[發明專利]電磁打樁錘的狀態監測系統及狀態監測方法

在審

• 申請號: 202110866766.8
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113739843A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 程浩宇;陳亞坡;侯志巖
• 申請（專利權）人: 武漢船用機械有限責任公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 呂耀萍

1.一種電磁打樁錘的狀態監測系統，其特征在于，所述狀態監測系統包括檢測模塊和處理模塊；

所述檢測模塊，用于實時檢測電磁打樁錘的工作參數，所述工作參數包括電機的運行距離、砧鐵的應變、驅動變頻器至電機之間的電壓和電流、驅動變頻器的輸出電壓和輸出電流、電機運行時的溫度以及砧鐵的振動加速度中的至少一種；

所述處理模塊，用于獲取所述檢測模塊檢測到的所述工作參數，并根據所述工作參數判斷所述電磁打樁錘是否處于異常工作狀態。

2.根據權利要求1所述的狀態監測系統，其特征在于，所述異常工作狀態包括所述電磁打樁錘的電機異常、所述電磁打樁錘存在溜樁風險、以及所述電磁打樁錘的砧鐵異常中的至少一種；

所述處理模塊包括：

第一判斷單元，用于在所述電機的運行距離超過第一設定距離值、或者所述砧鐵的應變超過第一設定應變值時，判斷所述電磁打樁錘的電機異常；

第二判斷單元，用于在所述電機的運行距離超過第二設定距離值時，判斷所述電磁打樁錘存在溜樁風險；

第三判斷單元，用于在所述砧鐵的應變超過第二設定應變值、或者所述砧鐵的振動加速度超過第一設定加速度值時，判斷所述電磁打樁錘的砧鐵異常。

3.根據權利要求2所述的狀態監測系統，其特征在于，所述電磁打樁錘的電機異常包括：所述電磁打樁錘的線圈繞組存在異常發熱、所述電磁打樁錘的絕緣電阻異常、所述電磁打樁錘的直流電阻異常、所述電磁打樁錘的驅動變頻器異常中的至少一種；

所述第一判斷單元用于：

在所述電機運行時的溫度超過第一溫度設定值時，判斷所述電磁打樁錘的線圈電阻存在異常發熱；

在所述驅動變頻器至電機之間的電壓與電流之間的比值超過第一比值、或者所述電機運行時的溫度超過第二溫度設定值時，判斷所述電磁打樁錘的絕緣電阻異常；

在所述驅動變頻器至電機之間的電流超過第一電流值、或者所述電機運行時的溫度超過第三溫度設定值時，判斷所述電磁打樁錘的直流電阻異常；

在所述驅動變頻器的輸出電壓和輸出電流的比值超過第二比值時，判斷所述電磁打樁錘的驅動變頻器異常。

4.根據權利要求2所述的狀態監測系統，其特征在于，所述電磁打樁錘的砧鐵異常包括砧鐵變形、砧鐵振動過大中的至少一種；

第三判斷單元用于：

在所述砧鐵的應變超過第二設定應變值時，判斷所述電磁打樁錘的砧鐵存在變形；

在所述砧鐵的振動加速度超過第一設定加速度值時，判斷所述電磁打樁錘的砧鐵振動過大。

5.根據權利要求1～4任一項所述的狀態監測系統，其特征在于，所述檢測模塊包括位移傳感器，用于檢測所述電機的運行距離；

所述位移傳感器的檢測端固定在所述電磁打樁錘的定子組件上，所述位移傳感器的被檢測端固定在所述電磁打樁錘的動子組件上，且所述位移傳感器的檢測端和被監測端相對布置。

6.根據權利要求1～4任一項所述的狀態監測系統，其特征在于，所述檢測模塊包括應變傳感器和振動加速度傳感器；

所述應變傳感器用于檢測所述砧鐵的應變；所述應變傳感器布置在所述電磁打樁錘的砧鐵的與動子組件接觸的接觸面上；

所述振動加速度傳感器，用于檢測所述砧鐵的振動加速度；所述振動加速度傳感器布置在所述電磁打樁錘的砧鐵上。

7.根據權利要求1～4任一項所述的狀態監測系統，其特征在于，所述檢測模塊包括電壓傳感器和電流傳感器；

所述電壓傳感器用于檢測所述驅動變頻器至電機之間的電壓，所述電流傳感器用于檢測所述驅動變頻器至電機之間的電壓電流；

所述電磁打樁錘中具有用于連接驅動變頻器和電機的連接電纜，所述連接電纜外套有電流環，所述電壓傳感器和所述電流傳感器均布置在所述電流環上。

8.根據權利要求1～4任一項所述的狀態監測系統，其特征在于，所述檢測模塊包括輸出電壓傳感器和輸出電流傳感器，分別用于檢測所述驅動變頻器的輸出電壓和輸出電流；

所述輸出電壓傳感器和輸出電流傳感器內置在所述電磁打樁錘的驅動變頻器中。