《桥式起重机设计指导》

1、桥式起重机设计指导桥式起重机电气设计指导桥式起重机电气设计指导%1. 概述桥式起重机（以下简称桥机或行车）广泛应用在港口、冶金、电力等 行业。用于搬运的物料设备炼钢厂主要有钢圈、钢炉、炉渣、散货等、电 厂主要有发电机转子，港口主要有铝板%1. 机构特点桥式起重机机械结构主耍由桥架、小车（分别装有起升机构和运行机 构）、起重机运行机构和电器设备四大部分组成。桥架主要由主梁、端梁、 走台、导电支架、小车导轨、检修平台及扶梯、平台栏杆等组成。page 1 of 8桥式起重机电气设计指导1 起升机构 起升机构由电机、制动器、连轴器、减速器、卷筒、固 定滑轮、钢丝绳、吊钩等组成，电机通过连轴器与减速器联

2、接，净减速后驱动卷筒转，以实现吊钩的 上下运动。起升机构设有超载保护装置，超载限制器中的传感器与底座一 起安装于卷筒一端，超载限制器主要由电阻应变式传感器和电气控制器两 部分组成，主机一般放置司机室，具有声光报警并切断起升电机回路电源 等功能。当吊钩起吊额定负载90%时，能发生音像及灯光信号，当吊钩起 吊105%额定负载时，能够自动切断起升动力电源和发出声光报警。起升 机构卷筒上装有凸轮限位开关，一般设有上升两道及下降两道限位，对上 升及下降的极限位置控制。桥式起重机一般装有重锤限位保护，在吊钩上 升超过极限位置时通过重锤限位切断整机动力电源。2. 小车机构小车运行一般选择单侧分别驱动方式。小

3、车设减速和停 车限位。3. 大车机构 操一般采用两点驱动或四点驱动，大车机构设有减速和 停车限位，两台相邻起重机设有红外防撞限位。4. 其它辅助设备4. 1旋转吊钩有些设备装有电动旋转吊钩，吊钩的旋转运行时由带 制动功能的摆线针轮减速电机通过摩擦连轴器带动齿轮传动吊钩旋转定 位通过设置在吊钩螺母上的凸轮进行角度定位，当吊钩旋转到预定的角度 时，凸轮触动行程开关，使电动机断电，电动机带有制动功能，可以锁定 吊钩的角度相位。旋转角度一般为0 90。-180° o4. 2调动夹钳 电动夹钳主要用于搬运钢卷，其主要结构由钳爪收放 机构及夹钳伸缩机构组成，钳爪收放主要用于固定物料，夹钳伸缩主要

4、用 于对物料的尺寸调整。一般配夹钳的设备都要配旋转吊钩，方便调运货物。4. 3直流电磁盘 通过电磁铁搬运物料，电磁铁一般具备断电保磁功 能，通过吸料和放料按钮进行操作。%1. 电控系统1. 概述本机为双梁单小车桥式起重机，独立的主副钩从事吊钩作业，主要适应货种为钢材。1. 1技术要求：物料特性：金属结构形式：整机工作级别：page 2 of 8桥式起重机电气设计指导跨度及基距：起升机构及吊钩设置：额定起重量：起升高度：工作速度：主钩起升：副钩起升：大车：小车：1. 2采用标准中华人民共和国标准和法律法规起重机设计规范gb3811-83起重机械安全规程gb6067-85通用起重机gb/t1440

5、5-93安全标志gb2894-88 起重机试验规范和程序gb5905-86提供方式1. 3系统组成部分本机采用全变频交流调速方案，使用施耐德公司premium系列plc, 施耐德公司atv71h系列变频器和10寸彩色触摸屏，变频器使用可编程输 入信号和模拟量信号控制技术。另外，本机的控制采用司机室和地面无 线遥控两种控制方式。2. 供电电源2. 1本机主要设备功率主起升机构：yzp315m1-890 kw副起升机构：yzp250m-837kw小车行走机构：dm132m47.5kw大车行走机构：dm132ml49.2kwx4照明及其他设备:5kw2. 2供电电源供电电源为ac380v, 50hz

