轮轨式培训教材.docx
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轮轨式培训教材
ME450+450型门式提梁机培训
概述
ME450+450型门式提梁机共有3个机构:
起升机构、大车运行机构、大车转向/支撑机构。
起升机构、大车运行机构采用交流变频电动机驱动,变频调速装置为日本安川CIMR-G7B系列产品。
起升机构与大车运行机构共用六台45KW变频器,通过接触器实现起升机构与大车运行机构的切换;起升机构主要由四台卷扬机组成,分别由四套45KW变频器拖动,可实现卷扬机的单台单动、两台联动和四台联动功能。
警告
控制系统不允许两个以上机构同时工作,只允许单机构运行!
提梁机配套的电气控制系统的主要低压元器件均选用长城公司的产品。
ME450+450型门式提梁机所有机构都在司机室内的联动操作台上操作。
用PLC作为电气系统的控制核心,根据实际使用要求,ME450+450门式提梁机有3种使用工况,通过转换开关选择机构,然后在所选机构下再选择相应功能,从而可实现机构的互锁,避免误操作带来的隐患。
电气系统参数
序号
名称
电动机
数量
驱动装置型号
数量
1
起升机构
YZP225M-637kW
4
FR-A-740-45K-CH
4
2
大车运行机构
YEZ112L-45.5kW
16
FR-A-740-45K-CH
2
装机总功率约286Kw。
控制面板联动台
2.7控制台面板布置图
操作台下部四个转换开关可分别选择运行机构和功能,选择功能后通过操作主令开关实现动作。
供电系统
动力系统采用瑞典沃尔沃(VOLVO)TAD1232GE型300kW发电机组,安装于支腿横梁上。
供电电源为三相五线380VAC,电源经发电机送到电控柜。
电源系统分成三个部分:
动力电源、控制电源和照明电源。
控制电源用变压器B1。
照明电源用变压器B2,为主梁内维修提供照明。
PLC供电电源由一台380/220VAC变压器B0提供,以防错相损坏PLC。
警告
系统使用多等级电源,请勿错接,否则将损坏设备!
动力电源的通断受主电源接触器KM0控制。
照明电源受接触器5KM1-5KM2控制,作为夜间工作照明灯具、空调及司机室内部等用电设备的电源,独立于动力电源,确保提梁机动力部分检修时,照明正常。
本门式提梁机可在右联动台上用急停按钮切断各机构的动力电源,实现整机紧急停车:
注意
紧急开关JTK供司机在紧急情况下切断总电源!
联动操作台上分别安装了三相电源指示信号灯,用于监控动力电源是否缺相。
另外,整机设有相序保护器,以防相序的变化造成误动作。
电源上电顺序:
操作设备前,操作人员应检查设备上是否有人,设备周围是否存在影响运行的障碍,确定安全后,方可运行设备。
首先闭合所有空气开关并将所有控制手柄置于零位,关闭司机室门限位和天窗限位,然后启动电源。
钥匙开关YSK置于允许位置→合上控制电源启动按钮9SB→电源指示灯HL1、HL2HL3点亮→KM0吸合各运行机构主回路得电。
断电顺序与此相反。
PLC控制系统
PLC作为门式提梁机电气控制系统核心,实现全部逻辑关系和联锁功能,其输入用于检测各机构状态和外部保护信号,起升、大车操作手柄的档位信号是对应于调速装置的速度给定信号,输出是根据输入信号按照一定逻辑关系给出的,用于控制各机构的运行。
PLC检测一些重要环节的执行元件如主电源、起升制动器、大车运行等接触器状态,反馈这些触点用于检查对应系统和机构是否正常运行。
PLC的输入、输出功能及其对应关系详见PLC原理图。
输入到PLC主要外部保护信号如下:
✧载荷限制器
✧驱动装置
✧风速仪
✧限位开关
✧超速开关
可编程控制器PLC采用先进的日本三菱FX1N系列,程序处理速度快,功能强,可控范围广,控制精度高,体积小,重量轻,为整个系统的可靠性提供了坚实的基础。
在操作各机构前,先选择使用系统:
●起升系统:
I.四台卷扬机单动;II.两台卷扬机联动;III.四台卷扬机联动;
●走行系统:
I.大车正反移动
●大车转向支撑系统
警告
禁止在门机支撑油缸或转向油缸运行时,运行大车!
