門式起重機(jī)的改造技術(shù)探討

劉行義

摘 要：該文中的200 t門式雙向起重機(jī)，該起重機(jī)主要承擔(dān)啟閉泄洪底孔，與水利樞紐的泄洪和發(fā)電有密切聯(lián)系，從1994年運(yùn)行到現(xiàn)在，因而長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)陳舊和故障，所以要改造該設(shè)備的各個(gè)運(yùn)行部分，改造設(shè)計(jì)內(nèi)容包括全部的電源控制柜、大車行走控制點(diǎn)、PLC控制柜。在完成改造后分析改造中的自動(dòng)控制和安全要點(diǎn)，讓設(shè)備施工更安全高效。

關(guān)鍵詞：門式起重機(jī) 改造技術(shù) 探討 設(shè)備改造

中圖分類號(hào)：TH213 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）02（a）-0021-02

該文主要介紹江西某水利樞紐工程中的200 t的雙向起重機(jī)改造技術(shù)，該起重機(jī)主要承擔(dān)啟閉泄洪底孔，是樞紐發(fā)電系統(tǒng)的重要設(shè)備，與水利樞紐的泄洪和發(fā)電有密切聯(lián)系，但是該設(shè)備運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，超過(guò)20年，部分電氣設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)損壞，因而不能適應(yīng)正常工作要求，要改造該電氣設(shè)備。

1 門式起重機(jī)的工作現(xiàn)狀

（1）電氣元件的狀況。

在改造之前，門式起重機(jī)電氣元件主要的控制流程如下，有繼電器—接觸器線路控制—過(guò)流元件—硅油繼電器。這種工作流程出現(xiàn)的問(wèn)題是使用時(shí)接觸器的主要觸頭出現(xiàn)熔焊或者機(jī)械性卡、阻礙，導(dǎo)致機(jī)械運(yùn)作不到位，輔助接觸點(diǎn)不能達(dá)到工作位置，引發(fā)諸多故障。使用中部分元器件已經(jīng)是需要淘汰的產(chǎn)品，因而沒(méi)有合適的維護(hù)備品，很多型號(hào)的元件廠家已經(jīng)停產(chǎn)。

（2）自動(dòng)抓梁系統(tǒng)。

連接起重機(jī)閘門的液壓機(jī)構(gòu)，就是液壓自動(dòng)抓梁，承擔(dān)的工作任務(wù)是水下將閘門提起，抓梁在工作中能否準(zhǔn)確到達(dá)指定位置，對(duì)水下穿退銷和閘門啟動(dòng)關(guān)閉有著重要影響。因而在工作中需要注意抓梁的液壓控制部分能否正常開(kāi)展工作。改造之前信號(hào)傳遞主要依托于干簧管，但是接觸水閘，容易引發(fā)潮濕，那么就會(huì)進(jìn)水，影響原有工作效能，工作中多次出現(xiàn)穿退銷不到位，不能動(dòng)態(tài)顯示的現(xiàn)狀。操作人員在各項(xiàng)動(dòng)作沒(méi)有達(dá)到指定位置時(shí)，不能準(zhǔn)確判斷抓梁銷軸是否連接閘門，所以不敢在沒(méi)有準(zhǔn)確判斷的前提下，貿(mào)然的將閘門提起，所以必然會(huì)影響到門機(jī)的正常運(yùn)行，檢修工作也不能順利的推行下去，因而為工程施工帶來(lái)隱患。

2 門機(jī)起重機(jī)改造后的技術(shù)探尋

（1）自動(dòng)控制性能的技術(shù)改造。

設(shè)備改造中選用西門子S7—PLC作為控制要素，檢測(cè)終端選用綜合測(cè)試儀和總線通訊等網(wǎng)絡(luò)體系?？刂频暮诵募性诳删幊炭刂破魃厦?，輸入部門運(yùn)用的是主要控制器內(nèi)的各項(xiàng)輸出信號(hào)和輸出狀態(tài)，連接到各個(gè)控制執(zhí)行器，在工作時(shí)能夠及時(shí)的反饋信號(hào)，控制各個(gè)控制信號(hào)和執(zhí)行信號(hào)。

這類需要注意控制核心CPU要運(yùn)用邏輯運(yùn)算性能，讓PLC與觸屏之間產(chǎn)生通訊，傳輸設(shè)備的運(yùn)行狀況，做好實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。觸摸屏主要顯示大車、小車和組鉤抓梁全控制系統(tǒng)的終端顯示屏幕。觸摸屏主要限制的數(shù)值是電壓、電流和荷載等，并監(jiān)控系統(tǒng)工作中產(chǎn)生各類故障或者狀態(tài)變化發(fā)展情況，包括接觸器出現(xiàn)問(wèn)題，動(dòng)作開(kāi)關(guān)不凌波。操作人員需要借助觸摸屏或者按鍵，完成交互操作工作，這樣能夠妥善的確認(rèn)操作故障，了解故障記錄，翻看以往故障解決方式。

