探討輪胎吊起升機(jī)構(gòu)電氣控制故障防范措施

摘要：隨著近年來我國(guó)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各個(gè)行業(yè)均得到了絕佳的發(fā)展機(jī)遇。一些企業(yè)在日常工作都會(huì)大量地運(yùn)用到輪胎式龍門起重機(jī)，而輪胎式龍門起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電氣的正常運(yùn)轉(zhuǎn)及故障率會(huì)直接影響到貨物起吊工作的順利開展?；诖?，本文主要對(duì)輪胎式龍門起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電氣控制故障防范措施進(jìn)行了探討，希望為相關(guān)的研究人員和維護(hù)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：輪胎式龍門起重機(jī);起升機(jī)構(gòu);電氣控制;故障防范

前言

對(duì)于企業(yè)貨物起吊來說，在日常工作中所使用的輪胎式龍門起重機(jī)如果使用年限超過了十年，那么其起升機(jī)構(gòu)的電氣元件就會(huì)出現(xiàn)一定的老化，尤其是其中的小車拖令電纜，如果其出現(xiàn)絕緣破損的情況，那么極易導(dǎo)致輪胎式龍門起重機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中發(fā)生漏電問題，從而很造成設(shè)備損壞，甚至可能出現(xiàn)人員傷亡事故。因此，為了避免設(shè)備出現(xiàn)漏電的情況，維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)針對(duì)輪胎吊起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器的主回路做好相關(guān)的漏電防范措施;與此同時(shí)，必須打開驅(qū)動(dòng)器漏電檢測(cè)功能。在這個(gè)時(shí)候輪胎吊起升機(jī)構(gòu)在運(yùn)行的過程中會(huì)發(fā)生下列幾種故障，分別為：1.起升機(jī)構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)瞬間，其吊具會(huì)下滑二十厘米左右，從而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障停車;2.制動(dòng)器在釋放的瞬間出現(xiàn)抖動(dòng)情況，與此同時(shí)，驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)“F011”故障碼。

一、分析輪胎吊起升機(jī)構(gòu)電氣控制故障的原因

（一）制動(dòng)器的硬件構(gòu)成及電氣控制

輪胎吊起升機(jī)構(gòu)硬件主要包括了電力液壓塊式1號(hào)制動(dòng)器、2號(hào)制動(dòng)器、變頻電機(jī)、減速箱、驅(qū)動(dòng)器控制元件及卷筒等[1]。將電氣控制作為依據(jù)，輪胎吊起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的開啟必須具備三個(gè)前提，分別是：其一，繼電器K001，其主要的用途是檢測(cè)輪胎吊起升機(jī)構(gòu)的電氣控制回路的空氣開關(guān)及安全回路等方面的故障，假如電氣控制回路處于正常狀態(tài)下，那么制動(dòng)器開啟就具備了第一個(gè)條件。其二，繼電器K070，起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器制動(dòng)器釋放的參數(shù)早期設(shè)置為默認(rèn)狀態(tài)，控制和通電以后驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)r001分顯示011，此時(shí)驅(qū)動(dòng)器發(fā)送制動(dòng)器釋放信號(hào)。那么制動(dòng)器的釋放就具備了第二個(gè)條件，這個(gè)時(shí)候驅(qū)動(dòng)器則處在準(zhǔn)備的狀態(tài)下，沒有輸出轉(zhuǎn)矩。其三，繼電器K065及K067，這兩個(gè)繼電器主要由輪胎式龍門起重機(jī)的PLC系統(tǒng)控制。繼電器K065及K067分別控制的是電力液壓塊式1號(hào)制動(dòng)器、2號(hào)制動(dòng)器。在剎車過程中，由PLC控制系統(tǒng)發(fā)送剎車指令，控制1號(hào)制動(dòng)器、2號(hào)制動(dòng)器先后抱閘，并且剎車設(shè)置的制動(dòng)次數(shù)作為依據(jù)選擇制動(dòng)器進(jìn)行一前一后的互換，因此，必須由兩個(gè)繼電器對(duì)1號(hào)制動(dòng)器、2號(hào)制動(dòng)器進(jìn)行分別控制。

（二）導(dǎo)致故障出現(xiàn)的原因

輪胎吊起升機(jī)構(gòu)在運(yùn)行的過程中，PLC系統(tǒng)是其中主要的控制系統(tǒng)。當(dāng)PLC系統(tǒng)將運(yùn)行指令與主給定信號(hào)發(fā)送給驅(qū)動(dòng)器的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)器輸出轉(zhuǎn)矩，與此同時(shí)，起升的制動(dòng)器開啟，二者之間使用的通信協(xié)議為PROFIBUS-DP，響應(yīng)時(shí)間很短（可達(dá)到毫秒級(jí)）。如果輪胎吊起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，那么其吊具就不會(huì)發(fā)生下滑的故障。而驅(qū)動(dòng)器打開漏電檢測(cè)的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)器接收到運(yùn)轉(zhuǎn)控制指令與主給定信號(hào)，這個(gè)時(shí)候的驅(qū)動(dòng)器處在輸出回路漏電檢測(cè)的狀態(tài)，并且驅(qū)動(dòng)器沒有輸出轉(zhuǎn)矩。輸出回路的檢測(cè)正常，那么驅(qū)動(dòng)器立即輸出轉(zhuǎn)矩，起升機(jī)構(gòu)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。如果輸出回路存在輕微的漏電問題，并且其沒有達(dá)到驅(qū)動(dòng)器所設(shè)置的默認(rèn)參數(shù)值的時(shí)候，那么驅(qū)動(dòng)器依然會(huì)處在漏電檢測(cè)的狀態(tài)下。這時(shí)候，由于PLC系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)送了起升制動(dòng)器開啟的控制指令，因此，吊箱與吊具自重會(huì)致使吊具出現(xiàn)下滑的故障;而起升機(jī)構(gòu)的電機(jī)在下滑的時(shí)候會(huì)向驅(qū)動(dòng)器發(fā)送速度信號(hào)，驅(qū)動(dòng)器接收到信號(hào)和實(shí)際的輸出給定數(shù)值之間的偏差達(dá)到了設(shè)定的數(shù)值的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)器會(huì)因故障出現(xiàn)停車，起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器抱閘。

