門(mén)座起重機(jī)的結(jié)構(gòu)原理及潤(rùn)滑畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課 題 名 稱(chēng)：門(mén)座式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)原理及潤(rùn)滑畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求

2、提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名： 日 期： 目錄摘 要1引言11 門(mén)座式起重機(jī)簡(jiǎn)介21.1使用標(biāo)準(zhǔn)42 起升機(jī)構(gòu)、 變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)原理62.1起升機(jī)構(gòu)工作原理62.2變幅機(jī)構(gòu)工作原理72.3回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作原理72.4行走機(jī)構(gòu)工作原理83 plc控制器和變頻器技術(shù)在門(mén)機(jī)上的應(yīng)用83.1 plc控制器與變頻器調(diào)速原理83.1.1 plc控制器83.2 系統(tǒng)工作構(gòu)成93.2.1 系統(tǒng)組成9

3、3.2.2 系統(tǒng)工作原理93.3 電機(jī)選用93.4 使用效果103.5 結(jié)語(yǔ)104 plc應(yīng)用案例105門(mén)機(jī)集中潤(rùn)滑原理及常見(jiàn)故障175.1系統(tǒng)組成與工作原理175.2常見(jiàn)故障及解決方法19結(jié) 論20參考文獻(xiàn)20致 謝20摘 要起重機(jī)用吊鉤或抓斗作業(yè)，主要用于港口碼頭裝卸散貨和件雜貨。該機(jī)結(jié)構(gòu)是四連桿臂架系統(tǒng)，貨物在變幅過(guò)程中水平移動(dòng)，平衡系統(tǒng)采用杠桿系統(tǒng)，使變幅平穩(wěn)，并降低了變幅所需功率。本機(jī)主要包括四大機(jī)構(gòu)，即起升、變幅、旋轉(zhuǎn)和行走機(jī)構(gòu)，四大機(jī)構(gòu)全部采用交流變頻器裝置調(diào)速控制，整機(jī)采用ge90-30的plc控制，使各個(gè)機(jī)構(gòu)具有良好的調(diào)速性能，工作時(shí)無(wú)嚴(yán)重沖擊和異常響聲，振動(dòng)小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，工

4、作可靠。變幅機(jī)構(gòu)采用齒條變幅，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)可靠。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用立式行星減速器和齒輪傳動(dòng)。起升機(jī)構(gòu)是相同的兩套卷?yè)P(yáng)裝置，它們可以分別動(dòng)作或共同動(dòng)作。本起重機(jī)的起升、變幅、旋轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)可在允許的額定載荷下進(jìn)行單獨(dú)或聯(lián)合作業(yè)，操作方便，動(dòng)作靈活。行走機(jī)構(gòu)主要用于非工作時(shí)移動(dòng)起重機(jī)用，為非工作性機(jī)構(gòu)。 本機(jī)的臂架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)盤(pán)、立柱、平衡梁等結(jié)構(gòu)件采用q345b材料制成，臂架系統(tǒng)采用箱形結(jié)構(gòu)，上轉(zhuǎn)柱、轉(zhuǎn)盤(pán)等為板梁或混合結(jié)構(gòu)。 操作室位于起重臂右側(cè)方，高度約為25米，視線良好。操作室、機(jī)器房采用成品鋁合金窗，機(jī)房前后門(mén)采用鋼質(zhì)推拉門(mén)，電氣室門(mén)采用塑鋼平開(kāi)密封門(mén)，操作室壁裝設(shè)有隔熱層和冷熱空調(diào)；機(jī)器房的板壁采用

5、帶隔熱層的復(fù)合材料。 本機(jī)采用三相四線10kv、50hz電源，由高壓電纜引至電纜卷筒，經(jīng)高壓控制柜高壓變壓器降壓至400v后，再經(jīng)過(guò)換相開(kāi)關(guān)滑環(huán)集電器給各機(jī)構(gòu)供電，門(mén)機(jī)電纜收放有效距離為150米。本起重機(jī)行走機(jī)構(gòu)安裝有手動(dòng)防爬楔、防風(fēng)系統(tǒng)等防風(fēng)安全裝置。本機(jī)還設(shè)有行走聲光報(bào)警裝置及各機(jī)構(gòu)動(dòng)作的行程開(kāi)關(guān)等安全裝置引言在目前，減速機(jī)廣泛應(yīng)用于傳遞動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中，幾乎在各式機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中都可以見(jiàn)到減速機(jī)的蹤跡，從交通工具的船舶、汽車(chē)、機(jī)車(chē)，建筑用的重型機(jī)具，機(jī)械工業(yè)所用的加工機(jī)具，自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，到日常生活中常見(jiàn)的家電等等。其應(yīng)用從大動(dòng)力的傳輸工作，到小負(fù)荷、精確的角度傳輸都可以見(jiàn)到減速機(jī)的應(yīng)

