冶金桥式起重机电气控制回路的改造.pdf

冶金桥式起重机 电气控制回路的改造 杨金龙 云 南省保 山市综合 技 术检 测 中, G Z 保 山6 7 8 0 0 0 文章编号 1 0 0 1 0 7 8 5 2 0 1 2 0 20 0 8 3 0 3 近年来 起重机械安全事故不 断上升 ，国家质 检总局针对在用非冶金起 重机械用于 吊运熔 融金 属整治提 出要求 ，对于 已经采用通用桥式起 重机 吊运熔融 金属 的 ，必 须达 到 国质检 办特[ 2 0 0 7] 3 7 5号文规定 的 1 1项要求 。为此 ，对某硅 铁厂用 于 吊 运 熔 融 金 属 的 4 台 型 号 为 Q D 2 0 ／ 5 2 2 ． 5 A 6 通用桥式起重机 的电气控制 回路进 行改 造设计 ，具体 阐述 了双制动 、双限位 、正反方 向 接触器故障保护功能的改造设计方案。 4挡转换时因瞬间抱闸而产生的振动 问题 。 1 具体改造方案 根据国质检办特 [ 2 0 0 7 ]3 7 5号文的要求 ，对 于已经采用通 用桥式起重机 吊运熔融金 属 的，起 重机的起升机构必须装设 2套独立作用的制动器 双制动 ；必须装设不同形式 一般为重锤式和 螺旋式并用的上升极 限位置 的双重 限位器 双 限位 ，并应控制不同的断路装置；必须装设起重 量限制器；必须具有正反方向接触器故障保护功 能 ，防止电动机失 电而制动器仍然 通电进而导致 失速 发生。为此 ，对这 4台 型号 为 Q D 2 0 ／ 5 2 2 ． 5 A 6 通用 桥式起 重机 的电气主 回路、控制 回 路进行了改造设 计 ，列 出其双制 动、双 限位 、起 升机构正反方向接触器故障保护功能的改造方案， 并对起重机下降3 挡与4 挡转换时产生瞬间抱闸的 现象进行设计改造 。 1 ． 1 主 回路 如图 1所示 ，在基 本不改变原起 升 回路 的基 础上 ，增加一个主接触器 K 5 s作为双限位 中断开 不同的断路 装置。在制动 回路 中增加 一个主接触 器 K 3 1 s 作为制动器主触点的防粘连。增加一个制 车 韶 抖 动器 4 T s 2作为起升机构的双制动。在主起升闭合 R 。 - 。 表中，下降4挡改成 K 2 、I 3同时闭合 未改造 前， 此时 I 2闭合、 断开 ，解决了下降 3挡与 起重运输机械 2 0 1 2 2 主起升控制器I司合表 上升 K s 闭合表 下降 l 1 I I l I K 1 I 1 I I l l l 卅廿 1 ． k L蕊 ． k i K 3 ．_ ． I i i ．k． i i T _T _T _ T 圈 二 二__ ” 1 卜 ” 十 叶t 卅甘 廿 ” _ 1 叶 州 m 1 卜 十 斤二 如 十 H 1 { 二 _ 图 1 改造后的主电路 一 8 3 1 ． 2 控制回路 如图2所示 ，增加一个重锤限位开关 X s 2来控 制增加的主接触器 K 5 s ，实现双限位 原上升限位 装置为螺旋式 。增加一个时间继电器 K T 得电 瞬时闭合、断电延时断开 作为 中间环 节，实现 正反方 向接触器故障保护功能及 防止下降 3挡与 4 挡转换时产生瞬间抱闸现象。主令控制器 K 4输 出 端 2 1 5号改成 2个并联控制回路 ，其中一个回路是 主起升上升接触器 K 1 s 的辅助常开触点和主起 主起升限位 Xs 2 广 一 超载限制器 0 8 9 9 Q C X P ， l X】 2 2 0 3 L Y J 2 0 5 l l 5 - - L- 6 一 _ 土 I 2 05 1 L J s I 2 0 6 2 L J s l 『 2 0 7 K 1 h K 2 6 L 1 2 1 5 b L Y J U K 2 0 4 l 升下降接触器 K 2 s 的辅助常开触点并联后控制 得 电瞬时闭合、断电延时断 的 时间继 电器 K T； 另一回路通过时间继电器 K T的常开触点来控制主 起升制动器的接触器 K 3 1 s 和 K 3 s 的线 7- 从而实 现正反方向接触器故障保护功能，防止电动机失 电而制动器仍然在通 电进而导致失速发生。