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文档简介
1、起重作业操作证培训 电气安全技术理论知识(二),穆应东,2013年4月2日,学习目标:,熟悉桥式起重机的基本结构、运动形式、主要技术参数及对电力拖动的要求 掌握凸轮控制器控制的线路的组成、工作原理及保护环节 了解PQR10B型主令控制器控制的线路的基本工作原理及联锁和保护 熟悉桥式起重机常用的保护方法,会分析10t交流桥式起重机控制电路原理,桥式起重机的电气控制,案例:三峡1200/125t桥式起重机是世界上单钩起重量最大的起重机。三峡工程1200/125t桥式起重机主要用于吊装发电机组的转子(直径18.4米、重量1900吨)、定子等大型关键部件,第一节:桥式起重机概述,起重机是一种用来起重与
2、空中搬运重物的机械设备,广泛应用于工矿企业、车站、港口、仓库、建筑工地等部门。它对减轻工人劳动强度、提高劳动生产率、促进生产过程机械化起着重要作用,是现代化生产中不可缺少的工具。起重机包括桥式、门式、梁氏和旋转式等多种,其中以桥式起重机的应用最广。 桥式类起重机又分为通用桥式起重机、冶金专用起重机、龙门起重机与缆索起重机等。,第一节:桥式起重机概述,第一节:桥式起重机概述,通用的桥式起重机是机械制造工业中最广泛使用的起重机械,又称“天车”或“行车”,它是一种横架在固定跨间上空用来吊运各种物件的设备。 桥式起重机按起吊装置不同,可分为吊钩桥式起重机、电磁盘桥式起重机和抓斗桥式起重机。其中尤以吊钩
3、桥式起重机应用最广 。,一、桥式起重机的主要结构和运动形式,一、桥式起重机的主要结构和运动形式,桥式起重机的运动形式,二、桥式起重机主要技术参数,(一)起重量 又称额定起重量,是指起重机实际允许起吊的最大负荷量,以吨(t)为单位。国产的桥式起重机系列其起重量有5、10(单钩)、15/3、20/5、30/5、50/10、75/20、100/20、125/20、150/30、200/30、250/30(双钩)等多种。数字的分子为主钩起重量,分母为副钩起重量。,二、桥式起重机主要技术参数,二、桥式起重机主要技术参数,(二)跨度 起重机主梁两端车轮中心线间的距离,即大车轨道中心线间的距离称为跨度,以米
4、(m)为单位。国产桥式起重机的跨度有10.5、13.5、16.5、19.5、22.5、25.5、28.5、31.5m等,每3m为一个等级。,(三)提升高度 起重机吊具或抓取装置的上极限位置与下极限位置之间的距离,称为起重机的提升高度,以m为单位。常用的起升高度有12、16、12/14、12/18、16/18、19/21、20/22、21/23、22/26、24/26m等几种。其中分子为主钩提升高度,分母为副钩提升高度。,二、桥式起重机主要技术参数,二、桥式起重机主要技术参数,(四)运行速度 运行机构在拖动电动机额定转速下运行的速度,以m/min为单位。小车运行速度一般为4060m/min,大车
5、运行速度一般为100135m/min。 (五)提升速度 提升机构的提升电动机以额定转速取物上升的速度,以m/min为单位。一般提升速度不超过30m/min,依货物性质、重量、提升要求来决定。,二、桥式起重机主要技术参数,(七)工作类型 起重机按其载荷率和工作繁忙程度可分为轻级、中级、重级和特重级四种工作类型。,轻级:工作速度低,使用次数少,满载机会少,通电持续率为15%。用于不需紧张及繁重工作的场所,如在水电站、发电厂中用作安装检修用的起重机。 中级:经常在不同载荷下工作,速度中等,工作不太繁重,通电持续率为25%,如一般机械加工车间和装配车间用的起重机。,二、桥式起重机主要技术参数,重级:工
6、作繁重,经常在重载荷下工作,通电持续率为40%,如冶金和铸造车间内使用的起重机。 特重级:经常起吊额定负荷,工作特别繁忙,通电持续率为60%,如冶金专用的桥式起重机。,视频: 桥式起重机操作安全技术,三、桥式起重机对电力拖动的要求,(一)对起重电动机的要求,1. 起重电动机为重复短时工作制。所谓“重复短时工作制”,即FC介于25%40。电动机较频繁地通、断电,经常处于起动、制动和反转状态,而且负载不规律,时轻时重,因此受过载和机械冲击较大;同时,由于工作时间较短,其温升要比长期工作制的电动机低(在同样的功率下),允许过载运行。因此,要求电动机有较强的过载能力。,2. 有较大的起动转矩。起重电动