6、用，且在工業(yè)應(yīng)用上，減速機(jī)具有減速及增加轉(zhuǎn)矩功能,因此廣泛應(yīng)用在速度與扭矩的轉(zhuǎn)換設(shè)備上。而且隨著工業(yè)的發(fā)展和工廠的自動(dòng)化，其利用減速機(jī)的需求量日益成長(zhǎng)。但隨著減速機(jī)被廣泛應(yīng)用的同時(shí)，它的一些問(wèn)題也隨之暴露，減速機(jī)漏油便是它的主要問(wèn)題之一。減速機(jī)漏油不僅污染環(huán)境、增加成本，而且還會(huì)嚴(yán)重影響其使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起減速機(jī)少油、斷油，使齒輪嚙合面磨損加劇，進(jìn)而發(fā)生咬焊或剝離，導(dǎo)致設(shè)備事故，給使用廠家造成不可估計(jì)的損失。因此解決減速機(jī)的漏油問(wèn)題已成為當(dāng)今生產(chǎn)廠家及使用廠家的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題。門(mén)座起重機(jī)是隨著港口事業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的1890年,第一次將幅度不可變的固定式可旋轉(zhuǎn)臂架型起重機(jī)裝在橫跨于窄碼頭

7、上方的運(yùn)行式半門(mén)座上，成為早期的港用半門(mén)座起重機(jī)隨著碼頭寬度的加大,門(mén)座和半門(mén)座起重機(jī)并列發(fā)展，并普遍采用俯仰臂架和水平變幅系統(tǒng)。第二次世界大戰(zhàn)后，港用門(mén)座起重機(jī)迅速發(fā)展為便于多臺(tái)起重機(jī)對(duì)同一條船進(jìn)行并列工作,普遍采用了轉(zhuǎn)動(dòng)部分與立柱體相連的轉(zhuǎn)柱式門(mén)座起重機(jī)(圖1轉(zhuǎn)柱式門(mén)座起重機(jī)),或轉(zhuǎn)動(dòng)部分通過(guò)大軸承與門(mén)座相連的滾動(dòng)軸承式支承回轉(zhuǎn)裝置,以減小轉(zhuǎn)動(dòng)部分的尾徑,并采用了減小碼頭掩蓋面（門(mén)座主體對(duì)地面的投影）的門(mén)座結(jié)構(gòu)。在發(fā)展過(guò)程中，門(mén)座起重機(jī)還逐步推廣應(yīng)用到作業(yè)條件與港口相近的船臺(tái)和水電站工地等處。1 門(mén)座式起重機(jī)簡(jiǎn)介門(mén)座式起重機(jī)主要包括四大機(jī)構(gòu)，即起升、變幅、旋轉(zhuǎn)和行走機(jī)構(gòu)，四大機(jī)構(gòu)全部采用交

8、流變頻器裝置調(diào)速控制，整機(jī)采用ge90-30的plc控制，使各個(gè)機(jī)構(gòu)具有良好的調(diào)速性能，工作時(shí)無(wú)嚴(yán)重沖擊和異常響聲，振動(dòng)小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，工作可靠。變幅機(jī)構(gòu)采用齒條變幅，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)可靠。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用立式行星減速器和齒輪傳動(dòng)。起升機(jī)構(gòu)是相同的兩套卷?yè)P(yáng)裝置，它們可以分別動(dòng)作或共同動(dòng)作。1.行走機(jī)構(gòu)2.電纜卷筒3.梯子平臺(tái)系統(tǒng)4.圓筒門(mén)架5.轉(zhuǎn)臺(tái)總成6.變幅機(jī)構(gòu)7.機(jī)器房8.超負(fù)荷裝置9.立柱平衡系統(tǒng)10.集中潤(rùn)滑系統(tǒng)11.臂架系統(tǒng)12.起升機(jī)構(gòu)13.回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)14. 電氣系統(tǒng)15. 中心受電器裝配16.司機(jī)室17. 吊鉤總成18. 防風(fēng)拉索19. 高壓電氣房20.錨定裝置21.防轉(zhuǎn)裝置22簡(jiǎn)易吊門(mén)座

