【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及工程機(jī)械，具體涉及一種用于確定剪叉臂剩余壽命的方法、裝置、高空作業(yè)機(jī)械及存儲(chǔ)介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、高空作業(yè)機(jī)械是工程機(jī)械領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，是用來(lái)運(yùn)送工作人員和作業(yè)設(shè)備到指定高度進(jìn)行作業(yè)的機(jī)械設(shè)備統(tǒng)稱(chēng)。剪叉式高空作業(yè)平臺(tái)是高空作業(yè)機(jī)械里常見(jiàn)的形式之一，其主要部件包括底盤(pán)、剪叉臂以及工作平臺(tái)，工作原理是驅(qū)動(dòng)液壓缸帶動(dòng)剪叉臂的伸展與折疊，從而實(shí)現(xiàn)工作平臺(tái)的升降。同時(shí)，作為一種由結(jié)構(gòu)、電氣和液壓系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)且同時(shí)作用的復(fù)雜機(jī)械設(shè)備，其中任意某個(gè)結(jié)構(gòu)的疲勞壽命或系統(tǒng)的狀態(tài)都是影響整機(jī)安全性的重要因素。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，通常是通過(guò)有限元法計(jì)算多通道多姿態(tài)的單位力損傷庫(kù)和在設(shè)備的每個(gè)鉸點(diǎn)都布置銷(xiāo)軸傳感器以實(shí)時(shí)獲取鉸點(diǎn)力來(lái)實(shí)時(shí)計(jì)算損傷以及壽命，但是這種方法只適合監(jiān)測(cè)設(shè)備的某一個(gè)局部結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，不適用于剪叉式高空作業(yè)平臺(tái)等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高空作業(yè)機(jī)械進(jìn)行壽命的預(yù)測(cè)，需要對(duì)剪叉式高空作業(yè)平臺(tái)的每個(gè)結(jié)構(gòu)布置大量銷(xiāo)軸傳感器和大量的計(jì)算人員以及資源投入，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)難度以及成本大幅增加。因此，如何準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)剪叉臂的剩余壽命是亟須解決的技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)實(shí)施例的目的是提供一種用于確定剪叉臂剩余壽命的方法、裝置、高空作業(yè)機(jī)械及存儲(chǔ)介質(zhì)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法實(shí)時(shí)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)剪叉臂的疲勞壽命的技術(shù)缺陷。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)第一方面提供一種用于確定剪叉臂剩余壽命的方法，應(yīng)用于高空作業(yè)機(jī)械，高空作業(yè)機(jī)械至少包括底盤(pán)與剪叉臂，方法包括：
3、
4、基于疲勞損傷庫(kù)確定與運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)損傷值，其中，疲勞損傷庫(kù)包括多個(gè)運(yùn)行角度和力矩與剪叉臂的損傷值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)應(yīng)關(guān)系是根據(jù)多個(gè)符合預(yù)設(shè)條件的歷史運(yùn)行角度以及歷史力矩進(jìn)行疲勞試驗(yàn)訓(xùn)練后得到的；
5、基于高空作業(yè)機(jī)械的型號(hào)信息確定剪叉臂的歷史累計(jì)損傷值；
6、基于實(shí)時(shí)損傷值以及歷史累計(jì)損傷值確定剪叉臂的剩余壽命。
7、在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，方法還包括疲勞損傷庫(kù)的構(gòu)建步驟，構(gòu)建步驟包括：獲取高空作業(yè)機(jī)械的剪叉臂在歷史時(shí)間段內(nèi)的多個(gè)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，多個(gè)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)包括剪叉臂的多個(gè)歷史運(yùn)行角度和多個(gè)歷史力矩；針對(duì)多個(gè)歷史運(yùn)行角度，確定每個(gè)歷史運(yùn)行角度在歷史時(shí)間段內(nèi)的累計(jì)出現(xiàn)次數(shù)；剔除累計(jì)出現(xiàn)次數(shù)低于預(yù)設(shè)次數(shù)閾值的歷史運(yùn)行角度，并將剩余的歷史運(yùn)行角度確定為符合預(yù)設