德馬格公司的新型DR鋼絲繩電動(dòng)葫蘆

1、德馬格公司的新型DR鋼絲繩電動(dòng)葫蘆德馬格起重機(jī)械（上海）有限公司 須雷摘 要：介紹了德馬格公司新型DR鋼絲繩電動(dòng)葫蘆的系列參數(shù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要傳動(dòng)部件和安全保護(hù)裝置。闡述了快速高效、可用性好、結(jié)構(gòu)緊湊、空間利用率高、安全保護(hù)裝置完備和用戶(hù)使用界面友好是該產(chǎn)品的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：鋼絲繩電動(dòng)葫蘆；產(chǎn)品特點(diǎn)Abstract: This paper introduces Demags new DR rope hoist and its series parameter, structure characteristic, main driver components and safe protection

2、 devices. It also elaborates the trait of this series to be higher hoist speed for faster handling, greater efficiency thanks to higher availability, compact design for optimum utilization of space, perfect safety device for operation and user-friendly.Keywords: electrical rope hoist, production cha

3、racteristic鋼絲繩電動(dòng)葫蘆是成批生產(chǎn)的輕小型起重設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)緊湊、自重輕、外形尺寸小、操作簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。通常安裝在直線(xiàn)或曲線(xiàn)工字型軌道上用來(lái)提升和搬運(yùn)重物，也可與電動(dòng)單梁、懸掛、雙梁、門(mén)式和旋臂起重機(jī)等配套組成各類(lèi)起重機(jī)械。目前通用橋架類(lèi)型的起重機(jī)采用鋼絲繩電動(dòng)葫蘆作為起升機(jī)構(gòu)已成為起重機(jī)發(fā)展的潮流。有專(zhuān)家認(rèn)為，世界新的一輪起重機(jī)競(jìng)爭(zhēng)將從電動(dòng)葫蘆開(kāi)始。自德國(guó)德馬格公司1911年生產(chǎn)出世界上第一臺(tái)鋼絲繩電動(dòng)葫蘆以來(lái)，世界各國(guó)推出了形形色色的各種不同類(lèi)型和特點(diǎn)的鋼絲繩電動(dòng)葫蘆。目前鋼絲繩電動(dòng)葫蘆的發(fā)展趨勢(shì)為安全、可靠、高效、免維護(hù)和智能化。最近，德馬格公司將其豐富經(jīng)驗(yàn)

4、和先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，推出了第六代全新的DR型鋼絲繩電動(dòng)葫蘆，下面結(jié)合發(fā)展趨勢(shì)對(duì)該系列產(chǎn)品作一簡(jiǎn)單介紹。1 系列參數(shù)目前DR鋼絲繩電動(dòng)葫蘆系列共有4個(gè)基型，即DR3、DR5、DR10和DR20。起重量1t-50t,工作級(jí)別M4-M7，起升高度5.8m-54m，滑輪組倍率2/1、4/1、4/2、6/1、8/1和8/2，具體參數(shù)見(jiàn)表1。表1 DR鋼絲繩電動(dòng)葫蘆系列參數(shù)系列 工作級(jí)別 起重量t 起升高度m 起升 速度 m/minV1 V2 V3M5DR3 M6M7 1M5 2.5DR5 M62 12,20 12/2 18/3 2-25254 6,10 6/1 9/1.5 1-12.53.210M71.6

5、M55DR10 M64 12,20 10/1.7 2-18 2-25 8 6,10 5/0.8 1-9 1-12.56.325M73.2M412.5DR20 M5 10M6 8M7 6.3倍率 2/11.6 1.2512,20 12/2 18/3 2-25 3.2 2.56,10 6/1 9/1.5 1-12.524,36,54 6/1 12/2 1-16(22)*201612.5起重量t 起升高度m 起升 速度 m/minV1 V2 V34/112,18,27 3/0.5 6/1,0.5-5(7)*0.5-8(11)*起重量t 起升高度m 起升 速度 m/minV1 V2 V3 31.74/

6、25.8, 11.35 10/1.7 2-18 2-25 12.3, 21.2, 33.2 19.76/1 12/2 1-16(22)*40322520起重量t 起升高度m 起升 速度 m/minV1 V2 V36/18,12,18,24.7 4/0.7, 0.3-3.3(4.7)*0.3-5.3(7.4)*50403225起重量t 起升高度m 起升 速度 m/minV1 V2 V38/16,9,13.5,18.5 3/0.5,0.3-2.5(3.5)*0.2-4(5.5)*25201612.5起重量t 起升高度m 起升 速度 m/minV1 V2 V38/25.9,10.3,16.3,23.

