【救援起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)淺論10000字（論文）】

第第I頁救援起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)淺析摘要隨著我國鐵路運(yùn)輸量越來越大，鐵路線路愈加繁忙，鐵路運(yùn)輸機(jī)車、車輛負(fù)荷變大，風(fēng)險(xiǎn)事故就會不斷發(fā)生，再加上現(xiàn)有鐵路救援起重機(jī)種類較多，如NS1251型軌道起重機(jī)、NS1602型軌道起重機(jī)、NS1601C/E型軌道起重機(jī)、KRC1600/1680型軌道起重機(jī)等，各種軌道起重機(jī)的電氣控制系統(tǒng)等各方面都不盡相同，對鐵路救援部門操作人員要求較高。因此，對目前正在使用中的鐵路救援起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)分析，以充分發(fā)揮各型鐵路救援起重機(jī)優(yōu)勢就尤為重要。本文以NS1251型軌道起重機(jī)、NS1602型軌道起重機(jī)（國產(chǎn)）為例，重點(diǎn)研究分析各型救援起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成。研究表明：綜合成本、安全、實(shí)用性等多方面考慮，目前NS1602型國產(chǎn)鐵路起重機(jī)最為適合應(yīng)對各類鐵路救援事故，其安裝的BML-5C中央監(jiān)控系統(tǒng)和全方位的各類安全裝置及顯示（指示）裝置，保證了起重機(jī)在規(guī)定的安全范圍內(nèi)可靠作業(yè)。關(guān)鍵詞：軌道起重機(jī)；電氣控制系統(tǒng)；BML系統(tǒng)目錄12080第1章引言 121836第2章救援軌道起重機(jī)電氣系統(tǒng)分析 227252.1NS1251型125t伸縮臂式鐵路起重機(jī) 2198402.1.1NS1251型125t伸縮臂式鐵路起重機(jī)的電氣系統(tǒng) 236892.1.2安全報(bào)警及力矩限制裝置 5227002.1.3電氣系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng) 657892.2NS1602型鐵路起重機(jī) 7316322.2.1動力裝置 8208822.2.2電液控制 8239112.2.3中央監(jiān)控與信號顯示 11314962.2.4照明及輔助電氣 11242482.2.5電氣系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)注意事項(xiàng) 1115903第3章救援軌道起重機(jī)電氣系統(tǒng)控制 13327513.1主電路設(shè)計(jì) 13235863.2控制電路設(shè)計(jì) 15239553.3PLC接線設(shè)計(jì) 15261943.4數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊接線設(shè)計(jì) 17305443.5模擬量輸出模塊接線設(shè)計(jì) 172903第4章結(jié)論 1915627參考文獻(xiàn) 21第1章引言軌道起重機(jī)是救援列車最重要的救援設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是；起重噸位大，救援能力強(qiáng)，可處理各種復(fù)雜的事故，如機(jī)車車輛顛覆出軌、多節(jié)機(jī)車車輛脫軌、機(jī)車車輛破損等。其缺點(diǎn)是：救援列車的設(shè)置間隔較大，軌道起重機(jī)到達(dá)事故現(xiàn)場的運(yùn)行時間較長；救援作業(yè)受環(huán)境影響較大，在橋梁上和隧道內(nèi)難以發(fā)揮作用，在接觸網(wǎng)下作業(yè)需拆網(wǎng)或撥網(wǎng)，回轉(zhuǎn)時受線路兩側(cè)山體及電桿等限制；輔助作業(yè)時間較長等。目前我國鐵路救援主要采用軌道式內(nèi)燃液壓起重機(jī)。按吊臂結(jié)構(gòu)分，有固定臂和伸縮臂兩類軌道式內(nèi)燃液壓起重機(jī)。國產(chǎn)軌道起重機(jī)按起重量有多個規(guī)格型號，伸縮臂軌道式內(nèi)燃液壓起重機(jī)彌補(bǔ)了固定臂鐵路起重機(jī)在凈空受限的條件下不能作業(yè)的不足，特別適用于電氣化鐵道接觸網(wǎng)下、下承式橋梁、隧道內(nèi)進(jìn)行教援起復(fù)作業(yè)。