6、三相四线制，经磁滞式电缆卷筒上电。2. 3主要设备电源page 3 of 8桥式起重机电气设计指导主驱动电动机电源：ac380v 50hz三相三线制低压配电电源：ac380v 50hz三相四线制控制电源：单相ac220v直流dc24v作业区域照明电源：ac380v 50hz三相四线制维修电源：ac380v 50hz , ac36v 50hz3. 主要电气设备3. 1低压控制柜用金属外壳、防尘、密封的立式柜子组成，防护等级ip30,内设照明 灯，总电源柜+a1,主起升控制柜+a2,副起升控制柜+a3,小车控制柜+a4, 大车控制柜+a5, plc控制柜+a6,照明变压器等在设在电气房内。联动台

7、+a7位于司机室。4. 拖动控制系统4. 1负荷计算主起升机构：90kw额定电流198a副起升机构：37kw额定电流76a小车行走机构：7.5kw x2额定电流19ax2大车行走机构：9.2kwx8额定电流20x8=160a计算负荷容量考虑实际使用运行情况，工作电流以最大机构的额定电 流來计算，按整机功率因数为0.85,整机工作计算负荷：pj 二90+37+15+73.6+20二235.6kwlj=pj/( v3x unxcos)=235.6/( v3x0.38x0.85)=421.14a总电源断路器设置在总电源柜中，其额定容量根据装机总容量选配， 具有短路，过载，失压等保护功能。整机工作电源

8、由主接触器出线端柱引 岀，接至各机构变频器电源断路器，向机上各机构的变频器主回路供电。 联动台上设有紧停按钮，紧急情况下用来分断总电源断路器，切断整机工 作电源。控制及信号电源为ac220v,设置了 3kva单相隔离变压器，为紧停回 路，各机构控制回路，plc电源及超负荷限制器等提供电源。起升机构4. 2. 1主起升变频器选择主起升电机 一台 yzp315m1-8 90kw 额定电流le=198a主起升变频器选择一台atv71hc11n4 110kw,其额定电流le=206apage 4 of 8桥式起重机电气设计指导110kw>90kwok215a>198aok4

9、. 2. 2主起升制动功率选择主起升所选制动电阻功率为50kw，阻值按变频器制动单元规定值r=2.1q4. 2. 3副起升变频器选择副起升电机 一台 yzp250m-8 37kw 额定电流le=76a副起升变频器选择一台atv 71hd45n4 45kw,其额定电流le=94a45kw>37kwok94a>76aok4. 2. 4副起升制动功率选择副起升所选制动电阻功率为20kw，阻值按变频器制动单元规定值r二 5q4. 2. 5起升系统控制起升机构选用闭环控制模式，带编码器接口，系统具有足够的调速硬 度和良好的低频转矩特性。起升机构闭环控制的速度反馈采用增量式脉冲

10、 编码器。通过主令控制器信号输入给plc来控制变频器的频率及电动机的 转速，同时变频器和plc间实时交换电机的速度模拟量信号，并不断进行 速度补偿。从起动信号发生开始，到预加力矩、转矩校验、制动器打开、制动器 检测、施加转速给定，直到电机开始运转；以及从停止信号发出开始，到 预加力矩、转矩校验、撤除转速给定、制动器闭合、制动器检测、直到电 机停止运转等整个起停运动流程均有严密的起停时序逻辑，确保提升运动 安全。系统支持电气和机械制动，在停机时一般采取电气制动方式，电气制 动可以提供可控的和平滑的制动性能。电气制动方式有两种：快速电气制动，正常斜坡电气制动。在电机降到零速之后（采用电气制动），立