7、43/0.5 6/1, 0.5-5(7)*0.5-8(11)* 變頻控制，部分載荷情況下達(dá)到該速度電動(dòng)葫蘆的安裝形式分為低建筑高度單軌小車(chē)式(K型，適用于單軌或單梁起重機(jī))，雙軌小車(chē)式（Z型，適用于雙梁起重機(jī)）和固定式（F型）三種。運(yùn)行速度為5-30m/min或5-25m/min無(wú)級(jí)變頻調(diào)速。為了滿(mǎn)足小噸位葫蘆在較低工作級(jí)別的使用需求，德馬格公司還推出了一個(gè)派生系列，具體參數(shù)見(jiàn)表2。表2 DR鋼絲繩電動(dòng)葫蘆派生系列參數(shù)系列 起重量t 工作級(jí)別 起升高度m 起升速度m/min 運(yùn)行速度m/min4.5/0.81.5-20DR3 2.53.24M4 6, 104/0.7DR556.3DR10 81

8、0德馬格的DR系列和以前的DH系列相比，葫蘆的基型數(shù)由8個(gè)減少為4個(gè)，提高了通用化程度，更加適合大批量生產(chǎn)。整個(gè)系列取消了M3工作級(jí)別，相同起重量和工作級(jí)別的葫蘆起升速度大大加快，一般增加50%以上，滿(mǎn)足高效率搬運(yùn)的需求。起升機(jī)構(gòu)增加了變頻調(diào)速的選項(xiàng)，運(yùn)行機(jī)構(gòu)全部采用無(wú)級(jí)變頻調(diào)速，起、制動(dòng)平穩(wěn)，使葫蘆吊運(yùn)物品擺動(dòng)小，定位精確，操作性能大大改善。2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)DR系列的電動(dòng)機(jī)、減速器和卷筒采用了C形布置方式，即電動(dòng)機(jī)與卷筒平行布置。使葫蘆的長(zhǎng)度尺寸小，極限尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，受力位置好，分組性好，對(duì)電動(dòng)機(jī)和減速器的安裝維修都很方便，見(jiàn)圖1。圖1 DR鋼絲繩電動(dòng)葫蘆DR葫蘆的外殼采用了桿形框架結(jié)構(gòu)，即

9、減速器箱體和電控箱之間用三根圓桿相連構(gòu)成葫蘆的主體，卷筒安裝在此框架內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)不但簡(jiǎn)單，組合性好，方便葫蘆的安裝和維護(hù)，還避免了采用傳統(tǒng)的復(fù)雜的焊接或沖壓金屬結(jié)構(gòu)外殼，只需更換不同長(zhǎng)度的圓桿就能適應(yīng)不同卷筒長(zhǎng)度和不同起升高度的需求。為了增加葫蘆的作業(yè)范圍，葫蘆的懸掛小車(chē)采用了低建筑高度的側(cè)掛形式。除垂直車(chē)輪外還增加了兩對(duì)水平導(dǎo)向滾輪，有效防止跑偏，大大改善了運(yùn)行性能。葫蘆采用低建筑高度小車(chē)時(shí)由于重心位置的偏移，一般需加配重。DR葫蘆采用了獨(dú)特的推力反滾輪，起到了有效的平衡作用，取消了笨重的配重塊，減小了外形尺寸，降低了葫蘆的自重。見(jiàn)圖2。圖2 推力反滾輪3 主要傳動(dòng)部件3.1 電動(dòng)機(jī)由于錐形

