用于确定工程机械超速故障部件的方法及处理器与流程

1.本技术涉及工程机械领域，具体地涉及一种用于确定工程机械超速故障部件的方法、存储介质、处理器及工程机械。


背景技术：

2.卷扬机构是起重机中的重要运行机构，为避免传动链失效情况下发生重大安全事故，大型起重机起升机构和臂架俯仰机构会配置超速保护系统。目前行业内通常采用在卷筒上布置机械码盘，底架或轴承座等固定部件上布置感应开关等方式，当卷筒运转时，感应开关将感应到的通断信号传输给超速保护继电器。超速保护继电器根据通断信号计算出卷筒实际运行转速，并与其内部所预先设定的某个转速阀值对比，从而判断卷扬是否发生超速故障。
3.但在现有技术中，卷扬机构发生超速故障时，难以及时确定引发超速故障的部件。若不能及时确定出引发超速故障的部件，则会发生严重的卷筒超速故障，造成卷扬机构各传动部件的严重损坏，维护和维修的成本高。若卷扬机构损坏而不能运行，也会极大地影响工程机械的运行效率。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的是提供一种用于确定工程机械超速故障部件的方法、存储介质、处理器及工程机械。
5.为了实现上述目的，本技术第一方面提供一种用于确定工程机械超速故障部件的方法，工程机械包括变频器和卷扬机构，卷扬机构包括电机、减速机以及卷筒，变频器与电机连接，减速机分别与电机和卷筒连接，包括：
6.在工程机械发生超速故障的情况下，获取变频器的当前输出频率和电机的运行参数；
7.在当前输出频率位于预设区间内的情况下，根据电机的运行参数和当前输出频率确定电机在当前输出频率下的预设转速；
8.获取电机的当前转速，并根据预设转速和当前转速检测电机是否发生故障，以得到电机的故障检测结果；
9.根据电机的故障检测结果确定引发工程机械出现超速故障的故障部件。
10.在本技术实施例中，方法还包括：获取用户发送针对卷扬机构的动作指令的预设频率；确定变频器的第一许用系数和第二许用系数，第一许用系数大于第二许用系数；将第一许用系数和第二许用系数分别与预设频率的乘积作为预设区间的上限值和下限值，以确定预设区间。
11.在本技术实施例中，运行参数包括电机的额定转速和基频，根据电机的运行参数和当前输出频率确定电机在当前输出频率下的预设转速包括：确定当前输出频率与电机的基频之间的比值；将比值与电机的额定转速之间的乘积确定为预设转速。
12.在本技术实施例中，根据预设转速和当前转速检测电机是否发生故障，以得到电机的故障检测结果包括：在当前转速与预设转速相等的情况下，确定电机的故障检测结果为未发生故障；在当前转速与预设转速不相等的情况下，确定电机的故障检测结果为发生故障。
13.在本技术实施例中，工程机械还包括联轴器，联轴器分别与电机和减速机连接，根据电机的故障检测结果确定引发工程机械出现超速故障的故障部件包括：在电机的故障检测结果为未发生故障的情况下，确定故障部件为减速机或联轴器；在电机的故障检测结果为发生故障的情况下，确定故障部件为电机。
14.在本技术实施例中，卷扬机构还包括主制动器，工程机械还包括低速轴制动装置，主制动器分别与电机和减速机连接，低速轴制动装置与卷筒连接，方法还包括：在确定故障部件为减速机或联轴器的情况下，控制主制动器和低速轴制动装置闭合，以进行超速保护；在确定故障部件为电机的情况下，控制主制动器闭合，以进行超速保护。
15.在本技术实施例中，卷扬机构还包括主制动器，主制动器分别与电机和减速机连接，方法还包括：在当前输出频率不在预设区间的情况下，确定引发工程机械出现超速故障的故障部件为变频器；控制主制动器闭合，以进行超速保护。
16.本技术第二方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得处理器被配置成执行上述的用于确定工程机械超速故障部件的方法。
17.本技术第三方面提供一种处理器，被配置成执行上述的用于确定工程机械超速故障部件的方法。
18.本技术第四方面提供一种工程机械，包括：
19.变频器；
20.卷扬机构，卷扬机构包括电机、减速机、联轴器以及卷筒，变频器与电机连接，减速机分别与电机和卷筒连接，联轴器分别与电机和减速机连接；
21.主制动器，分别与电机和减速机连接；
22.低速轴制动装置，与卷筒连接；以及
23.上述的处理器。
24.通过上述技术方案，在工程机械发生超速故障的情况下，获取变频器的当前输出频率和电机的运行参数；在当前输出频率位于预设区间内的情况下，根据电机的运行参数和当前输出频率确定电机在当前输出频率下的预设转速；获取电机的当前转速，并根据预设转速和当前转速检测电机是否发生故障，以得到电机的故障检测结果；根据电机的故障检测结果确定引发工程机械出现超速故障的故障部件，能够及时确定引发工程机械出现超速故障的故障部件，从而及时对工程机械进行维修和维护，降低工程机械的维护成本，并进一步提高工程机械的运行效率。