國產(chǎn)的主要型號有NS1000、NS1250、NS1600等系列及變型型號。近幾年，還先后進(jìn)口了KRC1600KRC1680等系列鐵路軌道起重機(jī)，未來還將引進(jìn)起重能力更大的KRC2880型軌道起重機(jī)以適應(yīng)鐵路發(fā)展的需要。鐵路起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)是設(shè)備與操作人員之間的橋梁，操作人員通過各類傳感器反饋的信號作出相應(yīng)動作，因此電氣控制系統(tǒng)的便捷、準(zhǔn)確與否直接決定了起重機(jī)作業(yè)中的效果如何，研究分析鐵路起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)，據(jù)此提出更適合現(xiàn)代鐵路交通的可行性建議勢在必行。第2章救援軌道起重機(jī)電氣系統(tǒng)分析2.1NS1251型125t伸縮臂式鐵路起重機(jī)NS1251型125t伸縮臂式鐵路起重機(jī)是以柴油機(jī)為動力，采用液壓傳動、全回轉(zhuǎn)、伸縮吊臂、配可伸縮配重鐵的標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路起重機(jī)。該機(jī)的最大起重量為125t，最大起重力矩為1000t?m。主要用于鐵路線上機(jī)車車輛顛覆、脫軌等事故的救援工作，尤其適合于電氣接觸網(wǎng)下、橋梁上、隧道內(nèi)的事故救援工作。該機(jī)配備有專用的吊臂平車。在平車的一端設(shè)有宿營室，室內(nèi)設(shè)有空調(diào)和臥鋪，可用于救援人員休息和辦公；平車另一端上設(shè)有一柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組，用于向空調(diào)及平車上配備的電器提供電力。平車中部可放置吊鉤，底架下部還設(shè)置了工具箱，可放置一定重量的工具和吊具。2.1.1NS1251型125t伸縮臂式鐵路起重機(jī)的電氣系統(tǒng)起重機(jī)的電氣系統(tǒng)由電源、柴油機(jī)電氣控制液壓及傳動電氣控制、照明等部分組成，其作用是為全車的用電設(shè)備備提供工作電源，對起重機(jī)的各種工況進(jìn)行控制、監(jiān)視和保護(hù)，并提供夜間作業(yè)所需的照明，以保證起重機(jī)能安全可靠地完成各種作業(yè)項(xiàng)目。（1）電源部分電源是由蓄電池組、發(fā)電機(jī)、電流表、電壓表、電源總開關(guān)、總電源控制開關(guān)、應(yīng)急柴油機(jī)電源總開關(guān)等組成。其作用是為全部用電設(shè)備提供工作電源。電氣線路電壓為直流24V，供電方式為單線負(fù)極搭鐵。1）蓄電池組：是由兩組6-QA-195型蓄電池串聯(lián)而成。它的作用一是為主柴油機(jī)和應(yīng)急柴油機(jī)提供啟動電源；二是當(dāng)柴油機(jī)不工作或工作轉(zhuǎn)速較低，發(fā)電機(jī)的端電壓低于蓄電池組端電壓時，為用電設(shè)備提供工作電源。2）發(fā)電機(jī)：裝在主柴油機(jī)上的三相交流發(fā)電機(jī)，經(jīng)整流、調(diào)壓后，向外提供直流電源，一部分供給負(fù)載，一部分可向蓄電池組補(bǔ)充電能。3）電流表：串接在主電路中，用于反映除啟動電機(jī)電路以外的用電情況和蓄電池、發(fā)電機(jī)的工作情況。當(dāng)指針偏向“+”端時，表明發(fā)電機(jī)提供電能并為蓄電池充電；當(dāng)指針偏向“一”端時，表明蓄電池向外提供電能。通過電流表的指示，可判斷電路是否工作正常。4）電壓表：并聯(lián)在蓄電池正、負(fù)極電路中，用于觀察蓄電池的狀態(tài)和充電系統(tǒng)的工作情況。5）電源總開關(guān)：兩個開關(guān)分別串聯(lián)在蓄電池的正、負(fù)極輸出電路中，負(fù)責(zé)接通或切斷蓄電池組對外輸出電路，由裝在前儀表盤上的總電源控制開關(guān)控制。應(yīng)急柴油機(jī)電氣系統(tǒng)使用12V直流電源，由兩塊蓄電池串聯(lián)線處引出。12V直流電源的通斷由裝在應(yīng)急柴油機(jī)附近的應(yīng)急柴油機(jī)電源總開關(guān)進(jìn)行控制。（2）柴油機(jī)控制部分柴油機(jī)控制包括主柴油機(jī)和應(yīng)急柴油機(jī)控制，主要由啟動電機(jī)、點(diǎn)火開關(guān)、停機(jī)開關(guān)和監(jiān)視儀表等組成。