[實(shí)用新型]工程起重機(jī)的安全評估決策系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320053046.0
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN203333174U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王欣;蔡福海;宋曉光;楊紹偉;黃一;潘志毅;黃燕
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)（徐州）工程機(jī)械研究中心;大連理工大學(xué);常州益利亞重工機(jī)械科技有限公司;大連益利亞工程機(jī)械有限公司;徐州益利亞工程機(jī)械有限公司
• 主分類號: B66C15/00
• 分類號: B66C15/00;B66C15/06
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 徐琳淞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及工程起重機(jī)的安全評估決策系統(tǒng)。

背景技術(shù)

工程起重機(jī)包括多種類型的起重機(jī)，包括汽車起重機(jī)、履帶起重機(jī)、輪胎起重機(jī)、塔式起重機(jī)、隨車起重機(jī)等多種類型，其顯著的特點(diǎn)有兩個(gè)，一個(gè)是高度的機(jī)動(dòng)性和移動(dòng)性，另一個(gè)是具有一個(gè)或多個(gè)臂架作業(yè)系統(tǒng)，完成對載荷的起吊和作業(yè)。工程起重機(jī)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中，由于載荷的長期作用，起重機(jī)的主要承載部件臂架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)臺、下車等主要的結(jié)構(gòu)件會產(chǎn)生一定的損傷并可能發(fā)生疲勞破壞，這個(gè)產(chǎn)生的原因一方面是由于結(jié)構(gòu)件本身的原始焊接缺陷擴(kuò)大導(dǎo)致失效，另一方面可能是由于使用過程中的各種不確定因素導(dǎo)致材料或者部件過載失效。一旦起重機(jī)的主要結(jié)構(gòu)件如臂架系統(tǒng)失效，有可能會產(chǎn)生嚴(yán)重的事故，因此，對于起重機(jī)的載荷進(jìn)行記錄并根據(jù)載荷進(jìn)行疲勞壽命的評估對起重機(jī)的安全使用具有重要的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義。

目前，針對起重機(jī)的載荷記錄及剩余壽命評估預(yù)測采用的都是分離式設(shè)備，即載荷記錄采用一套硬件檢測裝置，而且采用的都是臨時(shí)應(yīng)變片貼片技術(shù)進(jìn)行檢測，時(shí)效性很差。疲勞壽命評估預(yù)測采用的是單獨(dú)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，無法實(shí)時(shí)對起重機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并預(yù)警，預(yù)測精度低，難以有效實(shí)時(shí)預(yù)警，影響評估精度。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)こ唐鹬貦C(jī)的結(jié)構(gòu)剩余壽命進(jìn)行計(jì)算，并自動(dòng)給出安全評估結(jié)論及維保建議的安全評估決策系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案是：工程起重機(jī)的安全評估決策系統(tǒng)，包括外部數(shù)據(jù)檢測模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊、顯示輸入模塊、接口模塊和存儲模塊；所述外部數(shù)據(jù)檢測模塊安裝在工程起重機(jī)上；所述外部數(shù)據(jù)檢測模塊和數(shù)據(jù)采集模塊之間通過模擬量數(shù)據(jù)信號通訊聯(lián)接；所述數(shù)據(jù)采集模塊與控制模塊之間通過以太網(wǎng)通訊連接；所述顯示輸入模塊、接口模塊和存儲模塊均與控制模塊電連接。

所述外部數(shù)據(jù)檢測模塊包括用于采集工程起重機(jī)的變幅拉力信息的變幅拉力傳感器，用于采集工程起重機(jī)的臂架角度信息的臂架角度傳感器，以及用于采集工程起重機(jī)的臂架長度信息的臂架長度傳感器。

所述外部數(shù)據(jù)檢測模塊的臂架角度傳感器的測量范圍為0°至180°。

所述存儲模塊中存儲有各種型號的工程起重機(jī)的力學(xué)模型數(shù)據(jù)庫。

采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型具有以下的有益效果：（1）本實(shí)用新型在工程起重機(jī)上安裝外部數(shù)據(jù)檢測模塊，通過外部數(shù)據(jù)檢測模塊采集的數(shù)據(jù)并結(jié)合工程起重機(jī)的受力模型，以及載荷-應(yīng)力映射關(guān)系，計(jì)算并記錄事先確定的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)點(diǎn)應(yīng)力，成本低，實(shí)現(xiàn)了對工程起重機(jī)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析和預(yù)警功能。

（2）本實(shí)用新型的存儲模塊中存儲有各種型號的工程起重機(jī)的力學(xué)模型數(shù)據(jù)庫，極大地減少了對起重機(jī)相關(guān)部位的直接應(yīng)力檢測，通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫，可以通過起升或者變幅載荷，直接計(jì)算得到各個(gè)部位的載荷數(shù)據(jù)，簡化了通用的應(yīng)力采集渠道。

（3）本實(shí)用新型提供了四種疲勞壽命評估方法，可以根據(jù)不同的工程起重機(jī)和不同的作業(yè)工況，選擇不同的計(jì)算方法進(jìn)行對比分析，增加評估結(jié)果的可靠性。

（4）本實(shí)用新型可以通過接口模塊提供的多種接口與起重機(jī)原控制系統(tǒng)、筆記本電腦、裂紋檢測儀器、結(jié)構(gòu)應(yīng)力檢測儀器連接后進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，修正模型的部分參數(shù)，從而提高壽命評估預(yù)測精度。

附圖說明

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中

圖1為本實(shí)用新型的工程起重機(jī)的安全評估決策系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖中的標(biāo)號為：

外部數(shù)據(jù)檢測模塊1、變幅拉力傳感器11、臂架角度傳感器12、臂架長度傳感器13、數(shù)據(jù)采集模塊2、控制模塊3、顯示輸入模塊4、接口模塊5、存儲模塊6。

具體實(shí)施方式

（實(shí)施例1）

見圖1，本實(shí)施例的工程起重機(jī)的安全評估決策系統(tǒng)，包括外部數(shù)據(jù)檢測模塊1、數(shù)據(jù)采集模塊2、控制模塊3、顯示輸入模塊4、接口模塊5和存儲模塊6。