注意
大车横移时仍使用主令开关操作!
PLC控制系统主起升机构
主起升机构采用四台45kW变频器分别驱动四台卷扬机的变频电机,各台卷扬机的变频电机上采用带编码器反馈的闭环控制,以提高电机速度和转矩的控制精度、响应速度。
本机构由右联动台上主令控制器(上升、下降各4档)配合选择开关实施控制,操作方向与机构运动趋势一致,主令控制器具有零位保护。
操作控制器手柄时应逐档地、有间隔地均匀操作,禁止一个方向的动作尚未结束时立即反向操作,这样可避免切换和加速过程过快给机构带来的机械冲击。
通过联动台上的选择开关可实现四台卷扬机的单动调平;二台卷扬机的吊钩调整;四台卷扬机联动。
警告
务必正确选择转换开关位置!
操作手柄设置三档速度:
一速(0.25m/min)、二速(0.5m/min)、三速(0.75m/min)、四速(1.0m/min),通过手柄操作,可采用低速档进行准确对位。
重载时,只能投入前面二档速度;空载时,可以投入到三、四速档。
注意
机构运行前先确认运行工况。
起升机构装置投入过程如下:
首先,本系统所有的电源全部投入,变频器自检,正常情况下,因起升变频器采用的是带PG卡的矢量控制,可以在零速时产生150%的转矩,可有效防止溜钩;而当装置接收到停止指令时,待电动机转速下降到设定速度时,再将制动器抱闸,延迟0.2秒后嵌盘制动器再闭合,可使制动平稳减少冲击。
如果装置发生故障或需紧急停车等特殊情况,制动器将快速抱闸,失效保护盘式制动器也立即失电抱闸,此时所有的动力电源都断开,主接触器KM0也断开。
由于有了手柄零位保护回路,如果运行中途出现故障而停机,手柄必须先回零位才能重新启动运行,可有效防止故障复位后自启动。
当变频器出现故障时正常处理程序如下:
须先查明故障原因和消除故障,再按下复位按钮(复位按钮1SB-4SB)。
解除装置故障报警,方能启动装置和运行本机构。
重量传感器参与吊钩上升控制,其超载信号的输出可防止起升机构超载起吊,这时机构可以做下降运行。
本机构还有其它保护措施,主要保护如下:
缺相、欠压、短路、超速、过载、限位等。
PLC控制系统大车运行机构
本机构由16台交流电动机对称驱动的,由2台变频器控制16台交流电机。
大车减速、制动时,变频器将惯性能量通过制动单元和电阻吸收掉,以达到平稳减速和制动。
大车运行机构控制系统由联动台上3-0-3(正向、反向各3档)主令控制器实施控制。
操作手柄具有零位保护,有三档速度切换,低速(2.5m/min)、中速(5.0m/min)、高速(10m/min)。
重载时,只能投入前面二档速度;空载时,可以投入到高速速档。
大车1和大车2作为大车两侧走行有累计误差时进行调整用。
注意
机构运行前先确认运行工况,此工况决定大车行走速度!
大车行走前,司机必须先选择大车转换开关,才可实施大车行走机构的操作。
大车行走时,大车走行下横梁四个角处的声光报警灯工作。
警告
在变频器运行时,禁止改变各转换开关的选择位置!
!
!
控制系统中具有过流、过载、缺相、欠压和短路等保护功能。
由于有了零位保护回路,如果运行中由于故障停机,手柄必须先回零才能重新启动运行,可有效防止故障复位后自启动。
在大车走行下横梁的四个角处设大车走行急停按钮4个,便于地面工作人员在大车机构运行时有意外情况发生时作紧急停车用。
大车运行机构还有夹轨器限位开关,当夹轨器没有松开时,大车不能起动。
大车运行机构的极限限位开关用于保护大车运行位置,当运行中碰到极限限位时,大车立即停止,但可以往相反的方向运行。
天车运行机构
天车运行机构作为落梁时调整和变跨时使用,具有以下功能:
⑴I.天车一油缸一点动伸出/缩回;
II.天车一油缸二点动伸出/缩回;
III.天车一两油缸联动伸出/缩回
2I.天车二油缸一点动伸出/缩回;
II.天车二油缸二点动伸出/缩回;
III.天车二两油缸联动伸出/缩回
IV.两天车四两油缸联动伸出/缩回
⑶I.大车左侧支撑油缸伸出/缩回;
II.大车右侧支撑油缸伸出/缩回;
⑷I.大车左侧走行一转向油缸伸出/缩回;
II.大车左侧走行二转向油缸伸出/缩回;
5I.大车右侧走行一转向油缸伸出/缩回;
II.大车右侧走行二转向油缸伸出/缩回;
注意
天车运行机构工作时,禁止其他机构同时工作!