(shè)條件的目標(biāo)運(yùn)行角度；對(duì)多個(gè)歷史力矩進(jìn)行分析，并篩選出符合預(yù)設(shè)條件的目標(biāo)力矩；基于目標(biāo)運(yùn)行角度以及目標(biāo)力矩生成疲勞試驗(yàn)工況；針對(duì)任一疲勞試驗(yàn)工況，對(duì)該疲勞試驗(yàn)工況重復(fù)進(jìn)行疲勞試驗(yàn)訓(xùn)練，直至剪叉臂在該疲勞試驗(yàn)工況下存在疲勞裂紋，并將該疲勞試驗(yàn)工況的訓(xùn)練次數(shù)確定為剪叉臂在該疲勞試驗(yàn)工況下的疲勞壽命；基于剪叉臂在每個(gè)疲勞試驗(yàn)工況下的疲勞壽命確定每個(gè)疲勞試驗(yàn)工況對(duì)應(yīng)的損傷值，并基于每個(gè)疲勞試驗(yàn)工況與損傷值的對(duì)應(yīng)關(guān)系構(gòu)建疲勞損傷庫(kù)。
8、在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，對(duì)多個(gè)歷史力矩進(jìn)行分析，并篩選出符合預(yù)設(shè)條件的目標(biāo)力矩包括：對(duì)多個(gè)歷史力矩進(jìn)行正態(tài)分布分析，以得到針對(duì)多個(gè)歷史力矩的正態(tài)分布圖；基于正態(tài)分布圖，剔除位于預(yù)設(shè)區(qū)間之外的歷史力矩，并將剩余的歷史力矩確定為符合預(yù)設(shè)條件的目標(biāo)力矩。
9、在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，基于目標(biāo)運(yùn)行角度以及目標(biāo)力矩生成疲勞試驗(yàn)工況包括：針對(duì)每個(gè)目標(biāo)運(yùn)行角度，將目標(biāo)運(yùn)行角度依次與除目標(biāo)運(yùn)行角度以外的其余所有目標(biāo)運(yùn)行角度進(jìn)行組合，以得到多個(gè)角度組；將所有目標(biāo)力矩進(jìn)行升序排序，以得到針對(duì)所有目標(biāo)力矩的力矩區(qū)間；基于預(yù)設(shè)劃分比例將力矩區(qū)間依次劃分為多個(gè)連續(xù)的子力矩區(qū)間；將每個(gè)子力矩區(qū)間與每個(gè)角度組依次進(jìn)行組合，以生成對(duì)應(yīng)的多個(gè)疲勞試驗(yàn)工況。
10、在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，方法還包括：在高空作業(yè)機(jī)械作業(yè)過(guò)程中，實(shí)時(shí)獲取高空作業(yè)機(jī)械的電氣數(shù)據(jù)和液壓數(shù)據(jù)；對(duì)電氣數(shù)據(jù)以及液壓數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)輸入至深度學(xué)習(xí)模型，以通過(guò)深度學(xué)習(xí)模型輸出高空作業(yè)機(jī)械當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行狀態(tài)包括正常以及故障中的任意一者，其中，深度學(xué)習(xí)模型是基于歷史電氣數(shù)據(jù)以及歷史液壓數(shù)據(jù)訓(xùn)練得到的。
11、在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，方法還包括：在剪叉臂的剩余壽命低于預(yù)設(shè)閾值或高空作業(yè)機(jī)械發(fā)生故障的情況下，生成對(duì)應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。
12、在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，電氣數(shù)據(jù)至少包括電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)以及溫度數(shù)據(jù)，液壓數(shù)據(jù)至少包括液壓泵的壓力數(shù)據(jù)以及流量數(shù)據(jù)，方法還包括：在電氣數(shù)據(jù)以及液壓數(shù)據(jù)中的任意一者處于異常狀態(tài)的情況下，確定高空作業(yè)機(jī)械發(fā)生故障。
13、本申請(qǐng)第二方面提供一種用于確定剪叉臂剩余壽命的裝置，包括：
14、存儲(chǔ)器，被配置成存儲(chǔ)指令；以及
15、處理器，被配置成從所述存儲(chǔ)器調(diào)用所述指令以及在執(zhí)行所述指令時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)上述所述的用于確定剪叉臂剩余壽命的方法。
16、本申請(qǐng)第三方面提供一種高空作業(yè)機(jī)械，包括：
17、上述的用于確定剪叉臂剩余壽命的裝置；
18、底盤(pán)；
19、剪叉臂，剪叉臂的一端固定于底盤(pán)。
20、本申請(qǐng)第四方面提供一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有指令，該指令在被處理器執(zhí)行時(shí)使得所述處理器被配置成執(zhí)行上述的用于確定剪叉臂剩余壽命的方法。