其作用是對柴油機(jī)的工況進(jìn)行控制和監(jiān)視，以保證柴油機(jī)能正常工作。柴油機(jī)監(jiān)視儀表能隨時反映柴油機(jī)的運(yùn)行情況，便于操作者監(jiān)視和正確操作，防止意外事故發(fā)生。柴油機(jī)的報(bào)警信號能及時對異常工況進(jìn)行報(bào)警，提醒操作者采取正確的操作，防止損壞柴油機(jī)。1）主柴油機(jī)控制部分①啟動電機(jī)：是由直流串激電動機(jī)、齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)(單向離合器)、電磁開關(guān)等組成。其作用是為柴油機(jī)由靜止到工作提供啟動轉(zhuǎn)矩。采用24V直流電源。②點(diǎn)火啟動開關(guān)：用來控制柴油機(jī)控制電路的接通與斷開。共有3個擋位，零位時柴油機(jī)控制電路不通。順時針轉(zhuǎn)第I擋，接通柴油機(jī)的監(jiān)視儀表電路和力矩限制器電源，順時針轉(zhuǎn)第II擋，接通啟動繼電器線圈電路，繼電器動作，接通啟動電機(jī)電源，使啟動電機(jī)工作，該擋具有自動復(fù)位功能，外力撤出后，自動恢復(fù)到第I擋位置。③停機(jī)開關(guān)：用來控制主柴油機(jī)停機(jī)電磁鐵的工作，需要主柴油機(jī)停機(jī)時，按下停機(jī)開關(guān)即可。④冷卻水溫表：通過裝在柴油機(jī)冷卻水道上的水溫傳感器，將柴油機(jī)冷卻水溫正確地顯示出來。柴油機(jī)在平原地區(qū)正常工作時，冷卻水溫應(yīng)在80℃~93℃之間。⑤機(jī)油壓力表：通過裝在柴油機(jī)潤滑主油道上的傳感器，將柴油機(jī)潤滑油壓力正確地顯示出來。柴油機(jī)正常工作時機(jī)油壓力應(yīng)在380~420kPa.息速時應(yīng)在150~180kPa.⑥轉(zhuǎn)速表：用來顯示柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。⑦工作小時計(jì)：自動累計(jì)柴油機(jī)的工作小時。2）應(yīng)急柴油機(jī)控制部分①啟動電機(jī)：是由直流串激電動機(jī)、齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)(單向離合器)、電磁開關(guān)等組成。其作用是為柴油機(jī)由靜止到工作提供啟動轉(zhuǎn)矩。采用12V直流電源。②點(diǎn)火啟動開關(guān)：用來控制應(yīng)急柴油機(jī)的驅(qū)動。共有三個擋位，零位時應(yīng)急柴油機(jī)控制電路不通。順時針轉(zhuǎn)第I擋，接通柴油機(jī)的監(jiān)視儀表電路，順時針轉(zhuǎn)第II擋，接通啟動繼電器線圈電路，繼電器動作，接通啟動電機(jī)電源，使啟動電機(jī)工作，該擋具有自動復(fù)位功能，外力撤出后，自動恢復(fù)到第I擋位置。應(yīng)急柴油機(jī)點(diǎn)火開關(guān)和儀表都安裝在應(yīng)急柴油機(jī)的儀表盤上。儀表盤安裝在應(yīng)急柴油機(jī)的左側(cè)。應(yīng)急柴油機(jī)的監(jiān)視儀表只有機(jī)油壓力表。（3）液壓及傳動控制部分液壓及傳動控制主要由控制油路卸荷電磁閥、空載變幅合流電磁溢流閥、走行掛齒電磁閥及相應(yīng)的控制開關(guān)、工況指示燈等組成，其作用是對控制油路內(nèi)的液壓油壓力的建立、空載變幅合流、掛齒機(jī)構(gòu)的動作進(jìn)行控制和工況顯示。（4）照明部分1）照明是由各種照明燈具、控制開關(guān)等組成，其作用是起重機(jī)在能見度低或夜間時提供必要的照明。2）吊臂燈：安裝在吊臂的基本臂頭部和左側(cè)中部，不管吊臂角度如何變化，其中兩只始終由上向下照射于作業(yè)現(xiàn)場，另一只照向吊臂頭部，便于司機(jī)觀察吊臂伸縮情況。3）前照燈、后照燈：分別安裝在起重機(jī)機(jī)械室的前后方，為起重機(jī)自力走行提供照明。4）司機(jī)室燈：安裝在司機(jī)室的內(nèi)頂上。5）機(jī)械室燈：安裝在左、右機(jī)械室的內(nèi)部，為檢修提供照明。6）儀表照明燈：在各儀表的內(nèi)部，便于司機(jī)夜間觀察各儀表的工作情況。7）車身信號燈：安裝在機(jī)械室的前后，共4個組合燈。起重機(jī)在霧天或夜間作業(yè)時，顯示起重機(jī)的外形輪廓，提醒過路行人、車輛注意躲避，保證安全。8）工作燈：為便于起重機(jī)的夜間作業(yè)和檢修，在回轉(zhuǎn)架的兩側(cè)各裝一個工作燈插座，并配有帶20m長電線的工作燈兩套。