汽機房起重機新型防墜落保護裝置

姬宏贇

（河南省礦山起重機有限公司，河南 長垣 453400）

汽機房起重機，在電廠中主要用于發電機定子、轉子的安裝維修。起升機構的電機、高速側運行制動器安裝在高速軸上，卷筒、低速側安全制動器安裝在低速軸上，高速軸和低速軸通過減速器連接在一起。

正常運行時，由高速側運行制動器動作來控制起升機構的制動，只有在起升機構出現故障（在起重機卷筒發生超速運行，重物下墜，發生溜鉤現象)時，低速側安全制動器才動作，確保發電機定轉子在起重機起升機構出現故障時可靠制動，保證其不會出現重大損失。

低速側安全制動器動作傳統上是靠安裝在卷筒上的限速開關來控制，同時司機室有一個緊急停止按鈕開關，當卷筒超速時，機械結構的限速開關觸點斷開，低速側安全制動器動作，也可以由司機按下緊急停止按鈕主動控制。

該控制方式的優點是控制原理簡單，缺點是速度控制準確性差；運行中限速器速度判別的誤差較大 （實際使用中經常發生誤動作，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作，低速側安全制動器制動，制動時對機械結構、傳動結構的破壞較大，對起重機的安全性影響較大。更為嚴重的是，此類產品在實際工作中，由于老化、疲勞、觸點銹蝕，又不能檢查運行中是否失效、工作是否可靠，如果在關鍵時刻失效，還是會釀成重大事故。

針對上述情況，現設計出一套新型保護裝置對汽機房起重機的起升機構運行狀態實行監測和控制。該保護裝置的優點是速度控制準確性高；運行中速度判別快，由于它只有在卷筒超速初期就立即識別，不讓卷筒形成一定的溜鉤速度就使運行制動器立即動作，同時通過電制動控制裝置，使電機產生電制動力矩，使重物立即停止下溜。不使低速側安全制動器制動，制動時對機械結構、傳動結構的沒有破壞，對起重機的安全性具有保護作用。

只有在電機停止動作，而卷筒仍然動作時，立即使安全制動器動作。也就是說，只有傳動機械系統出現故障時，安全制動器才動作。這樣的工作方式減少了安全制動器的工作次數，保護了起重機的機械結構和傳動機構，提高了安全使用性能。

該裝置在實際應用中具有保護準確、運行可靠、維護方便的優點。具有自檢功能，在司機室有一個顯示該裝置是否正常工作的指示燈，確保在保護時有效工作。

汽機房起重機新型防墜落保護裝置組成及控制方法。

1）設計思想

該裝置的設計思想是無論控制電器故障、運行制動器故障，在故障發生的初期就能檢測和判斷，同時提供保護。只有在傳動系統發生故障時，安全制動器才動作。

正常運行狀態，在上升的過程中出現下降動作，說明起重機的起升力矩不足，在下降的過程中出現下降超速，表明電氣系統故障。防溜鉤保護裝置立即先使運行制動器動作，同時提供電制動力矩，同時判別卷筒是否同時停止動作，如卷筒同時停止動作，說明傳動機構完好，則安全制動器不動作。

正常狀態下，起重機起升機構的主令控制器回零位時，如果在運行制動器動作后卷筒仍然動作，可以判別傳動機構、減速機構的機械系統故障，立即使安全制動器動作。這樣安全制動器動作對起重機的機械結構的不會形成破壞。

這樣的控制模式既保護了起吊定轉子的安全，同時保護了起重機機械結構和傳動機構的安全。

2）測速裝置：

兩套測速裝置的其中一個安裝在電機側的高速軸上，另一個安裝在卷筒側的低速軸上，分別檢測高速側和低速側的運行。應用高分辨率的旋轉編碼器作為測速核心，同時檢測高速側電機軸的速度、方向和低速側卷筒的速度、方向。

由于高低速的傳動速比是常數，控制裝置不間斷的檢測該常數。當這個常數發生變化且超過一定值時，就意味著機械的傳動環節被破壞，控制裝置使安全制動器立即動作。

3）保護裝置的控制方式

起重機防溜鉤保護裝置控制起重機起升機構的的主接觸器，保護時斷開主接觸器，將控制裝置的控制接觸器的常閉觸點串接于起重機起升機構的緊急停止按鈕線路中，相當于多接一個“自動緊急停止按鈕”。

保護裝置根據測速裝置和起重機的主令狀態，對起升機構運行狀態進行分析。

（1）以150毫秒為檢測周期，檢測速度快，在故障發生的瞬間立即判別。

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

（3）除空載和輕載下降外，其下降速度超過設定值，保護。

（4）高速側和低速側同步誤差高于設定值(說明傳動機構和減速機發生故障），立即保護，同時安全制動器動作。

（5）零位時，制動器未斷電（說明制動接觸器發生故障），或制動器制動力矩不夠重物仍然下降，立即保護。

（6）運行時，定子缺相（起升機構控制系統出現故障），立即保護。

（7）為了提高起保護的準確性，該保護裝置的設定值可以參考該裝置的自學習功能得到的參數來進行設定，既消除誤動作又保證可靠動作。

（8）自動記錄發生保護時的起重機起升機構的動作狀態參數，供維護人員維護時參考，提高檢修效率。

總結，該汽機房起重機新型防墜落保護裝置能最大限度的保護發電機定轉子，防止起吊過程中發生墜落事故。