接触器 K 3 s的一个常开触点 与接触器 K 3 1 s的一个常开触 点串联后与 K l s的一个 常开触 点并联 后再 与 K 5 s 的一个常开触点串联为制动器控制系统供电。 K K l s S i K2 ⋯ 21 3 KT 2 9 9 K l s 7 - 2 1 5 a 1 f2 1 9 K 2 s Kl s 广 一‘一一 一 ● 一一 一 ● 一一 } 一l K j8 ， l 一 ●一一 ● 一 一 E 3 9 KO 5 K 0 1 s r ] Ks r _ ] K0 3 s 2 3 7 K 2 O K 空气开关 主起升 主起升 主起升主起升 电阻切除 限位 制动器下降 上升 图2 改造后的控制电路 2 控 制原理 2 ． 1 双制动的实现 1 主回路 在 图 1中，A C 3 8 0 V电源经 主起升 制动 接触 器 K 3 1 s 和 K 3 s 常开主触点接入主起升制动器 4 T s l 和 4 T s 2实现双制动。同时，因使用 2个接 触器切断制动器 的供 电电流 ，从而有效地 防止 了 因某个接触器的主触点粘死而使制动器开闸产生 失控现象。 一 8 4 2 控制回路 ① 在图 1中，主起升上升 “ 1 、 2 、3 、4 、5 、 6 ”挡。起升限位开关 X s l闭合，主令控制器的触 点 I 3 、K 4 、K 6闭合，主起升上升接触器 K 1 s 线 圈得电，K 1 s 常开辅助触点闭合，时间继电器 K T 线圈得电，K T常开触点瞬时闭合，制动器接触器 K 3 s 和 K 3 1 s 线圈得电，其主触点闭合，制动器打 开，主起升上升。反之，当主令控制器从上升 6 挡回到0位时主令控制器的触点 K 3 、K 4 、K 6断 开 ，接触器 K 1 s 、时间继 电器 K ,T 、制动器接触器 起露运输机械 2 0 1 2 2 _ _ - { _ 十工 上 上_ 一 } 丰 6叶叶1 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 ． ● ． _ ● ●_ ．J ●1 ， J ● JJ 1 1 ；B I ll Il I 一 Il IIJ 一一一一一一 一 一 一一一一一 _ 中 ’ 一 十 一 1 _ _ 斗_ 卜 _ 一一一一一一7一 一 一 一 一 一 一K一 一一一一一 一 一 一一一一一一 一 一 一 一 一 一 一 一 一一一一一 一 一 一一一一一 一 一 一一 一 一 一一 一 Il 『j l1 ll I1 l1 1I 二 l1 I1 I1 葺 ～ Il I 一 Il IJ ， 兰 ● }●十●rL● ● ●● ● ● 上 ●} ●十● ●● ●H K ll ll ll 一 l_l l Il _ _ ’ 一 十 一 一 十 一 丰 十 十 十 十 4 2一一一一一一 I一 一一 一一一一 l1 ll T- - { _ { } _ K 3 s 和 K 3 1 s 线圈失电 ，其触点断开 ，主起升 电动 机失电停转 ，同时制动器抱 闸制动 。 ② 主起升下降至 1挡时，主令控制器触点 K 3 、K 6闭合 ，K 4断开，主起升上升接触器 K 1 s 线圈得电，但制动器线圈 K 3 s ，K 3 1 s 不得电，其 主触点 未 吸合 ，制 动器 不 打开 ，处 于 预备状 态 。 直到下降第 2 、3挡时，主令控制器的触点 K 3闭 合 、K 4闭合 、K 6闭合 ，时间继 电器 K T线 圈得 电 ，其常开触点闭合 ，制动器线 圈 K 3 s 、K 3 1 s 得 电，其主触点闭合 ，制动器才打开，但此时如为 空钩或轻载时，则为上升，只有在重载时才能下 降。下降到 4 挡时，为防止下降 3挡至 4挡转换 的瞬间制动器抱闸，必须在下降4挡时，主令控 制器 的触 点 K 3仍 然 闭合 。