一種堆取料機電纜卷筒連鎖保護裝置

王德霞，田振東，葉家何

（日照港股份有限公司第一港務分公司，山東日照 276800）

0 引言

在港口的大型港機中，動力電纜是非常重要的組成部分。但是動力電纜非常昂貴，進口的1000元人民幣/m，國產的也要350元人民幣/m，一條動力電纜一般600 m左右，如果更換一條進口的動力電纜大概是60萬元人民幣，國產的也要20萬元人民幣。隨著堆料機電纜安全需求的提高，現有堆取料機電纜卷筒保護措施不夠全面，存在安全隱患。由于控制電纜卷筒的電機與電纜卷筒是通過磁滯聯軸節以及減速機連接電纜卷筒，以及電纜卷筒與其卷繞行走輪有很多機械環節鏈接，所以如果中間環節出現任何故障都會導致電纜拉斷。雖然有過緊過松檢測，但是發生故障時仍然不能完全保證能夠保護電纜不被拉斷，所以提高安全系數是非常必要的。

1 主要原理

本實用新型利用檢測開關對電纜卷筒的關鍵部位進行檢測，采用了互鎖原理，有效避免了電纜卷筒與堆料機行走以及電纜卷筒與卷繞行走輪不匹配導致電纜拉斷的問題。

2 設計內容

用一個接近開關、1個對射開關以及相應的控制程序實現對電纜的保護。在電纜卷筒的A處和B處各放置一個接近開關，用來防止電纜卷筒與下面控制電纜卷繞的行走輪動作不匹配的問題，如果不匹配的情況發生，則會導致電纜向其中一側拉起，此時接近開關動作，在PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器）程序中控制電纜卷筒電機以及堆料機行走的急停繼電器就會動作，電纜卷筒以及堆料機都會停止運行，這樣就可以保護電纜不受拉損。對射開關設在C處，用來防止電纜卷筒與堆料機行走不匹配的問題。如果對射開關動作，PLC程序中控制電纜卷筒電機以及堆料機行走的急停繼電器就會動作，電纜卷筒的卷繞以及堆料機的行走會停止。

圖1 接近開關安裝部位

（1）圖1中的A和B是通過安裝在卷繞行走輪支架上的，卷繞行走輪本身有支架。圖2中的C和D安裝在大機電纜卷筒行走輪槽架下方支架上，對射開關安裝的位置是電纜過緊時必經的軌跡（圖3）。

（2）電纜過緊限位和電纜過松限位是堆料機本身自帶的檢測開關，當發生電纜過松或過緊時，檢測開關動作，并且可以實現堆料機停機，而這是唯一一層對動力電纜的保護裝置，但是日照港股份有限公司第一港務分公司曾經因為過松緊限位動作不可靠發生的電纜拉斷，損失了1條價值60萬元人民幣的動力電纜。解決這一問題的方法就是對動力電纜進行第二層保護，這樣動力電纜就有2層保護屏障了。

圖2 對射開關安裝部位示意

圖3 對射開關檢測示意

控制程序原理如圖4所示。

圖4 控制程序原理

控制程序說明：①I0.0是接近開關A，I0.1是接近開關B，I0.2是對射開關C，I0.3是對射開關D，M0.0是中間繼電器線圈，Q0.0是電纜卷筒電機線圈，Q0.1是堆料機行走電機線圈，Q0.2是堆料機行走制動器；②A、B、C、D任何一個檢測開關動作都會使M0.0線圈得電，則M0.0的常閉觸點斷開，Q0.0和Q0.1失電，電纜卷筒和堆料機行走電機失電，電纜卷筒和堆料機行走停止運轉；常開觸點閉合，Q0.2得電，堆料機行走制動器得電，堆料機處于制動狀態。

3 結語

通過電纜卷筒連鎖保護裝置，包括2個接近開關、2對對射開關以及相應的控制程序，可以有效防止電纜卷筒與控制電纜卷繞的行走輪動作不匹配、電纜卷筒與堆料機行走不匹配的問題。現在日照港股份有限公司第一港務分公司已安裝了該裝置，現場使用情況良好，適合推廣和廣泛應用。