（5）中央電器控制盒及分線盒為了便于檢修，本電氣系統(tǒng)中采用了中央電器控制盒和分線盒。中央電器控制盒將大部分的繼電器、閃光器及熔斷器集中在一體，結(jié)構(gòu)緊湊，便于檢修。各支腿上的熔斷器燒斷后，需查明原因后才能更換相同規(guī)格的熔絲，不允許隨意加大容量或用導(dǎo)線代替熔絲。分線盒是將由司機(jī)室到各負(fù)載的導(dǎo)線集中在一起，根據(jù)各用電器位置，分成若干條線路，便于安裝和檢修，同時也使線路走向清晰、排列整齊。2.1.2安全報(bào)警及力矩限制裝置（1）安全報(bào)警信號安全報(bào)警信號是在起重機(jī)的各個系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時報(bào)警，提醒司機(jī)進(jìn)行處理，防止各個系統(tǒng)損壞。它包括柴油機(jī)異常工作報(bào)警和液壓系統(tǒng)異常報(bào)警。1）主柴油機(jī)冷卻水溫度高報(bào)警信號：當(dāng)柴油機(jī)的冷卻水溫度達(dá)到93℃，裝在水道上的報(bào)警開關(guān)接通，儀表板上的報(bào)警燈發(fā)出紅色燈光信號。2）主柴油機(jī)機(jī)油壓力低報(bào)警信號：柴油機(jī)工作時，機(jī)油壓力低于25~40kPa，報(bào)警開關(guān)接通，儀表板上的報(bào)警燈發(fā)出紅色燈光信號。柴油機(jī)停機(jī)時報(bào)警燈亮是正?，F(xiàn)象。3）應(yīng)急柴油機(jī)機(jī)油壓力低：當(dāng)應(yīng)急柴油機(jī)機(jī)油壓力低時，壓力表的指針指在紅色危險(xiǎn)區(qū)域。(4)液壓油濾清器堵塞報(bào)警信號：在液壓油路的吸、回油濾清器上均裝有堵塞發(fā)信器，當(dāng)濾清器因各種原因發(fā)生堵塞時，造成進(jìn)、出口壓力差增大，達(dá)到預(yù)定值時，堵塞發(fā)信器報(bào)警開關(guān)接通，儀表板上相應(yīng)的報(bào)警燈發(fā)出紅色的燈光報(bào)警信號，提醒操作者及時清洗或更換濾芯。（2）力矩限制器力矩限制裝置包括起重機(jī)的作業(yè)信號和力矩限制器。作業(yè)信號在向操作者表示起重機(jī)的作業(yè)狀態(tài)的同時，也向力矩限制器提供起重機(jī)的作業(yè)狀態(tài)，并進(jìn)行工況轉(zhuǎn)換，使起重機(jī)自動對危險(xiǎn)工況進(jìn)行限制，進(jìn)行自動保護(hù)。作業(yè)信號還可以提醒操作者和現(xiàn)場作業(yè)人員注意安全，防止各種事故發(fā)生。1）作業(yè)信號①對中指示信號：當(dāng)上車與下車縱向中心線重合時，安裝在回轉(zhuǎn)架下的對中限位開關(guān)閉合，儀表板上的對中指示燈發(fā)出黃色燈光信號。起重機(jī)在結(jié)束作業(yè)時可據(jù)此信號落下吊臂進(jìn)入回送狀態(tài)。②上車左右回轉(zhuǎn)±10°、±30°信號：安裝在回轉(zhuǎn)架下的限位開關(guān)和安裝在底架上平面的碰鐵組成回轉(zhuǎn)限位保護(hù)裝置。當(dāng)起重機(jī)在順軌±10°或±30°范圍內(nèi)工作時，可提高起重機(jī)起重性能，如果回轉(zhuǎn)范圍達(dá)到±10°或±30°時，限位開關(guān)將自動向力矩限制器發(fā)出限位信號，力矩限制器使起重機(jī)停止向危險(xiǎn)方向的運(yùn)動。③活動重鐵位置信號：當(dāng)活動重鐵處于全伸或全縮的位置時，其相應(yīng)的限動開關(guān)接通全伸或全縮電路，在操作面板上的紅色指示燈發(fā)光，告知司機(jī)活動重鐵的位置，同時自動控制力矩限制器的工況轉(zhuǎn)換。④吊鉤起升高度信號：吊臂在吊鉤的上方裝有重錘式限位保護(hù)裝置。當(dāng)?shù)蹉^起升到極限高度時，將套在鋼絲繩上的重錘頂起，使限位開關(guān)動作，發(fā)出限動信號，起升控制油路電磁閥卸荷，吊鉤自動停止起升。⑤吊臂長度信號：將吊臂的長度自動提供給力矩限制器。⑥吊臂仰角信號：根據(jù)吊臂長度和仰角，自動計(jì)算出起重幅度。⑦變幅油缸油壓信號：根據(jù)吊臂長度、仰角和變幅油缸的油壓信號，自動計(jì)算起重載荷。⑧作業(yè)警示信號：安裝在起重機(jī)車身前后的組合信號燈中的黃燈。在打開時，可發(fā)出斷續(xù)的閃光信號，表明起重機(jī)正在進(jìn)行救援作業(yè)。