9、式起重機(jī)的起升、變幅、旋轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)可在允許的額定載荷下進(jìn)行單獨(dú)或聯(lián)合作業(yè)，操作方便，動(dòng)作靈活。行走機(jī)構(gòu)主要用于非工作時(shí)移動(dòng)起重機(jī)用，為非工作性機(jī)構(gòu)。 門(mén)機(jī)的臂架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)盤(pán)、立柱、平衡梁等結(jié)構(gòu)件采用q345b材料制成，臂架系統(tǒng)采用箱形結(jié)構(gòu)，上轉(zhuǎn)柱、轉(zhuǎn)盤(pán)等為板梁或混合結(jié)構(gòu)。 操作室位于起重臂右側(cè)方，高度約為25米，視線良好。操作室、機(jī)器房采用成品鋁合金窗，機(jī)房前后門(mén)采用鋼質(zhì)推拉門(mén)，電氣室門(mén)采用塑鋼平開(kāi)密封門(mén)，操作室壁裝設(shè)有隔熱層和冷熱空調(diào)；機(jī)器房的板壁采用帶隔熱層的復(fù)合材料。 門(mén)機(jī)采用三相四線10kv、50hz電源，由高壓電纜引至電纜卷筒，經(jīng)高壓控制柜高壓變壓器降壓至400v后，再經(jīng)過(guò)換相開(kāi)關(guān)滑環(huán)集

10、電器給各機(jī)構(gòu)供電，門(mén)機(jī)電纜收放有效距離為150米。門(mén)座式起重機(jī)行走機(jī)構(gòu)安裝有手動(dòng)防爬楔、防風(fēng)系統(tǒng)等防風(fēng)安全裝置。門(mén)機(jī)還設(shè)有行走聲光報(bào)警裝置及各機(jī)構(gòu)動(dòng)作的行程開(kāi)關(guān)等安全裝置。 1.1使用標(biāo)準(zhǔn)歐洲搬運(yùn)工程協(xié)會(huì)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 fem 美國(guó)齒輪制造協(xié)會(huì) agma 國(guó)際電工委員會(huì) iec中國(guó)起重機(jī)安全規(guī)范 gb/t16067-85中國(guó)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 gb3811-83瑞典工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)sis鋼板除銹及油漆標(biāo)準(zhǔn) 美國(guó)焊接協(xié)會(huì)焊接標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)際單位制iso1.2設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)工作狀態(tài)最大風(fēng)速： 20米/秒非工作狀態(tài)最大風(fēng)速： 55米/秒工作環(huán)境溫度: -20.936.3平均相對(duì)濕度： 66%最大相對(duì)濕度： 79

11、%最小相對(duì)濕度： 60%表1 起重機(jī)主要性能參數(shù)表名 稱(chēng)單 位參 數(shù)工作級(jí)別 a8起 重 量t40幅 度最大幅度m37最小幅度m11起升高度軌面上m32（吊鉤）、20（抓斗）軌面下m19工作速度起升速度m/min55（重載）70（空載）變幅速度m/min45回轉(zhuǎn)速度r/min1.2行走速度m/min26電動(dòng)機(jī)起升電機(jī)yzp2400l1-6dmc 250kw2變幅電機(jī)yzp2280s-6 55kw1回轉(zhuǎn)電機(jī)yzp2280s-6 55kw2行走電機(jī)yzp2160l-6 11kw8軌 距基 距m10.514最 大 輪 壓kn310裝 機(jī) 容 量kw753轉(zhuǎn)臺(tái)尾部回轉(zhuǎn)半徑m9電 源3相 ac10kv

12、50hz高 度59.037m重 量586t1.3供電電源碼頭三相四線制10kv高壓電源經(jīng)過(guò)一只高壓電纜卷筒, 分別送入高壓柜高壓變壓器和換向開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，變壓器低壓側(cè)輸出400v后經(jīng)過(guò)換向開(kāi)關(guān)控制柜內(nèi)的換向刀閘開(kāi)關(guān)，經(jīng)中心受電器送入電源柜，送入總空氣開(kāi)關(guān)，在空氣開(kāi)關(guān)的上樁頭，接入三相電源，通過(guò)不同的空氣開(kāi)關(guān)分別控制風(fēng)機(jī)、維修電源箱、照明、二次控制電源。主空氣開(kāi)關(guān)p2q1及主接觸器p7zxc1、p7zxc2等分段保護(hù)，照明供電及二次控制屬動(dòng)力開(kāi)關(guān)超前接法，照明及動(dòng)力控制嚴(yán)格分開(kāi)，各機(jī)構(gòu)都設(shè)有獨(dú)立的一次空氣開(kāi)關(guān)和二次控制開(kāi)關(guān)，plc中cpu、輸入模塊和輸出模塊都設(shè)有各自獨(dú)立的控制開(kāi)關(guān)。2 起升機(jī)構(gòu)、

