橋式起重機防鋼絲繩跳槽保護裝置

付興

摘要：橋式起重機是安裝在橋架軌道上運行的一種裝卸機械，又稱為天車。這種起重機應用廣泛，主要包括庫房、料場、堆場等地，應用的范圍涵蓋了機械制造、生產加工、鋼鐵、碼頭運輸等多種領域。本文首先介紹了橋式起重機起升機構的工作原理，其次指出了其原有設計在防出槽保護方面的一些瑕疵，最后對改進方案進行了論述。

關鍵詞：橋式起重機;鋼絲繩;防出槽保護;起升;

引言：橋式起重機（以下簡稱天車）主要包含了三大機構：起升機構、大車行走機構、小車行走機構。其中的起升機構是裝卸作業的主要工作機構之一，其是否正常運轉決定了裝卸作業能否完成。本文在對起升機構的工況工藝分析基礎上，針對起升時鋼絲繩容易出槽，若在出槽后設備繼續運轉會對鋼絲繩、滑輪造成較大損壞的問題進行了優化改造嘗試，并取得了成功，給目前天車的局部改造提供參考。

一、天車機構簡介

我公司橋式起重機主要包括三大運動機構：起升機構負責貨物的上升下降;大車行走機構負責整個天車的橫向移動;小車行走機構負責鉤頭吊取貨物的縱向移動;三大運動機構均采用變頻調速控制，指令的采集、運算與執行采用西門子PLC控制，電源采用集電器、滑道取電結構。

起升機構由起升電機、減速箱、卷筒、制動器、鋼絲繩、滑輪、吊鉤等組成。起升電動機經減速箱，帶動纏繞鋼絲繩的卷筒轉動，鋼絲繩經動、靜滑輪與吊鉤連接。當卷筒轉動時，吊鉤就隨鋼絲繩在卷筒上的纏繞或放開而上升或下降。

天車的起升機構，大、小車機構的互相配合讓貨物獲得了上升、下降、左右、前后的運動能力，能夠把貨物送到作業范圍內的任何位置。

二、原設計存在問題

司機吊運貨物的流程是：天車移動到待吊貨物位置-勾住貨物-提升貨物-移動到位-放下貨物-抽出吊鉤。在司機進行最后一步抽鉤操作時可能發生鋼絲繩彈跳現象，以及掛鉤時的歪拉斜拽操作，都會造成鋼絲繩出槽。如果司機未注意到鋼絲繩出槽的情況而繼續工作，將會造成鋼絲繩磨損、彎折出硬彎甚至斷絲、報廢;同時滑輪軸承也會造成磨損甚至損壞;貨物也可能會發生高空墜落事故等造成嚴重后果。

三、改造所需方法

本人在對天車提升機構的控制方式和機械結構進行研究的基礎上，通過電路設計，加裝限位元件和保護回路的方法，實現了天車上滑輪鋼絲繩發生出槽故障時，主動報警、強制停機，提醒司機前去檢查上滑輪鋼絲繩。避免了鋼絲繩出槽后，司機繼續工作造成鋼絲繩磨損斷裂及滑輪軸承的損壞。同時，電源柜門上安裝有出槽故障復位按鈕，方便了維修和快速恢復作業。

改造所需材料：電纜（2×1.5控制線）10米、控制繼電器（歐姆龍MY2N-CR-J220 /240vac ）1個、復位按鈕（施耐德 ZB2 BZ102C）1個、空氣開關（施耐德C65N 1P C10）1個、光電開關（Q45BWBLV）1個

具體方法是在天車鋼絲繩上滑輪旁適當位置加裝一個光電開關（如圖1），

把光電開關的常開觸點連接控制繼電器的線圈，控制繼電器的常閉觸點接入提升機構的“上升檔、下降檔”控制回路（如圖3）。當鋼絲繩出槽故障發生時，光電開關發出的光線被鋼絲繩擋住，光點開關的常開觸點閉合，控制繼電器KA導通并自鎖（如圖2）。控制繼電器KA常閉觸點斷開，“上升檔、下降檔”信號通路被截斷無法傳入PLC，天車提升功能被強制鎖定。當鋼絲繩出槽故障被修復之后，光電開關發出光線不被遮擋，光電開關常開觸點斷開，此時按下 “復位”按鈕，控制繼電器KA斷開，常閉觸點導通，天車提升功能恢復正常。

四、結語

橋式起重機是港口、工廠的重要的大型機械，對裝卸貨物起著極為重要作用，對天車防出槽報警裝置的改造能夠提高生產的安全性，提高維修效率并且降低維修成本，對公司的發展有著一定的積極意義。

五、參考文獻

《橋式起重機電氣原理圖》 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 港迪電氣

《西門子PLC與工業網絡技術》 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 機械工業出版社