大车支撑/转向机构液压电气控制系统
在每个支腿立柱上和两天车上各设液压电气控制系统一套,该系统独立于ME450+450型门式提梁机主电控系统,各部分单独配置控制电箱及就地操作盒。
天车油缸微调/联动系统可在司机室集中操作;转向机构工作时先启动油泵电机,当油压稳定后通过就地操作盒点动支撑油缸电磁阀及转向油缸电磁阀,在空载时能够将大车走行机构转向90度,从而实现在纵横向轨道之间进行行走模式转换。
满足预制场不同跨内箱梁的起吊、转移以及为运梁车装梁等工作。
注意
大车支撑/转向机构工作时,禁止其他机构同时工作!
检测控制仪表
风速仪用于输出大风预警报和超风速报警,超风速时输出控制联动操作台上的蜂鸣器鸣响,提醒司机采取相应的措施。
照明
在两主梁上设四处金属卤化物光源,供夜间作业照明使用。
单台光源功率为400W/220V。
在扶梯上设两个60W/220V防水防尘灯,供夜间扶梯照明。
(1)供电系统:
缺相、欠压、短路
(2)起升机构
✧装置失效和故障,如相序、缺相、欠压、过流、等
✧超载、超速
✧过载和短路
✧制动器抱死
✧零位自锁
✧上、下限位
(3)大车运行机构
✧装置失效和故障,如缺相、欠压、过流、过热等
✧过载和短路
✧零位自锁
✧夹轨器限位
左、右终端限位
2.5.7司机室
司机室视野开阔,安装在支腿立柱内侧、吊挂在支腿横梁上,视野高出大车走行轨面7米。
司机室有以下装置或系统:
各种操作手柄及控制按钮
载荷限制器显示仪表、风速风向仪等显示器
故障报警系统
冷暖空调
视频监视及语音系统
低压断路器QF3为工业摄像机监视系统和语音系统提供电源。
工业摄像机监视系统可实现四路卷扬机工作监视点和一路整机姿态监视点,能提供四画面分割并可将任意画面切换为主画面。
语音系统为本系统提供全局广播形式的指挥系统,指挥员的命令使得所有在场工作人员都可以明白命令的意图,从而,充分的做好思想和工作准备。
2.5.8安全装置
电气安全装置
总电源空气开关装有漏电保护模块;
大车走行急停按钮5个,位于司机室和大车走行下横梁的四个角处;
大车走行下横梁的四个角处设4个警示灯;
起升行程限位(最高)、大车走行纵/横限位;
起升载荷限制器;
卷扬机设置液压推杆制动器和钳盘式制动器;
防超速装置;
防撞装置;
风速风向仪;
大车停车夹轨装置。
电气系统保护装置
过载、过流、短路保护、监测指示灯和互锁装置;
过电压、欠电压保护;
机械、电气互锁机构(防止误操作)。
其它安全装置
提梁机设置爬梯、栏杆、走台等各种安全辅助设施,方便施工及检修人员上下并确保安全。
2.5.9动力系统
动力系统采用瑞典沃尔沃(VOLVO)TAD1232GE型300kW发电机组,安装于支腿横梁上。
额定功率:
300kW
柴油机型号:
TAD1232GE
柴油机产地:
瑞典沃尔沃(VOLVO)
柴油机转速:
1500rpm
柴油机形式:
水冷,四冲程,直列六缸,燃油直接泵喷射及配合发动机一体的电子调速系统,后级冷却式。
调速系统:
美国GAC电子调速系统,速度调整率小于3%。
燃料消耗率:
217g/kWh
起动蓄电池电压:
24V
安全保护系统:
低油压,高水温,超速及超次数启动等自动熄火装置
噪音:
<97dB(A)
发电机型号:
HCI444F1
品牌:
斯坦福
生产商:
新时代(NEWAGE)交流发电机公司
发电机结构:
无刷单轴承,剩磁建压自动励磁交流发电机
接线方式:
三相四线,Y形连接
频率:
50Hz
电压:
220V/380V
功率因数:
0.8滞后
绝缘等级:
H级
控制电源电压:
