能力丧失，再加上制动器抬起对挡铁片的约束也消失，挡铁片会释放复位，回到初始位置。
72.需要说明的是，可以是制动器先得电，风标线圈后失电，也可以是风标线圈先失电，制动器得电，也可以是制动器得电和风标线圈失电同时进行。在此不对该顺序进行限定。
73.当挡铁片释放复位后，会立即控制制动器失电，以使制动器落下，由于制动器下方没有挡铁片阻挡，制动器进入抱闸状态，对回转机构立即进行抱闸，从而实现对回转机构的紧急制动。
74.本实施例提供了一种接收到紧急制动信号后对回转机构的紧急制动策略。
75.进一步地，请参照图4，图4为根据本技术回转失电防抱死方法的第一实施例提出本技术回转失电防抱死方法的第四实施例，在本实施例中，步骤s30还包括：
76.步骤s31，风标线圈吸合挡铁片后，依次控制制动器失电和风标线圈失电。
77.由于风标线圈长时间保持得电状态，会极大降低风标线圈的寿命。本实施例中，在控制制动器失电，制动器落下后，会控制风标线圈失电，风标线圈失电后，风标线圈对挡铁
片的吸附能力丧失，但由于制动器对挡铁片形成了约束，此时挡铁片不会复位。
78.本实施例在制动器失电后，会立即控制风标线圈失电，从而避免风标线圈一直处于得电状态导致风标线圈使用寿命急剧降低。
79.进一步地，请参照图5，图5为根据本技术回转失电防抱死方法的第四实施例提出本技术回转失电防抱死方法的第五实施例，在本实施例中，步骤s31之后还包括：
80.步骤s52，当接收到回转正常制动信号时，控制制动器得电，以使挡铁片释放复位；
81.步骤s51，当挡铁片释放复位且接收到变频器发送的抱闸信号后，控制制动器失电，以使制动器进入抱闸状态。
82.本实施例中，在正常需要制动情况下，塔吊司机将回转手柄挡位归零，触发回转正常制动信号，或者塔吊司机按下正常回转制动按钮以触发回转正常制动信号，当接收到回转正常制动信号时，由于制动器得电前风标线圈已失电，风标线圈对挡铁片的吸附能力丧失，只需要控制制动器得电，制动器得电后，制动器会抬起，制动器对挡铁片的约束也消失，挡铁片会释放复位，回到初始位置。
83.在制动器得电一段时间后，该时间与制动前回转挡位有关，回转挡位越高，即制动前回转机构的回转速度越大，该时间越长，回转挡位越低，制动前回转机构的回转速度越小，该时间越短。当然也可以是回转挡位越低，即制动器回转机构的回转速度越大，该时间越长，回转挡位越高，制动前回转机构的回转速度越小，该时间越短，回转机构转速会下降到一定值，变频器会发送抱闸信号。
84.接收到变频器发送的抱闸信号后，会控制制动器失电，从而制动器又落下，由于制动器下方没有挡铁片阻挡，制动器可以进入抱闸状态，会对回转机构进行抱闸，从而对回转机构进行制动。
85.为了确保在制动器对回转抱闸前回转机构速度降低到0或很小的值时，在挡铁片释放复位且接收到接收到变频器发送的抱闸信号第一预设时间后，才控制制动器失电，制动器可以进入抱闸状态，会对回转机构进行抱闸制动，由于抱闸前回转机构速度为0或者速度很低，制动器抱闸导致平衡臂、起重臂晃动很小或没有晃动。
86.进一步地，请参照图6，图6为根据本技术回转失电防抱死方法的第四实施例提出本技术回转失电防抱死方法的第六实施例，在本实施例中，步骤s31之后还包括：
87.步骤s62，当接收到紧急制动信号时，控制制动器得电，以使挡铁片释放复位；
88.步骤s61，当挡铁片释放复位后，控制制动器失电，以使制动器进入抱闸状态。
89.本实施例中，需要紧急制动时，塔吊司机会触发紧急制动信号，当接收到紧急制动信号时，风标线圈已经失电后，风标线圈对挡铁片的吸合能力丧失，只需要控制制动器得电，制动器得电后，制动器会抬起，制动器抬起对挡铁片的约束消失，挡铁片会释放复位，回到初始位置。
90.当挡铁片释放复位后，会立即控制制动器失电，以使制动器落下，由于制动器下方没有挡铁片阻挡，制动器进入抱闸状态，对回转机构立即进行抱闸，从而实现对回转机构的紧急制动。
91.参见图7，本发明还提供一种回转失电防抱死系统，包括：
92.制动器得电模块10，用于回转启动时，控制制动器得电，以使制动器切换为开闸状态；
93.风标线圈得电模块20，用于制动器保持开闸状态后，控制风标线圈得电，以使风标线圈吸合挡铁片；
94.失电模块30，用于风标线圈吸合挡铁片后，控制制动器失电；
95.第一制动模块40，用于当电源断电时，控制变频器降低输出频率至预设频率阈值范围内，以使电机进入制动状态对回转机构进行制动。
96.进一步，回转失电防抱死系统还包括：
97.第一释放复位模块51，用于当接收到回转正常制动信号时，控制制动器得电和风标线圈失电，以使挡铁片释放复位；
98.第二制动模块52，用于当挡铁片释放复位且接收到变频器发送的抱闸信号后，控制制动器失电，以使制动器进入抱闸状态。
99.进一步，回转失电防抱死系统还包括：
100.第二释放复位模块61，用于当接收到紧急制动信号时，控制制动器得电和风标线圈失电，以使挡铁片释放复位；
101.第三制动模块62，用于当挡铁片释放复位后，控制制动器失电，以使制动器进入抱闸状态。
102.进一步，失电模块30，还用于风标线圈吸合挡铁片后，依次控制制动器失电和风标线圈失电。
103.进一步，第一释放复位模块51，还用于当接收到回转正常制动信号时，控制制动器得电，以使挡铁片释放复位。
104.进一步，回转失电防抱死系统还包括：
105.第三释放复位模块61，还用于当挡铁片释放复位且接收到变频器发送的抱闸信号第一预设时间后，控制制动器失电，以使制动器进入抱闸状态。
106.进一步，第二释放复位模块61，还用于当接收到紧急制动信号时，控制制动器得电，以使挡铁片释放复位。
107.本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。所述计算机可读存储介质可以是塔式起重机中的存储器，也可以是如rom(read-only memory，只读存储器)/ram(random access memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述计算机可读存储介质包括若干信息用以使得塔式起重机执行本发明各个实施例所述的方法。
108.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
109.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
110.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。
111.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技
术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。