（2）保護(hù)功能技術(shù)改造。

第一，使用PLC以后，門式起重機(jī)內(nèi)的部分保護(hù)功能，都要在這一過(guò)程中逐步完善；第二，加設(shè)緊急斷電按鈕，在起重機(jī)的司機(jī)柜和3個(gè)司機(jī)聯(lián)動(dòng)臺(tái)上面都要設(shè)有緊急斷電按鈕，分散控制是避免其中任何一個(gè)出現(xiàn)問(wèn)題，造成大的損失，可以有緊急預(yù)案，斷電按鈕用紅色突出，并且為了使用方便統(tǒng)一設(shè)計(jì)成紅色蘑菇頭形狀。第三，零位保護(hù)，也是在司機(jī)柜和三個(gè)聯(lián)動(dòng)司機(jī)室，要設(shè)置零位觸點(diǎn)裝置，該裝置主要運(yùn)行原理是，操縱桿由零位移動(dòng)到任意位置以后，如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)斷電或者斷電后馬上通電的情況，所有的機(jī)構(gòu)都停止運(yùn)行，不會(huì)馬上啟動(dòng)，只有將操縱桿移動(dòng)到零位后開(kāi)始操作，所有的部分才能安裝操作指令正常工作，這樣可以有效避免手動(dòng)桿不自動(dòng)復(fù)位引發(fā)的誤動(dòng)。第四，連鎖保護(hù)裝置，要在起重機(jī)的三個(gè)司機(jī)室門上面設(shè)定連鎖保護(hù)裝置，司機(jī)在工作中如果大意或者意外狀況沒(méi)有關(guān)閉操作室的門，那么所有的電源裝置都不能啟動(dòng)，操作機(jī)也就不能正常工作。另外讓主鉤連接上下游的起升機(jī)構(gòu)，這是確保操作機(jī)構(gòu)有序運(yùn)行的基礎(chǔ)，避免操作不當(dāng)或者意外突發(fā)，起重機(jī)產(chǎn)生誤動(dòng)。

（3）安全信號(hào)報(bào)警技術(shù)的改造。

荷載檢測(cè)超載保護(hù)，主起升定滑輪荷載傳感器，主要的作用就是集合所有的信號(hào)，傳達(dá)到綜合檢測(cè)儀上，做好各項(xiàng)處理，并且配合超載自動(dòng)報(bào)警裝置，控制電源功能，讓起重機(jī)在正常負(fù)荷下運(yùn)行。上下限位保護(hù)的監(jiān)測(cè)，安裝電編碼器，采集高度信號(hào)，經(jīng)過(guò)門機(jī)綜合監(jiān)測(cè)儀的處理，提供上或者下的限度報(bào)警裝置，不要讓門機(jī)做行程運(yùn)動(dòng)。

（4）抓梁技術(shù)的改造。

改造完成后抓梁液壓泵站的主要控制因素是電動(dòng)機(jī)、油泵、油箱、濾油器等，成為集合與機(jī)、電、液一體的新型機(jī)械組合裝置。主要工作原理是，動(dòng)力源泉是電機(jī)，通過(guò)雙向油泵輸入壓力油，在油路集成塊的帶動(dòng)下完成元件驅(qū)動(dòng)穿、退銷工作流程。另外由于電動(dòng)機(jī)和油泵、液壓控制裝置都處于同一個(gè)軸線上，在電動(dòng)機(jī)控制電源工作以后，就能實(shí)現(xiàn)具體的穿銷工作。主要的控制閥門是溢流閥、調(diào)速閥和單項(xiàng)閥等?？刂埔厥请妱?dòng)機(jī)正反控制模式，所以動(dòng)力靈活，操作便捷，在運(yùn)行受到阻礙以后，壓力逐步增大，直到到達(dá)預(yù)定限度后，溢流閥就能快速或者準(zhǔn)確的溢流處理，這就會(huì)形成過(guò)載保護(hù)模式，電機(jī)也能在額定范圍內(nèi)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

這將避免電壓或者電流不受控制過(guò)大，燒毀起重機(jī)電路系統(tǒng)。電機(jī)停止以后，鎖定活塞桿，讓電壓平穩(wěn)，處于保壓狀態(tài)。抓梁的運(yùn)用是穿銷同步位移，也是經(jīng)過(guò)信號(hào)傳遞，到達(dá)監(jiān)測(cè)儀，最終傳遞到PLC上面。但是這一系列工作流程都能清楚的現(xiàn)實(shí)在司機(jī)室顯示屏幕上面，在抓梁銷軸穿、退位結(jié)束以后，動(dòng)作也會(huì)自動(dòng)停止，并且發(fā)出傳遞的信號(hào)，這種控制方法靈活多樣，整個(gè)控制流程非常的精準(zhǔn)，能夠根據(jù)流程開(kāi)展工作，工作更高效和快捷。

3 結(jié)語(yǔ)

改造完成后的起門式重機(jī)整體控制系統(tǒng)更具靈活性，并且安全可靠，各類標(biāo)準(zhǔn)和自動(dòng)裝置的動(dòng)作更準(zhǔn)確。門式起重機(jī)在使用時(shí)需要滿足閘門開(kāi)關(guān)中的全開(kāi)和全關(guān)要求，這在汛期來(lái)臨時(shí)才能確保水量達(dá)到要求。該次設(shè)備調(diào)整中還是使用轉(zhuǎn)之串電阻的方式，調(diào)整速度的時(shí)候能量都集中在電阻上面，也就是有級(jí)別的調(diào)整速度方式，這將改善調(diào)速的進(jìn)行狀況，在今后如果能夠施工變頻器控制電機(jī)的速度，相信其運(yùn)行速度和工作效率必然會(huì)大大增加。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬志明，趙占敏，劉勝利，等.河南洛河故縣水利樞紐門式起重機(jī)改造技術(shù)探討[J].黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（3）：23-24

[2] 蘇寧，王虎，王劍，等.門式起重機(jī)安全改造技術(shù)[J].地質(zhì)與勘探，2016（1）：2-3.

[3] 劉斌.門式起重機(jī)主梁力學(xué)分析及新型結(jié)構(gòu)研究[D].中南大學(xué)，2014.

[4] 蔡峰.36t集裝箱通用門式改32t專用起重機(jī)方案與實(shí)施[J].上海鐵道科技，2013（1）：103-104.