2）力矩限制器力矩限制器是根據(jù)起重機(jī)的各個工況信號，在起重機(jī)的起重量、起重力矩超過起重機(jī)的能力成者處于危險(xiǎn)工況時，發(fā)出限動信號，使起重機(jī)自動停止向危險(xiǎn)方向的動作，但可以向安全方向運(yùn)動。當(dāng)起重機(jī)回到安全區(qū)域后，力矩限制器自動解除限動，起重機(jī)恢復(fù)正常工作。力矩限制器的電源由主柴油機(jī)點(diǎn)火開關(guān)控制。在主柴油機(jī)開始工作的同時，力矩限制器也開始工作。2.1.3電氣系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)（1）蓄電池1）蓄電池要保持清潔，定期清洗，并除去樁頭與導(dǎo)線上的氧化物，保持加液蓋上的通氣孔通暢。2）定期檢查電解液的液面高度，一般應(yīng)高出極板面10~15mm；低于正常值時，應(yīng)加入純凈的蒸餾水。3）拆裝蓄電池連線時，應(yīng)先拆或后接搭鐵線，防止短路。4）經(jīng)常檢查電解液密度，確定放電程度，進(jìn)行充電，一般每月對蓄電池組按充電規(guī)程要求進(jìn)行一次沖補(bǔ)電。如遇下列情況之一，應(yīng)及時進(jìn)行充電：①啟動柴油機(jī)無力，難以啟動時。②電解液密度降到1.19g/cm3以下時。③蓄電池放電超過其容量的50%。（2）柴油機(jī)發(fā)電機(jī)1）發(fā)電機(jī)皮帶的張力應(yīng)適度，用拇指下壓皮帶中部，以下移10-15mm為合適，過松皮帶打滑發(fā)電不足，過緊易損壞發(fā)電機(jī)軸承和皮帶。2）發(fā)電機(jī)在工作時，絕不允許用劃火法判斷故障，也不允許用兆歐表檢查發(fā)電機(jī)的絕緣性能。（3）柴油機(jī)啟動機(jī)1）啟動機(jī)的連線要正確牢固。2）柴油機(jī)啟動后，應(yīng)立即松開點(diǎn)火開關(guān)鑰匙，減少單向離合器的磨損。3）每次啟動時間不能超過5s，啟動間隔1min以上。4）檢查電刷的磨損情況，過短要及時更換。（4）其他1）定期清潔限位開關(guān)觸點(diǎn)，去掉油污、緊固連接導(dǎo)線，保證動作可靠。2）定期檢查各個保護(hù)環(huán)節(jié)動作是否正常。3）檢查各報(bào)警開關(guān)和指示燈泡的情況，更換損壞的燈泡。4）照明燈具要保證清潔。5）所有的導(dǎo)線都要求連接牢固，導(dǎo)線上的線號標(biāo)記管完整，發(fā)現(xiàn)丟失及時補(bǔ)齊。6）在發(fā)電機(jī)不工作時，盡量少用各種照明燈，特別是吊臂照明等，以減少蓄電池的電能消耗。2.2NS1602型鐵路起重機(jī)NS1602型鐵路起重機(jī)是國產(chǎn)主型起重機(jī)，目前也是鐵路救援作業(yè)的主力，專門對鐵路事故中的鐵路機(jī)車車輛或其它障礙物進(jìn)行起吊清理的特種用途車輛。NS1602型鐵路起重機(jī)電氣系統(tǒng)由動力裝置、電液控制、中央監(jiān)控系統(tǒng)與信號(儀表)顯示、照明與輔助電器等部分組成。電氣系統(tǒng)各部元件安裝于起重機(jī)上部轉(zhuǎn)臺的左機(jī)房、右機(jī)房、司機(jī)室、起重臂兩側(cè)。右機(jī)房主要安裝了發(fā)動機(jī)的電氣元件、蓄電池組及部分電液控制元件，左機(jī)房主要安裝了電液控制元件，在轉(zhuǎn)臺尾部安裝了發(fā)動機(jī)的電氣元件，在回轉(zhuǎn)支承的后部安裝了回轉(zhuǎn)控制元件，司機(jī)室主要安裝了BML系統(tǒng)起重機(jī)中央監(jiān)控系統(tǒng)的檢測元件。起重臂兩側(cè)的電氣布置主要由BML系統(tǒng)起重機(jī)中央監(jiān)控系統(tǒng)的檢測元件，控制起重臂自動伸縮的控制元件。此外，在起重機(jī)的司機(jī)室、機(jī)房的前后、起重臂等部位安裝了起重作業(yè)的照明燈。2.2.1動力裝置NS1602型鐵路起重機(jī)配有兩種動力裝置，其電氣原理按一主一備風(fēng)冷發(fā)動機(jī)和等功率雙水冷發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)。（1）風(fēng)冷機(jī)動力裝置風(fēng)冷機(jī)動力裝置設(shè)有主、備動機(jī)的發(fā)電機(jī)、啟動電機(jī)、預(yù)熱裝置及配套儀表，兩臺發(fā)動機(jī)共用一組蓄電池。（2）水冷機(jī)動力裝置水冷機(jī)動力裝置的兩臺發(fā)動機(jī)的發(fā)電機(jī)、啟動電機(jī)、配套儀表及電子程序控制火焰預(yù)熱裝置等完全相同，兩臺發(fā)動機(jī)既可以獨(dú)立工作也可同時工作，兩臺發(fā)電機(jī)共用一組蓄電池。