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CN113894278A - 一种自行式混铁水车制动防抱死控制方法及系统 - Google Patents

一种自行式混铁水车制动防抱死控制方法及系统 Download PDF

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CN113894278A
CN113894278A CN202111161565.4A CN202111161565A CN113894278A CN 113894278 A CN113894278 A CN 113894278A CN 202111161565 A CN202111161565 A CN 202111161565A CN 113894278 A CN113894278 A CN 113894278A
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CN
China
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brake
speed
brake wheel
self
molten iron
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Pending
Application number
CN202111161565.4A
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English (en)
Inventor
王松
葛光
刘晓东
叶林
孙元华
李亚北
周猛
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DALIAN HUARUI HEAVY INDUSTRY COKE OVEN VEHICLE EQUIPMENT CO LTD
Dalian Huarui Heavy Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Dalian Huarui Heavy Metallurgy Equipment Manufacturing Co ltd
Dalian Huarui Heavy Industry Group Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/12Travelling ladles or similar containers; Cars for ladles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

本发明提供一种自行式混铁水车制动防抱死控制方法及系统。方法包括:在各制动轮处配置测速传感器;在闸瓦处配置闸瓦制动压力传感器;根据各正常测速传感器采集的数据,基于最大轮速法计算自行式混铁水车的实时车速;根据各制动轮转速和制动轮半径计算各制动轮速度;根据制动轮速度和自行式混铁水车的实时车速计算每个制动轮的滑转率;将计算获得的每个制动轮的滑转率与预设的阈值进行比较,当某制动轮的划转率大于阈值时,一方面将对应制动轮对的电制动转矩降低,另一方面减小闸瓦制动输出。本发明能够监测制动轮抱死、并自动处理和进行报警记录可有效减少混铁车抱死的发生,有利于消除车辆隐患。