13、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)原理2.1起升機(jī)構(gòu)工作原理起升機(jī)構(gòu)由兩臺(tái)安川變頻器cimr-g7a4300分別控制兩臺(tái)yzp2400l-6 250kw電機(jī)進(jìn)行起、制動(dòng)運(yùn)行，保證機(jī)構(gòu)的安全、正常運(yùn)行。起升機(jī)構(gòu)通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)c5sa1可實(shí)現(xiàn)單雙機(jī)運(yùn)行；通過(guò)右聯(lián)動(dòng)臺(tái)上的操作手柄，可實(shí)現(xiàn)單機(jī)開(kāi)閉抓斗和雙機(jī)起升；每臺(tái)電機(jī)配備了一臺(tái)制冷風(fēng)機(jī)以保證變頻電機(jī)的散熱。plc控制原理：手柄在零位，相序正常，起升無(wú)故障，風(fēng)速儀風(fēng)速（風(fēng)速達(dá)到18m/s時(shí)間斷音響報(bào)警；風(fēng)速達(dá)到20m/s時(shí)長(zhǎng)音報(bào)警，并輸出繼電器觸點(diǎn)斷電信號(hào)）在正常范圍內(nèi)，超負(fù)荷（95%額定起重量時(shí)有燈光顯示和聲音報(bào)警，110%額定起重量時(shí)，輸出繼電器觸點(diǎn)延時(shí)

14、斷電信號(hào)）正常，不作行走運(yùn)行，起升無(wú)故障時(shí)，機(jī)構(gòu)允許升降。若超負(fù)荷超出正常的范圍，則只允許下降不允許上升。若在正常上升范圍內(nèi)，不超負(fù)荷，上升操作允許；在正常下降范圍內(nèi)，下降操作允許。另外，起升機(jī)構(gòu)還裝有起安全保護(hù)作用的多功能限位，限位能夠?qū)崿F(xiàn)正常升降位置前的減速、自動(dòng)停止和極限位置時(shí)的緊急停止。起升機(jī)構(gòu)的電機(jī)上還裝有超速保護(hù)開(kāi)關(guān)，以保證起升機(jī)構(gòu)的正常工作。2.2變幅機(jī)構(gòu)工作原理變幅機(jī)構(gòu)由一臺(tái)安川變頻器cimr-g7a4090驅(qū)動(dòng)一臺(tái)yzp2280s-6 55kw電機(jī)進(jìn)行起、制動(dòng)運(yùn)行；變幅電機(jī)配備脈沖編碼器，與變頻器一起實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)速控制。為了使變幅機(jī)構(gòu)能安全可靠的運(yùn)行，變幅電機(jī)設(shè)一臺(tái)制動(dòng)器和一臺(tái)

15、制冷風(fēng)機(jī)。plc控制原理：主令控制器置零位，相序正常，風(fēng)速正常，變幅無(wú)故障，不作行走運(yùn)行。增幅檔時(shí)，不超負(fù)荷 ，限位正常，增幅操作允許，增幅指令依次輸入到plc，由plc程序控制電機(jī)的運(yùn)行，不論增幅（或減幅）、變幅制動(dòng)器都打開(kāi)，當(dāng)手柄回零時(shí)，制動(dòng)器延時(shí)抱閘，變幅機(jī)構(gòu)到達(dá)最大（最?。┓惹皶?huì)自動(dòng)減速并最終停止。變幅機(jī)構(gòu)的限位能夠?qū)崿F(xiàn)最大最小幅度前的自動(dòng)減速，自動(dòng)停止。另外還在臂架的下鉸點(diǎn)處裝有最大最小幅度的緊急停止限位開(kāi)關(guān)。變幅電機(jī)上還裝有超速保護(hù)開(kāi)關(guān)以保證變幅機(jī)構(gòu)的正常工作。2.3回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作原理回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由兩臺(tái)安川變頻器cimr-g7a4110分別驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)yzp2280s-6（立式） 55kw