2.2.2電液控制起重機(jī)電液控制部分主要由各種電磁閥、行程開關(guān)及邏輯控制電路組成。風(fēng)冷機(jī)電液控制電氣原理，其元件安裝于起重機(jī)左右機(jī)房、回轉(zhuǎn)支承附近及起重臂兩側(cè)，分布較分散。（1）風(fēng)冷機(jī)電磁閥風(fēng)冷機(jī)共設(shè)有15個電磁閥，其中動力裝置3個、壓縮空氣裝置1個、液壓系統(tǒng)11個，分別對起重動力裝置、壓縮空氣、起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、工作狀態(tài)進(jìn)行控制。主要電磁閥的作用及受控方式說明如下：①準(zhǔn)備動作閥(1DT)：當(dāng)各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要動作之前，必須先按下“準(zhǔn)備動作(SA1)”開關(guān)，溢流閥通電，液壓回路建立工作壓力；同時J6繼電器吸合給出危險(xiǎn)方向控制電源(J6-1)。②下車動力電磁閥(2DT)：當(dāng)操作支腿、閉鎖缸和走行嚙合缸時，需先按“下車動力開關(guān)(SA2)”，下車動力電磁閥通電，將下車動力油送至下車。③合流電磁閥(13DT)：在允許使用雙泵合流的工況下，合上“合流開關(guān)(SA4)”合流電磁閥通電，雙泵合流，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作速度加快。在回轉(zhuǎn)和起吊重物過重時禁止使用合流。④卷揚(yáng)快速電磁閥(7DT)：在允許使用卷揚(yáng)快速的工況下，合上“卷揚(yáng)快速開關(guān)(SA3)”電磁閥通電，卷揚(yáng)機(jī)工作在1/3排量時，卷揚(yáng)工作速度加快1倍，嚴(yán)禁重載荷時使用此功能。⑤壓縮空氣卸荷電磁閥(15DT)：當(dāng)不使用空氣制動時合上卸荷開關(guān)(SA20)卸荷電磁閥(15DT)吸合，風(fēng)缸的壓縮空氣排入大氣，目的是減輕空氣壓縮機(jī)的負(fù)荷(通電卸荷)。⑥卷揚(yáng)上升電磁閥(8DT)：正常情況下，電磁閥都通電，主鉤可以上升，如果吊鉤上升時碰到了吊鉤高度限位開關(guān)，則限位開關(guān)4S動作，接通接地回路，J3吸合(J3-1接點(diǎn)斷開)電磁閥斷電，吊鉤不能上升。如果當(dāng)時工況不允許吊鉤上升(由BML系統(tǒng)判斷)，則BML系統(tǒng)限動時，斷開控制繼電器J5接點(diǎn)，電磁閥失電，吊鉤上升動作被鎖定或準(zhǔn)備動作開關(guān)未打開，吊鉤上升動作同樣被鎖定。在特殊情況下按下面板上的S4按鈕，可做短暫的解除。⑦起重臂伸出電磁閥(9DT)：正常情況下，電磁閥通電起重臂可以伸出。如果因某種原因引起B(yǎng)ML系統(tǒng)發(fā)出限動信號，J5的釋放(J5-1接點(diǎn)斷開)電磁閥斷電，起重臂將被禁止伸出，直至BML系統(tǒng)恢復(fù)正常。⑧變幅降電磁閥(10DT)：正常情況下，電磁閥通電，起重臂可以下降。如果當(dāng)時工況不允許臂桿下降(由BML系統(tǒng)判斷)，則BML系統(tǒng)限動時，斷開控制繼電器J5接點(diǎn)，電磁閥斷電，落臂動作被鎖定。⑨左回轉(zhuǎn)電磁閥(11DT)、右回轉(zhuǎn)電磁閥(12DT)：正常情況下，兩個電磁閥都通電，上轉(zhuǎn)臺可以回轉(zhuǎn)。如果當(dāng)時工況不允許回轉(zhuǎn)(由BML系統(tǒng)判斷)，則BML系統(tǒng)限動時，斷開控制繼電器J5接點(diǎn)，兩個電磁閥都斷電，上轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)動作被鎖定。上述(除15DT外)電磁閥內(nèi)阻大約為24Ω左右。上述液壓系統(tǒng)電磁閥上均有發(fā)光二極管做通斷指示。（2）風(fēng)冷繼電器共有10個繼電器。（3）風(fēng)冷機(jī)行程開關(guān)風(fēng)冷機(jī)共設(shè)有7個行程開關(guān)，分別對起重機(jī)的吊鉤高度、起重臂伸縮、回轉(zhuǎn)區(qū)配重狀態(tài)進(jìn)行控制。（4）起重臂伸縮控制電路當(dāng)起重臂是三節(jié)臂時，電液控制電路按照順序伸縮的程序，先伸出二節(jié)臂到全伸位置，再伸三節(jié)臂；縮回時先縮回三節(jié)臂到零位，再縮二節(jié)臂。