10、轉(zhuǎn)子制動(dòng)電機(jī)制造工藝復(fù)雜和難以適用變頻調(diào)速技術(shù)，以及盤(pán)式制動(dòng)器性能的不斷改善，目前圓柱形轉(zhuǎn)子電機(jī)在葫蘆中得到了越來(lái)越廣泛的運(yùn)用。德馬格公司改變了幾十年來(lái)一直采用錐形轉(zhuǎn)子制動(dòng)電機(jī)的傳統(tǒng)，在DR葫蘆中采用了低振動(dòng)、低噪音設(shè)計(jì)的鼠籠式圓柱形轉(zhuǎn)子制動(dòng)電機(jī)。雙速采用12/2變極電機(jī)，變頻采用4極變頻電機(jī)，F(xiàn)級(jí)絕緣，外殼防護(hù)等級(jí)為IP55，也可根據(jù)需要選擇IP65。電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有每周30脈沖的數(shù)字脈沖發(fā)生器，用于監(jiān)控電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，防止溜鉤或失速的發(fā)生，在電機(jī)尾部可方便地對(duì)數(shù)字脈沖發(fā)生器進(jìn)行調(diào)節(jié)。電機(jī)內(nèi)的熱敏保護(hù)裝置可防止出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。3.2 制動(dòng)器DR葫蘆使用了電磁盤(pán)式制動(dòng)器，內(nèi)置的電子模塊化系統(tǒng)使制動(dòng)

11、快速敏捷。最小制動(dòng)安全系數(shù)為1.8。制動(dòng)器具有制動(dòng)釋放監(jiān)控功能。當(dāng)電源被切斷，制動(dòng)器依靠機(jī)械制動(dòng)。制動(dòng)器能自動(dòng)監(jiān)測(cè)摩擦片的磨損量，當(dāng)超過(guò)限定值時(shí)能自動(dòng)報(bào)警。依靠電動(dòng)機(jī)的數(shù)字脈沖發(fā)生器對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行監(jiān)控，由主控器打開(kāi)制動(dòng)器后才能啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，確保使用安全。3.3 減速器DR葫蘆采用三級(jí)螺旋齒輪傳動(dòng)減速器，齒輪精度7級(jí)以上，軸與齒輪的連接采用圓錐型擠壓配合，適用于傳遞重載動(dòng)載荷。無(wú)鍵槽使切口系數(shù)小，能抗振動(dòng)，不受負(fù)載峰值的影響。雙層結(jié)合和緊配合的連接能抵抗剪力。減速器的壽命在M5工作級(jí)別時(shí)超出FEM標(biāo)準(zhǔn)要求的20。減速器采用十年免維護(hù)設(shè)計(jì)。3.4 導(dǎo)繩器導(dǎo)繩器的性能對(duì)葫蘆的安全使用極其重要。DR葫蘆的

12、導(dǎo)繩器由加入潤(rùn)滑劑和抗磨損添加劑的特殊工程塑料制成，具有高韌性、抗斷裂、耐磨損的特點(diǎn)。鋼絲繩出口處具有表面經(jīng)硬化處理并裝有滾珠軸承的壓緊輪，便于鋼絲繩輕快平滑地移動(dòng)，能適應(yīng)±4度的偏向角。3.5 電控裝置DR葫蘆采取了全新的數(shù)字電路控制方式，控制系統(tǒng)采用了印刷電路板，并按汽車(chē)的技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，適應(yīng)溫度為25至85攝氏度。依照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)峰值4000V的規(guī)定對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了電磁兼容性檢測(cè)?？刂葡到y(tǒng)由基本卡、處理器卡、輸入輸出卡及無(wú)線(xiàn)通訊模塊等組成。例如在處理器卡上有旋轉(zhuǎn)編碼開(kāi)關(guān)和數(shù)字集成邏輯開(kāi)關(guān)，并有松繩校正、超載校正、CAN總線(xiàn)串行控制、線(xiàn)性規(guī)劃系統(tǒng)控制、波特率、CAN總線(xiàn)信息分配