25.本技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
26.附图是用来提供对本技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术实施例，但并不构成对本技术实施例的限制。在附
图中：
27.图1示意性示出了根据本技术实施例的用于确定工程机械超速故障部件的方法的流程示意图；
28.图2示意性示出了根据本技术另一实施例的用于确定工程机械超速故障部件的方法的流程示意图；
29.图3示意性示出了根据本技术实施例的用于工程机械超速故障的识别方法的流程示意图；
30.图4示意性示出了根据本技术另一实施例的用于工程机械超速故障的识别方法的流程示意图；
31.图5示意性示出了根据本技术实施例的工程机械的示意图；
32.图6示意性示出了根据本技术实施例的计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术实施例，并不用于限制本技术实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.图1示意性示出了根据本技术实施例的用于确定工程机械超速故障部件的方法的流程示意图。如图1所示，在本技术一实施例中，提供了一种用于确定工程机械超速故障部件的方法，工程机械包括变频器和卷扬机构，卷扬机构包括电机、减速机以及卷筒，变频器与电机连接，减速机分别与电机和卷筒连接，包括以下步骤：
35.步骤101，在工程机械发生超速故障的情况下，获取变频器的当前输出频率和电机的运行参数。
36.步骤102，在当前输出频率位于预设区间内的情况下，根据电机的运行参数和当前输出频率确定电机在当前输出频率下的预设转速。
37.步骤103，获取电机的当前转速，并根据预设转速和当前转速检测电机是否发生故障，以得到电机的故障检测结果。
38.步骤104，根据电机的故障检测结果确定引发工程机械出现超速故障的故障部件。
39.工程机械是指能够进行机械施工作业的设备。例如，工程机械可以是起重机。卷扬机构包括电机、减速机以及卷筒，变频器与电机连接，减速机分别与电机和卷筒连接。电机可以用于驱动减速机运行，从而带动卷筒运行。
40.在工程机械发生超速故障的情况下，处理器可以获取变频器的当前输出频率和电机的运行参数。之后，处理器可以确定当前输出频率所处的区间。在当前输出频率位于预设区间内的情况下，处理器可以根据电机的运行参数和变频器的当前输出频率确定电机在当前输出频率下的预设转速。处理器可以获取电机的当前转速，并可以根据预设转速和当前转速检测电机是否发生故障，以得到电机的故障检测结果。其中，电机的故障检测结果包括电机发生故障和电机未发生故障。接着，处理器可以根据电机的故障检测结果确定引发工程机械出现超速故障的故障部件。具体地，故障部件也可以为引发卷扬机构出现超速故障
的部件。
41.通过上述技术方案，在工程机械发生超速故障的情况下，获取变频器的当前输出频率和电机的运行参数；在当前输出频率位于预设区间内的情况下，根据电机的运行参数和当前输出频率确定电机在当前输出频率下的预设转速；获取电机的当前转速，并根据预设转速和当前转速检测电机是否发生故障，以得到电机的故障检测结果；根据电机的故障检测结果确定引发工程机械出现超速故障的故障部件，能够及时确定引发工程机械出现超速故障的故障部件，从而及时对工程机械进行维修和维护，降低工程机械的维护成本，并进一步提高工程机械的运行效率。
42.在一个实施例中，方法还包括：获取用户发送针对卷扬机构的动作指令的预设频率；确定变频器的第一许用系数和第二许用系数，第一许用系数大于第二许用系数；将第一许用系数和第二许用系数分别与预设频率的乘积作为预设区间的上限值和下限值，以确定预设区间。
43.处理器可以获取用户发送针对卷扬机构的动作指令的预设频率。其中，预设频率可以根据实际情况进行自定义。处理器可以确定变频器的第一许用系数和第二许用系数。其中，第一许用系数是指变频器输出上限值许用系数。第二许用系数是指变频器输出下限值许用系数。第一许用系数大于第二许用系数。之后，处理器可以确定第一许用系数与预设频率的乘积，并将该乘积作为预设区间的上限值。处理器可以确定第二许用系数与预设频率的乘积，并将该乘积作为预设区间的下限值。在确定预设区间的上限值和下限值之后，即可以确定预设区间。例如，若预设频率为fz，第一许用系数为k1，第二许用系数为k2，则预设区间为[k2×fz
，k1×fz
]。
[0044]
在一个实施例中，运行参数包括电机的额定转速和基频，根据电机的运行参数和当前输出频率确定电机在当前输出频率下的预设转速包括：确定当前输出频率与电机的基频之间的比值；将比值与电机的额定转速之间的乘积确定为预设转速。
[0045]
