《橋式起重機設(shè)計指導(dǎo)》

1、橋式起重機設(shè)計指導(dǎo)橋式起重機電氣設(shè)計指導(dǎo)橋式起重機電氣設(shè)計指導(dǎo)%1. 概述橋式起重機（以下簡稱橋機或行車）廣泛應(yīng)用在港口、冶金、電力等 行業(yè)。用于搬運的物料設(shè)備煉鋼廠主要有鋼圈、鋼爐、爐渣、散貨等、電 廠主要有發(fā)電機轉(zhuǎn)子，港口主要有鋁板%1. 機構(gòu)特點橋式起重機機械結(jié)構(gòu)主耍由橋架、小車（分別裝有起升機構(gòu)和運行機 構(gòu)）、起重機運行機構(gòu)和電器設(shè)備四大部分組成。橋架主要由主梁、端梁、 走臺、導(dǎo)電支架、小車導(dǎo)軌、檢修平臺及扶梯、平臺欄桿等組成。page 1 of 8橋式起重機電氣設(shè)計指導(dǎo)1 起升機構(gòu) 起升機構(gòu)由電機、制動器、連軸器、減速器、卷筒、固 定滑輪、鋼絲繩、吊鉤等組成，電機通過連軸器與減速器聯(lián)

2、接，凈減速后驅(qū)動卷筒轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)吊鉤的 上下運動。起升機構(gòu)設(shè)有超載保護裝置，超載限制器中的傳感器與底座一 起安裝于卷筒一端，超載限制器主要由電阻應(yīng)變式傳感器和電氣控制器兩 部分組成，主機一般放置司機室，具有聲光報警并切斷起升電機回路電源 等功能。當(dāng)?shù)蹉^起吊額定負(fù)載90%時，能發(fā)生音像及燈光信號，當(dāng)?shù)蹉^起 吊105%額定負(fù)載時，能夠自動切斷起升動力電源和發(fā)出聲光報警。起升 機構(gòu)卷筒上裝有凸輪限位開關(guān)，一般設(shè)有上升兩道及下降兩道限位，對上 升及下降的極限位置控制。橋式起重機一般裝有重錘限位保護，在吊鉤上 升超過極限位置時通過重錘限位切斷整機動力電源。2. 小車機構(gòu)小車運行一般選擇單側(cè)分別驅(qū)動方式。小

3、車設(shè)減速和停 車限位。3. 大車機構(gòu) 操一般采用兩點驅(qū)動或四點驅(qū)動，大車機構(gòu)設(shè)有減速和 停車限位，兩臺相鄰起重機設(shè)有紅外防撞限位。4. 其它輔助設(shè)備4. 1旋轉(zhuǎn)吊鉤有些設(shè)備裝有電動旋轉(zhuǎn)吊鉤，吊鉤的旋轉(zhuǎn)運行時由帶 制動功能的擺線針輪減速電機通過摩擦連軸器帶動齒輪傳動吊鉤旋轉(zhuǎn)定 位通過設(shè)置在吊鉤螺母上的凸輪進行角度定位，當(dāng)?shù)蹉^旋轉(zhuǎn)到預(yù)定的角度 時，凸輪觸動行程開關(guān)，使電動機斷電，電動機帶有制動功能，可以鎖定 吊鉤的角度相位。旋轉(zhuǎn)角度一般為0 90。-180° o4. 2調(diào)動夾鉗 電動夾鉗主要用于搬運鋼卷，其主要結(jié)構(gòu)由鉗爪收放 機構(gòu)及夾鉗伸縮機構(gòu)組成，鉗爪收放主要用于固定物料，夾鉗伸縮主要

