林用起重機(jī)電氣設(shè)計及安全防護(hù)技術(shù)研究

摘 要：起重機(jī)作為林用工作中的主要機(jī)械，是搬運(yùn)物料的重要大型工具設(shè)備。特別是隨著林木產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，起重機(jī)械得到了更為廣泛地推廣和應(yīng)用。該文從林用起重機(jī)電氣設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)入手，探討了一些科學(xué)、合理的安全防護(hù)技術(shù)，以期為新時期林用起重機(jī)應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：林用起重機(jī) 電氣設(shè)計 安全防護(hù)

中圖分類號：TH213.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）04（c）-0022-02

近些年，隨著起重機(jī)技術(shù)的研究和發(fā)展，其在我國眾多領(lǐng)域中均得到了廣泛推廣和應(yīng)用，林木業(yè)也不例外。然而，林用起重機(jī)械本身是一類大型機(jī)械設(shè)備，在使用的過程中可能存在這樣或者那樣的安全問題，所以如何才能有效地防范其使用過程中的安全風(fēng)險是當(dāng)前值得深入思考的關(guān)鍵問題。

1 林用起重機(jī)電氣設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)

1.1 相序鑒別法

目前，林用龍門起重機(jī)主要采用兩套提升驅(qū)動裝置，并且為單自走小車，但是該種類型起重機(jī)實(shí)際工作效率比較低，對實(shí)際調(diào)速的要求不高，所以可以采用比較簡單的拖動方案來進(jìn)行使用。小車電機(jī)的功率為7.5 kW，采用平滑的啟動方式來驅(qū)動電動機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)（繞線式）工作；提升電機(jī)的功率為22 kW，為鼠籠式起重機(jī)，采用正、反向啟動方式，并且相應(yīng)的單獨(dú)和聯(lián)動操作均需要借助提升主令控制器來進(jìn)行控制，從而可以確保兩個吊鉤同時進(jìn)行工作，以更好地滿足林業(yè)部門的使用需求。為了可以簡化固定操作室的操作行為，用最少的操作來控制電機(jī)提升操作和小車運(yùn)行操作，具體可以采用相序鑒別法來對線路進(jìn)行合理控制。在該種線路控制之下，可以借助一根導(dǎo)線來控制電動機(jī)的四種不同工作狀態(tài)，具體為：控制電動機(jī)停車操作、快速制動停車以及正反啟動。此時就可以借助3根電動機(jī)控制線和3根動力電源線來對有關(guān)的工作進(jìn)行全面控制。

此外，相應(yīng)的電氣設(shè)備安裝方式主要為：主令控制器、電源開關(guān)以及零位保護(hù)器等所有電器操作均在相應(yīng)的操作室中進(jìn)行；在小車之上裝有限位開關(guān)、交流接觸器和提升電機(jī)，此時再借助一根滑線對電機(jī)的停車和正反轉(zhuǎn)操作進(jìn)行簡單控制。而就具體的小車電機(jī)在運(yùn)行中的工作原理而言，主要為：當(dāng)主令控制器Kx手柄置于零位的時候，相應(yīng)的Jx線圈會相應(yīng)的處于電源的A相位置，此時處于不吸合狀態(tài)，以至于相應(yīng)的常開觸點(diǎn)使1Cx和2Cx均不會通電，此時相應(yīng)的小車處于停車狀態(tài)；而在主令控制器Kx手柄置于左“1”擋的時候，Jx和2Cx會相應(yīng)的接通380 V交流電壓，此時小車也會處于正轉(zhuǎn)工作狀態(tài)下；而在主令控制器Kx手柄置于右“1”檔的時候，Jx和1Cx會相應(yīng)的接通380 V交流電壓，此時小車會處于反轉(zhuǎn)工作狀態(tài)。Kx、1Ks和2Ks這3個主令控制器的另一組零位觸點(diǎn)均串接于Jo線圈電路，并以其作為常開觸點(diǎn)自鎖來作為相應(yīng)操作器的零位保護(hù)，從而全面防范電機(jī)自啟動問題的發(fā)生。

1.2 大車電氣同步系統(tǒng)

針對林用起重機(jī)的電氣系統(tǒng)設(shè)計，相應(yīng)的大車電氣同步系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對制動停車進(jìn)行同步控制。在啟動或者停止電軸系統(tǒng)之前需要進(jìn)行單相整步操作，以確保順利、實(shí)時。但是如果啟動整步，那么就會相應(yīng)地增加線路的繁雜性，并且由于單相整步操作下的平衡力矩比較小，所以實(shí)際的整步效果不是太盡如人意，同時也影響了電軸系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用中的效果。而針對同步制動停車的帶公共電阻的電軸系統(tǒng)而言，其在正常運(yùn)行狀態(tài)下會兼有平衡力矩和工作力矩，所以可以大大節(jié)省工作中所用的輔機(jī)，并且在實(shí)際運(yùn)行過程中也具有良好的同步性能。

