淺談對(duì)環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆進(jìn)行同步控制的改造方法
淺談對(duì)環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆進(jìn)行同步控制的改造方法
編輯:北京凌鷹起重 瀏覽:1333 時(shí)間:2025-05-13
電動(dòng)葫蘆具有結(jié)構(gòu)輕巧緊湊、操作維修簡(jiǎn)易方便等特點(diǎn)，常常作為各類起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)使用，是建筑、公路、冶金和礦山等基礎(chǔ)建設(shè)工程不可缺少的一種機(jī)械設(shè)備。 常規(guī)電動(dòng)葫蘆多為單吊鉤起吊重物，但隨著發(fā)展需求在某些特定的工作場(chǎng)合需要雙吊鉤吊物，并要求吊鉤同步起升、下降，特別是隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)如汽車生產(chǎn)線的發(fā)展，其所需的專用設(shè)備雙鉤同步電動(dòng)葫蘆也產(chǎn)生了很多方案和品種。
電動(dòng)葫蘆具有結(jié)構(gòu)輕巧緊湊、操作維修簡(jiǎn)易方便等特點(diǎn)，常常作為各類起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)使用，是建筑、公路、冶金和礦山等基礎(chǔ)建設(shè)工程不可缺少的一種機(jī)械設(shè)備。 常規(guī)電動(dòng)葫蘆多為單吊鉤起吊重物，但隨著發(fā)展需求在某些特定的工作場(chǎng)合需要雙吊鉤吊物，并要求吊鉤同步起升、下降，特別是隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)如汽車生產(chǎn)線的發(fā)展，其所需的專用設(shè)備雙鉤同步電動(dòng)葫蘆也產(chǎn)生了很多方案和品種。
目前常用的雙吊鉤電動(dòng)葫蘆有三類：一是采用一個(gè)主機(jī)在輸出軸上安裝兩套纏繞裝置實(shí)現(xiàn)；二是采用兩臺(tái)葫蘆，將兩臺(tái)電動(dòng)葫蘆減速器端相對(duì)安裝，減速器上加裝一套傳動(dòng)齒輪及輸出軸，用聯(lián)軸器和中間軸將兩臺(tái)葫蘆主軸傳動(dòng)連在一起；三是采用一根鋼絲繩變固定繩方式為平衡滑輪結(jié)構(gòu)，用撐桿把兩臺(tái)電動(dòng)葫蘆進(jìn)行剛性鉸接。 這種通過改變機(jī)械結(jié)構(gòu)或者鋼絲繩纏繞方式的雙鉤葫蘆會(huì)造成葫蘆電機(jī)功率不足和減速器負(fù)載增加，降低葫蘆使用壽命。
與鋼絲繩電動(dòng)葫蘆相比，環(huán)鏈葫蘆在起升高度、運(yùn)行距離、定位等方面均有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)易于改裝、使用壽命長(zhǎng)、潛在風(fēng)險(xiǎn)小。 實(shí)際使用中艦船艙室內(nèi)空間狹小，艙室高度較低，被起吊物的尺寸有時(shí)較長(zhǎng)，形狀以及重心也不規(guī)則，以往的電動(dòng)葫蘆起吊方式無(wú)法滿足使用需求，急需一種成本低、易實(shí)現(xiàn)的起吊方式。 本文將電動(dòng)葫蘆的手電門改造為手操盒，通過手操盒上的按鈕和旋鈕控制控制箱內(nèi)的繼電器和接觸器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩臺(tái)環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆的同步起吊控制，完成了對(duì)艙室內(nèi)物體的起吊，并可對(duì)其中任意一臺(tái)電動(dòng)葫蘆進(jìn)行單獨(dú)控制以進(jìn)行多次起吊后產(chǎn)生同步誤差的調(diào)平。
１ 電動(dòng)葫蘆的手電門控制：
環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆由錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈輪和電氣控制系統(tǒng)組成，其中電氣控制系統(tǒng)由手電門和電動(dòng)葫蘆上控制箱內(nèi)的繼電器、交流接觸器等組成。
電動(dòng)葫蘆的錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)通常為雙速雙繞組的鼠籠型電動(dòng)機(jī)，電機(jī)高速用于起吊運(yùn)行，低速用于起吊時(shí)的定位、對(duì)鉤等。 手電門上裝有一個(gè)緊急停止按鈕和兩個(gè)雙擋操作按鈕，雙擋操作按鈕可以同時(shí)控制電機(jī)的兩個(gè)不同轉(zhuǎn)速。
手電門控制電動(dòng)葫蘆的控制器線路圖如圖１所示，急停開關(guān) ＳＢ１ 拔起后接觸器 ＫＭ１ 得電，電動(dòng)葫蘆動(dòng)力電上電，ＳＢ２ 和 ＳＢ３ 為雙擋按鈕，通過操作按鈕控制電動(dòng)葫蘆以低速或高速進(jìn)行上升或者下降運(yùn)行，手電門通過移動(dòng)電纜和牽引繩懸掛在葫蘆下方隨葫蘆水平方向一起運(yùn)行。
手電門適用于固定式和手動(dòng)運(yùn)行式葫蘆的控制，其特點(diǎn)是小巧、美觀、操作方便。 但手電門只能控制單臺(tái)電動(dòng)葫蘆的運(yùn)行，對(duì)于尺寸較長(zhǎng)和重心不規(guī)則的起吊物依靠單臺(tái)電動(dòng)葫蘆的單點(diǎn)起吊方式則不能很好地完成起吊任務(wù)。
