针对传统起重机能源消耗量大的问题,以龙门吊轮胎式起重机为研究对象,在详细地分析各机构工作中的能量消耗和转换特性的基础上,提出了一种基于超级电容的混合动力系统方案,设计了基于PLC和DSP的联合控制系统,并制定了各个工况下柴油机、电动机、超级电容的具体控制策略,为轮胎式起重机节能提供了理论基础与技术支持。 起重能力和安全性一直是起重机最重要的性能,但是国内在起重机械设计、制造和使用中,相对来说更看重起重机的安全性能和起重能力,而忽略了环保,导致国内生产的起重机质量大,功率配置高,运行效率低,能源消耗大[1]。轮胎式起重机以柴油机作为动力源,带动发电机运转产生的电能来驱动各个机构电机,并由各电机拖动负载。能量输出端的节能方法主要是改善动力源,节能方式主要是提高柴油机的效率和“油改电”。能量利用端的节能方法主要是对势能或其产生的电能进行回收,节能方式主要是电能回馈电。 轮胎式起重机起升机构主要由电动机、制动器、减速器、卷筒和吊具等组成。电动机动力通过万向联轴器,经一对圆锥圆柱齿轮减速器带动卷筒旋转,起升机构可采用单卷筒或双卷筒,卷筒上的钢丝绳便可随之收或放,通过滑轮组、吊钩使重物升降。电动机输出轴上装有块式常闭制动器,通过制动电机来控制重物的升降。 LQD60型起升机构和变幅机构均采用同轴线布置,减速器位于卷筒内,其中,起升电机由2台电机、2个卷筒共同驱动,变幅机构由单电机驱动。 对双电机驱动的轮胎式起重机,将超级电容与其中1台电机相连,由超级电容供能,另一电机由直流母线供能。2台电机通过各自的减速器卷筒共同拖动负载,驱动和控制相互独立。因此,只需控制超级电容的放电电压,使2台起升电机的转速保持一致即可。变幅机构减幅时则只由发电机供能,当处于增幅状态时,将反馈的能量储存于超级电容。
同其它类型起重机相比,虽然葫芦式龙门吊具有结构简单、轻巧,操作方便的特点,但并不能说明葫芦式起重机不发生故障。恰恰相反,目前国内外因葫芦式起重机造成的事故并不算少,固然事故是多方面因素造成的,而葫芦式起重机设备本身的故障则是一个主要的方面。
{精}不论设计得多么可靠、制造得多么精密、安装架设得多么合理、使用维护得多么及时周到,机器设备的故障只能减少,而不会杜绝。机器设备如人一样,天长日久总会出毛病,但要找出原因,不要存有无所谓的态度。同理葫芦式起重机日久天长也会出现故障,如果不及时发现和排除故障的话,就会造成严重后果。
以下列举了{精}的常见故障、故障原因及其派出方法,以供参考。
电动机 空载时电动机不能起动 ① 电源未接通
② 按钮失灵,接触不灵
③ 电磁开关箱中的熔断器、接触器等元件失效
④ 限位器未复位
⑤ 按钮接线折断 ① 接通电源
② 整修有关的电器元件
③ 调整或重新接按钮线
{长}空载时旋转,有载时不转 ① 转子断条,转子铸铝铝条粗细不均匀
② 电动机单相运转 ① 更换电动机
② 重新接线
电动机起动吃力 ① 超载过多
② 电源电压过低
③ 制动器未完全打开
④ 电动机锥形转子窜量太大
⑤ 接线、电磁线圈等有断裂等 ① 按规定吊载
② 调整电源电压
③ 调整制动器间隙或锥形转子间隙及窜量
④ 重新接线
噪声大或有异常声响 ① 定子硅钢片未压紧
② 定转子间隙不均匀、扫堂等
③ 制动轮偏摆
④ 电动机动平衡差
⑤ 刹车尖叫,刹车面接触不良 ① 更换定子
② 调整间隙及窜量
③ 检查制动轮端跳并修复
④ 修复平衡
⑤ 修理制动环或制动轮使其二者锥角相符
烧包(定子烧组烧毁) ① 绝缘等级低
② 漆包线有外伤
③ 扎间、相间或极间未垫绝缘或绝缘性能差 ① 更换电动机
② 注意保护漆包线的磕碰
③ 加强扎间、相间或极间绝缘措施
{精}过热 ① 超载过多
② 电压波动(压降)太大
③起制动过于频繁
④制动器间隙太小 ① 按规定吊载
② 调整电源电压
③ 应适当减少起制动次数
④ 重新调整制动器间隙
2 减速机
齿轮传动噪声太大或有异常声响 ①缺油、润滑不良
②齿轮齿面有磕碰伤痕,齿轮加工精度低,装配质量差
③齿轮、轴承等磨损严重,疲劳破环程度大
④齿轮箱内清洁度差 ①加足润滑油
②修整齿面磕碰伤痕,提高齿轮加工和装配精度
③齿轮及轴承达到报废程度应及时更换
④定期清洗换油
{精}起升减速器箱体碎裂