汽機(jī)房起重機(jī)新型防墜落保護(hù)裝置

姬宏贇

（河南省礦山起重機(jī)有限公司，河南 長(zhǎng)垣 453400）

汽機(jī)房起重機(jī)，在電廠中主要用于發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子的安裝維修。起升機(jī)構(gòu)的電機(jī)、高速側(cè)運(yùn)行制動(dòng)器安裝在高速軸上，卷筒、低速側(cè)安全制動(dòng)器安裝在低速軸上，高速軸和低速軸通過(guò)減速器連接在一起。

正常運(yùn)行時(shí)，由高速側(cè)運(yùn)行制動(dòng)器動(dòng)作來(lái)控制起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)，只有在起升機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障（在起重機(jī)卷筒發(fā)生超速運(yùn)行，重物下墜，發(fā)生溜鉤現(xiàn)象)時(shí)，低速側(cè)安全制動(dòng)器才動(dòng)作，確保發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子在起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時(shí)可靠制動(dòng)，保證其不會(huì)出現(xiàn)重大損失。

低速側(cè)安全制動(dòng)器動(dòng)作傳統(tǒng)上是靠安裝在卷筒上的限速開(kāi)關(guān)來(lái)控制，同時(shí)司機(jī)室有一個(gè)緊急停止按鈕開(kāi)關(guān)，當(dāng)卷筒超速時(shí)，機(jī)械結(jié)構(gòu)的限速開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)，低速側(cè)安全制動(dòng)器動(dòng)作，也可以由司機(jī)按下緊急停止按鈕主動(dòng)控制。

該控制方式的優(yōu)點(diǎn)是控制原理簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是速度控制準(zhǔn)確性差；運(yùn)行中限速器速度判別的誤差較大 （實(shí)際使用中經(jīng)常發(fā)生誤動(dòng)作，影響使用）；由于它只有在卷筒超速且形成一定的溜鉤速度后才動(dòng)作，低速側(cè)安全制動(dòng)器制動(dòng)，制動(dòng)時(shí)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的破壞較大，對(duì)起重機(jī)的安全性影響較大。更為嚴(yán)重的是，此類(lèi)產(chǎn)品在實(shí)際工作中，由于老化、疲勞、觸點(diǎn)銹蝕，又不能檢查運(yùn)行中是否失效、工作是否可靠，如果在關(guān)鍵時(shí)刻失效，還是會(huì)釀成重大事故。

針對(duì)上述情況，現(xiàn)設(shè)計(jì)出一套新型保護(hù)裝置對(duì)汽機(jī)房起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)行監(jiān)測(cè)和控制。該保護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)是速度控制準(zhǔn)確性高；運(yùn)行中速度判別快，由于它只有在卷筒超速初期就立即識(shí)別，不讓卷筒形成一定的溜鉤速度就使運(yùn)行制動(dòng)器立即動(dòng)作，同時(shí)通過(guò)電制動(dòng)控制裝置，使電機(jī)產(chǎn)生電制動(dòng)力矩，使重物立即停止下溜。不使低速側(cè)安全制動(dòng)器制動(dòng)，制動(dòng)時(shí)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的沒(méi)有破壞，對(duì)起重機(jī)的安全性具有保護(hù)作用。

只有在電機(jī)停止動(dòng)作，而卷筒仍然動(dòng)作時(shí)，立即使安全制動(dòng)器動(dòng)作。也就是說(shuō)，只有傳動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，安全制動(dòng)器才動(dòng)作。這樣的工作方式減少了安全制動(dòng)器的工作次數(shù)，保護(hù)了起重機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，提高了安全使用性能。

該裝置在實(shí)際應(yīng)用中具有保護(hù)準(zhǔn)確、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。具有自檢功能，在司機(jī)室有一個(gè)顯示該裝置是否正常工作的指示燈，確保在保護(hù)時(shí)有效工作。

汽機(jī)房起重機(jī)新型防墜落保護(hù)裝置組成及控制方法。

1）設(shè)計(jì)思想

該裝置的設(shè)計(jì)思想是無(wú)論控制電器故障、運(yùn)行制動(dòng)器故障，在故障發(fā)生的初期就能檢測(cè)和判斷，同時(shí)提供保護(hù)。只有在傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，安全制動(dòng)器才動(dòng)作。