24V直流电源
发电机组外形尺寸:
3050×1090×1980mm
质量(不含油箱):
2445kg
发电机组出厂时随机有柴油发动机、发电机使用说明书,对操作、日常维修及安全常识作了详细叙述,操作手在使用前,为了人身安全及机械安全,请仔细阅读,严格遵守操作规程,坚持进行日常例检和定期检查,作好调整和维护保养。
注意
柴油发动机、发电机使用说明书是本说明书的有效构成部分,请遵照相应说明书对设备进行使用、维护和保管。
注意
柴油发动机工作时将会产生噪音,在发动机周围工作人员宜配备耳塞,以减少噪音影响。
警告
柴油发动机工作状态将会产生震动,应关注发电机组地角螺栓和动力平台地角螺栓并应及时紧固,否则有出现人身伤害和设备损坏的可能。
3.电气系统安全操作规程及注意事项
●当设备在运行过程中出现异常现象时,必须立即停车,查找原因,排除故障,严禁设备带病运行;
●电气系统出现故障需进行检修时,必须切断电源,严禁带电作业;
●电气系统的各种故障必须由专业电工或专职维修人员检修处理,严禁其它人员擅自进行检修和改动;
●操作人员应严格按照操作规程进行各项操作,严禁擅自违反、省略、更改操作程序,以确保设备正常运行及现场人员的安全;
●操作人员必须听从现场施工指挥人员的统一指挥进行相应的操作,严禁凭个人想象或主观臆断盲目操作;
●非操作人员严禁擅自进入操作室随意启动或操作各种控制按钮;
●各项动作运行开始前,操作人员必须首先鸣响电铃,以示现场人员各就各位,准备进入工作状态;
●起升机构一旦出现溜钩,一定要查清原因,处理后方可使用,以免发生溜钩失控事故;
●避免在雷雨天气使用设备,遇到雷雨天气时,首先停掉设备总电源,并应将设备停放到设有接地线的地方,同时工作人员不要逗留在设备上。
●设备启动前,应注意检查所有电气设备是否安全,各急停按钮是否回到工作位置,各个操作开关是否在零位。
●不到万不得已,应尽量避免使用急停按钮。
●不得在超出允许风速恶劣天气下操作设备。
●操作室设置有门限开关,操作人员进入操作室后必须关闭操作室房门;在设备操作动作进行过程中,开启操作室房门会造成设备操作的突然中断,引起不可预料的后果,这是非常的危险和严厉禁止的。
4.电气设备安装
在机械构件的组装完成后,开始连接电路板和电气设备。
在所有的电气设备安装和连接完成后,用电压表检查电路供给电压。
在安装完成后,所有的安全装置都要单独检查并适当设置,特别是:
载荷限制器;
起升限制开关;
制动系统;
急停按钮;
超速开关;
防撞击系统。
5.启动
5.1概要
在设备启动之前,为了避免故障和意外事故在起动时发生,实行若干的检查和测试是非常必要的。
所有的检查都必需由经过培训的专业人员在没有负载的情况下来完成,他们必需阅读过并且完全懂得本说明书。
5.1.1目测检查
●提梁机主梁、支腿是否安装正确,节点板、螺栓及销轴连接是否牢固可靠。
●起重小车的吊具、钢丝绳、滑车组等是否安装正确、连接牢固可靠。
●栏杆、梯子等安全设施是否安装正确,连接牢固可靠。
●电气设备及相关安全装置、制动器、控制器、照明、信号、显示等系统是否安装正确、稳定有效。
●液压系统的油缸、管路、阀组是否安装正确,连接牢固可靠。
●液压系统的油缸、管路、阀组等部位是否存在渗、漏油现象。
●减速箱、轴、套等处所需要的润滑油是否品种加注正确,油面到位。
●目测检查时不必打开任何部件,但应打开在正常维护和检查时应打开的盖子或检查口。
5.1.2一般性检查
●检查在主梁顶面的起吊天车的正确位置。
●检查所有的螺栓和螺母,尤其是在那些振动件上的是否拧紧。
