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        起重设备的冗余设计
        发布时间:2020-12-19 17:00:02作者:admin

        起重设备的冗余设计

        近年来,许多用户在购买起重机时经常需要冗余设计。冗余设计是针对一些特殊的工况,以避免设备故障对生产造成很大影响的情况。由于起重设备是移动设备,冗余设计不仅是在线备用,设计中还应考虑现场条件和成本。

        1 机械机构冗余。

        当起重机发生故障时,一些机构仍然需要动作。如果是机械传动链故障,需要应急机制来完成。一般以下情况需要配备应急机构。

        1.1升降机构由大型减速器驱动。

        由于铸造起重机在吊运高温液态金属,当起重机的起重电机出现故障,无法继续工作时,钢包就会冻结,整个炼钢生产线就会瘫痪。大型减速器驱动的铸造起重机起升机构由两台电机驱动,每台电机的额定功率为总净功率的0.65。当一台电机出现故障时,另一台电机(过载53%)仍能驱动升降机构完成一个工作循环。紧急情况下两台电机冗余。

        1.2升降机构由行星减速器驱动。

        铸造起重机行星减速器驱动方案的起升机构由两台电机驱动,每台电机的额定功率为总净功率的0.5。当一个电机出现故障时,另一个电机仍然可以长时间驱动升降机构工作。该机构的速度是正常运行时的1/2。紧急情况下两台电机冗余。

        1.3俯仰应急机制。

        用于带活动吊臂的起重设备(岸桥集装箱起重机、卸船机、装船机、门座起重机等)。),为了避开大船等障碍物,需要抬高吊杆。如果吊臂俯仰机构的传动链出现故障,会影响船舶着舰或造成碰撞。因此,需要建立应急机构。当吊臂俯仰主机构出现故障,或者电源出现故障时,可以通过链条将应急机构连接到卷筒上,启动应急电机将吊臂提起。

        2 主电源故障时的应急电源。

        当起重机的电源出现故障时,起重机就会瘫痪。一般问题不严重,故障处理后可以给起重机加电。但是对于那些停电后需要移动到安全地方的起重机,比如电磁吸盘,需要保证停电后重物不会掉落,或者停电后寻找故障和照明,所以需要配置应急电源。对于轨道安装在车间屋顶的起重机,可以随机分配电池、柴油发电机和不间断电源等应急电源。对于轨道安装在地面上的起重机(港口机械、龙门起重机等)。),应急电源一般取自地面轨道附近的检修电源箱(属于地面设备),地面检修电源通过手摇电缆盘引至吊车。一般来说,应急电源的容量应考虑应急照明、应急机构、可编程控制器、控制电路和其他工作条件所需的设备。

        3 驱动器冗余。

        3.1变频系统整流反馈装置冗余。

        变频系统的两套整流反馈单元可以相互准备,正常运行时独立工作。当一组整流反馈单元出现故障时,首先通过更换开关切断故障单元,然后将两条DC母线连接在一起,以确保起重机能够继续运行。该设计适用于提升液态金属的铸造起重机,因为如果整流装置出现故障,整个起重机的所有机构都无法运行,如果在提升过程中出现故障,需要一定的时间来处理故障,从而出现液态金属冷却停滞,钢包损坏,导致整个炼钢生产线瘫痪。这种设计是采用变频技术的优点之一。

        3.2逆变器冗余1。

        大车和小车的行走机构由多台电机驱动时,分为两组电机,分别由两套变频器控制。当一套变频器或一套电机出现故障时,另一套变频器可以带动另一套电机工作。这种设计适用于所有多电机驱动的行走机构。如果采用其他调速方案,这种设计思路也适用。

        3.3逆变器冗余2。

        当吊臂俯仰机构的变频器出现故障时,可以通过故障操作选择将大车变频器切换到俯仰机构,驱动俯仰机构的电机工作。该设计适用于两种不同时工作且驱动功率相近的机构,它们的驱动变频器互为冗余。如果采用其他调速方案,这种设计思路也适用。

        4 制动接触器冗余。

        K71与K72、K73冗余。这种设计适用于所有起重设备的起重机构,主要是防止接触器触头卡死后接触器断路,导致抱闸失灵,导致吊钩打滑,甚至重物坠落。

        5 PLC冗余设计。

        可编程控制器是起重机电控系统中逻辑控制的核心,负责采集命令和状态信息,并向驱动器(变频器)发送动作指令。PLC的CPU一旦出现故障,整个机器就会瘫痪。采用冗余的PLC系统将解决这个问题。如果一个控制器有问题,冗余系统使用一对相同的机架来保持用户机器运行。在不允许待机,或起重机自动运行的工况下(如干熄焦提升机),PLC有冗余功能是必要的。如果考虑到成本,可以做一个硬线PLC旁路电路,保证PLC出现故障时系统不会瘫痪。

        6 结束语。

        随着科学技术的发展,起重机的设计将越来越完善,冗余设计将更全面地应用于起重设备,使起重运输机械更加安全可靠,大大提高起重设备的利用率。



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