16、電機(jī)進(jìn)行起、制動(dòng)運(yùn)行；為了使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能安全可靠的運(yùn)行，回轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)一臺(tái)制冷風(fēng)機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)準(zhǔn)確停車(chē)，機(jī)構(gòu)設(shè)有腳踏液壓制動(dòng)。plc控制原理：回轉(zhuǎn)主令置零位，風(fēng)速儀正常，相序正常，回轉(zhuǎn)無(wú)故障，回轉(zhuǎn)手剎打開(kāi)，不作行走運(yùn)行，零位合上且自鎖，主令置左旋檔，回轉(zhuǎn)腳踏處于正常位置，左旋允許。主令置右旋檔，回轉(zhuǎn)腳踏處于正常位置，右旋允許。2.4行走機(jī)構(gòu)工作原理行走機(jī)構(gòu)由八臺(tái)yzp2160l-6，11kw電機(jī)通過(guò)與起升機(jī)構(gòu)中的支持變頻器或開(kāi)閉變頻器共用切換進(jìn)行起、制動(dòng)運(yùn)行。此時(shí)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)c4sa6應(yīng)在“機(jī)上行走”位置或者“地面行走” 位置。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)c4sa6在“機(jī)上行走”位置時(shí)，由聯(lián)動(dòng)臺(tái)上的主令控制行走機(jī)構(gòu)的多

17、速運(yùn)行或停止；當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)c4sa6在 “地面行走”位置時(shí)，由地面行走操作按鈕控制行走機(jī)構(gòu)的低速運(yùn)行或停止，此種情況一般應(yīng)用在進(jìn)行錨定作業(yè)時(shí)用于準(zhǔn)確對(duì)位。plc控制原理：行走主令置零位，行走無(wú)故障，各工作機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行，電纜在正常行程范圍內(nèi)，風(fēng)速儀正常，相序正常，錨定及防爬提起，行走零位置1且自鎖，不論左行、右行，聯(lián)動(dòng)臺(tái)手柄操作后，制動(dòng)器自動(dòng)打開(kāi)，停止運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)器延時(shí)抱閘，電纜卷筒電機(jī)在行走運(yùn)行停止后方可斷電。只要有行走運(yùn)行信號(hào)，在行走前，聲光報(bào)警器就開(kāi)始報(bào)警；停止運(yùn)行后，聲光報(bào)警器延時(shí)斷電。3 plc控制器和變頻器技術(shù)在門(mén)機(jī)上的應(yīng)用3.1 plc控制器與變頻器調(diào)速原理 3.1.1 plc控制器

18、 plc是可編程控制器的簡(jiǎn)稱(chēng)，可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，是1臺(tái)專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入、輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。當(dāng)plc投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為3個(gè)階段，即輸入采樣，用戶程序執(zhí)行和輸出刷新3個(gè)階段。完成上述3個(gè)階段稱(chēng)為1個(gè)掃描周期，在整個(gè)運(yùn)行期間，plc的cpu以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行3個(gè)階段，見(jiàn)圖1。在輸入采樣階段，plc控制器以掃描方式依次讀入各類(lèi)按鈕、開(kāi)關(guān)類(lèi)電器主令控制器的輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入i0(輸入輸出)映象區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi)。在用戶程序執(zhí)行階段，plc控制器總是按順序由上而下的依次掃描，預(yù)編好的各種軟繼電器及其觸點(diǎn)組

19、成邏輯程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路圖進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)ram 儲(chǔ)存區(qū)中對(duì)應(yīng)的狀態(tài)，或者刷新該輸出線圈在i0 映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，plc控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，cpu按照i0映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的被控負(fù)載，如各種電磁閥線圈、接觸器、信號(hào)指示燈或變頻器等執(zhí)行電器，這時(shí)才是plc控制器的真正輸出。3.2 系統(tǒng)工作構(gòu)成 3.2.1

20、系統(tǒng)組成 mq530門(mén)機(jī)最大起升高度30 m，最大起重負(fù)荷5 t。變頻控制器采用abb公司acs600系列變頻器，該變頻器采用了適合于起重作業(yè)的dtc直接轉(zhuǎn)矩控制理論。起升機(jī)構(gòu)為雙鉤2臺(tái)55 kw 變頻電機(jī)，2臺(tái)abbacs600120變頻器；變幅機(jī)構(gòu)為1臺(tái)22 kw 變頻電機(jī)，1臺(tái)abbacs60040變頻器；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為1臺(tái)3okw 變頻電機(jī)；行走機(jī)構(gòu)為4臺(tái)75 kw 變頻電機(jī)，旋轉(zhuǎn)和大車(chē)行走共用1臺(tái)abbacs6007o變頻器。plc控制器采用ge公司fanuc系列9030可編程控制器，有1個(gè)cpu模塊，1個(gè)通訊模塊，2個(gè)電源模塊，7個(gè)輸入模塊，3個(gè)輸出模塊，它與abb公司acs600系列