运行参数包括电机的额定转速和基频。在确定电机在当前输出频率下的预设转速时，处理器可以确定当前输出频率与电机的基频之间的比值，并确定该比值与电机的额定转速之间的乘积。之后，处理器可以将该乘积确定为电机在当前输出频率下的预设转速。例如，若电机的额定转速为n0，电机的基频为f0，当前输出频率为f
b0
，则电机的预设转速为n0×fb0
/f0。
[0046]
在一个实施例中，根据预设转速和当前转速检测电机是否发生故障，以得到电机的故障检测结果包括：在当前转速与预设转速相等的情况下，确定电机的故障检测结果为未发生故障；在当前转速与预设转速不相等的情况下，确定电机的故障检测结果为发生故障。
[0047]
在确定电机在当前输出频率下的预设转速之后，处理器可以将预设转速与电机的当前转速进行对比。若当前转速与预设转速相等，则处理器可以确定电机的故障检测结果为未发生故障。若当前转速与预设转速不相等，则处理器可以确定电机的故障检测结果为发生故障。
[0048]
在一个实施例中，工程机械还包括联轴器，联轴器分别与电机和减速机连接，根据电机的故障检测结果确定引发工程机械出现超速故障的故障部件包括：在电机的故障检测结果为未发生故障的情况下，确定故障部件为减速机或联轴器；在电机的故障检测结果为
发生故障的情况下，确定故障部件为电机。
[0049]
工程机械还包括联轴器。联轴器分别与电机和减速机连接。在电机的故障检测结果为未发生故障的情况下，处理器可以确定故障部件为减速机或联轴器。在电机的故障检测结果为发生故障的情况下，处理器可以确定故障部件为电机。
[0050]
在一个实施例中，卷扬机构还包括主制动器，工程机械还包括低速轴制动装置，主制动器分别与电机和减速机连接，低速轴制动装置与卷筒连接，方法还包括：在确定故障部件为减速机的情况下，控制主制动器和低速轴制动装置闭合，以进行超速保护；在确定故障部件为电机的情况下，控制主制动器闭合，以进行超速保护。
[0051]
工程机械还包括低速轴制动装置。卷扬机构还包括主制动器。主制动器分别与电机和减速机连接。低速轴制动装置与卷筒连接。在确定故障部件为减速机或联轴器的情况下，处理器可以控制主制动器和低速轴制动装置闭合，以对卷扬机构进行超速保护。具体地，可以是对工程机械的卷扬机构进行超速保护。在确定故障部件为电机的情况下，处理器可以控制主制动器闭合，以对卷扬机构进行超速保护。具体地，也可以是对工程机械的卷扬机构进行超速保护。
[0052]
在一个实施例中，卷扬机构还包括主制动器，主制动器分别与电机和减速机连接，方法还包括：在当前输出频率不在预设区间的情况下，确定引发超速故障的故障部件为变频器；控制主制动器闭合，以进行超速保护。
[0053]
卷扬机构还包括主制动器，主制动器分别与电机和减速机连接。在当前输出频率不在预设区间的情况下，处理器可以确定引发超速故障的故障部件为变频器。具体地，处理器可以确定引发卷扬机构出现超速故障的故障部件为变频器。在此之后，为了确保工程机械运行的安全，处理器可以进一步控制主制动器闭合，以进行超速保护。具体地，可以对工程机械的卷扬机构进行超速保护。
[0054]
在一个实施例中，如图2所示，提供了另一种用于确定工程机械超速故障部件的方法的流程图。
[0055]
控制器可以获取指令频率fz，即获取用户发送的针对卷扬机构的动作指令的预设频率。之后，在设定时间内，若控制器确定变频器输出频率f
b0
不满足k2×fz
≤f
b0
≤k1×fz
，则可以确定引起超速故障的部件为变频器故障，并可以报变频器故障，控制主制动器闭合，从而实现超速保护。其中，k1为变频器输出上限值许用系数，k2为变频器输出下限值许用系数。若控制器确定变频器输出频率f
b0
满足k2×fz
≤f
b0
≤k1×fz
，则控制器可以在设定时间内获取电机编码器反馈的转速n1。若n1＝n0×fb0
/f0，则控制器可以确定引起超速故障的部件为联轴器或减速机等机械部件故障，并控制低速轴制动系统和主制动器闭合。其中，n0为电机的额定转速，f0为电机的基频。若n1≠n0×fb0
/f0，则控制器可以确定引起超速故障的部件为电机，并可以报电机故障，控制主制动器闭合，从而实现超速保护。
[0056]
通过上述技术方案，能够及时确定引发工程机械出现超速故障的故障部件，从而及时对工程机械进行维修和维护，降低工程机械的维护成本，并进一步提高工程机械的运行效率。且，在确定故障部件之后，能够及时采取制动措施进行超速保护，确保工程机械运行安全，避免事故发生。
[0057]
在一个实施例中，提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述用于确定工程机械超速故障部件的方法。
[0058]
在一个实施例中，提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述用于确定工程机械超速故障部件的方法。