4、用 于對物料的尺寸調(diào)整。一般配夾鉗的設(shè)備都要配旋轉(zhuǎn)吊鉤，方便調(diào)運貨物。4. 3直流電磁盤 通過電磁鐵搬運物料，電磁鐵一般具備斷電保磁功 能，通過吸料和放料按鈕進行操作。%1. 電控系統(tǒng)1. 概述本機為雙梁單小車橋式起重機，獨立的主副鉤從事吊鉤作業(yè)，主要適應(yīng)貨種為鋼材。1. 1技術(shù)要求：物料特性：金屬結(jié)構(gòu)形式：整機工作級別：page 2 of 8橋式起重機電氣設(shè)計指導(dǎo)跨度及基距：起升機構(gòu)及吊鉤設(shè)置：額定起重量：起升高度：工作速度：主鉤起升：副鉤起升：大車：小車：1. 2采用標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)起重機設(shè)計規(guī)范gb3811-83起重機械安全規(guī)程gb6067-85通用起重機gb/t1440

5、5-93安全標(biāo)志gb2894-88 起重機試驗規(guī)范和程序gb5905-86提供方式1. 3系統(tǒng)組成部分本機采用全變頻交流調(diào)速方案，使用施耐德公司premium系列plc, 施耐德公司atv71h系列變頻器和10寸彩色觸摸屏，變頻器使用可編程輸 入信號和模擬量信號控制技術(shù)。另外，本機的控制采用司機室和地面無 線遙控兩種控制方式。2. 供電電源2. 1本機主要設(shè)備功率主起升機構(gòu)：yzp315m1-890 kw副起升機構(gòu)：yzp250m-837kw小車行走機構(gòu)：dm132m47.5kw大車行走機構(gòu)：dm132ml49.2kwx4照明及其他設(shè)備:5kw2. 2供電電源供電電源為ac380v, 50hz

6、三相四線制，經(jīng)磁滯式電纜卷筒上電。2. 3主要設(shè)備電源page 3 of 8橋式起重機電氣設(shè)計指導(dǎo)主驅(qū)動電動機電源：ac380v 50hz三相三線制低壓配電電源：ac380v 50hz三相四線制控制電源：單相ac220v直流dc24v作業(yè)區(qū)域照明電源：ac380v 50hz三相四線制維修電源：ac380v 50hz , ac36v 50hz3. 主要電氣設(shè)備3. 1低壓控制柜用金屬外殼、防塵、密封的立式柜子組成，防護等級ip30,內(nèi)設(shè)照明 燈，總電源柜+a1,主起升控制柜+a2,副起升控制柜+a3,小車控制柜+a4, 大車控制柜+a5, plc控制柜+a6,照明變壓器等在設(shè)在電氣房內(nèi)。聯(lián)動臺

7、+a7位于司機室。4. 拖動控制系統(tǒng)4. 1負(fù)荷計算主起升機構(gòu)：90kw額定電流198a副起升機構(gòu)：37kw額定電流76a小車行走機構(gòu)：7.5kw x2額定電流19ax2大車行走機構(gòu)：9.2kwx8額定電流20x8=160a計算負(fù)荷容量考慮實際使用運行情況，工作電流以最大機構(gòu)的額定電 流來計算，按整機功率因數(shù)為0.85,整機工作計算負(fù)荷：pj 二90+37+15+73.6+20二235.6kwlj=pj/( v3x unxcos)=235.6/( v3x0.38x0.85)=421.14a總電源斷路器設(shè)置在總電源柜中，其額定容量根據(jù)裝機總?cè)萘窟x配， 具有短路，過載，失壓等保護功能。整機工作電源

8、由主接觸器出線端柱引 岀，接至各機構(gòu)變頻器電源斷路器，向機上各機構(gòu)的變頻器主回路供電。 聯(lián)動臺上設(shè)有緊停按鈕，緊急情況下用來分?jǐn)嗫傠娫磾嗦菲?，切斷整機工 作電源?？刂萍靶盘栯娫礊閍c220v,設(shè)置了 3kva單相隔離變壓器，為緊?；?路，各機構(gòu)控制回路，plc電源及超負(fù)荷限制器等提供電源。起升機構(gòu)4. 2. 1主起升變頻器選擇主起升電機 一臺 yzp315m1-8 90kw 額定電流le=198a主起升變頻器選擇一臺atv71hc11n4 110kw,其額定電流le=206apage 4 of 8橋式起重機電氣設(shè)計指導(dǎo)110kw>90kwok215a>198aok4