21、變頻器之間的數(shù)據(jù)交換，是通過(guò)profibus現(xiàn)場(chǎng)總線組成網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 3.2.2 系統(tǒng)工作原理 門(mén)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程首先是全車(chē)通電，plc控制器和變頻器得電后，進(jìn)行初始化自檢和診斷。在pi c控制器輸入模塊和輸出模塊上有相應(yīng)的燈亮，代表一切正常，具備開(kāi)機(jī)條件。通過(guò)plc控制器指示燈的反應(yīng)，能夠使維修人員很快的找到設(shè)備故障點(diǎn)。開(kāi)機(jī)時(shí)plc控制器先將接收到的駕駛室操縱桿信號(hào)，轉(zhuǎn)換為調(diào)速系統(tǒng)可直接處理的數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)profibus現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)傳送到相應(yīng)的變頻器上，在完成plc控制器對(duì)變頻器控制的同時(shí)，還將變頻器的運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)profibus現(xiàn)場(chǎng)總線，反饋到plc控制器上，實(shí)現(xiàn)對(duì)整機(jī)狀態(tài)的實(shí)

22、時(shí)控制。變頻器將所得到的信號(hào)再處理后輸送到下端變頻電機(jī)，使電機(jī)平穩(wěn)的起降、旋轉(zhuǎn)作業(yè)，最終將貨物裝卸完畢。升降變幅旋轉(zhuǎn)升降電機(jī)變幅電機(jī)旋轉(zhuǎn)電機(jī)操作桿信號(hào)plc控制器數(shù)字信號(hào)變頻器現(xiàn)場(chǎng)總線 plc控制門(mén)機(jī)作業(yè)流程圖3.3 電機(jī)選用 在電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)中，應(yīng)注意電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱和散熱的規(guī)律及狀況。普通電機(jī)主要是利用轉(zhuǎn)子上的葉片來(lái)散熱，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，散熱效果將變差，從而會(huì)影響電動(dòng)機(jī)實(shí)際的帶負(fù)載能力。因此，電機(jī)選用變頻電機(jī)，該電機(jī)的散熱是靠一個(gè)獨(dú)立的風(fēng)扇電機(jī)來(lái)完成的，這就比原使用的電機(jī)在性能上又有了很大的提高。 3.4 使用效果 由于使用專(zhuān)用的dtc直接轉(zhuǎn)矩控制方式變頻器，和變頻器專(zhuān)用電機(jī)組成的調(diào)

23、速系統(tǒng)，在性能上已經(jīng)達(dá)到和超過(guò)直流伺服系統(tǒng)，升降、變幅、旋轉(zhuǎn)速度可精細(xì)調(diào)整，各項(xiàng)位置精度得到提高。采用鼠籠式變頻電機(jī)，大大減少了電機(jī)的維護(hù)工作量，同時(shí)電氣控制系統(tǒng)得到簡(jiǎn)化，省去了頻繁工作的交流接觸器和電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器，解決了頻繁更換元器件的問(wèn)題。改造前裝卸每噸物品用電量為028 kw h，改造后裝卸每噸物品用電量為022 kw h，電能的消耗明顯下降，降低了生產(chǎn)成本。 3.5 結(jié)語(yǔ) 新門(mén)機(jī)使用plc控制器控制變頻器調(diào)速后，在調(diào)速范圍內(nèi)方便連續(xù)控制，即無(wú)級(jí)調(diào)速、調(diào)速平穩(wěn)、精度高、效率高等性能。使得各機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)械沖擊力小，延長(zhǎng)了門(mén)機(jī)使用壽命，減少了故障發(fā)生率。4 plc應(yīng)用案例零位條件必須包

