論文類別：專家論文
作 者：佚名
所在地區(qū)：冶金鑄造起重機安全制動器設計研究
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摘 要：
摘要:八鋼鋼渣系統(tǒng)使用的五臺冶金鑄造起重機安全制動器只能靠人工干預工作，當主起升出現(xiàn)超速、斷軸等異常狀況時，無法自動檢測識別，存在安全隱患。文章介紹了針對五臺冶金鑄造起重機電控系統(tǒng)進行的設計改進并應用到生產中，保證了起重機安全運行。
關鍵詞:鑄造起重機；數(shù)據(jù)處理；安全制動器
1前言
鑄造起重機作為冶金行業(yè)的特種設備，在起重機設計、制造及使用都有專門的起重機國家標準。針對鑄造起重機設計、制造及使用國家都有特殊要求。如《起重機械安全規(guī)程》(GB6067-2010)、《起重機設計規(guī)范》(GB381l-2008)、《冶金起重機技術條件之鑄造起重機》（JB/T7688.5-2012）等標準。國外如歐洲搬運工程協(xié)會FBM和美國鋼鐵工程師協(xié)會AISEA等也針對鑄造起重機制定了標準。其中相關內容提出：安全保護裝置是起重機上的一個重要的、關鍵安全部件，特別是對主起升機構各種動器裝置在設計、應用中應高度重視。
2問題的提出
八鋼熱燜渣處理工序使用5臺冶金鑄造起重機，用于煉鋼鋼渣的吊運，起重機主起升配備安全制動器，安全制動器只能靠人工干預打開或抱閘，當主起升出現(xiàn)斷軸等異常狀況時，無法自動檢測識別，不能發(fā)揮安全制動器的功效。再加上運行后疏于維護保養(yǎng)，導致主起升安全制動器無法使用，起重機運行中存在重大安全隱患。雖然嘗試恢復安全制動器的作用，但由于編碼器數(shù)據(jù)采集存在問題，最終沒有成功。
3改造方案簡述
在鑄造起重機主起升機構上，高速軸部分采用工作制動器，低速軸部分采用安全制動器對起升機構故障進行控制。通常情況下，工作制動器、安全制動器同時參與故障控制。但在有些故障狀態(tài)下（如高速軸不可控故障、低速軸故障），只能依靠安全制動器進行故障控制。圖1為鑄造起重機主起升布置圖。從制動的目的來看，制動時間越短越好，但根據(jù)制動的原理，運動的能量在短時間內消失是有害的。因此合理調整兩種制動器起動時間的設定、制動時間的長短以及二者之間的時間差，直接影響到制動器的工作性能和整臺鑄造起重機的安全性、穩(wěn)定性。改造準備期間，查閱了大量國內外安全制動器的相關資料，同時與一些國內知名鑄造起重機廠家專業(yè)技術人員進行交流，也與ABB港口機械部、西門子工廠自動化進行探討。確定了檢測方案：（1）卷筒轉速比較。理論情況下，兩套輸出的卷筒轉速相同，卷筒轉速差為零，如果檢測出兩套輸出的卷筒轉速差超出設定值，說明起升機構傳動鏈發(fā)生低速軸故障。（2）超速檢測。檢測高速軸部分是否超速、低速軸部分是否超速，以確定起升機構傳動鏈是否發(fā)生故障。這個檢測方案涵蓋了高速軸故障和低速軸故障。在不同的工況下，與編碼器交叉作用，共同保護起升機構。當卷筒轉速比較失效時，超速開關也作為二級開關，在最大限度確保起升機構的安全。與之對應硬件系統(tǒng)就是在起重機主起升鋼絲繩卷筒軸端加裝增量編碼器及電子超速開關，在原有西門子S7-300系列PLC中增加兩塊FM350-1高速計數(shù)模塊（見圖2），用于讀取編碼器采集的速度信號，然后將信號進行處理，進行超速及卷筒轉速差的比較，同時高低速超速開關通過PLC程序連鎖與編碼器交叉作用，共同保護起升機構。當出現(xiàn)超速或卷筒轉速差大于設定值時，安全制動器動作，在設定的時間內抱住鋼絲繩卷筒，從而避免惡性事故的發(fā)生。
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