橋式起重機(jī)制動(dòng)器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置.doc

橋式起重機(jī)制動(dòng)器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置姓名： 許天兵 單位： 日照鋼鐵有限公司第一煉鋼廠 山東 日照 276806 【摘要】 橋式起重機(jī)在作業(yè)過(guò)程中，操作工通過(guò)司機(jī)室內(nèi)的報(bào)警指示燈了解制動(dòng)器運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)異常情況做出準(zhǔn)確的判斷、第一時(shí)間采取正確的處置方法，避免事態(tài)擴(kuò)大化?！娟P(guān)鍵詞】 制動(dòng)系統(tǒng) 故障 監(jiān)測(cè)【正文】 在橋式起重機(jī)的各個(gè)機(jī)構(gòu)中，制動(dòng)器幾乎是不可缺少的組成部分，直接影響各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性和可靠性。由于橋式起重機(jī)是以間歇、重復(fù)的工作方式，通過(guò)起重吊鉤或其他吊具起升、下降，或升降與運(yùn)移物料的機(jī)械設(shè)備，起動(dòng)與制動(dòng)的動(dòng)作非常頻繁，在起重機(jī)運(yùn)行過(guò)程中制動(dòng)系統(tǒng)難免會(huì)出現(xiàn)突發(fā)故障，若得不到及時(shí)的處置，則會(huì)直接影響到人身和設(shè)備的安全。因此，設(shè)法對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，提高設(shè)備的本質(zhì)安全性能是很有必要的。 本項(xiàng)技改方案是以我公司第一煉鋼廠10臺(tái)100/20T吊運(yùn)液態(tài)熔化金屬橋式起重機(jī)（俗稱(chēng)：液體天車(chē)）進(jìn)行實(shí)施，由于主要用于吊運(yùn)鐵水罐往混鐵爐翻鐵、轉(zhuǎn)爐兌鐵以及鋼水包上連鑄澆鋼回轉(zhuǎn)臺(tái)，屬于鋼鐵行業(yè)高危設(shè)備，保證其主起升機(jī)構(gòu)的安全可靠，對(duì)一煉鋼的安全穩(wěn)定、生產(chǎn)順行起到了極為重要的作用。因此，重點(diǎn)對(duì)此10臺(tái)100/20T橋式起重機(jī)主起升機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造，若因工作需要，也可用于副起升機(jī)構(gòu)、小車(chē)行走機(jī)構(gòu)、大車(chē)行走機(jī)構(gòu)制動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè)。1、目前制動(dòng)器系統(tǒng)概況：我廠10臺(tái)液體天車(chē)主起升機(jī)構(gòu)均有4個(gè)常閉制動(dòng)器，在正常工作中同時(shí)打開(kāi)或同時(shí)閉合共同作用。均采用YWZ系列液壓塊式制動(dòng)器ED系列液壓推動(dòng)器控制，液壓推動(dòng)器由裝配在主起升機(jī)構(gòu)控制柜的制動(dòng)接觸器進(jìn)行控制，司機(jī)通過(guò)操縱駕駛室內(nèi)的聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)以實(shí)現(xiàn)鋼鐵水包的起升、空中停留、降落或位移。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)使用情況發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致制動(dòng)系統(tǒng)故障的原因通常會(huì)以制動(dòng)器不能正常打開(kāi)、制動(dòng)器失靈、制動(dòng)接觸器機(jī)械卡死或接觸器觸點(diǎn)粘連三種形式表現(xiàn)：1) 