7、机往往是带负载起动,因此要求有较好的起动性能,即起动转矩大,起动电流小。 3. 能进行电气调速。由于起重机对重物停放的准确性要求较高,在起吊和下降重物时要进行调速,且调速大多数是在运行过程中进行,而且变换次数较多,所以不宜采用机械调速,而应采用电气调速。因此,起重电动机多采用绕线转子异步电动机,且采用转子电路串电阻的方法起动和调速。,(一)对起重电动机的要求,(一)对起重电动机的要求,4. 为适应较恶劣的工作环境和机械冲击,电动机采用封闭式,要求有坚固的机械结构,采用较高的耐热绝缘等级。,起重用的交流异步电动机:YZR(绕线型)和YZ(笼型)系列起重电动机。在铭牌上标出的功率均为FC25时的输
8、出功率,(二)电力拖动系统的构成及电气控制要求,(二)电力拖动系统的构成及电气控制要求,第一节: 凸轮控制器及其控制线路,一、凸轮控制器的结构,凸轮控制器是一种大型手动控制电器,是 起重机上重要的电气操作设备之一,用以 直接操作与控制电动机的正反转、调速、 起动与停止。,一、凸轮控制器的结构,二、凸轮控制器的型号与主要技术参数,国产凸轮控制器有KT10、KT12、KT14、KT16等系列,以及KTJ1-50/1、KTJ1-50/5、KTJ1-80/1等型号,三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路,小车驱动电动机,转子回路串入 不对称电阻,制动电磁铁,过流继电器,三、 凸 轮 控 制 器
9、控 制 的 电 路,(一)电动机定子电路,零位: 起动位置,零位时抱闸制动,零位时,M2不通电,按下起 动按钮 SB2,三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路,(一)电动机定子电路,手柄向右旋,触点 2、4接通,电磁抱 闸松开,M2正转,手柄向左旋,触点 1、3接通,电磁抱 闸松开,M2反转,三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路,(二)电动机转子电路,触点59用以控制M2转子外接电阻器R2,以实现对M2起动和转速的调节,三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路,(二)电动机转子电路,用于控制起重机吊钩的升降,1.提升重物,第一档是作为预备级,在二至五档提升速度逐渐提高 。最后
10、运行于第五档,(二)电动机转子电路,用于控制起重机吊钩的升降,2轻载下放重物,运行于第三 象限。不同的 档位可获得不 同的下降速度,(二)电动机转子电路,用于控制起重机吊钩的升降,3重载下放重物,可采用点动操作的方式,即将控制器的手轮在下降(反转)第一档与零位之间来回扳动以点动起重电动机,并配合制动器便能实现较准确的定位。,(三)保护电路,电路有欠压、零压、零位、过流、行程终端限位保护和安全保护共六种保护功能,1欠压保护 接触器KM本身具有欠电压保护的功能, 当电源电压不足时(低于额定电压的85%), KM因电磁吸力不足而复位,其动合主触点 和自锁触点都断开,从而切断电源。,2零压保护与零位保
11、护 采用按钮SB起动,SB动合触点与KM的自 锁动合触点相并联的电路,都具有零压(失 压)保护功能,在操作中一旦断电,必须再 次按下SB才能重新接通电源。 采用凸轮控制器控制的电路在每次重新起动 时,还必须将凸轮控制器旋回中间的零位, 这一保护作用称为“零位保护”,(三)保护电路,(三)保护电路,3过流保护 如上所述,起重机的控制电路往往采用过流 继电器作过流(包括短路、过载)保护,过 流继电器KA0、KA2的动断触点串联在KM 线圈支路中,一旦出现过电流便切断KM, 从而切断电源。此外,KM的线圈支路采用 熔断器FU作短路保护。,4行程终端限位保护 行程开关SQ1、SQ2分别提供M2正、反转
12、 (如M2驱动小车,则分别为小车的右行和 左行)的行程终端限位保护,其动断触点 分别串联在KM的自锁支路中。,(三)保护电路,5安全保护 在KM的线圈支路中,还串入了舱口安全开 关SQ6和事故紧急开关SA1。在平时,应 关好驾驶舱门,使SQ6被压下(保证桥架 上无人),才能操纵起重机运行;一旦发 生事故或出现紧急情况,可断开SA1紧急 停车。,(三)保护电路,利用主令控制器发出动作指令,使磁力 控制屏中各相应接触器动作,来换接电 路,控制起升机构电动机按与之相应的 运行状态来完成各种起重吊运工作,,第三节 : 主令控制器的控制线路,第三节 : 主令控制器的控制线路,由于主令控制器与磁力控制屏组
