歐式冶金吊的電氣控制與國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)產(chǎn)品的對(duì)比、分析一例

鄧興發(fā) 要治國(guó)

摘 要：

本文介紹了一例使用德國(guó)DEMAG公司技術(shù)設(shè)計(jì)制造的冶金用橋式起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“冶金吊”）的電控系統(tǒng)，該系統(tǒng)的技術(shù)特色可以代表目前歐式冶金吊的基本狀況，通過(guò)與國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)產(chǎn)品的對(duì)比、分析，可以明確將來(lái)此類(lèi)產(chǎn)品的發(fā)展方向，充分借鑒國(guó)外產(chǎn)品優(yōu)秀的設(shè)計(jì)理念，更好地為我國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)的升級(jí)轉(zhuǎn)型提供思路與作出一定的參考。

關(guān)鍵詞：歐式行車(chē)； 冶金吊；DEMAG品牌；電氣控制；國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)產(chǎn)品；升級(jí)轉(zhuǎn)型。

引言：

冶金起重機(jī)是指適用于金屬冶煉、軋制和熱加工等作業(yè)的專(zhuān)用起重機(jī)，符合JB/T7688.1-95及JB/T7688.15-95標(biāo)準(zhǔn)及符合375號(hào)文件技術(shù)規(guī)定。在本例中的冶金吊應(yīng)用于青海的一家年產(chǎn)60萬(wàn)噸高精鋁板帶材項(xiàng)目熔鑄熔煉車(chē)間，工作環(huán)境溫度較高（最高可達(dá)50°），工作級(jí)別為A7級(jí)，噸位為32/5t，跨度為28.5m，高度為12m。本電控系統(tǒng)全車(chē)驅(qū)動(dòng)采用變頻調(diào)速，起升和小車(chē)平移機(jī)構(gòu)采用全進(jìn)口的DEMAG品牌MPW系列卷?yè)P(yáng)小車(chē)，大車(chē)平移機(jī)構(gòu)也采用全進(jìn)口的DEMAG品牌DRS系列行走系統(tǒng)。該冶金吊已交付客戶(hù)使用近2年，整體機(jī)構(gòu)運(yùn)行穩(wěn)定，故障率一直保持在較低的水平，得到了使用方的高度認(rèn)可。

技術(shù)對(duì)比及分析：

1.調(diào)速方式

1.1.在國(guó)內(nèi)冶金起重機(jī)、大噸位交流起重機(jī)常采用動(dòng)力制動(dòng)（或稱(chēng)能耗制動(dòng)）調(diào)速系統(tǒng)。自激式動(dòng)力制動(dòng)線(xiàn)路簡(jiǎn)單、可靠，在起升重物時(shí)，采用逐級(jí)切除電阻方式獲得加速特性，在下降各擋又可獲得調(diào)速性能，是一種節(jié)能型調(diào)速裝置。

主要缺陷有：

1.1.1.輕載時(shí)在下降1-3擋時(shí)速度較慢，當(dāng)負(fù)載很輕時(shí)，吊物不能下降。

1.1.2.在上升各擋時(shí)系統(tǒng)不具備調(diào)速性能。

1.1.3.裝置中的功率半導(dǎo)體器件，如硅整流二極管常有損壞現(xiàn)象發(fā)生。

1.2.本例中采用的是四象限工作的變頻調(diào)速系統(tǒng)，其中一、三象限為電動(dòng)狀態(tài)，起動(dòng)時(shí)為低頻、低壓，然后進(jìn)入穩(wěn)定速度運(yùn)行和緩慢變速運(yùn)行。在二、四象限為回饋制動(dòng)方式，需要停車(chē)時(shí)也可采用動(dòng)力制動(dòng)方式。

主要技術(shù)特點(diǎn)：

1.2.1.選用ABB公司專(zhuān)為DEMAG定制的ACS800-demag系列變頻器，元器件質(zhì)量達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平。

1.2.2.變頻器內(nèi)置最新的專(zhuān)業(yè)提升軟件，大幅降低技術(shù)人員的測(cè)試調(diào)試工作量，工作效率較高。

1.2.3.人機(jī)界面良好，在面板或聯(lián)機(jī)電腦上用戶(hù)可以隨時(shí)查詢(xún)各種工作參數(shù)，了解設(shè)備狀態(tài)并作出相應(yīng)的參數(shù)調(diào)整。特別在發(fā)生故障時(shí)可通過(guò)故障代碼快速確定故障點(diǎn)及性質(zhì)，為技術(shù)人員快速處理故障提供了便捷。