Description

一种自行式混铁水车制动防抱死控制方法及系统
技术领域
本发明涉及冶金设备领域,应用于如混铁车等大型轨道式铁水运输车辆,具体而言,尤其涉及一种自行式混铁水车制动防抱死控制方法及系统。
背景技术
目前国内外常用的混铁车均采用机车牵引的运行方式,牵引机车与混铁车连挂,拖拽混铁车在轨道上走行,混铁车本身无走行动力装置。而自行式电驱动无人混铁车,车辆自身带有走行驱动装置和供电装置。自行式电驱动无人混铁车制动时,容易发生抱死现象。这将导致混铁车滑行,擦伤钢轨或造成轮毂磨损,造成事故隐患。
发明内容
本发明提供一种自行式混铁水车制动防抱死控制方法及系统,其能够监测轮对抱死、并自动处理和进行报警记录,可有效减少混铁车轮抱死的发生,有利于消除车辆隐患。
本发明采用的技术手段如下:
一种自行式混铁水车制动防抱死控制方法,包括:
在自行式混铁水车系统中的各制动轮处配置测速传感器;在自行式混铁水车系统中闸瓦处配置闸瓦制动压力传感器;
判断各测速传感器通讯是否正常;
根据各正常测速传感器采集的数据,基于最大轮速法计算自行式混铁水车的实时车速;
根据各制动轮转速和制动轮半径计算各制动轮速度;
根据制动轮速度和自行式混铁水车的实时车速计算每个制动轮的滑转率;
将计算获得的每个制动轮的滑转率与预设的阈值进行比较,当某制动轮的滑转率大于阈值时,则一方面将对应制动轮对的电制动转矩降低到最小阈值,另一方面减小闸瓦制动输出到最小阈值;
当某制动轮的滑转率小于阈值时,根据制动需求逐步增大电制动转矩和闸瓦输出制动压力,直至达到制动目标输出值。
进一步地,根据各正常测速传感器采集的数据,基于最大轮速法计算自行式混铁水车的实时车速,包括以各正常制动轮中的最大制动轮速度作为自行式混铁水车的实时车速。
进一步地,根据制动轮速度和自行式混铁水车的实时车速计算每个制动轮的滑转率,包括根据以下计算获取滑转率:
Figure BDA0003290384870000021
其中,S为滑转率,v制动轮n为n号制动轮速度,v车速为实时车速。
进一步地,所述控制方法还包括:
当制动轮滑转率大于阈值,且持续时间不小于最小滤波时间,则判断制动轮出现抱死现象,此时记录抱死报警发生时间和对应的发生抱死现象的制动轮编号,用以抱死故障的分析处理。
进一步地,判断各测速传感器通讯是否正常,包括:
判断各测速传感器采集的数据是否存在突变、跳变或者超出阈值,如果有则判断对应测速传感器非正常,否则对应测速传感器正常。
本发明还提供了一种自行式混铁水车制动防抱死控制系统,包括:
设置在自行式混铁水车各制动轮处、用以检测各制动轮速度的测速传感器;设置在自行式混铁水车系统中闸瓦制动轮处的闸瓦制动压力传感器;
以及制动控制模块,所述制动控制模块包括存储器、控制器及存储在所述存储器上并可在所述控制器内运行的控制程序,所述控制器通过所述控制程序运行执行上述任一项所述的控制方法。
较现有技术相比,本发明具有以下优点:
本发明通过在制动轮和闸瓦处安装传感器,获取制动轮速度和闸瓦制动压力,并根据制动轮速度计算自行式混铁水车的实时速度,基于实时速度与制动轮转速计算滑转率,并根据滑转率与预设阈值的比较结果调整制动电机和闸瓦出力。本发明能够自动监测并处理混铁车的抱死情况,同时能够自动记录并给予报警,提示检修。此外,通过降低抱死带来的制动轮及轨道磨损实现设备使用寿命的延长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种自行式混铁水车制动防抱死控制方法流程图。
图2为本发明一种自行式混铁水车制动防抱死控制系统结构图。
图3为应用本发明的自行式混铁水车系统结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当清楚,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任向具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示,本发明提供了一种自行式混铁水车制动防抱死控制方法,包括:
S1、在自行式混铁水车系统中的各制动轮处配置测速传感器;在自行式混铁水车系统中闸瓦处配置闸瓦制动压力传感器。
本发明中自行式混铁水车系统如图3所示,主要包括罐体1、转向台架2、电控小房3(含动力电池、控制模块等)、驱动轮(含可电制动的电机、测速传感器、制动闸瓦等)4、从动轮(含测速传感器、制动闸瓦等)5以及罐体倾动机构6。本发明中,在制动轮轴端设置测速传感器。
S2、获取自行式混铁水车系统实时车速,具体来说主要包括:
S201、判断各测速传感器采集的数据是否正常。具体包括判断各测速传感器采集的数据是否存在突变、跳变或者超出阈值,如果有则判断对应测速传感器非正常,否则对应测速传感器正常。
S202、根据各正常测速传感器采集的数据,基于最大轮速法计算自行式混铁水车的实时车速。作为本发明优选地实施方式,该步骤中以各制动轮中的最大制动轮速度作为自行式混铁水车的实时车速。即:
v车速=v驱动轮max