現(xiàn)場(chǎng)粉塵大、溫度高、工作頻繁，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)單個(gè)或多個(gè)推動(dòng)器因漏油、推動(dòng)器內(nèi)部推動(dòng)渦輪損壞、線路接地、推動(dòng)器內(nèi)電機(jī)燒損，不能正常給制動(dòng)器施加推力，使制動(dòng)器在得電（即聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)手柄處于上升檔位或者下降檔位）后仍然處于抱死狀態(tài)，不能正常打開(kāi)，在重載狀態(tài)下故障現(xiàn)象不明顯，經(jīng)驗(yàn)欠缺的操作工很難意識(shí)到電機(jī)扭矩增大，將會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)致使制動(dòng)器閘皮磨損報(bào)廢，甚至因摩擦阻力大而導(dǎo)致剎車(chē)片起火，進(jìn)而使單臺(tái)或者多臺(tái)制動(dòng)器失效；2) 制動(dòng)器調(diào)節(jié)不規(guī)范、壓力彈簧失效達(dá)不到額定制動(dòng)力矩、剎車(chē)片壓緊螺栓松動(dòng)隨高速旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)輪飛出、剎車(chē)片磨損超過(guò)規(guī)定值、制動(dòng)器各銷(xiāo)軸鉸接部位發(fā)生機(jī)械卡死、制動(dòng)器變形不能實(shí)現(xiàn)制動(dòng)輪雙側(cè)閘瓦等退距等現(xiàn)象都會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)器失電（即聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)手柄回到零位）后單臺(tái)或者多臺(tái)制動(dòng)器還處于打開(kāi)狀態(tài)（俗稱(chēng)制動(dòng)器失靈）。3) 接觸器在工作狀態(tài)下，經(jīng)常會(huì)發(fā)生靜觸點(diǎn)與動(dòng)觸點(diǎn)瞬間接觸電流過(guò)大、通過(guò)觸點(diǎn)的電流值長(zhǎng)期超出額定電流值而造成觸點(diǎn)粘連，或者接觸器故障發(fā)生機(jī)械卡死等現(xiàn)象就會(huì)造成制動(dòng)器處于打開(kāi)狀態(tài)，不能實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。 若因制動(dòng)系統(tǒng)故障導(dǎo)致單臺(tái)制動(dòng)器不能正常運(yùn)行將會(huì)使安全系數(shù)降低，存在安全隱患，及時(shí)維護(hù)將不會(huì)造成大的后果；兩臺(tái)或兩臺(tái)以上制動(dòng)器同時(shí)失效將會(huì)導(dǎo)致重物迅速下滑并呈加速度狀態(tài)，操作工判斷失誤或者不能及時(shí)把操作手柄打到上升或者下降檔位，后果將不堪設(shè)想。2、 解決方案： 通過(guò)在制動(dòng)器三角板附近安裝接近開(kāi)關(guān)和司機(jī)室安裝報(bào)警指示燈，實(shí)現(xiàn)操作工對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的故障判斷。1) 附件安裝說(shuō)明1 在每個(gè)主起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器三角板旁邊加裝2個(gè)接近開(kāi)關(guān)分別為1和2，接近開(kāi)關(guān)1正對(duì)三角板閉合位置、接近開(kāi)關(guān)2安裝在三角板的打開(kāi)位置。接近開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)制動(dòng)器三角板示意圖21三角板打開(kāi)位置三角板閉合位置接近開(kāi)關(guān)注釋?zhuān)航咏_(kāi)關(guān)1表示制動(dòng)器不能正常打開(kāi)，其控制K1-K4的報(bào)警指示燈 接近開(kāi)關(guān)2表示制動(dòng)器失靈，其控制K5-K8的報(bào)警指示燈2 司機(jī)室分布9個(gè)報(bào)警指示燈，由于主起升機(jī)構(gòu)由4組制動(dòng)器組成，每組2個(gè)接近開(kāi)關(guān)，共計(jì)8個(gè)，其中4個(gè)分別對(duì)應(yīng)指示制動(dòng)器失靈，4個(gè)分別對(duì)應(yīng)指示制動(dòng)器打不開(kāi)故障（分別以西1、西2、東1、東2來(lái)區(qū)分），1個(gè)指示制動(dòng)器接觸器粘連。