大型码头主卷制动器的改造

大型码头主卷制动器的改造

1制动轮的改造天津集装箱码头有限公司30.5t海岸桥是由日本日立公司和上海港机厂设计和制造的，于1986年开始生产。其主卷制动器采用老式的鼓式制动器。此类制动器制动效果差,体积较大,同时制动片的更换、制动器的调整都较为复杂,逐渐被国内港口码头所淘汰。我公司决定对此主卷制动器进行改造,采用电力液压盘式制动器。岸桥主卷电机为单电机直流(可调速)驱动,电机型号为EFFOU-SPKK。主卷高速轴制动方式为双制动,两制动之间通过电气延时约1s。制动器型号为MB2-SD76A(日本原装)直流电磁鼓式制动器。综合考虑功率、电压、制动力矩、安装尺寸等要求,选用2台盘式制动器,其型号为YP3-3000-720*30-II.RL.H,额定功率为750W,额定电压为380V,为连续工作制。制动方式仍为双制动,两制动之间通过电气延时约0.8s。单台盘式制动器的最大制动力矩为11.2kNm,单台制动时最大制动安全系数为1.6,总最大制动安全系数为3.2,连接尺寸按供方标准产品规定。将制动轮改为制动盘后,高速轴转动惯量减小了15.22kgm2,电机的起动负载明显降低,改善了驱动电机的工作条件。改造后制动器的布置方式没有改变,制动力矩变化很小,故电机输出轴及减速箱输入轴受力情况变化不大。根据计算,采用2个盘式制动器即可满足使用要求,故保留了远离电机的鼓式制动器,仅对靠近电机的鼓式制动器进行了改造,具体布置见图1。为了配合盘式制动器的安装,将原制动鼓更换为制动盘,要求对整件制动盘进行热处理:调质HB220～260;两端面在Ø680～Ø980区域内表面淬火HRC40～45,同时整件作探伤检查,不得有裂缝现象。2安装调试2.1硬件安装(1)制动盘和私家车织物的安装将靠近减速箱侧的制动鼓和鼓式制动器拆除,保留远离减速箱侧的制动鼓,然后根据两种制动器的不同尺寸,重新制作制动器底座,安装完毕后,配合原联轴节,安装制动盘和盘式制动器。(2)ac400v工频电接在岸桥电气室内安装制动器的控制开关、继电器及热耦,将其输出AC380V工频电接在制动器电机接线端子上。同时安装制动器的感应限位,并将限位信号连接到PLC相应的模块点上,最后在制动器、控制开关、继电器之间敷设必要的电缆。2.2控制过程准确按照设计思路,制动器的控制利用岸桥原有PLC系统进行编程来实现软件控制,使操作简单,控制过程准确有效,便于调试维修。程序的主要设计思路是,采集制动器的运行信号,通过对信号进行分析处理来判断制动器的运行状态,从而控制主卷的动作状态,同时将制动器反馈信号串入岸桥的故障诊断系统中去,当制动器未完全打开或制动器出现故障时,PLC能够准确地报出故障。2.3plc测试主卷冷凝器m在全部安装完毕之后,为了验证系统的性能是否达标和控制功能是否有效。按下列步骤进行系统调试:(1)制动间隙、制动力矩的调整。按照制动器说明书,将每个盘式制动器的制动力矩调整到11.2kNm,并调节制动间隙,将2个摩擦片与制动盘之间的间隙调整到1.5mm以内。(2)电气控制系统调试。将控制电源合上,给主卷空负荷,制动器打开、闭合良好,同时调节感应限位的位置后,人为地将限位脱开,PLC报出“主卷制动器检测故障”,满足设计要求。在调试过程中,发现制动器打开时有时会过流,调整热耦过流设定值后正常。(3)满负荷运行试验。试验时,计时10min,根据主令控制,PLC准时发出控制信号,通过继电器使制动器打开,主卷动作。然后吊起110%的负荷(即33.5t的砂箱)进行满载试验。整个调试过程中,制动器运行十分平稳,未出现异常。3主卷制动片磨损本装置目前已在岸桥上运行了5个月。改造后的新型主卷电力液压盘式制动器,反应时间快,制动效果好,达到了日立岸桥的出厂标准。制动器的调节也较简单,添加的感应限位,保证了制动的安全性。同时串入主卷联锁的感应限位,能够保证主卷在制动时的安全性,主卷制动器片的磨损远远小于原来的鼓式制动器。进口鼓式制动片价格为5000元/片,而国产制动器片价格仅为700元/片,按照其更换周期2年计算,每年可为公司节省(5000×4-700×2)/2=9300元。另外,由于鼓式制动器销轴的磨损,老式制动器制动存在延时