13、器等?？刂破饔袕?qiáng)大的系統(tǒng)自檢功能，能夠監(jiān)測(cè)各部分的工作情況，如有故障或異常，控制器會(huì)自動(dòng)輸出故障信息并報(bào)警，指導(dǎo)維修人員排除故障。葫蘆控制采用CAN總線(xiàn)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制和數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸，具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、互操作性和可用性好等特點(diǎn)。采用無(wú)負(fù)荷開(kāi)關(guān)大大提高可靠性。電路組裝全部采用插接，便于維修。控制系統(tǒng)可在總線(xiàn)或繼電器兩個(gè)界面間任意轉(zhuǎn)換。4 安全保護(hù)裝置電動(dòng)葫蘆使用量大，應(yīng)用面廣，使用工況復(fù)雜，也很難保證每個(gè)操作者都接受過(guò)正規(guī)培訓(xùn)，操作不規(guī)范的情況經(jīng)常發(fā)生，從而造成嚴(yán)重的安全隱患。因此電動(dòng)葫蘆的安全保護(hù)措施實(shí)際應(yīng)該超過(guò)一般起重機(jī)的要求。DR葫蘆具有完備的安全保護(hù)裝置。DR葫蘆

14、均裝有超載限制器，并有兩種超載限制器供選用。機(jī)械式測(cè)量裝置由微動(dòng)開(kāi)關(guān)與電子數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)構(gòu)成，過(guò)載時(shí)能限制葫蘆繼續(xù)提升重物。電子式測(cè)量裝置由拉力傳感器、數(shù)據(jù)分析裝置組成，除起過(guò)載保護(hù)外還可設(shè)置負(fù)載極限、多負(fù)載累加以及松繩時(shí)切斷電源等。當(dāng)采用幾個(gè)葫蘆同時(shí)抬吊重物時(shí)，電子式超載限制器將會(huì)顯示載荷的總和，同時(shí)鋼絲繩松馳開(kāi)關(guān)自動(dòng)關(guān)閉。選用大型顯示器還可以清楚地顯示起吊重量，防止超載。DR葫蘆采用了精密減速器限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)?shù)蹉^到達(dá)上、下限位時(shí)能自動(dòng)切斷電源使電機(jī)停止運(yùn)行。該限位開(kāi)關(guān)還可用來(lái)輸出吊鉤到某一確定高度時(shí)的位置信號(hào)用于過(guò)程控制，限位開(kāi)關(guān)的重復(fù)調(diào)整精度達(dá)到±2度。該限位開(kāi)關(guān)還具有錯(cuò)相保護(hù)功能

15、。限位開(kāi)關(guān)與脈沖發(fā)生器及其它電子元件相配，可檢測(cè)起升位置、速度和角度。在限位開(kāi)關(guān)上還裝有葫蘆提升距離累積計(jì)數(shù)器，可計(jì)算出葫蘆的實(shí)際使用時(shí)間，剩余的安全工作期限，從而確定葫蘆的大修周期和報(bào) 4廢期限。根據(jù)需要，還可選裝帶電子數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和載荷狀況存儲(chǔ)器的監(jiān)控器用于葫蘆實(shí)際使用狀況的監(jiān)控，并確定進(jìn)行預(yù)防性保養(yǎng)的最佳時(shí)間。DR葫蘆的全部運(yùn)行信息、狀態(tài)信息和故障信息都實(shí)時(shí)保存在存儲(chǔ)器內(nèi)，類(lèi)似于飛機(jī)上的“黑匣子”。通過(guò)遠(yuǎn)紅外或DST接口可傳輸?shù)秸粕想娔X或筆記本電腦上，可實(shí)行有效的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、維修保養(yǎng)信息顯示、故障診斷和運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化。當(dāng)葫蘆需要改變旋轉(zhuǎn)方向或速度時(shí)，只是主接觸器被用于切斷電機(jī)電流，其他繼

16、電器的觸點(diǎn)被轉(zhuǎn)換到無(wú)載狀態(tài)，因此可以選用小功率繼電器，并大大延長(zhǎng)使用壽命，也防止電器發(fā)生故障造成葫蘆誤動(dòng)作引發(fā)事故。主接觸器安裝在端蓋頂部，容易更換。接觸器的使用壽命由計(jì)數(shù)器進(jìn)行監(jiān)控記錄，當(dāng)達(dá)到使用壽命極限后，在手電門(mén)或遙控器的顯示屏上會(huì)及時(shí)發(fā)出警告，接觸器更換后計(jì)數(shù)器重新開(kāi)始記錄并反映在控制單元上。DR葫蘆在啟動(dòng)前控制器都會(huì)進(jìn)行自檢，包括電源電壓高低、是否缺相、各安全保護(hù)裝置的有效性及按鈕的零位情況。只有通過(guò)自檢，葫蘆才能運(yùn)行。DR葫蘆還具有失壓保護(hù)和自動(dòng)復(fù)位功能。DR葫蘆的卷筒上還可選裝安全制動(dòng)器(卷筒制動(dòng)器)，在吊運(yùn)溶化金屬等特別需要安全的情況下可防止在使用過(guò)程中由于電動(dòng)機(jī)或減速器故障造