[0059]
在一个实施例中，提供了一种工程机械，包括：
[0060]
变频器；
[0061]
卷扬机构，卷扬机构包括电机、减速机、联轴器以及卷筒，变频器与电机连接，减速机分别与电机和卷筒连接，联轴器分别与电机和减速机连接；
[0062]
主制动器，分别与电机和减速机连接；
[0063]
低速轴制动装置，与卷筒连接；以及
[0064]
上述的处理器。
[0065]
工程机械是指能够进行机械施工作业的设备。例如，工程机械可以是起重机。卷扬机构包括电机、减速机、联轴器以及卷筒。变频器与电机连接，减速机分别与电机和卷筒连接，联轴器分别与电机和减速机连接。电机可以用于驱动减速机运行，从而驱动联轴器运行，从而带动卷筒运行。主制动器分别与电机和减速机连接。低速轴制动装置与卷筒连接。主制动器和低速轴制动装置可以用于对工程机械的卷扬机构进行超速保护。
[0066]
图1-2为一个实施例中用于确定工程机械超速故障部件的方法的流程示意图。应该理解的是，虽然图1-2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-2中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0067]
在一个实施例中，在确定工程机械超速故障部件之前，还可以识别工程机械是否发生超速故障。具体地，如图3所示，提供了一种用于工程机械超速故障的识别方法，工程机械包括变频器和卷扬机构，卷扬机构包括电机、减速机以及卷筒，电机分别与变频器和减速机连接，卷筒与减速机连接，包括以下步骤：
[0068]
步骤301，按照预设频率获取用户发送的针对卷扬机构的动作指令，并根据动作指令控制变频器运行，以依次带动电机、减速机以及卷筒运行。
[0069]
步骤302，获取变频器的当前输出频率以及卷筒的第一当前转速。
[0070]
步骤303，获取电机的第一运行参数和减速机的第二运行参数。
[0071]
步骤304，根据第一运行参数、第二运行参数、当前输出频率以及预设系数确定卷筒在当前输出频率下的超速阈值。
[0072]
步骤305，在第一当前转速大于超速阈值的情况下，确定工程机械发生超速故障。
[0073]
工程机械是指能够进行机械施工作业的设备。例如，工程机械可以是起重机。工程机械包括变频器和卷扬机构。卷扬机构包括电机、减速机以及卷筒。电机分别与变频器和减速机连接，减速机与卷筒连接。电机可以用于驱动减速机运行，从而带动卷筒运行。
[0074]
在识别工程机械超速故障时，用户可以发送针对卷扬机构的动作指令至处理器。处理器可以按照预设频率获取该动作指令。其中，预设频率可以根据实际情况进行自定义。若需更为及时的识别工程机械是否发生超速故障，可以将预设频率设置的更为小一点，例如，可以设置为1s。处理器可以根据该动作指令控制变频器运行，以依次带动电机、减速机
以及卷筒运行。变频器在运行时可以将其当前输出频率反馈至处理器。卷筒运行时也可以将其第一当前转速反馈至处理器。
[0075]
处理器可以获取变频器的当前输出频率以及卷筒的第一当前转速。处理器可以获取电机的第一运行参数和减速机的第二运行参数。之后，处理器可以根据第一运行参数、第二运行参数、当前输出频率以及预设系数确定卷筒在当前输出频率下的超速阈值。接着，处理器可以将该超速阈值与第一当前转速对比。若第一当前转速大于超速阈值，则处理器可以确定工程机械发生超速故障。
[0076]
通过上述技术方案，按照预设频率获取用户发送的针对卷扬机构的动作指令，并根据动作指令控制变频器运行，以依次带动电机、减速机以及卷筒运行；获取变频器的当前输出频率以及卷筒的第一当前转速；获取电机的第一运行参数和减速机的第二运行参数；根据第一运行参数、第二运行参数、当前输出频率以及预设系数确定卷筒在当前输出频率下的超速阈值；在第一当前转速大于超速阈值的情况下，确定工程机械发生超速故障，在每获取一次动作指令，即可根据变频器的当前输出频率确定对应的超速阈值，通过该超速阈值及时识别工程机械是否发生超速故障，以能够及时采取相应的安全措施，确保卷扬机构运行的安全，极大地降低事故发生风险。
[0077]
在一个实施例中，第一运行参数包括电机额定转速和电机基频，第二运行参数包括减速机速比，根据第一运行参数、第二运行参数、当前输出频率以及预设系数确定卷筒在当前输出频率下的超速阈值包括：将电机额定转速与当前输出频率之间的乘积确定为第一系数；将电机基频与减速机速比之间的乘积确定为第二系数；确定第一系数与第二系数之间的第一比值；根据第一比值和预设系数确定超速阈值。
[0078]
第一运行参数包括电机额定转速和电机基频。第二运行参数包括减速机速比。处理器可以将电机额定转速与当前输出频率之间的乘积确定为第一系数，可以将电机基频与减速机速比之间的乘积确定为第二系数。之后，处理器可以确定第一系数与第二系数之间的第一比值。接着，处理器可以根据该第一比值和预设系数确定卷筒在当前输出频率下的超速阈值。
