論文類別：專家論文
作 者：佚名
所在地區(qū)：冶金鑄造起重機(jī)安全制動(dòng)器設(shè)計(jì)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(jī)安全制動(dòng)器只能靠人工干預(yù)工作，當(dāng)主起升出現(xiàn)超速、斷軸等異常狀況時(shí)，無法自動(dòng)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(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行的設(shè)計(jì)改進(jìn)并應(yīng)用到生產(chǎn)中，保證了起重機(jī)安全運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:鑄造起重機(jī)；數(shù)據(jù)處理；安全制動(dòng)器
1前言
鑄造起重機(jī)作為冶金行業(yè)的特種設(shè)備，在起重機(jī)設(shè)計(jì)、制造及使用都有專門的起重機(jī)國家標(biāo)準(zhǔn)。針對鑄造起重機(jī)設(shè)計(jì)、制造及使用國家都有特殊要求。如《起重機(jī)械安全規(guī)程》(GB6067-2010)、《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB381l-2008)、《冶金起重機(jī)技術(shù)條件之鑄造起重機(jī)》（JB/T7688.5-2012）等標(biāo)準(zhǔn)。國外如歐洲搬運(yùn)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(jī)制定了標(biāo)準(zhǔn)。其中相關(guān)內(nèi)容提出：安全保護(hù)裝置是起重機(jī)上的一個(gè)重要的、關(guān)鍵安全部件，特別是對主起升機(jī)構(gòu)各種動(dòng)器裝置在設(shè)計(jì)、應(yīng)用中應(yīng)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(jī)，用于煉鋼鋼渣的吊運(yùn)，起重機(jī)主起升配備安全制動(dòng)器，安全制動(dòng)器只能靠人工干預(yù)打開或抱閘，當(dāng)主起升出現(xiàn)斷軸等異常狀況時(shí)，無法自動(dòng)檢測識別，不能發(fā)揮安全制動(dòng)器的功效。再加上運(yùn)行后疏于維護(hù)保養(yǎng)，導(dǎo)致主起升安全制動(dòng)器無法使用，起重機(jī)運(yùn)行中存在重大安全隱患。雖然嘗試恢復(fù)安全制動(dòng)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(jī)主起升機(jī)構(gòu)上，高速軸部分采用工作制動(dòng)器，低速軸部分采用安全制動(dòng)器對起升機(jī)構(gòu)故障進(jìn)行控制。通常情況下，工作制動(dòng)器、安全制動(dòng)器同時(shí)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(dòng)器進(jìn)行故障控制。圖1為鑄造起重機(jī)主起升布置圖。從制動(dòng)的目的來看，制動(dòng)時(shí)間越短越好，但根據(jù)制動(dòng)的原理，運(yùn)動(dòng)的能量在短時(shí)間內(nèi)消失是有害的。因此合理調(diào)整兩種制動(dòng)器起動(dòng)時(shí)間的設(shè)定、制動(dòng)時(shí)間的長短以及二者之間的時(shí)間差，直接影響到制動(dòng)器的工作性能和整臺鑄造起重機(jī)的安全性、穩(wěn)定性。改造準(zhǔn)備期間，查閱了大量國內(nèi)外安全制動(dòng)器的相關(guān)資料，同時(shí)與一些國內(nèi)知名鑄造起重機(jī)廠家專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行交流，也與ABB港口機(jī)械部、西門子工廠自動(dòng)化進(jìn)行探討。確定了檢測方案：（1）卷筒轉(zhuǎn)速比較。理論情況下，兩套輸出的卷筒轉(zhuǎn)速相同，卷筒轉(zhuǎn)速差為零，如果檢測出兩套輸出的卷筒轉(zhuǎn)速差超出設(shè)定值，說明起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)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(jī)構(gòu)傳動(dòng)鏈?zhǔn)欠癜l(fā)生故障。這個(gè)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(hù)起升機(jī)構(gòu)。當(dāng)卷筒轉(zhuǎn)速比較失效時(shí)，超速開關(guān)也作為二級開關(guān)，在最大限度確保起升機(jī)構(gòu)的安全。與之對應(yīng)硬件系統(tǒng)就是在起重機(jī)主起升鋼絲繩卷筒軸端加裝增量編碼器及電子超速開關(guān)，在原有西門子S7-300系列PLC中增加兩塊FM350-1高速計(jì)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(jìn)行處理，進(jìn)行超速及卷筒轉(zhuǎn)速差的比較，同時(shí)高低速超速開關(guān)通過PLC程序連鎖與編碼器交叉作用，共同保護(hù)起升機(jī)構(gòu)。當(dāng)出現(xiàn)超速或卷筒轉(zhuǎn)速差大于設(shè)定值時(shí)，安全制動(dòng)器動(dòng)作，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)抱住鋼絲繩卷筒，從而避免惡性事故的發(fā)生。
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