9、. 2. 2主起升制動功率選擇主起升所選制動電阻功率為50kw，阻值按變頻器制動單元規(guī)定值r=2.1q4. 2. 3副起升變頻器選擇副起升電機 一臺 yzp250m-8 37kw 額定電流le=76a副起升變頻器選擇一臺atv 71hd45n4 45kw,其額定電流le=94a45kw>37kwok94a>76aok4. 2. 4副起升制動功率選擇副起升所選制動電阻功率為20kw，阻值按變頻器制動單元規(guī)定值r二 5q4. 2. 5起升系統(tǒng)控制起升機構(gòu)選用閉環(huán)控制模式，帶編碼器接口，系統(tǒng)具有足夠的調(diào)速硬 度和良好的低頻轉(zhuǎn)矩特性。起升機構(gòu)閉環(huán)控制的速度反饋采用增量式脈沖

10、 編碼器。通過主令控制器信號輸入給plc來控制變頻器的頻率及電動機的 轉(zhuǎn)速，同時變頻器和plc間實時交換電機的速度模擬量信號，并不斷進行 速度補償。從起動信號發(fā)生開始，到預(yù)加力矩、轉(zhuǎn)矩校驗、制動器打開、制動器 檢測、施加轉(zhuǎn)速給定，直到電機開始運轉(zhuǎn)；以及從停止信號發(fā)出開始，到 預(yù)加力矩、轉(zhuǎn)矩校驗、撤除轉(zhuǎn)速給定、制動器閉合、制動器檢測、直到電 機停止運轉(zhuǎn)等整個起停運動流程均有嚴(yán)密的起停時序邏輯，確保提升運動 安全。系統(tǒng)支持電氣和機械制動，在停機時一般采取電氣制動方式，電氣制 動可以提供可控的和平滑的制動性能。電氣制動方式有兩種：快速電氣制動，正常斜坡電氣制動。在電機降到零速之后（采用電氣制動），立

11、即施加機械制動。起升機構(gòu)采用液壓制動器控制，實現(xiàn)零速抱閘，可以全速受控，減少 抱閘閉合時的振動及抱閘磨損，使停車更平穩(wěn)。在起升卷筒處安裝高度限制器。高度限制器用來控制上升及下降的減 速、終點位置。起升機構(gòu)的電氣保護有短路及過電流保護，過載保護，失壓及零位保 護；當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障信號時，必須通過聯(lián)動臺上的復(fù)位按鈕進行復(fù)位。page 5 of 8橋式起重機電氣設(shè)計指導(dǎo) 超負(fù)荷保護：當(dāng)?shù)蹉^吊重量達95%額定載荷時，發(fā)聲光預(yù)警信號,105%額定載荷時，發(fā)出開關(guān)信號，作起升機構(gòu)聯(lián)鎖，斷開上升工作，只能下放重物，同時發(fā)出報警信號。4. 3.小車行走機構(gòu)4. 3. 1變頻器選擇小車行走電機 兩臺 dm132

12、m4 7.5kw 額定電流le=19ax2小車行走變頻器選擇一臺atv71hd22n4 22kw,額定電流le=48a22kw>15kwok48a>38aok4. 3. 2制動單元、制動電阻小車行走為平移機構(gòu)，制動單元制動功率,制動電阻功率可按變頻器手冊標(biāo)配即可制動電阻選為10kw r二15q4. 3. 3小車系統(tǒng)控制小車機構(gòu)選用開環(huán)控制模式，系統(tǒng)具有足夠的調(diào)速硬度和良好的低頻 轉(zhuǎn)矩特性。小車機構(gòu)通過主令控制器信號輸入給plc來控制變頻器的頻率 及電動機的轉(zhuǎn)速。小車行走機構(gòu)設(shè)有減速、終點限位，作為小車前進和后退的減速和終 點保護開關(guān)。4. 4大車行走機構(gòu) 4. 4.