為了確保該系統(tǒng)在停車狀態(tài)下不出現(xiàn)失步問題，還需要將相應(yīng)的驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)化為力矩平衡電機(jī)來負(fù)責(zé)相應(yīng)的運(yùn)行操作。如此一來，其在缺少工作力矩的狀態(tài)下，會通過比較大的平衡力矩來控制其停止操作，以便可以更好地控制其停車性能。另外，在啟動電軸系統(tǒng)的過程中，相應(yīng)的延時繼電器Jsq會自動切除啟動加速級電阻，并且停車的過程中，采用4CD來將公共電阻進(jìn)行斷開，以便可以將驅(qū)動電機(jī)作為力矩平衡電機(jī)來使用，并且需要借助5CD來斷開制動器的相關(guān)線路，完成制動操作；為了在短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)同步制動停車操作，需要借助延時繼電器Jst控制平衡機(jī)的電源，確保其在停車操作過程中保持接通狀態(tài)。

1.3 其他質(zhì)量控制法

除了上述幾個關(guān)鍵電氣設(shè)計技術(shù)之外，為了可以進(jìn)一步確保林用起重機(jī)設(shè)計的質(zhì)量，還需要切實(shí)做好以下幾個方面的工作：在選用電氣設(shè)備之前，需要對有關(guān)的設(shè)備進(jìn)行合理校正和檢查，確保各項功能均滿足有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求；各種設(shè)備都要具備自鎖功能，確保小車運(yùn)行方向和手柄操作方向的一致性；在安裝各類設(shè)備的時候，確保其穩(wěn)定性和牢固性，并要采用科學(xué)、合理的操作方法來進(jìn)行操作，并且在安裝電氣設(shè)備的時候，需要確保電線相色的正確性，避免存在漏電問題，同時需要方便維修操作；在起重機(jī)外部需要做好相應(yīng)的防雷擊和放電操作，以便可以全面確保起重機(jī)設(shè)計質(zhì)量。

2 林用起重機(jī)電氣設(shè)計中的安全防護(hù)技術(shù)

2.1 加設(shè)安全防護(hù)裝置

為了確保林用起重機(jī)的整體安全，必須要加設(shè)安全防護(hù)裝置，具體主要包括防風(fēng)、防傾倒、防腐蝕和防雷等多種類型的裝置。鑒于大型林用起重機(jī)主要在露天環(huán)境下進(jìn)行施工操作，加之起重機(jī)結(jié)構(gòu)自身的迎風(fēng)面積比較大，實(shí)際承受的風(fēng)荷載比較大，所以為了避免其被大風(fēng)吹跑，就需要合理設(shè)置防風(fēng)抗滑裝置設(shè)備。比如當(dāng)前常用的防風(fēng)抗滑裝置主要有夾軌式和自鎖式兩種類型，但是鑒于自身結(jié)構(gòu)也存在許多缺陷，具體需要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行合理選擇，否則勢必會影響實(shí)際的防風(fēng)效果；起重機(jī)結(jié)構(gòu)大都是金屬材質(zhì)，很容易出現(xiàn)腐蝕問題，雖然說不會對實(shí)際的生產(chǎn)產(chǎn)生影響，但是卻會埋下潛在的安全隱患，所以同樣需要做好起重機(jī)械設(shè)備的防腐工作，具體需要做好涂漆工作或者采用陽極保護(hù)法等來避免出現(xiàn)腐蝕問題；針對防雷裝置的設(shè)計而言，其主要包括接地裝置、引下線、接閃器等幾個主要部分，但是為了避免引發(fā)設(shè)計浪費(fèi)問題，可以充分利用金屬結(jié)構(gòu)作為引下線和接閃器結(jié)構(gòu)，從而充分節(jié)省防雷裝置的建設(shè)資金，提高設(shè)備利用率。

2.2 采用科學(xué)的檢測手段

實(shí)踐研究表明，林用起重機(jī)在帶傷工作下會降低相應(yīng)的安全性，引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，尤其是可以采用無損檢測的方法和技術(shù)來治理焊接部位存在的裂縫缺陷，確保其可靠性和安全性。而常用的無損檢測方法主要有滲透探傷、磁粉檢測等方法，必要的時候可以合理運(yùn)用超聲波探傷和射線探傷等方法來對受傷部位進(jìn)行處理。此外，為了確保起重機(jī)的整體安全，可以采用計算機(jī)技術(shù)和自動化技術(shù)來進(jìn)行安全檢測工作，以便及時發(fā)現(xiàn)起重機(jī)在使用過程中存在的各種裂紋、銹蝕或者其他物理損傷問題，從而避免引發(fā)重大的安全事故。

3 結(jié)語

總之，起重機(jī)是林業(yè)等行業(yè)生產(chǎn)過程中不可或缺的組成部分，其質(zhì)量直接關(guān)乎運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，甚至?xí)l(fā)眾多人員傷亡。因此，為了可以全面防范林用起重機(jī)的整體質(zhì)量問題，必須要在做好電氣設(shè)計工作質(zhì)量的基礎(chǔ)上，采取科學(xué)、合理的防護(hù)技術(shù)，全面推動我國林用起重機(jī)的發(fā)展。

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