２ 電動(dòng)葫蘆的變頻器控制：
變頻調(diào)速技術(shù)具有節(jié)能、調(diào)速范圍寬、調(diào)速精度高、智能化程度高、便于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制等諸多優(yōu)點(diǎn)。 該技術(shù)在各種調(diào)速場(chǎng)合都得到廣泛應(yīng)用，特別是在起重及提升行業(yè)上應(yīng)用越來越廣泛。 隨著變頻技術(shù)的成熟及相關(guān)控制技術(shù)的發(fā)展，將變頻控制技術(shù)用于電動(dòng)葫蘆在國(guó)外已相當(dāng)普遍。一臺(tái)變頻器可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)并聯(lián)的電機(jī)同時(shí)工作，起重變頻的控制方式通常有 ４ 種：Ｕ／ ｆ 閉環(huán)控制、Ｕ／ ｆ 開環(huán)控制、閉環(huán)矢量控制和開環(huán)矢量控制，安裝方式有 ２ 種，即端梁安裝方式和隨車安裝方式，采用變頻器可以同時(shí)控制多臺(tái)電動(dòng)葫蘆的運(yùn)行，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)兩臺(tái)電動(dòng)葫蘆同步控制的目的，同時(shí)采用變頻器控制能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，可根據(jù)實(shí)際使用需求設(shè)定工作速度，電機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)平緩，減小了對(duì)起重機(jī)械系統(tǒng)的沖擊，啟動(dòng)電流小、節(jié)能，缺點(diǎn)就是電動(dòng)葫蘆可供安裝變頻器的空間較小，需要額外采用電氣控制箱柜，還需解決變頻器及制動(dòng)電阻的安裝和散熱問題、安全防護(hù)問題，另外電動(dòng)葫蘆使用的電機(jī)絕大部分為錐形轉(zhuǎn)子電機(jī)，不是變頻電機(jī)，這類電機(jī)適合于連續(xù)的正弦波電源電壓，而變頻器輸出電壓為斷續(xù)的非正弦波形的脈沖電壓，高次諧波損耗大，效率低，因此需要采用專用的變頻器。 采用變頻器的控制方式雖然能夠滿足使用需求，但會(huì)帶來安裝空間的問題和采購(gòu)成本的增加。
３ 電動(dòng)葫蘆的改造手操盒同步控制
針對(duì)環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆的手電門控制和變頻器控制的缺點(diǎn)，在不改變兩臺(tái)獨(dú)立電動(dòng)葫蘆機(jī)械結(jié)構(gòu)的情況下可利用改造手電門電路的方式控制兩臺(tái)環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆，用以實(shí)現(xiàn)雙吊點(diǎn)同步起吊工作，即用一個(gè)手操盒控制兩臺(tái)葫蘆同步完成上升或下降動(dòng)作。 對(duì)兩臺(tái)電動(dòng)葫蘆的控制進(jìn)行改造，手操盒以及部分電路圖見圖 ２—圖 ４。
手操盒上設(shè)置有急停按鈕、速度選擇按鈕、同步上升、同步下降按鈕、１ 號(hào)葫蘆上升、１號(hào)葫蘆下降按鈕、２ 號(hào)葫蘆上升、２ 號(hào)葫蘆下降按鈕。 （１）急停功能：急停按鈕拔起后繼電器 Ｋ１ 和 Ｋ２ 得電，繼電器常開觸點(diǎn)閉合觸發(fā)控制電路中接觸器 ＫＭ１ 和 ＫＭ２ 線圈得電，此時(shí)電動(dòng)葫蘆 １ 和電動(dòng)葫蘆 ２ 動(dòng)力電上電；（２）速度選擇功能：操作高低速選擇開關(guān) ＳＡ 進(jìn)行速度選擇，默認(rèn)狀態(tài)下為低速，選擇高速擋時(shí)繼電器 Ｋ３ 得電，繼電器常開觸點(diǎn)閉合觸發(fā)接觸器 ＫＭ７ 和ＫＭ８ 線圈得電，此時(shí)切換到電動(dòng)葫蘆速擋；（３） 同步上升功能：當(dāng)按下同步上升按鈕時(shí)繼電器 Ｋ４ 得電，繼電器常開觸點(diǎn)合觸發(fā)接觸器 ＫＭ３ 和 ＫＭ４ 線圈得電，此時(shí)電動(dòng)葫蘆 １ 和電動(dòng)葫蘆 ２ 同時(shí)上升運(yùn)行；（４）同步下降功能：當(dāng)按下同步下降按鈕時(shí)繼電器Ｋ５ 得電，繼電器常開觸點(diǎn)閉合觸發(fā)接觸器 ＫＭ５ 和 ＫＭ６ 線圈得電，此時(shí)電動(dòng)葫蘆 １ 和電動(dòng)葫蘆 ２ 同時(shí)下降運(yùn)行；（５）獨(dú)立控制功能：手操盒可對(duì)每一臺(tái)電動(dòng)葫蘆進(jìn)行單獨(dú)控制，按下 １ 號(hào)葫蘆上升繼電器 Ｋ６ 得電，繼電器常開觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開，此時(shí)只有接觸器 ＫＭ３ 線圈得電，電動(dòng)葫蘆 １ 上升運(yùn)行，按下 １ 號(hào)葫蘆下降時(shí)繼電器 Ｋ７ 得電，繼電器常開觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開，此時(shí)只有接觸器 ＫＭ５ 線圈得電，電動(dòng)葫蘆 １ 下降運(yùn)行。 同樣可控制２ 號(hào)電動(dòng)葫蘆單獨(dú)上升或下降。
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