24、含的內(nèi)容：1、手柄零位檔，并由零位條件輸出自鎖。2、主電源空開(kāi)輔點(diǎn)及主電源接觸器輔點(diǎn)信號(hào)，無(wú)主接觸器的就用分接觸器輔點(diǎn)信號(hào)。3、機(jī)構(gòu)空開(kāi)輔點(diǎn)信號(hào)：電源、制動(dòng)器、風(fēng)機(jī)空開(kāi)輔點(diǎn)。4、過(guò)電流、熱繼電器等保護(hù)信號(hào)。5、變頻器故障、制動(dòng)單元故障。6、制動(dòng)器接觸器故障7、兩個(gè)機(jī)構(gòu)共用變頻器時(shí)要把該機(jī)構(gòu)的電機(jī)接觸器信號(hào)和另一個(gè)機(jī)構(gòu)接觸器的常閉點(diǎn)做進(jìn)零位條件。(abb 7.4以前版本變頻器做電機(jī)切換要把“用戶宏1或用戶宏2有效”信號(hào)做進(jìn)零位！)8、兩個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)時(shí)，應(yīng)把兩個(gè)機(jī)構(gòu)的零位條件串起來(lái)一起，并且在單動(dòng)時(shí)可旁路另個(gè)機(jī)構(gòu)的零位條件。9、行走機(jī)構(gòu)輔助機(jī)構(gòu)較多，有防爬、電纜卷筒等，（防爬的控制回路不能放在零位條

25、件自鎖條件內(nèi)），所有輔助機(jī)構(gòu)的保護(hù)信號(hào)也要進(jìn)零位條件。10、零位條件在程序中是很重要的部分，請(qǐng)各位調(diào)試人員多提寶貴意見(jiàn)，不斷完善程序。零位保護(hù)、風(fēng)機(jī)空開(kāi)、聯(lián)動(dòng)情況說(shuō)明：制動(dòng)器故障說(shuō)明：超速故障例子：電機(jī)切換程序說(shuō)明：旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的零位條件還應(yīng)該加入錨定限位、手剎限位和制動(dòng)腳踏限位（當(dāng)為電動(dòng)控制制動(dòng)器抱閘時(shí)，不要將制動(dòng)腳踏限位放在零位條件中），例子：程序運(yùn)行條件：運(yùn)行條件就是電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)信號(hào)輸出。應(yīng)包括以下幾點(diǎn)：1、終點(diǎn)限位。2、極限限位。（若有最終極限保護(hù)，極限限位動(dòng)作要求斷開(kāi)機(jī)構(gòu)電源）。3、超負(fù)荷限制。（限制起升上升、變幅增幅）4、手柄故障。5、正反轉(zhuǎn)的互鎖。6、其他特殊限制條件。（例如集裝箱

26、吊具與起升條件的相關(guān)聯(lián)的信號(hào)等等）運(yùn)行程序例子：上升、下降條件：手柄故障：本段程序在通訊控制模式下適用：一、將讀出的電流值與60%的額定電流值相比較，大于則輸出，得出上升電流開(kāi)閘的確認(rèn)信號(hào)。二、將讀出的電流值與40%的額定電流值相比較，大于則輸出，得出下降電流的開(kāi)閘確認(rèn)信號(hào)。三、將讀出的速度值與30轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速相比較，小于則輸出。四、將上面比較后的條件串到抱閘條件中。 五、在龍門(mén)吊剛性連軸的情況下對(duì)運(yùn)行信號(hào)的要求 。六、抓斗/吊鉤切換的門(mén)機(jī)在雙機(jī)吊鉤工況下，同樣要求制動(dòng)器同時(shí)停止。 5門(mén)機(jī)集中潤(rùn)滑原理及常見(jiàn)故障5.1系統(tǒng)組成與工作原理集中潤(rùn)滑系統(tǒng)由供脂泵總成、電控二位四通換向閥、壓差開(kāi)關(guān)、分脂器、

27、電控箱及輸脂管道組成。供脂泵總成包括柱塞泵、微型行星齒輪減速器、電機(jī)、貯脂桶、壓脂板、單向閥、安全閥及壓力表。供脂泵將潤(rùn)滑脂從貯脂桶吸出，通過(guò)二位四通換向閥向分脂器a口供脂，推動(dòng)分脂器控制活塞移到上止點(diǎn)。此時(shí)工作活塞下進(jìn)油口打開(kāi)，下腔潤(rùn)滑脂推動(dòng)工作活塞上移，將上腔內(nèi)的潤(rùn)滑脂從a口壓出向其所對(duì)應(yīng)的潤(rùn)滑點(diǎn)注脂，直到工作活塞移到上止點(diǎn)時(shí)停止注脂，見(jiàn)圖1、圖2。此時(shí)壓差開(kāi)關(guān)下腔壓力增高推動(dòng)壓差活塞向上運(yùn)動(dòng)，使行程開(kāi)關(guān)動(dòng)觸頭向上移動(dòng)，觸點(diǎn)3和4閉合，見(jiàn)圖3，向電控系統(tǒng)發(fā)出脈沖電訊號(hào)，電控二位四通換向閥換向一次。此時(shí)開(kāi)始向分脂器b口供脂直到控制活塞下止點(diǎn)，工作活塞下移，b口出脂向其所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)注脂，直到活塞