21、上述技術(shù)方案，在高空作業(yè)機(jī)械作業(yè)過(guò)程中，實(shí)時(shí)獲取剪叉臂運(yùn)行角度和力矩，基于疲勞損傷庫(kù)確定與運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)損傷值，其中，疲勞損傷庫(kù)包括多個(gè)運(yùn)行角度和力矩與剪叉臂的損傷值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后進(jìn)一步基于高空作業(yè)機(jī)械的型號(hào)信息確定剪叉臂的歷史累計(jì)損傷值，從而基于實(shí)時(shí)損傷值以及歷史累計(jì)損傷值確定剪叉臂的剩余壽命，以實(shí)現(xiàn)對(duì)剪叉臂疲勞壽命的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，同時(shí)有效提高了高空作業(yè)機(jī)械的安全性。
22、本申請(qǐng)實(shí)施例的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
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1.一種用于確定剪叉臂剩余壽命的方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于高空作業(yè)機(jī)械，所述高空作業(yè)機(jī)械至少包括底盤(pán)與剪叉臂，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于確定剪叉臂剩余壽命的方法，其特征在于，所述方法還包括疲勞損傷庫(kù)的構(gòu)建步驟，所述構(gòu)建步驟包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于確定剪叉臂剩余壽命的方法，其特征在于，所述對(duì)所述多個(gè)歷史力矩進(jìn)行分析，并篩選出符合預(yù)設(shè)條件的目標(biāo)力矩包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于確定剪叉臂剩余壽命的方法，其特征在于，所述基于目標(biāo)運(yùn)行角度以及目標(biāo)力矩生成疲勞試驗(yàn)工況包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于確定剪叉臂剩余壽命的方法，其特征在于，所述方法還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于確定剪叉臂剩余壽命的方法，其特征在于，所述方法還包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于確定剪叉臂剩余壽命的方法，其特征在于，所述電氣數(shù)據(jù)至少包括電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)以及溫度數(shù)據(jù)，所述液壓數(shù)據(jù)至少包括液壓泵的壓力數(shù)據(jù)以及流量數(shù)據(jù)，所述方法還包括：
8.一種用于確定剪叉臂剩余壽命的裝
9.一種高空作業(yè)機(jī)械，其特征在于，包括：
10.一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有指令，其特征在于，該指令在被處理器執(zhí)行時(shí)使得所述處理器被配置成執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的用于確定剪叉臂剩余壽命的方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于確定剪叉臂剩余壽命的方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于高空作業(yè)機(jī)械，所述高空作業(yè)機(jī)械至少包括底盤(pán)與剪叉臂，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于確定剪叉臂剩余壽命的方法，其特征在于，所述方法還包括疲勞損傷庫(kù)的構(gòu)建步驟，所述構(gòu)建步驟包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于確定剪叉臂剩余壽命的方法，其特征在于，所述對(duì)所述多個(gè)歷史力矩進(jìn)行分析，并篩選出符合預(yù)設(shè)條件的目標(biāo)力矩包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于確定剪叉臂剩余壽命的方法，其特征在于，所述基于目標(biāo)運(yùn)行角度以及目標(biāo)力矩生成疲勞試驗(yàn)工況包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于確定剪叉臂剩余壽命的方法，其特征在于，所述方法...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王經(jīng)緯，胡偉成，孫澤海，薛孚，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：湖南中聯(lián)重科智能高空作業(yè)機(jī)械有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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