正常運(yùn)行狀態(tài)，在上升的過(guò)程中出現(xiàn)下降動(dòng)作，說(shuō)明起重機(jī)的起升力矩不足，在下降的過(guò)程中出現(xiàn)下降超速，表明電氣系統(tǒng)故障。防溜鉤保護(hù)裝置立即先使運(yùn)行制動(dòng)器動(dòng)作，同時(shí)提供電制動(dòng)力矩，同時(shí)判別卷筒是否同時(shí)停止動(dòng)作，如卷筒同時(shí)停止動(dòng)作，說(shuō)明傳動(dòng)機(jī)構(gòu)完好，則安全制動(dòng)器不動(dòng)作。

正常狀態(tài)下，起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的主令控制器回零位時(shí)，如果在運(yùn)行制動(dòng)器動(dòng)作后卷筒仍然動(dòng)作，可以判別傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、減速機(jī)構(gòu)的機(jī)械系統(tǒng)故障，立即使安全制動(dòng)器動(dòng)作。這樣安全制動(dòng)器動(dòng)作對(duì)起重機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的不會(huì)形成破壞。

這樣的控制模式既保護(hù)了起吊定轉(zhuǎn)子的安全，同時(shí)保護(hù)了起重機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的安全。

2）測(cè)速裝置：

兩套測(cè)速裝置的其中一個(gè)安裝在電機(jī)側(cè)的高速軸上，另一個(gè)安裝在卷筒側(cè)的低速軸上，分別檢測(cè)高速側(cè)和低速側(cè)的運(yùn)行。應(yīng)用高分辨率的旋轉(zhuǎn)編碼器作為測(cè)速核心，同時(shí)檢測(cè)高速側(cè)電機(jī)軸的速度、方向和低速側(cè)卷筒的速度、方向。

由于高低速的傳動(dòng)速比是常數(shù)，控制裝置不間斷的檢測(cè)該常數(shù)。當(dāng)這個(gè)常數(shù)發(fā)生變化且超過(guò)一定值時(shí)，就意味著機(jī)械的傳動(dòng)環(huán)節(jié)被破壞，控制裝置使安全制動(dòng)器立即動(dòng)作。

3）保護(hù)裝置的控制方式

起重機(jī)防溜鉤保護(hù)裝置控制起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的的主接觸器，保護(hù)時(shí)斷開(kāi)主接觸器，將控制裝置的控制接觸器的常閉觸點(diǎn)串接于起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的緊急停止按鈕線(xiàn)路中，相當(dāng)于多接一個(gè)“自動(dòng)緊急停止按鈕”。

保護(hù)裝置根據(jù)測(cè)速裝置和起重機(jī)的主令狀態(tài)，對(duì)起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析。

（1）以150毫秒為檢測(cè)周期，檢測(cè)速度快，在故障發(fā)生的瞬間立即判別。

（2）起升機(jī)構(gòu)主令上升而重物反而下降時(shí),（電機(jī)的力矩不夠，在起升過(guò)程中由于電器原因：缺相、元件損壞等），立即保護(hù)。

（3）除空載和輕載下降外，其下降速度超過(guò)設(shè)定值，保護(hù)。

（4）高速側(cè)和低速側(cè)同步誤差高于設(shè)定值(說(shuō)明傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和減速機(jī)發(fā)生故障），立即保護(hù)，同時(shí)安全制動(dòng)器動(dòng)作。

（5）零位時(shí)，制動(dòng)器未斷電（說(shuō)明制動(dòng)接觸器發(fā)生故障），或制動(dòng)器制動(dòng)力矩不夠重物仍然下降，立即保護(hù)。

（6）運(yùn)行時(shí)，定子缺相（起升機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障），立即保護(hù)。

（7）為了提高起保護(hù)的準(zhǔn)確性，該保護(hù)裝置的設(shè)定值可以參考該裝置的自學(xué)習(xí)功能得到的參數(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)定，既消除誤動(dòng)作又保證可靠動(dòng)作。

（8）自動(dòng)記錄發(fā)生保護(hù)時(shí)的起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的動(dòng)作狀態(tài)參數(shù)，供維護(hù)人員維護(hù)時(shí)參考，提高檢修效率。

總結(jié)，該汽機(jī)房起重機(jī)新型防墜落保護(hù)裝置能最大限度的保護(hù)發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子，防止起吊過(guò)程中發(fā)生墜落事故。