17、成重物墜落的嚴(yán)重事故。該制動(dòng)器的動(dòng)作原理是：在正常工作時(shí)，制動(dòng)襯以一定的摩擦力抱緊卷筒，隨卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，不起制動(dòng)作用。當(dāng)卷筒的下降轉(zhuǎn)速超過(guò)一定值時(shí)，棘爪頂住制動(dòng)器上的棘輪，使制動(dòng)襯和卷筒間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，降低卷筒的轉(zhuǎn)速，直至停止下降。待電動(dòng)葫蘆故障排除后，利用上升運(yùn)動(dòng)使棘爪和棘輪脫離嚙合，恢復(fù)正常運(yùn)行。DR型電動(dòng)葫蘆的制動(dòng)器還可選裝手動(dòng)制動(dòng)器釋放裝置。當(dāng)電動(dòng)葫蘆用于升降載人吊籠或特殊物品時(shí)，為防止突然斷電使人員或物品長(zhǎng)期懸吊在空中發(fā)生危險(xiǎn)，可用手柄先將制動(dòng)器打開(kāi)，然后盤(pán)動(dòng)手輪使起吊物緩慢下放。操作的便利性和信息的暢通性是安全的前提和保障。DR葫蘆的手電門(mén)采用了比例式按鈕，可以實(shí)現(xiàn)葫蘆的變頻調(diào)速控制。

18、其按鈕開(kāi)關(guān)為微動(dòng)開(kāi)關(guān)。手電門(mén)上的液晶顯示屏可顯示載荷的大小。DR葫蘆的遙控器可實(shí)現(xiàn)與起重機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)話(huà)，發(fā)射機(jī)具有充足的擴(kuò)展余地，可進(jìn)行范圍的監(jiān)控，其SIM卡用于接收數(shù)據(jù)，紅外遙控界面可與個(gè)人計(jì)算機(jī)連接。和CAN總線(xiàn)技術(shù)相配合使遙控發(fā)射器能夠自動(dòng)尋址，如果需要可用一個(gè)發(fā)射器分別控制多臺(tái)起重機(jī)。遙控器采用雙向信號(hào)傳輸和信號(hào)確認(rèn)。發(fā)射器采用類(lèi)似GSM手機(jī)的時(shí)間通道程序。液晶顯示屏可顯示載荷大小、警告及內(nèi)容編號(hào)、故障及內(nèi)容編號(hào)、超載、維修信號(hào)、電池余量、無(wú)線(xiàn)連接狀態(tài)、初始化等。和操作者直接接觸的下滑輪裝有特殊的滑輪罩，能隨鋼絲繩進(jìn)出滑輪時(shí)的導(dǎo)出角度的改變自動(dòng)調(diào)整，確保操作者的手指不會(huì)進(jìn)入滑輪引發(fā)事故。該滑輪罩還能有效防止鋼絲繩從滑輪上脫落。起重吊鉤上還設(shè)有把手，方便操作者的安全操作。5 結(jié)論DR葫蘆大幅提高了起升速度，增加工作壽命20%，起升機(jī)構(gòu)有無(wú)級(jí)變頻控制選項(xiàng)，運(yùn)行機(jī)構(gòu)全部采用無(wú)極變頻控制，使新系列具有更高的生產(chǎn)效率和更好的運(yùn)行性能。DR葫蘆采用電動(dòng)機(jī)與卷筒平行布置的C形結(jié)構(gòu)，大大減小了葫蘆的外形尺寸，提高了標(biāo)準(zhǔn)化程度，主要傳動(dòng)部件全部外露，使新系列具有更大的作業(yè)范圍和更小的工作盲區(qū)，便于安裝維修。DR葫蘆采用高等效起動(dòng)次數(shù)、低振動(dòng)、