●确保钢丝绳没有脱槽,吊具没有出现倾斜等危险情况。
●确保每个需要的电子元件都有电力供应。
●确保所有的安全保护装置(声音报警器,闪光灯,限制开关,急停止按钮等)都已经安装并且工作状态正常。
●只有在所有的检查都通过后,才能按照下一章的有关电气方面的程序接通电源。
5.2柴油机(发电机)启动
请参看设备的使用部分的说明。
●发现启动机因继电器触点粘连而不能脱开时,应迅速按下电源急停按钮,以保护起动机。
●观察发电机充电情况,此时充电指示灯应不发光,电压表应显示28V,同时,机油压力应为0.2Mpa以上,各温度指示应在绿色区域内。
●本车带有空气滤清器报警灯,当空气滤清器堵塞时报警灯发光,此时应清理或更换空气滤清器。
●本车带有液压油滤清器报警灯,当液压油滤清器堵塞时报警灯发光,此时应清理或更换液压油滤清器。
5.2.3启动柴油机后检查
●柴油机转速。
●润滑油油压。
●润滑油油温。
●冷却液温度。
●发电机电压、电流。
5.3柴油机停车
请参看设备的使用部分的说明。
5.4.2接电前检查
●检查液压及空气管路各接头情况,特别要检查各连接软管,如有磨损、刮伤、凸肚等现象时必须拆换,以防漏油、漏气。
●所有外露的的连接件和紧固件,如螺栓、螺母必需拧紧。
●柴油机皮带松紧程度。
●确保动力系统的完好状态。
●所有的接插件是否正确插入。
●打开并检查油箱吸、回油路上的截止阀。
●观察蓄电池电压表。
●观察柴油机、发电机润滑油油位。
●观察液压油油位。
●速度控制手柄位置是否在中间零位。
●各电气接头是否正确连接。
5.4.3接通电源后检查
●柴油机机油压力表。
●柴油机转速。
●发电机电压、电流。
●各控制器无故障显示。
●液压油过滤无堵塞(红灯熄灭),否则应予更换。
5.5负荷检查
目测检查完毕并确认正确无误后,即可进行试运行,有关顺序步骤如下:
●检查操作室、电控柜、各配电盒的各种操作按钮、操作柄、保险装置是否可靠、有效。
●检查起重天车各项动作包括起落、横移是否满足提梁机的设计功能要求。
启动时按先点动后连续的原则,先看电机或卷扬机的转动方向是否正确,刹车及限位器是否有效。
●启动整机纵移走行机构,检验整机运行是否平稳,速度、噪音等是否正常。
启动时按先点动后连续的原则,先观察每台电机的转动方向是否正确,刹车及限位器是否有效。
5.5.1检查提升装置
●在选择提升模式时,用适当的方法检查紧急停止
●检查沿任何路径的提升动作
●用适当的方式检查在卷扬机上的升降限位开关
●提升限位开关的设置是为了防止到了最大位置时吊钩撞到结构部分
●低限位开关是为了防止在吊钩到达最下位置时,卷筒上的钢丝绳不小于3圈
●检查设计速度能够达到任何工作模式
●当控制块在中间位置时,检查运行中停止按钮的敏捷性
5.5.2检查大车行走装置
●检查在所有路线上的运行
●检查尾部的限位开关
●检查设计速度能够达到任何工作模式
●当控制块在中间位置时,检查运行中停止按钮的敏捷性
6.2整机走行操作
●提梁机走行前首先检查夹轨器是否已解除,走行轨道上无障碍物。
走行时先点动确认无异常后再连续前移。
●提梁机起步和停车时,均采用变频技术,严禁高速启步和高速急停。
●整机走行时禁止吊钩的升降和起吊天车纵移动作。
●大车行走箱一端装有夹轨器,它是一种安全防护设施,工作前必须松开夹轨器至最大开口状态才能开机运行,工作结束后应及时将夹轨器处于夹紧状态,以确保整机安全。
●大车行走箱的外侧装有缓冲器,应在工作轨道末端设置碰块,以实现缓冲器作用;在距缓冲器碰块3米位置前设有断电保护措施。