13、成的控 制电路较复杂,使用元件多,成本高, 故一般在下列情况下才采用:,拖动电动机容量大,凸轮控制器容量不够。 操作频率高,每小时通断次数接近或超过600次。 起重机工作繁重,操作频繁,要求减轻司机 劳动强度要求电气设备具有较高寿命。 起重机要求有较好的调速、点动等运行性能。,提升机构PQRl0B 主令控制电路,零电压继电器,实 现零压保护,并为 起动作准备,一、提升重物的控制,二、下降重物的控制,二、下降重物的控制,PQR10B型主 令控制器控制 电动机机械特性,三、电路的联锁与保护,由强力下降过渡到倒拉反接制动下降,避免重载时高速的保护。对于轻型载荷,允许将控制器手柄置于下降“4”、“5”
14、、“6”档位进行强力下降。若此时重物并不是轻型载荷,由于司机估计失误,将控制器手柄扳在下降“6”档位,此时电动机在重力转矩与电磁转矩共同作用下,运行在再生制动状态。 为此,应将控制器手柄从下降“6”位扳回至下降“3”,位,在这过程中,工作点将由a-b-c-d-e-f-B,最终在B点以低速稳定下降。,为避免中间的高速,在控制器手柄由下降“6”扳回至下降“3”时,应躲开下“5”、下“4”两条特性。为此,在控制电路中将触点KM2(16-24)、KM9(24-23)串联后接在控制器触点SA8与接触器KM9线圈之间,当控制器手柄由下降“6”扳回至下降“3”或下降“2”档时,接触器KM9仍保持通电吸合状态
15、,转子中始终串入常串电阻R7,电动机仍运行在特性6/上,由a点经b点平稳过渡到B点,不致产生高速下降。,三、电路的联锁与保护,为此,一方面在控制器触点闭合顺序上保证在SA8断开后,SA6才闭合;另一方面增设了KMl(1112)与KM9(11-12)常闭触点相并联的联锁触点。这就保证在KM9断电释放后KMl才能通电并自锁工作。此环节还可防止由于KM9主触点因电流过大而发生熔焊使触点分不开、将转子电阻R1R6短接,只剩下常串电阻R7,此时若将控制器手柄扳于提升档位将造成转子只串R7发生直接起动事故。,三、电路的联锁与保护,三、电路的联锁与保护,确保反接制动电阻串入情况下进行制动下降的环节。当控制器
16、手柄由下降“4”扳到下降“3”时,触点SA5断开,SA6闭合,接触器KM2断电释放,而KMl通电吸合,电动机处于反接制动状态,为避免反接时过大的冲击电流,应使接触器KM9断电释放,以便接入反接电阻,且只有在KM9断电后才使KMl吸合。,三、电路的联锁与保护,在制动下降档位与强力下降档位相互转换时断开机械制动的环节。在控制器下降“3”档位与下降“4”档位转换时,接触器KM1、KM2之间设有电气互锁,在这换接过程中,必有一瞬间其两个接触器均处于断电状态,将使制动接触器KM3断电释放,造成电动机在高速下进行机械制动。为此,在KM3线圈电路中设有KMl、KM2、KM3三对触点构成的并联电路。这样,由K
17、M3实现自锁,确保在KMl、KM2换接过程中,KM3始终通电,避免了发生换接时的机械制动。,三、电路的联锁与保护,顺序联锁保护环节。在加速接触器KM6、KM7、KM8、KM9线圈电路中串接了前一级加速接触器的常开辅助触点,确保转子电阻R3R6按顺序依次短接,实现特性平滑过渡,电动机转速逐级提高。 完善的保护。由过电流继电器KA1、KA2实现过电流保护;零电压继电器KA3与主令控制器SA实现零电压保护与零位保护;行程开关SQ实现上升的限位保护等。,第四节:起重机的电气保护设备,第四节:起重机的电气保护设备,一、交流起重机保护箱,采用凸轮控制器控制的交流桥式起重机,广泛使用保护箱。保护箱由刀开关、
18、接触器、过电流继电器等组成,用于控制和保护起重机,实现电动机过流保护、失压保护以及零位限位保护。起重机上用的标准保护盘为XQB1系列。,二、制动器与制动电磁铁,制动器是保证起重机安全、正常工作的重要部件。在桥式起重机上常用块式制动器,它是一种简单、可靠的制动器。块式制动器又可分为短行程、长行程和液压推杆块式制动器。短行程的制动器多使用单相电源,长行程的制动器多使用三相电源。长行程制动器由于其杠杆具有较长的力臂,因此有较大的制动力矩,而短行程制动器的制动力相对较小。它们都有动作时冲击力大的缺点,需经常维护和检修。,型号含义,二、制动器与制动电磁铁,液压推杆式 制动器结构 简图,三、其它安全装置,(一)缓冲器,用来吸引大车或小车运行到终点与轨端档板相撞(或两台起重机相撞)的能量,达到减缓冲击的目的。在桥式起重机上常用的有橡胶缓冲器、弹簧缓冲器、液压缓冲器和聚脂发泡塑料缓冲器等。其中,弹簧缓冲器使用较多。近年来,越来越多地采用聚脂发泡塑料缓冲器和液压缓冲器。,用来防止由于司机操作失误或其它原因引起的吊钩过卷扬
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