[0079]
在一个实施例中，超速阈值通过公式(1)确定：
[0080]
p＝k
×
n0×fb0 / (f0×
i)
ꢀꢀꢀ
(1)
[0081]
其中，p是指超速阈值，k是指预设系数，n0是指电机额定转速，f
b0
是指当前输出频率，f0是指电机基频，i是指减速机速比。其中，预设系数k的取值可以根据实际情况进行自定义。例如，k可以为1.25～1.4之间的任意数值。
[0082]
在一个实施例中，卷扬机构还包括高速轴转速传感器，高速轴转速传感器安装在电机上，方法还包括：通过高速轴转速传感器采集电机的第二当前转速；确定第二当前转速与减速机速比之间的第二比值；在第一当前转速等于第二比值，且第二比值等于第一比值的情况下，确定工程机械正常运行。
[0083]
卷扬机构还包括高速轴转速传感器。高速轴转速传感器安装在电机上。高速轴转速传感器可以用于检测电机运转时的转速。处理器可以通过高速轴转速传感器采集电机的第二当前转速。处理器可以确定第二当前转速与减速机速比之间的第二比值。在第一当前转速等于第二比值，且第二比值等于第一比值的情况下，处理器可以确定工程机械正常运行。即，此时工程机械未发生超速故障。
[0084]
在一个实施例中，工程机械还包括报警装置，方法还包括：在确定工程机械发生超速故障之后，控制卷扬机构停止运行，并发送报警通知至报警装置，以通过报警装置发出报警提示。
[0085]
工程机械还包括报警装置。其中，报警装置可以是具备报警提示功能的设备。例如，报警装置可以为声光报警器以及语音报警器等。声光报警器可以为led警示灯，语音报警器可以为喇叭和警铃等。在确定工程机械发生超速故障之后，处理器可以控制卷扬机构停止运行，并可以发送报警通知至报警装置，以通过报警装置发出报警提示。若报警装置为led警示灯，则报警提示可以为警示灯闪烁，且发出停止运行的语音提示。若报警装置为喇叭，则报警提示可以为停止运行的语音提示。
[0086]
在一个实施例中，发送报警通知至报警装置，以通过报警装置发出报警提示包括：确定当前转速与超速阈值之间的转速差值；确定转速差值所处的转速区间；根据转速区间确定工程机械的超速等级；发送与超速等级对应的报警通知至报警装置，以发出报警提示。
[0087]
处理器可以确定当前转速与超速阈值间的转速差值，并可以确定转速差值所处的转速区间。之后，处理器可以根据该转速区间确定工程机械的超速等级。接着，处理器可以发送与超速等级对应的报警通知至报警装置，以发出报警提示。例如，转速区间可以包括第一区间、第二区间以及第三区间。其中，第一区间的上限值小于第二区间的下限值，第二区间的上限值小于第三区间的下限值。若转速区间为第一区间，则可以确定该工程机械的超速等级为第一等级。若转速区间为第二区间，则可以确定该工程机械的超速等级为第二等级。若转速区间为第三区间，则可以确定该工程机械的超速等级为第三等级。其中，第一等级小于第二等级，第二等级小于第三等级。若超速等级为第三等级，则报警提示的频率可以设置的更小，从而能够使用户在短时间内听到更多次的报警提示。
[0088]
在一个实施例中，卷扬机构还包括低速轴转速传感器，低速轴转速传感器与卷筒机械连接，获取卷筒的第一当前转速包括：通过低速轴转速传感器获取卷筒的第一当前转速。
[0089]
卷扬机构还包括低速轴转速传感器。低速轴转速传感器与卷筒机械连接。低速轴转速传感器可以用于检测卷筒运行时的转速。处理器可以通过低速轴转速传感器获取卷筒的第一当前转速。由于低速轴转速传感器与卷筒机械连接，能够避免安装距离不合适或卷筒运行过程中与低速轴传感器松开而导致信号采集不及时，从而提高识别工程机械超速故障的精准度。
[0090]
在一个实施例中，卷扬机构还可以包括限位器和联轴器。限位器分别与卷筒和低速轴转速传感器机械连接。限位器可以与卷筒支撑轴末端连接。若卷筒固定有齿轮，也可以通过与限位器输入轴上安装的齿轮啮合，从而带动限位器转动，从而使得卷筒运行。联轴器分别与电机和减速机连接。
[0091]
在一个实施例中，如图4所示，提供了另一种用于工程机械超速故障的识别方法的流程示意图。
[0092]
其中，工程机械包括变频器、电机、联轴器、减速机以及减速机输出及转筒。电机装配有高速轴转速传感器，卷筒装配有低速轴转速传感器。在识别工程机械超速故障时，控制器可以发送控制信号至变频器，变频器可以根据该控制信号运行，从而依次带动电机、联轴器、减速机以及减速机输出及卷筒运行。变频器在运行时可以反馈其输出频率至控制器。电
机在运行时，高速轴转速传感器可以将其检测到的电机转速反馈至控制器。卷筒在运行时，低速轴转速传感器可以将其检测到的卷筒转速反馈至控制器。控制器可以根据卷筒转速、电机转速以及变频器的输出频率建立与与指令运行速度相应的动态转速阈值，从而及时识别工程机械是否发生故障。