其中,v车速为实时车速,v驱动轮max为各制动轮中的最大制动轮速度。
S3、根据各制动轮转速和制动轮半径计算各制动轮速度。具体来说,根据以下计算获取制动轮速度:
v制动轮n=l制动轮n*2πr制动轮n
其中v制动轮n为制动轮速度(mm/sec),表示制动轮单位时间内旋转的行程,l制动轮n为n号制动轮转速(转/sec),表示制动轮单位时间内旋转的圈数,r制动轮n为n号制动轮半径(mm),由于驱动轮使用磨损,需定期人工校正半径数值。
S4、根据制动轮速度和自行式混铁水车的实时车速计算每个制动轮的滑转率。具体来说,包括根据以下计算获取滑转率:
Figure BDA0003290384870000051
其中,S为滑转率,v制动轮n为n号制动轮速度,v车速为实时车速。
S5、将计算获得的每个制动轮的滑转率与预设的阈值进行比较,当某制动轮的滑转率大于阈值时,则一方面将对应制动轮对的电制动转矩降低到最小阈值,另一方面减小闸瓦制动输出到最小阈值。当某制动轮的滑转率小于阈值时,根据制动需求逐步增大电制动转矩和闸瓦输出制动压力,直至达到制动目标输出值。
进一步地,所述控制方法还包括:
S6、当制动轮滑转率大于阈值,且持续时间不小于最小滤波时间,则判断制动轮出现抱死现象,此时记录抱死报警发生时间和对应的发生抱死现象的制动轮编号,用以抱死故障的分析处理。
对应本申请中的一种自行式混铁水车制动防抱死控制方法,本申请还提供了一种自行式混铁水车制动防抱死控制系统,包括:
设置在自行式混铁水车各制动轮处、用以检测各制动轮速度的测速传感器;设置在自行式混铁水车系统中闸瓦制动轮处的闸瓦制动压力传感器;
以及制动控制模块,所述制动控制模块包括存储器、控制器及存储在所述存储器上并可在所述控制器内运行的控制程序,所述控制器通过所述控制程序运行执行上述控制方法。
对于本发明实施例的而言,由于其与上面实施例中的相对应,所以描述的比较简单,相关相似之处请参见上面实施例中部分的说明即可,此处不再详述。
本发明公开的方案,已经应用于宝钢335t自行式混铁车项目,该控制方法应用于自行式混铁车上,将最大程度的降低混铁车牵引驱动时轮对制动抱死导致的轮对、铁轨磨损,提高自行式混铁车运行的可靠性,增加自行式混铁车轮对使用寿命,降低我公司开发的自行式混铁车的全生命周期成本。综上,该控制方法的使用将显著增强产品的市场竞争力与经济效益。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种自行式混铁水车制动防抱死控制方法,其特征在于,包括:
在自行式混铁水车系统中的各制动轮处配置测速传感器;在自行式混铁水车系统中闸瓦处配置闸瓦制动压力传感器;
判断各测速传感器通讯是否正常;
根据各正常测速传感器采集的数据,基于最大轮速法计算自行式混铁水车的实时车速;
根据各制动轮转速和制动轮半径计算各制动轮速度;
根据制动轮速度和自行式混铁水车的实时车速计算每个制动轮的滑转率;
将计算获得的每个制动轮的滑转率与预设的阈值进行比较,当某制动轮的滑转率大于阈值时,则一方面将对应制动轮对的电制动转矩降低到最小阈值,另一方面减小闸瓦制动输出到最小阈值;
当某制动轮的滑转率小于阈值时,根据制动需求逐步增大电制动转矩和闸瓦输出制动压力,直至达到制动目标输出值。
2.根据权利要求1所述的自行式混铁水车制动防抱死控制方法,其特征在于,根据各正常测速传感器采集的数据,基于最大轮速法计算自行式混铁水车的实时车速,包括以各正常制动轮中的最大制动轮速度作为自行式混铁水车的实时车速。
3.根据权利要求1所述的自行式混铁水车制动防抱死控制方法,其特征在于,根据制动轮速度和自行式混铁水车的实时车速计算每个制动轮的滑转率,包括根据以下计算获取滑转率:
Figure FDA0003290384860000011
其中,S为滑转率,v制动轮n为n号制动轮速度,v车速为实时车速。
4.根据权利要求1所述的自行式混铁水车制动防抱死控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
当制动轮滑转率大于阈值,且持续时间不小于最小滤波时间,则判断制动轮出现抱死现象,此时记录抱死报警发生时间和对应的发生抱死现象的制动轮编号,用以抱死故障的分析处理。
5.根据权利要求1所述的自行式混铁水车制动防抱死控制方法,其特征在于,判断各测速传感器通讯是否正常,包括:
判断各测速传感器采集的数据是否存在突变、跳变或者超出阈值,如果有则判断对应测速传感器非正常,否则对应测速传感器正常。
6.一种自行式混铁水车制动防抱死控制系统,其特征在于,包括:
设置在自行式混铁水车各制动轮处、用以检测各制动轮速度的测速传感器;设置在自行式混铁水车系统中闸瓦制动轮处的闸瓦制动压力传感器;
以及制动控制模块,所述制动控制模块包括存储器、控制器及存储在所述存储器上并可在所述控制器内运行的控制程序,所述控制器通过所述控制程序运行执行所述权利要求1至5中任一项权利要求所述的控制方法。
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