●提梁机吊装粱体重载运行时,要求左右侧大车走行机构动作一致、协调,起制动时要求采用变频装置,避免梁体产生剧烈晃动,运行过程中操作司机应高度注意力集中,时刻观察梁体的状态,如果出现梁体倾斜以及钢丝绳不垂直情况,立刻停车检查并注意纠偏。
●提梁机在接近预定停车位置时,提前由高速挡位换到低速挡位减速,并缓慢停车。
在进行梁体精确对位时,提梁机进行低速点动操作,避免梁体和吊具大幅度晃动。
●提梁机在行走时开启警示灯,启动时按下警笛提醒现场人员注意。
6.3起升操作
●梁体从制、存梁台座上提起后,先低位运行试刹车,确认完好后才允许大幅度起升。
●梁体向运梁车或存梁台座落放,在接近预定位置0.5米时各向动作要换为低速档位,精确对位时采用低速点动方式,避免梁体与运梁车或存梁台座发生剧烈碰撞。
●提梁机的四台卷扬机通过编码器确保其同步提升,起吊前应使提梁机的四个吊钩初始位置尽量趋于一致,起吊后使梁片处于同一水平面上。
对由于电机性能的差异、轨道阻力的不均匀或突变等因素引起的不同步现象,需要及时调整和纠正。
运行过程中,一旦发现梁体在运行方向突然抖动,且这种抖动频繁发生时,则应检查并调整电控系统的同步控制部分的功能。
●根据升降和调整需要可选择单吊点独立操作或一端2吊点同时操作,也可以4吊点联合操作。
图6.1吊钩升降选择开关示意图
●当转换开关选定了单点吊勾,如1#吊钩,先将行走方向选择开关置于“0”位,然后向前推速度手柄,1#吊点徐徐上升,向后拉速度手柄,则1#吊点徐徐下将,直到高度满意为止。
图6.2升降速度手柄示意图
●一端双吊点联动:
如果需要将预制梁的一头单独升降进行高度调整,如1、2#吊钩或3、4#吊钩联动,将转换开关选择到其中对应的位置,再将行走方向选择开关置于“0”位,然后向前推速度手柄,1、2#吊钩经编码器检测后,2个吊钩同步徐徐上升,向后拉速度手柄,则2个吊点徐徐下将,直到高度满意为止。
●四吊钩联动:
吊装预制梁时,我们希望整个预制梁能够平稳的升降,这时,将转换开关选择在四吊钩联动位置,再将行走方向选择开关置于“0”位,然后向前推速度手柄,四个吊钩的高度经编码器检测后,4个吊钩同步徐徐上升,向后拉速度手柄,则4个吊钩徐徐下将,直到高度满意为止。
●高度限制器:
提梁机的四台卷扬机通过编码器随时测量滚筒缠绕圈数,既可以保证吊钩的同步性,又可以检测吊钩高度,当吊钩高度超限时,控制系统使吊钩上升停止,只能下落,同时发出报警声。
●载荷限制器:
提梁机一根钢丝绳的固定端安装载荷限制器传感器,时刻测量载荷大小,当载荷等于额定载荷时,载荷限制器报警器会在驾驶室发出报警声,载荷超出额定载荷3%时,控制系统将禁止各种功能操作,只允许将载荷放下。
●升降速度的自动转换:
空钩时升降速度为0~1.0米/秒,重载时升降速度为0~0.5米/秒,速度的切换由控制系统根据载荷判断后自动切换。
6.4提梁机转向操作
●提梁机在空载时进行纵、横移行走模式转换,转换工作在特定位置(纵横移轨道交叉处)进行。
●提梁机到达预定位置后,顶升支撑油缸使走行轮组从轨道上脱空一定距离,将交叉轨由横移转换成纵移模式,启动转向油缸将走行轮组转换成纵移模式,收空支撑油缸使走行轮组落放在纵移轨道上。
●提梁机在完成横移到纵移转换后,空载纵移走行到准备转向工作的交叉轨道处,采用同样顶升转向的方法完成纵移到横移方式的转换。
●提梁机在进行纵横移行走模式转换前,一定要仔细检查大车走行轮组是否对中,确保转向后轮组能够方便落放在轨道上。
首次转向完成时通过观察合适位置在轨道上做以标记,方便下次对位并提高转向施工