28、到下止點(diǎn)時(shí)，停止注脂。這時(shí)壓差開(kāi)點(diǎn)上腔的壓力增高推動(dòng)壓差活塞下移直到定觸點(diǎn)1和2閉合，給控制系統(tǒng)發(fā)出電脈沖訊號(hào)實(shí)現(xiàn)換向，從而完成一個(gè)注脂周期。如此反復(fù)不停地向各潤(rùn)滑點(diǎn)供給潤(rùn)滑脂。5.2常見(jiàn)故障及解決方法壓力表壓力指示正常，但電控二位四通換向閥不換向。壓差開(kāi)關(guān)行程調(diào)整與壓差柱塞行程不匹配是造成此現(xiàn)象主要原因。通常將行程開(kāi)關(guān)動(dòng)觸點(diǎn)調(diào)在行程量中間位置就能解決此故障。其次是行程開(kāi)關(guān)供電線路斷開(kāi)或控制系統(tǒng)接線頭斷開(kāi)。檢查行程開(kāi)關(guān)或控制系統(tǒng)線路，把斷開(kāi)的線頭接好。造成不換向的另一個(gè)原因是二位四通換向閥直流換向電機(jī)的保險(xiǎn)燒毀。當(dāng)發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)燒毀時(shí)，可用手驅(qū)動(dòng)直流換向電機(jī)輸出端凸輪，看柱塞是否被異物卡住，如被卡住

29、，使柱塞伸出后取出異物更換保險(xiǎn)即可。壓力表指示壓力達(dá)不到額定要求(為零或過(guò)低)發(fā)現(xiàn)此故障首先應(yīng)檢查管道有無(wú)漏油處，如有則應(yīng)及時(shí)堵漏。其次，二位四通換向閥如果行程開(kāi)關(guān)不斷電換向閥不停換向，則應(yīng)調(diào)整二位四通換向閥直流電機(jī)行程開(kāi)關(guān)位置，直到動(dòng)作正確為止。結(jié) 論門(mén)座式起重機(jī)由行走機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成。采用了plc、液壓、變頻控制、四連桿機(jī)構(gòu)等多種高端技術(shù)，門(mén)座起重機(jī)有起升、回轉(zhuǎn)、變幅和運(yùn)行機(jī)構(gòu)，前3種機(jī)構(gòu)裝在轉(zhuǎn)動(dòng)部分上,每一周期內(nèi)都參加作業(yè)。轉(zhuǎn)動(dòng)部分上還裝有可俯仰的傾斜單臂架或組合臂架及司機(jī)室。運(yùn)行機(jī)構(gòu)裝在門(mén)座下部，用以調(diào)整起重機(jī)的工作位置帶斗門(mén)座起重機(jī)，還裝有伸縮漏斗、帶式輸送機(jī)等

30、附加設(shè)備，以提高門(mén)座起重機(jī)用抓斗裝卸散狀物料時(shí)的生產(chǎn)率。除電氣保護(hù)裝置外，還裝有起重量或起重力矩限制器、起重機(jī)夾軌器等安全裝置。參考文獻(xiàn)1機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)，第二分冊(cè)）第二版m北學(xué)工業(yè)出版社，1987. 2劉安俊主編.機(jī)械設(shè)計(jì)m. 北京：華中理工大學(xué)出版社,1995 4湛從昌主編.液壓可靠性與故障診斷.北京：冶金工業(yè)出版社，19935嵇光國(guó),呂淑華主編.液壓系統(tǒng)故障診斷與排除.北京：海洋出版社, 19926何存興,張鐵華主編.液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng).武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000致 謝本課題在選題及研究過(guò)程中得到任偉老師的悉心指導(dǎo)。老師的多次詢問(wèn)研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開(kāi)拓研究思路，精

31、心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。王老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時(shí)兩載，卻給以終生受益無(wú)窮之道。對(duì)老師們的感激之情是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。感謝唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的老師和領(lǐng)導(dǎo)等對(duì)我的教育培養(yǎng)。他們細(xì)心指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)與研究，在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬。學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日致 謝時(shí)間飛逝，大學(xué)的學(xué)習(xí)生活很快就要過(guò)去，在這四年的學(xué)習(xí)生活中，收獲了很多，而這些成績(jī)的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開(kāi)的。首先非常感謝