司機(jī)室報(bào)警指示燈分布示意圖2) 原理說(shuō)明此系統(tǒng)從變壓器二次側(cè)經(jīng)斷路器取得220V電源，采用單獨(dú)的通電延時(shí)繼電器SJ對(duì)報(bào)警電路進(jìn)行觸發(fā)，與原控制系統(tǒng)沒(méi)有直接的電氣聯(lián)系，不會(huì)對(duì)原控制系統(tǒng)造成任何影響。為了避免接近開(kāi)關(guān)在三角板未動(dòng)作到位時(shí)誤感應(yīng)，需使報(bào)警線路延時(shí)導(dǎo)通，便添加了通電延時(shí)繼電器SJ。本系統(tǒng)電氣原理由信號(hào)觸發(fā)電路（如圖1）與觸發(fā)報(bào)警電路（如圖2）兩部分組成。信號(hào)觸發(fā)電路：通過(guò)原控制系統(tǒng)的相應(yīng)電氣聯(lián)接起到對(duì)SJ的控制，產(chǎn)生觸發(fā)報(bào)警信號(hào)，控制觸發(fā)報(bào)警電路；觸發(fā)報(bào)警電路：通過(guò)信號(hào)觸發(fā)電路的觸發(fā)與相應(yīng)接近開(kāi)關(guān)的監(jiān)測(cè)狀態(tài)，使聲光報(bào)警裝置工作，起到監(jiān)測(cè)的作用。SJ是由主起升K71、K11、K21的控制輔助點(diǎn)所控制，那如何產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)？K71、K11、K21不能正常工作時(shí)怎么辦？所以在產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)的同時(shí)，還給該電路添加了附加功能，把K71、K11、K21不能正常工作時(shí)也加上了報(bào)警指示。分別從以下兩點(diǎn)闡述。由圖1得知，主起升控制回路正常時(shí)：操作工將操縱手柄打到上升檔位時(shí)K71常開(kāi)點(diǎn)閉合，或者操作工將操縱手柄打到下降檔位時(shí)K21常開(kāi)點(diǎn)閉合，都可使SJ得電，其常開(kāi)點(diǎn)延時(shí)0.9S后吸合，觸發(fā)信號(hào)送入觸發(fā)報(bào)警電路中。當(dāng)操作工將操縱手柄打到零位時(shí)，起升機(jī)構(gòu)有0.63S的反接制動(dòng)，其在0.63S以后反接制動(dòng)結(jié)束，K11常開(kāi)點(diǎn)斷開(kāi)，而SJ延時(shí)0.9S動(dòng)作，SJ常開(kāi)點(diǎn)不會(huì)閉合，所以正常條件下反接制動(dòng)不會(huì)觸發(fā)報(bào)警電路。主起升控制回路異常時(shí)：操作工將操縱手柄回到零位，如果K11或K21發(fā)生粘連、機(jī)械卡死不能釋放時(shí)，導(dǎo)致相應(yīng)的K11與K21的常開(kāi)點(diǎn)均不能正常釋放，超過(guò)0.9S時(shí)，都可使SJ常開(kāi)點(diǎn)閉合，將觸發(fā)信號(hào)送入報(bào)警電路，此時(shí)制動(dòng)器三角板已回位，接近開(kāi)關(guān)K1-K4均閉合，4個(gè)“不能正常打開(kāi)報(bào)警指示燈”同時(shí)報(bào)警指示；如果K71發(fā)生故障不能正常吸合，操作工將操作手柄打到上升或者下降檔位時(shí)，K11和K21常開(kāi)點(diǎn)相應(yīng)閉合，SJ延時(shí)0.9S后，同樣會(huì)將觸發(fā)信號(hào)送到報(bào)警線路中，“不能正常打開(kāi)報(bào)警指示燈”開(kāi)始報(bào)警指示。說(shuō)明： 主起升控制回路參考我廠100/20T天車(chē)主起升控制原理圖； 延時(shí)必須采用速斷LADTO空氣延時(shí)頭，否則聲光報(bào)警器會(huì)誤報(bào)。