當(dāng)二節(jié)臂伸到位時，二節(jié)臂到位檢測開關(guān)動作，“1S”閉合，接通J1，J1-1接點(diǎn)接通5DT(三節(jié)臂伸出電磁閥)，三節(jié)臂開始伸出，當(dāng)三節(jié)臂離開三節(jié)臂零位后，三節(jié)臂零位檢測開關(guān)“2S”閉合，接通J2，J2-1接點(diǎn)接通6DT(禁止二節(jié)臂回縮電磁閥)，此時禁止二節(jié)臂回縮。起重臂回縮時，三節(jié)臂縮到位后，三節(jié)臂零位檢測開關(guān)“2S"斷開.斷開J2，J2-1接點(diǎn)斷開6DT，二節(jié)臂回縮，二節(jié)臂到位檢測開關(guān)動作“1S"斷開，斷開J1，J1-1接點(diǎn)斷開5DT，禁止三節(jié)臂伸出。當(dāng)“1S”開關(guān)出現(xiàn)故障，二節(jié)臂伸到位后三節(jié)臂不能正常伸出時，此時可使用“SA8”(三節(jié)臂伸縮開關(guān))接通J4，J4-1接點(diǎn)接通5DT，三節(jié)臂伸出，J4-2接點(diǎn)接通6DT，禁止二節(jié)臂回縮。（5）水冷機(jī)電磁閥水冷機(jī)共設(shè)有13個電磁閥，其中動力裝置3個、壓縮空氣裝置1個、液壓系統(tǒng)9個，分別對起重機(jī)動力裝置、壓縮空氣、起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、工作狀態(tài)進(jìn)行控制。水冷機(jī)控制方式與風(fēng)冷機(jī)同。對不同受控方式電磁閥的作用及受控方式進(jìn)行如下說明。①卷揚(yáng)升、變幅降電磁閥(7DT)：正常情況下，電磁閥都通電，主鉤可以上升，臂桿可以下降。如果吊鉤上升時碰到了吊鉤高度限位開關(guān)，則限位開關(guān)4S動作，接通接地回路，J3吸合(J3-1接點(diǎn)斷開)，電磁閥斷電，吊鉤不能上升。如果當(dāng)時工況不允許吊鉤上升或不允許臂桿下降(由起重機(jī)中央監(jiān)控系統(tǒng)判斷)，則起重機(jī)中央監(jiān)控系統(tǒng)限動時斷開控制繼電器J5接點(diǎn)，電磁閥斷電，吊鉤上升動作被鎖定或準(zhǔn)備動作開關(guān)未打開，同樣吊鉤上升動作被鎖定，落臂動作也被鎖定，特殊情況下按下面板上的S4按鈕，可做短暫的解除。②臂桿伸、左右回轉(zhuǎn)電磁閥(8DT)：正常情況下，電磁閥通臂桿可以伸出，上車體可以回轉(zhuǎn)，如果因某種原因引起起重機(jī)中央監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出限動信號，工況不允許回轉(zhuǎn)，J6的釋放(J6-1接點(diǎn)斷開)，電磁閥斷電，臂桿將被禁止伸出，且上車體回轉(zhuǎn)動作被鎖定，直至起重機(jī)中央監(jiān)控系統(tǒng)恢復(fù)正常。③變幅升電磁閥(9DT)：正常情況下，電磁閥都通電，臂桿可以上升，如果當(dāng)時工況不允許臂桿下降(由起重機(jī)中央監(jiān)控系統(tǒng)判斷)，則限動時，斷開控制繼電器J7接點(diǎn)，電磁閥斷電，升臂動作被鎖定。（6）水冷機(jī)繼電器水冷機(jī)共設(shè)有12個繼電器。水冷機(jī)的行程開關(guān)及起重臂伸縮控制與風(fēng)冷機(jī)相同。2.2.3中央監(jiān)控與信號顯示中央監(jiān)控電氣部分由起重機(jī)各部件、工作機(jī)構(gòu)安全控制信號、狀態(tài)顯示信號所組成。信號來源于起重機(jī)的動力裝置、液壓系統(tǒng)工作機(jī)構(gòu)等部件。一部分信號輸入到BML系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行處理，對起重機(jī)安全作業(yè)的各種工況進(jìn)行控制，對各種裝置狀態(tài)進(jìn)行顯示；一部分信號輸入到司機(jī)室前方的操作面板，對其狀態(tài)進(jìn)行顯示。2.2.4照明及輔助電氣NS1602型鐵路起重機(jī)照明燈不做介紹。輔助電氣通常指車用電扇、雨刷等。注意：當(dāng)備用機(jī)工作時，應(yīng)盡量采用輔助外接照明設(shè)備。2.2.5電氣系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)注意事項(xiàng)NS1602型鐵路起重機(jī)在用戶早期使用過程中，電氣故障占起重機(jī)總故障率的比重較大，且因回送過程的振動、松脫現(xiàn)象也比較常見。