在 此转换 的瞬 间 ，因 K 5 、K 6断开 ，接触器 K 2 s 、K1 s 失电断开 ，时间 继 电器 K T线 圈失 电 ，此时必 须 由主令控 制器 的 触点 K 3继续 为制动器接 触器 K 3 s 、K 3 1 s线圈供 电。只要保证 时间继 电器 K T延时 断开 的时 间大 于下 降 3挡 、4挡 的转换 时间 ，即可 防止制动 器 瞬间抱 闸。转 换 至 4挡 时 ，主 令 控 制 器 的触 点 K 2 、K 3 、K 4 、K 5闭合 ，主起升下降。转换至 5 、 6挡 时 ，主令 控 制 器 的触 点 K 2 、K 4 、K 5闭 合 、 K 3断 开 ，主起 升继续 下 降。同理 ，当主令 控 制 器从下降 6挡 回到零 位时主令控制器 的触点 K 3 、 K 4 、K 5断开 ，接触器 K 2 s 、时间继 电器 K T 、制 动器接触器 K 3 s 和 K 3 1 s 线 圈失 电 ，其触点 断开 ， 主起升电动机失电停转 ，同时制动器抱闸制动； 但下降 4 挡和3挡的转换原理仍然相同。 2 ． 2 主起升双限位的实现 当主起升 起 升 到一定 位 置 约 0 ． 8 m 时 ， 上升限位开关 X s l 螺旋式限位装置断开，控 制 回路断电 ，上 升 主接触 器线 圈 K 1 s 失 电，K 1 s 主触点断 开 ，电机 停转 ，制动器线 圈 K 3 s 、K 3 1 S 失 电，制动器主触点 K 3 s 、K 3 1 s 断开 ，制动器抱 闸制动。如果此回路有故障继续上升，达到一定 位置 最小 0 ． 5 m时 ，则主起升上 升限位 开关 X s 2 重锤 式 限 位 装 置 断 开 ，上 升 主接 触 器 K 5 S 线圈失电，其主触点 K 5 s 断开，电机停转 ， 同时 K 5 s 的辅助触点 K 5 s 断开，制动回路断开， 制动器线圈 K 3 s 、K 3 1 S 失电，其主触点断开，制 起重运输机械 2 0 1 2 2 动器抱 闸制动 。 2 ． 3 主起升机构正反接触器故障保护功能的实现 1 主起 升机 构正反 方 向接触器 故障保 护 功 能，防止电动机失电而制动器仍然在通电进而导 致失速发生的实现。即驱动主接触器得 电 ，制动 器接触器得 电，制 动器开 闸。这是主起升机构正 反方 向接触器对制动器接触器 的开闸和抱 闸的控 制关系；是驱动主接触器线圈、触点正常动作 ， 驱动 接触 器 线 圈控 制 电源 失 电，主触 点 正 常断 开 ，使 电动机定子 电源失 电 ，此 时制动器失电抱 闸制动。对于主起升驱动接触的本身故障 如不 完全吸合 、不 完全 断开 、主触点 粘死 、缺相 等 的保护功能，在此不作探讨。 2 在主起升接触器 K 1 s 和主起升下降接触器 K 2 s 正常得电和失电时，其触点正常闭合和断开， 时间断 电器 K T线圈才能正常得 电和失 电，通过时 间断电器的瞬间闭合和延时断开触点来控制制动 器接触器 K 3 s 和 K 3 1 S 的线圈，从而达到起升正反 方向接触器吸合，制动器接触器吸合开闸，起升 正反方向接触器失 电断开，制动器接触器延 时失 电断开 ，制动器抱 闸制动。 3 小结 1 通过增加时间继电器 K T解决了下降 3挡 、 4挡转换时所产生的瞬间抱闸问题 ，防止 了因此而 产生的震 动现象 ，实现 了主起 升机构正反方 向接 触器故障保护功能。 2 由2 个接触器串联后切断制动器的供电电 流，可防止因制动器接触器主触点粘死而产生失 控现象。 3 由2 个起升限位开关控制 2 个不同的上升 接触器的供电电流，可保证双重限位。 4 本改造方案投资小 ，经济适用 ，具有较好 的可行性 、较强 的可靠性 。可应用 于所有起重机 的电气控制回路的改造。 作者地址云南省保山市隆阳区同仁路 1 4 31 号 邮 编6 7 8 0 0 0 收稿1 3 期2 0 1 1 0 5 0 1 8 5