13、 1變頻器選擇大車電機 dm132ml4 9.2kwx8 額定電流le=20ax8,大車剛性腿、柔性腿各四臺電機，變頻器選用二臺atv 71hd45n4,單臺連續(xù)額定電流le=94a45 kw>36.8kwok94a>80aok4. 4. 2制動單元、制動電阻大車行走為平移機構(gòu)，制動單元制動功率，制動電阻功率可按變頻器 手冊標(biāo)配即可制動電阻選為20kw r二5q4. 4. 3大車系統(tǒng)控制大車采用4臺9.2kw變頻電機驅(qū)動，大車行走用一臺變頻器驅(qū)動。系 統(tǒng)具有足夠的調(diào)速硬度和良好的低頻轉(zhuǎn)矩特性。通過主令控制器信號輸入 給plc來控制變頻器的頻率及電動機page 6 o

14、f 8橋式起重機電氣設(shè)計指導(dǎo)的轉(zhuǎn)速。大車運行機構(gòu)設(shè)有減速、終點行程開關(guān)，用來控制大車減速和終點保 護。另設(shè)大車行走防撞限位，避免相鄰起重機質(zhì)撿相撞。4. 5.聯(lián)動臺聯(lián)動臺置于司機室內(nèi)，用來控制整個起重機的各種運行狀態(tài)。在聯(lián)動臺上的四檔主令控制器用來控制各個機構(gòu)的啟動、調(diào)速與停止 用:蜂鳴器在起重機電氣部分發(fā)生故障或機構(gòu)運行時到達極限位置時報警 警示司機。復(fù)位按鈕用于復(fù)位所有的故障，同時存貯故障內(nèi)容，以便查詢。 其他功能按紐、開關(guān)及指示燈、儀表按聯(lián)動臺面板上銘牌所示。5. 照明、維修系統(tǒng) 該機照明系統(tǒng)設(shè)置了司機室照明和電氣房照明,及橋下照明，在司機室 和電氣房配備了空調(diào)器。該機維修系統(tǒng)在端梁、吊

15、籠、小車上分別設(shè)置了 ac220v及ac36v插 座電源。6. 工業(yè)專用的無線遙控設(shè)備6. 1遙控設(shè)備的安全性本機配有按鈕式臺灣禹鼎工業(yè)無線遙控器，連續(xù)通訊條件指遙控發(fā)射 系統(tǒng)在開機后，無論是否發(fā)射指令，必須具備自動與接收機保持通訊的功 能。若遙控通訊受到干擾，電池欠壓發(fā)射功率減弱時，接收機的安全自保 系統(tǒng)會啟動接收器的急?；芈?，保證控制機械的所有動作回到零位。7. 電控監(jiān)控系統(tǒng)電控監(jiān)控系統(tǒng)由plc及gp2500s觸摸式圖形顯示器組成友好的人機界 面，通過觸摸式工業(yè)顯示器(簡稱觸摸屏)把人和機器連為一體的智能化 界曲，被稱為plc的臉血(face)o它是替代傳統(tǒng)控制甸板和鍵盤的智能 化操作顯示器。設(shè)置參數(shù)，顯示數(shù)據(jù)，監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，以曲線/動畫等形式 描繪自動化控制過程。更方便，快捷，表現(xiàn)力更強，并可簡化為plc的控 制程序，功能強大的觸摸屏創(chuàng)造了友好的人機界面。木監(jiān)控系統(tǒng)可取代傳統(tǒng)的控制面板功能，可接省plc的i/o模組、按 鈕開關(guān)、數(shù)字開關(guān)、page 7 of 8橋式起重機電氣設(shè)計指導(dǎo)指示燈等且能隨時顯示重要訊息，以利于起重機操作人員、維修人員正確掌