安全制動器在冶金鑄造起重機中的應用分析

申志浩

摘 要 鑄造起重機是煉鋼行業起重和運輸中必不可少的設備，其中安全制動器只能被動地靠人為操作，當出現吊鉤超卷等異常情況時，將會存在很大的安全隱患。本文對安全制動器在冶金制造起重機中的應用進行了分析，保證了起重機的安全運行，對同行業的安全制動器設計具有一定的借鑒意義。

關鍵詞 鑄造起重機;安全制動器;安全運行

鑄造起重機是一種具有特殊起重設備的橋式起重機，主要用于冶金行業，鑄造起重機應用于轉爐或電爐的生產技術，其作用是提升鐵水（鋼），它是冶金工業中重要的現代化處理設備。鑄造起重機是事故高危害的專用設備，其中吊鉤超卷是典型的高危事故，其事故常發生在冶金工業過程中。

1事故影響因素

吊鉤超卷是吊鉤運動超過起重機構中的起升極限的事故，鑄造起重機正在吊起熔融金屬，它的超級繞卷事故非常危險。事故可能會破壞金屬結構和機器零件，例如，冠塊或塊組件損壞，電動機燒毀，動力傳動系統損壞，大梁結構損壞等，這是輕度事故損失。有時它可能會折斷鋼絲繩，因為它的對象很危險，會在起重機的工作區域內造成人員傷亡和地面環境破壞，這是很高而嚴重的事故損失。彎鉤超卷事故可能是由多種原因引起的，通常，造成事故的因素有[1]：

安全制動器的設計：鑄造起重機具有很多特點，例如，頻繁工作，高速滿載率，提升機工作分類高;此外，設計師具有不同的技術概念和對該標準的理解，所有這些因素導致對舉升高度限制器的設置不同。從而，通過定量分析的方法，設計人員可以解決如何設置的問題。

生產：目前，舉升高度限制器有重量限制器和螺絲限制器，重量限制器是用來設置提升高度限制的頂部;螺絲限制器應設置在提升卷盤中。它的原理是螺絲和螺母機制（螺母的行程）。它們的工作原理不同，但是他們可以在理論上實現極限功能。重量限制器有多個故障因素，例如接觸器粘連、鉤子松動和傾斜等;螺絲限制器有多個故障因素，例如接觸器粘連和機械磨損等。除了提高產品質量外，還解決了限制器的可靠性問題，在制造和安裝方面，冗余設計也是一種有效的方法。

2安全制動器的設計與應用

類似于經典的葫蘆結構，行車制動器位于快速運行的電機軸的軸線上，由于當今的電子制動系統中的這種制動器幾乎不用作制動制動器，因此該制動器也可以稱為保持制動器。在面向安全的應用中，如果傳動系統破裂，也必須懸掛負載。因此，安全制動器位于繩索鼓的板盤上，該板盤在傳動系統的旋轉部分的負載導向端[2]。

對于服務情況，要實現更強的制動效果或分開的制動效果，可以在快速運行的電動機軸的軸線上安裝一個附加的制動器。對于一般制動或通常用于保持負載，此附加制動不是必需的。切換后，在一定的死區時間后，所有制動器都將起作用，制動轉矩根據指數函數增加，最終制動扭矩取決于制動器內的摩擦條件。

3制動過程

如果需要，在提升機中進行制動器的任務是在一定時間內停止提升機，或者在不超過一定的進一步提升距離或降低距離的情況下停止提升機。隨后，首先將提升機保持在到達位置。在減速期間，必須通過一個或多個制動器傳遞制動扭矩，通常包括三個部分[3]：

包括負載懸架裝置和負載連接裝置在內的懸架負載的靜負載轉矩中的制動轉矩分數。

為了使旋轉質量減速，制動力矩中要減去制動力矩。

為了平移質量的減速，制動轉矩中要減去制動轉矩。

這三個部分的作用量和作用方向符合所考慮的載荷工況，這可以理解為兩種工況之間的過渡，使用狀態和它們之間的過渡可以在四象限圖中顯示。

4吊裝時剎車

檢驗表明，緊急情況發生與提升最大負載無關，通過觀察得到，葫蘆的減速迅速發生。這主要是由于高負載制動所致。因此，減速過程的完成速度如此之快，以至于通常不再具有或不再具有較長死區時間的行車制動器（保持制動器）不再起作用。首先，由負載和安全制動器提供用于制動電動機質量的扭矩，并通過傳動系將其傳遞給電動機質量。

假定：①安全制動器動作和電機同時關閉;②制動轉矩根據跳躍功能的特性而建立;③與安全制動器相比，起重機制動器（保持制動器）的延遲動作;④無損傳動系統。

齒輪負荷：通過設計，可以得出最大的內部齒輪轉矩要比靜態方法或剛性方法高得多。特別是在齒輪傳動中，類似赫茲接觸（齒，滾子軸承）經過間隙后，會出現類似沖擊的內部載荷，為了確保安全，必須靜態覆蓋此類最大內部負載。為了確保耐用性，此類最大內部負載不應導致預損壞，否則會在進一步的服務負載下導致疲勞。

5“智能”安全制動

在最大程度利用強度的區域中，必須防止材料的預損壞。齒輪的尺寸不要太大，以限制出現的內力，對于給定的升降機結構，需要減小內力的最大值和幅度的方法。在安全制動過程中，傳動系統內力較高的主要原因如下。要減少的動能最大值集中在快速運行的電動機軸的軸線上的質量：電動機、聯軸器和制動的質量鼓/制動盤。首先要在繩索鼓的板盤上并通過負載進行制動，因此在需求的位置不會產生制動轉矩。制動轉矩的很大一部分必須從感應位置引向快速旋轉的質量，為了防止扭矩通過傳動裝置傳遞，必須使行車制動器與安全制動器同步動作。

6結束語

安全制動器在冶金鑄造起重機中發揮著非常重要的作用，在任何條件下安全制動器都能做出合理的動作，保證了施工的正常運行。

參考文獻

[1] 趙偉，權建紅.在YQD200t鑄造起重機主起升機構安裝安全制動器的案例[J]. 中國化工貿易，2018，10（9）：165-166.

[2] 武曉鳴.無線遙控在冶金鑄造起重機上的應用[J]. 安徽冶金科技職業學院學報，2017，27（1）：40-42.

[3] 薛志鋼，蘇文勝，孫小偉.風載荷作用下起重機制動的動力學分析[J].起重運輸機械，2017，514（12）：102-105.