二、輪胎吊起升機(jī)構(gòu)電氣控制故障相關(guān)的防范措施

輪胎式龍門起重機(jī)制動(dòng)器安全控制，起升機(jī)構(gòu)的位勢(shì)負(fù)荷是影響起升機(jī)構(gòu)安全運(yùn)行的主要因素。起升機(jī)構(gòu)在開始運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，起升的制動(dòng)器開啟、抱閘，以及驅(qū)動(dòng)器輸出配合是極其關(guān)鍵的;所以，起升機(jī)構(gòu)的安全運(yùn)行可以將制動(dòng)器的控制方面作為切入點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。比如上面所說的：起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器開啟所要具備的第一個(gè)條件屬于硬件保護(hù)回路，這個(gè)條件為客觀條件;第二個(gè)條件與第三個(gè)條件屬于邏輯控制，從設(shè)計(jì)方面，可以增設(shè)保護(hù)功能，從而使邏輯控制得到加強(qiáng)，如此現(xiàn)實(shí)起升機(jī)構(gòu)提高運(yùn)行安全性的目的[2]。

（一）驅(qū)動(dòng)器功能的改進(jìn)與完善

起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器的制動(dòng)釋放信號(hào)原來默認(rèn)的是P601，默認(rèn)數(shù)值是B0124。這個(gè)數(shù)值是接觸的電信號(hào)，而處于待機(jī)狀態(tài)下的驅(qū)動(dòng)器才會(huì)輸出這一信號(hào)，這時(shí)候驅(qū)動(dòng)器沒有輸出轉(zhuǎn)矩。由此，可以將驅(qū)動(dòng)輸出轉(zhuǎn)矩的比值達(dá)到設(shè)置數(shù)值的時(shí)候?qū)⑵浜虰0124進(jìn)行相與，驅(qū)動(dòng)器發(fā)送制動(dòng)釋放信號(hào)。（此時(shí)滿足控制起升制動(dòng)器的第二個(gè)條件）

（二）完善PLC控制系統(tǒng)的邏輯控制程序

PLC控制系統(tǒng)的邏輯控制程序的完善前，如果起升機(jī)構(gòu)連鎖條件處于正常狀態(tài)的時(shí)候，那么接收到起升手柄的信號(hào)，邏輯程序信號(hào)M22.3是1的時(shí)候，制動(dòng)器開啟。PLC控制系統(tǒng)邏輯控制程序以后，邏輯程序的信號(hào)M22.3處于FC123功能的第六段中和驅(qū)動(dòng)器的輸出轉(zhuǎn)矩信號(hào)按照所設(shè)定的比值信號(hào)相與，如果驅(qū)動(dòng)器的輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)到所設(shè)定的數(shù)值1時(shí)，并且M22.3是1的時(shí)候，輪胎吊起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器開啟。

（三）電氣控制故障防范措施的應(yīng)用效果

對(duì)于起升機(jī)構(gòu)中所使用的驅(qū)動(dòng)器，比如西門子6SE70系列的均具備強(qiáng)大的功能。針對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)在不同的環(huán)境中使用，同時(shí)可以用于控制多種用途的設(shè)備，以此達(dá)到工況及作業(yè)的要求[3]。輪胎吊起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)以后，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器輸出轉(zhuǎn)矩建立的時(shí)候，起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器才會(huì)開啟，如此能夠有效規(guī)避起升機(jī)構(gòu)在運(yùn)行的過程發(fā)生吊具下滑等各種故障，從而使起升機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)安全性明顯提高。

結(jié)論

總而言之，輪胎吊起升機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)行，離不開具備強(qiáng)大功能的驅(qū)動(dòng)器作為支撐，同時(shí)制動(dòng)器的電氣控制元件的性能也是其中需要加以重視的一個(gè)因素。加強(qiáng)輪胎式龍門起重機(jī)的日常管理與維護(hù)，通過對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行不斷的改進(jìn)與完善，能夠有效的防止起升機(jī)構(gòu)在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)吊具下滑等各種故障，從而有利于提高輪胎式吊起升機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)安全性，進(jìn)而為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]樓桂龍，王寧杰.自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制輪胎式集裝箱龍門起重機(jī)大車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].集裝箱化，2020，31（07）：22-25.

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作者簡(jiǎn)介

朱昊（1988.07---），男，漢族，安徽合肥人，本科，工程師，主要研究方向：電氣控制與PLC在輪胎行業(yè)的應(yīng)用。