1 制動(dòng)器抱死不能正常打開(kāi)：當(dāng)操作工將聯(lián)動(dòng)控制手柄打到上升或者下降檔位，推動(dòng)器得電動(dòng)作到位后，此時(shí)通電延時(shí)繼電器SJ的常開(kāi)點(diǎn)已延時(shí)導(dǎo)通，當(dāng)制動(dòng)器三角板單個(gè)或多個(gè)不能打開(kāi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的接近開(kāi)關(guān)K1-K4相應(yīng)閉合，便會(huì)將檢測(cè)到的信號(hào)傳輸?shù)较鄳?yīng)的指示燈上，從而產(chǎn)生聲光報(bào)警。此時(shí)操作工便可通過(guò)司機(jī)室內(nèi)的報(bào)警指示燈對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的故障做出準(zhǔn)確判斷，及時(shí)呼叫維修人員上車(chē)處理；2 制動(dòng)器失靈：當(dāng)主起升操作手柄回到零位時(shí)，制動(dòng)器三角板復(fù)位后，此時(shí)通電延時(shí)繼電器SJ的常閉點(diǎn)沒(méi)有延時(shí)閉合，當(dāng)制動(dòng)器三角板單個(gè)或多個(gè)因故障未能復(fù)位時(shí)，對(duì)應(yīng)的接近開(kāi)關(guān)K5-K8相應(yīng)閉合，感應(yīng)到三角板處于打開(kāi)狀態(tài)，便會(huì)將檢測(cè)到的信號(hào)傳輸?shù)较鄳?yīng)的指示燈上，從而產(chǎn)生聲光報(bào)警。操作工通過(guò)司機(jī)室內(nèi)的報(bào)警指示燈對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的故障及時(shí)做出準(zhǔn)確判斷，操作司機(jī)據(jù)此結(jié)合鋼鐵水包狀態(tài)判斷是單個(gè)抱閘失靈還是全部失靈，從而決定處置方式,妥當(dāng)處理故障并呼叫維修人員上車(chē)處理；3 制動(dòng)接觸器粘連：當(dāng)制動(dòng)器接觸器粘連時(shí)，在操作手柄回“零位”后，上升接觸器K11與下降接觸器K21均復(fù)位，而制動(dòng)器接觸器K71由于粘連而閉合。這時(shí)，通過(guò)上升、下降接觸器K11、K21的常閉點(diǎn)與制動(dòng)器接觸器K71的常開(kāi)點(diǎn)相串聯(lián)的方式，將檢測(cè)到的信號(hào)傳輸?shù)街苿?dòng)器接觸器粘連報(bào)警指示燈上，從而及時(shí)提醒天車(chē)工進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)急操作并及時(shí)通知維修人員。3、技改后使用情況2011年4月28日在加料1#100/20T天車(chē)安裝完畢并經(jīng)調(diào)試合格后投入使用，培訓(xùn)操作工如何讓利用報(bào)警指示燈監(jiān)測(cè)制動(dòng)器異常情況，目前已及時(shí)發(fā)現(xiàn)西側(cè)第二個(gè)制動(dòng)器因推動(dòng)器漏油導(dǎo)致制動(dòng)器不能正常打開(kāi)故障1次，起到了避免事故擴(kuò)大化的作用，達(dá)到了預(yù)期的效果，為液體天車(chē)的安全運(yùn)行起到了積極的作用，近期將陸續(xù)對(duì)一煉鋼其他9臺(tái)液體天車(chē)安裝此項(xiàng)創(chuàng)新成果。4、 成果借鑒注意事項(xiàng)1) 此項(xiàng)技術(shù)屬于橋式起重機(jī)安全附加裝置，制動(dòng)器異常情況的監(jiān)測(cè)可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)，但在實(shí)施線路鋪設(shè)過(guò)程中不得對(duì)設(shè)備原結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行更改，報(bào)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必須采用獨(dú)立電源，以免因監(jiān)測(cè)系