2.制動(dòng)裝置控制

2.1.根據(jù)375號(hào)文件規(guī)定，冶金吊起升機(jī)構(gòu)需配置雙制動(dòng)裝置，即工作制動(dòng)器和安全制動(dòng)器（又稱(chēng)為高速軸側(cè)制動(dòng)器和低速軸側(cè)制動(dòng)器）。在國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)產(chǎn)品的配置中一般為較老的交、直流電磁制動(dòng)器或較新的電力液壓類(lèi)制動(dòng)器，其中安全制動(dòng)器的技術(shù)為近年才陸續(xù)從國(guó)外引進(jìn)，主要為液壓鉗盤(pán)式制動(dòng)器。

綜合來(lái)說(shuō)，有以下一些不足：

2.1.1.按技術(shù)分類(lèi)來(lái)說(shuō)屬于純機(jī)械制動(dòng)，工作中摩擦材料和制動(dòng)耦件的溫度較高，易導(dǎo)致元器件使用壽命縮短和性能下降，可靠性不高。

2.1.2.制動(dòng)時(shí)動(dòng)作沖擊較大，噪音較高。由于勵(lì)磁電流會(huì)隨著銜鐵氣隙的增加而增高，導(dǎo)致維修、維護(hù)的工作量大，同時(shí)可靠性也隨著下降，故障率較高。

2.2.本例中采用的技術(shù)分類(lèi)是組合制動(dòng)方式，即采用電氣調(diào)速制動(dòng)和純機(jī)械制動(dòng)相結(jié)合的一種新型制動(dòng)方式，具有較為優(yōu)良的減速制動(dòng)性能和維持制動(dòng)效果。

主要技術(shù)特點(diǎn)：

2.2.1.變頻調(diào)速帶來(lái)的制動(dòng)特點(diǎn)為無(wú)機(jī)械摩擦，運(yùn)行平穩(wěn)，制動(dòng)性能優(yōu)良和控制方便，可以根據(jù)起重機(jī)的運(yùn)行工況隨時(shí)調(diào)整參數(shù)，使制動(dòng)設(shè)備與變頻器完美配合。

2.2.2.在高速軸的工作制動(dòng)器配置上，采用德國(guó)進(jìn)口常閉式電力液壓鼓式制動(dòng)器，帶有位置反饋限位及制動(dòng)磨損警示裝置，制動(dòng)時(shí)沖擊較小，動(dòng)作平穩(wěn)，特性?xún)?yōu)良，可靠性和使用壽命都較高。

2.2.3.在低速軸的安全制動(dòng)器配置上，由于失電時(shí)電氣調(diào)速無(wú)效，故采用的是一種安裝在卷筒上的棘輪狀新型帶式制動(dòng)器，具有制動(dòng)力矩大，動(dòng)作迅速和沖擊力較小的特點(diǎn)。

3.本例冶金吊的其它一些電控特點(diǎn)

3.1.起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)配置編碼器與變頻器配合組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，具運(yùn)行穩(wěn)定，安全（速度監(jiān)控）的特點(diǎn)，另專(zhuān)門(mén)配置超速保護(hù)繼電器，通過(guò)與編碼器配合可輕松控制變頻器的工作狀態(tài)。

3.2.配置了DEMAG品牌的SGG系列凸輪式限位器，共有4個(gè)觸點(diǎn)可提供客戶(hù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求靈活配置升降限位，另單獨(dú)配置了重錘限位器可切斷起重機(jī)電源主回路，與控制回路的SGG限位器形成了雙限位配置，安全性能較高。

3.3.操控方面為駕駛室加工業(yè)遙控器，可根據(jù)工作要求靈活使用不同的操控方式，提高工作效率。駕駛室內(nèi)配置冷暖空調(diào)（帶凝結(jié)水蒸發(fā)器），各安全點(diǎn)限位指示燈，安全開(kāi)關(guān)旁路測(cè)試按鈕等。遙控器采用HBC雙搖桿FST 524M4系列，供應(yīng)商為本例冶金吊定制了操作功能面板，各種按鈕的功能標(biāo)識(shí)清晰明了，操作輕松、簡(jiǎn)便。

結(jié)語(yǔ)：

由于篇幅有限，本文不能全面闡述該例冶金吊的全部電控原理及細(xì)節(jié)，上述的技術(shù)對(duì)比與分析僅供大家參考。隨著起重機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家與地區(qū)，起重設(shè)備已向大型化、專(zhuān)業(yè)化和高效自動(dòng)化方向發(fā)展，對(duì)設(shè)備的重要部位和工作參數(shù)通過(guò)傳感技術(shù)和數(shù)據(jù)傳送、處理等手段進(jìn)行智能化控制?？傊?，我國(guó)的傳統(tǒng)制造業(yè)也應(yīng)積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，為企業(yè)提供長(zhǎng)壽命、免維護(hù)、高可靠性的起重機(jī)產(chǎn)品，為提高企業(yè)工作效率，節(jié)約成本及工作量作出努力。

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