在排除故障前，應(yīng)首先以看為主，以測為輔，整車電氣控制系統(tǒng)中存有大量的電子器件，檢修過程中必須注意以下幾點(diǎn)：（1）嚴(yán)禁使用兆歐表檢查故障。（2）禁止用搭火法檢查是否有電。（3）拆檢任何電器請注意極性，嚴(yán)禁以盲試法試驗(yàn)極性不詳?shù)碾姎饩€路。第3章救援軌道起重機(jī)電氣系統(tǒng)控制3.1主電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的主電路在線圈上電后，經(jīng)過斷路器QF1、QF2和QF3，再通過變頻器，大車變頻器正旋轉(zhuǎn)向前KA1線圈得電的時候，大車變頻器正反轉(zhuǎn)向前KA1經(jīng)常開閉，大車變頻器倒退時KA2線圈得電，大車變頻器倒退KA2經(jīng)常開閉。小車變頻器向左移動KA3線圈得電的時候，小車變頻器向左移動KA3經(jīng)常打開和關(guān)閉，小車變頻器向右移動KA4線圈得電的時候，小車變頻器向右運(yùn)行KA4經(jīng)常開閉。吊鉤變頻器上行KA5線圈得電的情況下，吊鉤變頻器上的KA5經(jīng)常開閉，吊鉤變頻器下行KA6線圈得電的情況下，吊鉤變頻器下行KA6經(jīng)常開閉。主電路詳見圖3.1。圖3.1主電路圖3.2控制電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)控制電路以熔斷器FU1、FU2和開關(guān)電源V1為主，噪聲濾波器LB和FU1用于開關(guān)電源輸入過流保護(hù)，F(xiàn)U2用于開關(guān)電源輸出過流保護(hù)，開關(guān)電源V1將AC220V的交流電壓變換為DC24V的直流電壓。具體控制電路的接線圖見圖3.2。圖3.2控制電路圖3.3PLC接線設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)除了要考慮成本因素和控制功能同時也需要考慮到I/O點(diǎn)數(shù)量，不僅要滿足設(shè)計(jì)需求，還需要準(zhǔn)備一定數(shù)量的備用點(diǎn)數(shù)。因此，該系統(tǒng)選擇的西門子PLC具體型號為CPU226CN。CPU226類型的輸入點(diǎn)為24個，本設(shè)計(jì)在輸入端，主要含有自動選擇按鈕、操作保持按鈕和各種傳感器的信號。本設(shè)計(jì)共有九個輸出點(diǎn)，主要含有大車變頻器的正反轉(zhuǎn)、小車變頻器為正反轉(zhuǎn)，吊鉤變頻器的正反轉(zhuǎn)、自動選指示燈、操作維持指示燈，等等。輸入輸出接線圖見圖3.3。圖3.3PLC輸入輸出接線圖3.4數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊接線設(shè)計(jì)在EM221中，數(shù)字量展開模塊的輸入點(diǎn)共有六個，本設(shè)計(jì)在輸入端主要含有手動大車前進(jìn)按鈕，手動大車的向后走鍵，手動小車向左移動按鈕，手動小車向右移動按鈕，手動吊鉤朝上按鈕，手動吊鉤朝下按鈕。特定數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊的接線圖如圖3.4。圖3.4數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊接線圖3.5模擬量輸出模塊接線設(shè)計(jì)EM232仿真量展開模塊的輸出具有兩個通道，本設(shè)計(jì)具有大車變頻器的模擬量給定功能、小車變頻器的模擬量是給定的、給定吊鉤變頻器的頻率，總共要有三個模擬量輸出通道，因此，就是要有兩個EM232模擬量擴(kuò)展模塊。模擬量輸出模塊的接線圖見圖3.5。圖3.5模擬量輸出擴(kuò)展模塊接線圖第4章結(jié)論綜合上述兩類軌道起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)，各有優(yōu)劣，在某些特定場合甚至不可或缺。NS1251型軌道起重機(jī)額定起重量較小，電氣控制系統(tǒng)較為落后，隨著我國鐵路機(jī)車、車輛日新月異的發(fā)展，必將面對逐步淘汰的局面。而NS1602型救援起重機(jī)在未來很長一段時間將擔(dān)任鐵路救援的主力，額定起重量足以應(yīng)對各種救援任務(wù)，電氣控制系統(tǒng)較為便捷，國產(chǎn)化技術(shù)已經(jīng)非常成熟，其BML系統(tǒng)在今后起重機(jī)升級換代中也有重要的指導(dǎo)作用。通過對以上鐵路救援起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)