[0093]
具体地，在一个实施例中，处理器可以按照频率fz获取指令，并发送至变频器。变频器可以响应该指令输出频率f
v0
，并将该频率f
b0
反馈至处理器。处理器可以根据k
×
n0×fb0
/(f0×
i)确定对应的卷筒动态转速阈值。变频器在响应该指令输出频率f
b0
时，电机运行至转速n1，并可以通减速机带动卷筒转动。此时，低速轴转速传感器可以检测到卷筒实际转速n2，并将该卷筒实际转速n2反馈至处理器。处理器若确定n2＝n1/i＝n0×fb0
/(f0×
i)，则工程机械正常运行，未发生超速故障。若处理器确定n2》k
×
n0×fb0
/(f0×
i)，则工程机械发生超速故障。其中，i是指减速机的减速机速比，n0是指电机额定转速，k是指卷筒超速阈值系数，其值可以根据实际情况进行自定义。例如，k可以为1.25～1.4中的任意数值。
[0094]
通过上述技术方案，在每获取一次动作指令，即可根据变频器的当前输出频率确定对应的超速阈值，通过该超速阈值及时识别工程机械是否发生超速故障，以能够及时采取相应的安全措施，确保卷扬机构运行的安全，极大地降低事故发生风险。且，将低速轴转速传感器与卷筒机械连接，能够避免安装距离不合适或卷筒运行过程中与低速轴传感器松开而导致信号采集不及时，从而提高识别工程机械超速故障的精准度。另外，还能够确定工程机械的超速等级，根据不同的超速等级发送对应的报警通知，从而发出对应的报警提示，进一步确保卷扬机构运行的安全。
[0095]
在一个实施例中，提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述用于工程机械超速故障的识别方法。
[0096]
在一个实施例中，提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述用于工程机械超速故障的识别方法。
[0097]
在一个实施例中，提供了一种工程机械，包括：
[0098]
变频器；
[0099]
卷扬机构，卷扬机构包括电机、减速机、卷筒、高速轴转速传感器以及低速轴转速传感器，电机安装有高速轴转速传感器，电机分别与变频器和减速机连接，减速机与卷筒连接，卷筒与低速轴转速传感器机械连接；
[0100]
报警装置，用于接收报警通知并发出报警提示；以及
[0101]
上述的处理器。
[0102]
工程机械是指能够进行机械施工作业的设备。例如，工程机械可以是起重机。工程机械包括变频器、卷扬机构、报警装置以及处理器。其中，卷扬机构包括电机、减速机、卷筒、高速轴转速传感器以及低速轴转速传感器。电机安装有高速轴转速传感器。高速轴转速传感器可以用于检测电机运转时的转速。电机分别与变频器和减速机连接，减速机与卷筒连接，卷筒与低速轴转速传感器机械连接。低速轴转速传感器可以用于检测卷筒运行时的转速。电机可以用于驱动减速机运行，从而带动卷筒运行。报警装置可以用于接收报警通知并发出报警提示。报警装置可以是具备报警提示功能的设备。例如，报警装置可以为声光报警器以及语音报警器等。声光报警器可以为led警示灯，语音报警器可以为喇叭和警铃等。
[0103]
图3-4为一个实施例中用于工程机械超速故障的识别方法的流程示意图。应该理
解的是，虽然图3-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图3-4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0104]
在一个实施例中，如图5所示，提供了另一种工程机械的示意图。
[0105]
其中，该工程机械包括电机、主制动器、减速机、底架、卷筒、低速轴转速传感器以及低速轴制动系统。主制动器分别与电机和减速机连接。减速机连接有底架和卷筒。卷筒连接有低速轴制动系统和低速轴转速传感器。在电机接收信号开始运行时，主制动器开闸，从而驱动减速机运行，以进一步驱动卷筒运行。在识别出工程机械发生超速故障之后，可以通过主制动器和低速轴制动系统对工程机械进行超速保护。具体地，可以控制主制动器闭闸，并控制低速轴制动系统关闭，从而确保工程机械运行的安全。
[0106]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器a01、网络接口a02、存储器(图中未示出)和数据库(图中未示出)。其中，该计算机设备的处理器a01用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括内存储器a03和非易失性存储介质a04。该非易失性存储介质a04存储有操作系统b01、计算机程序b02和数据库(图中未示出)。该内存储器a03为非易失性存储介质a04中的操作系统b01和计算机程序b02的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储引发工程机械出现超速故障的故障部件等数据。该计算机设备的网络接口a02用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序b02被处理器a01执行时以实现一种用于确定工程机械超速故障部件的方法。
