一、系統(tǒng)設(shè)計與核心組成

1. 傳感技術(shù)
   • 壓力/力矩傳感器：通過滑軌滑塊機(jī)構(gòu)（如專利CN115614405A）或液壓缸-轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器（如專利CN212539498U）實(shí)時監(jiān)測制動過程中的壓力或力矩變化。
   • 應(yīng)變片技術(shù)：在制動器與支座連接處嵌入應(yīng)變片，直接測量壓力/拉力數(shù)據(jù)，結(jié)合控制模塊計算制動力矩。
   • 動態(tài)補(bǔ)償算法：通過PLC控制器（如文獻(xiàn)）對摩擦系數(shù)、彈簧力等參數(shù)進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)償，提高監(jiān)測精度。
2. 數(shù)據(jù)采集與處理
   • 采用分布式傳感網(wǎng)絡(luò)，將多點(diǎn)壓力/力矩數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸至控制模塊，通過公式 Mz=F×lMz?=F×l（力臂法）或減速度法（慣量計算）計算制動力矩。
   • 結(jié)合無線傳輸技術(shù)（如五龍制動的“自感知制動器”），將數(shù)據(jù)同步至云端或終端平臺，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
3. 報警與安全機(jī)制
   • 當(dāng)監(jiān)測到制動力矩低于閾值或異常波動時，觸發(fā)聲光報警或停機(jī)保護(hù)，避免溜鉤等安全事故。

二、關(guān)鍵技術(shù)突破與創(chuàng)新

1. 非侵入式監(jiān)測
   • 避免在制動器本體安裝傳感器，通過外部滑軌滑塊機(jī)構(gòu)或液壓傳動組件間接測量，降低對原有設(shè)備的改造成本。
2. 動態(tài)工況適應(yīng)性
   • 針對不同載荷和轉(zhuǎn)速條件，采用自適應(yīng)濾波算法消除振動干擾，確保監(jiān)測結(jié)果的穩(wěn)定性。
3. 多參數(shù)融合診斷
   • 結(jié)合溫度、磨損量等輔助參數(shù)，構(gòu)建制動器健康狀態(tài)評估模型，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)診斷。

三、應(yīng)用現(xiàn)狀與典型案例

1. 行業(yè)應(yīng)用
   • 在汽車起重機(jī)、橋門式起重機(jī)等場景中，通過在線監(jiān)測系統(tǒng)替代傳統(tǒng)人工點(diǎn)檢，提升安全性（如太原重工、五龍制動的案例）。
   • 國家級檢測機(jī)構(gòu)（如上海特檢院）采用液壓驅(qū)動-轉(zhuǎn)矩傳感器系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)靜制動力矩的標(biāo)準(zhǔn)化測試。
2. 技術(shù)對比
   • 直接測量法（如應(yīng)變片）：精度高但需接觸式安裝，適用于新設(shè)備設(shè)計。
   • 間接計算法（如減速度法）：無需改造設(shè)備，但依賴復(fù)雜算法，適合存量設(shè)備升級。

四、挑戰(zhàn)與未來趨勢

1. 現(xiàn)存問題
   • 高溫、粉塵等惡劣環(huán)境對傳感器壽命的影響。
   • 長期運(yùn)行中摩擦系數(shù)漂移導(dǎo)致的監(jiān)測誤差。
2. 發(fā)展方向
   • 智能化：融合AI算法（如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）實(shí)現(xiàn)制動力矩的預(yù)測性維護(hù)。
   • 無線化：推廣低功耗無線傳感網(wǎng)絡(luò)，減少布線成本。
   • 多參數(shù)集成：同步監(jiān)測溫度、振動、磨損等參數(shù)，構(gòu)建制動器全生命周期管理體系。

總結(jié)

當(dāng)前研究已從單一力矩監(jiān)測向多參數(shù)融合、智能化診斷方向演進(jìn)。未來需進(jìn)一步解決環(huán)境適應(yīng)性、算法魯棒性等問題，推動技術(shù)從實(shí)驗室走向規(guī)模化應(yīng)用。