11、即施加机械制动。起升机构采用液压制动器控制，实现零速抱闸，可以全速受控，减少 抱闸闭合时的振动及抱闸磨损，使停车更平稳。在起升卷筒处安装高度限制器。高度限制器用来控制上升及下降的减 速、终点位置。起升机构的电气保护有短路及过电流保护，过载保护，失压及零位保 护；当变频器出现故障信号时，必须通过联动台上的复位按钮进行复位。page 5 of 8桥式起重机电气设计指导 超负荷保护：当吊钩吊重量达95%额定载荷时，发声光预警信号,105%额定载荷时，发出开关信号，作起升机构联锁，断开上升工作，只能下放重物，同时发出报警信号。4. 3.小车行走机构4. 3. 1变频器选择小车行走电机 两台 dm132

12、m4 7.5kw 额定电流le=19ax2小车行走变频器选择一台atv71hd22n4 22kw,额定电流le=48a22kw>15kwok48a>38aok4. 3. 2制动单元、制动电阻小车行走为平移机构，制动单元制动功率,制动电阻功率可按变频器手册标配即可制动电阻选为10kw r二15q4. 3. 3小车系统控制小车机构选用开环控制模式，系统具有足够的调速硬度和良好的低频 转矩特性。小车机构通过主令控制器信号输入给plc來控制变频器的频率 及电动机的转速。小车行走机构设有减速、终点限位，作为小车前进和后退的减速和终 点保护开关。4. 4大车行走机构 4. 4.

13、 1变频器选择大车电机 dm132ml4 9.2kwx8 额定电流le=20ax8,大车刚性腿、柔性腿各四台电机，变频器选用二台atv 71hd45n4,单台连续额定电流le=94a45 kw>36.8kwok94a>80aok4. 4. 2制动单元、制动电阻大车行走为平移机构，制动单元制动功率，制动电阻功率可按变频器 手册标配即可制动电阻选为20kw r二5q4. 4. 3大车系统控制大车采用4台9.2kw变频电机驱动，大车行走用一台变频器驱动。系 统具有足够的调速硬度和良好的低频转矩特性。通过主令控制器信号输入 给plc來控制变频器的频率及电动机page 6 o

14、f 8桥式起重机电气设计指导的转速。大车运行机构设有减速、终点行程开关，用来控制大车减速和终点保 护。另设大车行走防撞限位，避免相邻起重机质捡相撞。4. 5.联动台联动台置于司机室内，用来控制整个起重机的各种运行状态。在联动台上的四档主令控制器用来控制各个机构的启动、调速与停止 用:蜂鸣器在起重机电气部分发生故障或机构运行时到达极限位置时报警 警示司机。复位按钮用于复位所有的故障，同时存贮故障内容，以便查询。 其他功能按纽、开关及指示灯、仪表按联动台面板上铭牌所示。5. 照明、维修系统 该机照明系统设置了司机室照明和电气房照明,及桥下照明，在司机室 和电气房配备了空调器。该机维修系统在端梁、吊

15、笼、小车上分别设置了 ac220v及ac36v插 座电源。6. 工业专用的无线遥控设备6. 1遥控设备的安全性本机配有按钮式台湾禹鼎工业无线遥控器，连续通讯条件指遥控发射 系统在开机后，无论是否发射指令，必须具备自动与接收机保持通讯的功 能。若遥控通讯受到干扰，电池欠压发射功率减弱时，接收机的安全自保 系统会启动接收器的急停回路，保证控制机械的所有动作回到零位。7. 电控监控系统电控监控系统由plc及gp2500s触摸式图形显示器组成友好的人机界 面，通过触摸式工业显示器(简称触摸屏)把人和机器连为一体的智能化 界曲，被称为plc的脸血(face)o它是替代传统控制甸板和键盘的智能 化操作显示器。设置参数，显示数据，监控设备状态，以曲线/动画等形式 描绘自动化控制过程。更方便，快捷，表现力更强，并可简化为plc的控 制程序，功能强大的触摸屏创造了友好的人机界面。木监控系统可取代传统的控制面板功能，可接省plc的i/o模组、按 钮开关、数字开关、page 7 of 8桥式起重机电气设计指导指示灯等且能随时显示重要讯息，以利于起重机操作人员、维修人员正确掌