[0107]
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0108]
本技术实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：在工程机械发生超速故障的情况下，获取变频器的当前输出频率和电机的运行参数；在当前输出频率位于预设区间内的情况下，根据电机的运行参数和当前输出频率确定电机在当前输出频率下的预设转速；获取电机的当前转速，并根据预设转速和当前转速检测电机是否发生故障，以得到电机的故障检测结果；根据电机的故障检测结果确定引发工程机械出现超速故障的故障部件。
[0109]
在一个实施例中，方法还包括：获取用户发送针对卷扬机构的动作指令的预设频率；确定变频器的第一许用系数和第二许用系数，第一许用系数大于第二许用系数；将第一许用系数和第二许用系数分别与预设频率的乘积作为预设区间的上限值和下限值，以确定预设区间。
[0110]
在一个实施例中，运行参数包括电机的额定转速和基频，根据电机的运行参数和当前输出频率确定电机在当前输出频率下的预设转速包括：确定当前输出频率与电机的基频之间的比值；将比值与电机的额定转速之间的乘积确定为预设转速。
[0111]
在一个实施例中，根据预设转速和当前转速检测电机是否发生故障，以得到电机
的故障检测结果包括：在当前转速与预设转速相等的情况下，确定电机的故障检测结果为未发生故障；在当前转速与预设转速不相等的情况下，确定电机的故障检测结果为发生故障。
[0112]
在一个实施例中，工程机械还包括联轴器，联轴器分别与电机和减速机连接，根据电机的故障检测结果确定引发工程机械出现超速故障的故障部件包括：在电机的故障检测结果为未发生故障的情况下，确定故障部件为减速机或联轴器；在电机的故障检测结果为发生故障的情况下，确定故障部件为电机。
[0113]
在一个实施例中，卷扬机构还包括主制动器，工程机械还包括低速轴制动装置，主制动器分别与电机和减速机连接，低速轴制动装置与卷筒连接，方法还包括：在确定故障部件为减速机或联轴器的情况下，控制主制动器和低速轴制动装置闭合，以进行超速保护；在确定故障部件为电机的情况下，控制主制动器闭合，以进行超速保护。
[0114]
在一个实施例中，卷扬机构还包括主制动器，主制动器分别与电机和减速机连接，方法还包括：在当前输出频率不在预设区间的情况下，确定引发工程机械出现超速故障的故障部件为变频器；控制主制动器闭合，以进行超速保护。
[0115]
本技术还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有用于确定工程机械超速故障部件的方法步骤的程序。
[0116]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0117]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0118]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0119]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0120]
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
[0121]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。存储器是计算机可读介
质的示例。
[0122]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0123]
还需要说明的是，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、商品或者设备不仅包括那些要素，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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0124]
以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种用于确定工程机械超速故障部件的方法，其特征在于，所述工程机械包括变频器和卷扬机构，所述卷扬机构包括电机、减速机以及卷筒，所述变频器与所述电机连接，所述减速机分别与所述电机和所述卷筒连接，所述方法包括：在所述工程机械发生超速故障的情况下，获取所述变频器的当前输出频率和所述电机的运行参数；在所述当前输出频率位于预设区间内的情况下，根据所述电机的运行参数和所述当前输出频率确定所述电机在所述当前输出频率下的预设转速；获取所述电机的当前转速，并根据所述预设转速和所述当前转速检测所述电机是否发生故障，以得到所述电机的故障检测结果；根据所述电机的故障检测结果确定引发所述工程机械出现超速故障的故障部件。2.根据权利要求1所述的用于确定工程机械超速故障部件的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取用户发送针对所述卷扬机构的动作指令的预设频率；确定所述变频器的第一许用系数和第二许用系数，所述第一许用系数大于所述第二许用系数；将所述第一许用系数和所述第二许用系数分别与所述预设频率的乘积作为所述预设区间的上限值和下限值，以确定所述预设区间。3.根据权利要求1所述的用于确定工程机械超速故障部件的方法，其特征在于，所述运行参数包括所述电机的额定转速和基频，所述根据所述电机的运行参数和所述当前输出频率确定所述电机在所述当前输出频率下的预设转速包括：确定所述当前输出频率与所述电机的基频之间的比值；将所述比值与所述电机的额定转速之间的乘积确定为所述预设转速。4.根据权利要求1所述的用于确定工程机械超速故障部件的方法，其特征在于，所述根据所述预设转速和所述当前转速检测所述电机是否发生故障，以得到所述电机的故障检测结果包括：在所述当前转速与所述预设转速相等的情况下，确定所述电机的故障检测结果为未发生故障；在所述当前转速与所述预设转速不相等的情况下，确定所述电机的故障检测结果为发生故障。5.根据权利要求4所述的用于确定工程机械超速故障部件的方法，其特征在于，所述工程机械还包括联轴器，所述联轴器分别与所述电机和所述减速机连接，所述根据所述电机的故障检测结果确定引发所述工程机械出现超速故障的故障部件包括：在所述电机的故障检测结果为未发生故障的情况下，确定所述故障部件为所述减速机或所述联轴器；在所述电机的故障检测结果为发生故障的情况下，确定所述故障部件为所述电机。6.根据权利要求5所述的用于确定工程机械超速故障部件的方法，其特征在于，所述卷扬机构还包括主制动器，所述工程机械还包括低速轴制动装置，所述主制动器分别与所述电机和所述减速机连接，所述低速轴制动装置与所述卷筒连接，所述方法还包括：在确定所述故障部件为所述减速机或所述联轴器的情况下，控制所述主制动器和所述
低速轴制动装置闭合，以进行超速保护；在确定所述故障部件为所述电机的情况下，控制所述主制动器闭合，以进行超速保护。7.根据权利要求1所述的用于确定工程机械超速故障部件的方法，其特征在于，所述卷扬机构还包括主制动器，所述主制动器分别与所述电机和所述减速机连接，所述方法还包括：在所述当前输出频率不在所述预设区间的情况下，确定引发所述工程机械出现超速故障的故障部件为所述变频器；控制所述主制动器闭合，以进行超速保护。8.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，其特征在于，该指令在被处理器执行时使得所述处理器被配置成执行根据权利要求1至7中任一项所述的用于确定工程机械超速故障部件的方法。9.一种处理器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至7中任意一项所述的用于确定工程机械超速故障部件的方法。10.一种工程机械，其特征在于，包括：变频器；卷扬机构，所述卷扬机构包括电机、减速机、联轴器以及卷筒，所述变频器与所述电机连接，所述减速机分别与所述电机和所述卷筒连接，所述联轴器分别与所述电机和所述减速机连接；主制动器，分别与所述电机和所述减速机连接；低速轴制动装置，与所述卷筒连接；以及根据权利要求9所述的处理器。

技术总结
本申请实施例提供一种用于确定工程机械超速故障部件的方法及处理器。方法包括：在工程机械发生超速故障的情况下，获取变频器的当前输出频率和电机的运行参数；在当前输出频率位于预设区间内的情况下，根据电机的运行参数和当前输出频率确定电机在当前输出频率下的预设转速；获取电机的当前转速，并根据预设转速和当前转速检测电机是否发生故障，以得到电机的故障检测结果；根据电机的故障检测结果确定引发工程机械出现超速故障的故障部件，能够及时确定引发工程机械出现超速故障的故障部件，从而及时对工程机械进行维修和维护，降低工程机械的维护成本，并进一步提高工程机械的运行效率。运行效率。运行效率。


技术研发人员：关进军 何首文 易德辉
受保护的技术使用者：中联重科建筑起重机械有限责任公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/10/8