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起重机电气安全

发布时间:2017-06-11 23:29:00 点击:    

 
 

无锡宏达起重电机 为保证起重机的正常运行和人身安全、防止起重机各机构在操纵和控制时发生事故采取在起重机上设置电气安全保护装置的对策。包括电子超载限制器、起重电磁铁、制动器操作元件、连锁保护、短路保护、过流保护、过载保护、失压及欠压保护、接地、限位保护、超速保护、主隔离开关、紧急开关和保护箱。其中的短路保护、过流保护、过载保护、失压及欠压保护属一般的电气事故保护,而接地属触电保护。

电子超载限制器   当起重量超过额定值时,通过电子秤控制,自动切断起升能源,使起重机停止作业。电子秤主要由载荷传感器、电子放大器和数字显示装置等组成。传感器受重力作用,产生变形(伸长或压缩),将非电量的机械变化转换为微弱的电压信号,通过电子放大器进行电压和相敏放大,用数字显示装置显不出来。

起重电磁铁   用来抓起、吸持和吊运铁磁材料的起重机取物装置。设计其控制线路时应满足:(1)电磁铁吸吊重物时,给线圈正常供电;(2)断电后,将电磁铁的线圈用电阻旁路,以限制线圈断电瞬时产生的过电压;(3)当起重电磁铁释放重物时,给线圈反向供电,使电磁铁消磁,以便快速释放重物;(4)装设停电保磁装置,防止事故断电时重物坠落伤人。当电网突然断电或电磁铁整流器或控制器发生故障时,该装置能自动切换,改用备用蓄电池组供电,使电磁铁在规定的时间内,保持足够的磁力,保证被吸重物不下落,同时有声、光报警。当电网恢复供电时,自动转入正常工作;(5)电磁铁交流侧电源线从总电源接触器进线端引接,以保证起重机内部各种原因切断总电源接触器时,起重电磁铁不断电。

制动器操动元件   实现起重机制动器紧闸与松闸操作的制动器部件。目前机械操动的起重机制动器多用电磁铁或液压推杆来操动。

制动电磁铁   电磁线圈与电动机绕组并联,通电时制动电磁铁使闸瓦松开,电动机启动运转;断电时,在弹簧的作用下,制动器紧闸,电动机被“抱住”不转。如因突然发生事故而断电时,制动器同样会使电动机停止转动,不会发生危险。

液压推杆   依靠液(油)压推动器的推杆上下运动,使制动器的制动瓦打开(松闸)和合拢(紧闸)。包括电磁铁驱动的电磁液压推杆和用电动机驱动的电动液压推杆。由于电动机液压推杆的主要工作部件是笼型异步电动机,所以,只有对电动机实行可靠的保护,才能使电动液压推杆工作可靠。

连锁保护   为保证设备和人身安全,要求相关的控制电器或机构按照规定的程序或制约关系而动作的电控线路或自动化装置。包括防止正、反转接触器同时动作的连锁、零位连锁、限位连锁、舱口门或通道口的连锁、防止两台起重机相互碰撞的连锁。

防止正、反转接触器同时动作的连锁   为防止正、反转接触器同时动作而造成相间短路事故,将正(反)转接触器的一个常闭辅助触头串联在反(正)转接触器线圈电路中即可。

零位连锁(又称零位保护)   手动复位的凸轮控制器或主令控制器只有控制手柄放在零位,零位触头闭合,才能启动送电。否则,揿动启动按钮,也不能使电动机接通电源,防止电动机自行启动而发生设备或人身事故。

限位连锁   运行机构或起升机构的限位开关动作,切断电源停止有关电动机运转以后,需要重新送电时,必须先把控制手柄向原来运行方向相反的方向转动,如果继续向原来运转方向转动控制手柄,线路主接触器因限位作用仍停止工作。

舱口门或通道口的连锁   在桥式和门式起重机的横梁门、司机室登上桥架的舱口门、进入司机室的通道口装设的安全开关(采用一般行程开关)。当门或通道口被打开时,安全开关动作,切断总电源,使起重机的运行机构不能开动,防止人身伤亡或触电事故。

防止两台起重机相互碰撞的连锁   当两台起重机运行到接近安全距离时,一台起重机的投光器发出的光波被另一台起重机的受光器接收,通过光电管产生电信号,经整形和放大,使继电器动作,蜂鸣器发出报警信号,并自动切断运行机构的电源,防止运行在同一轨道上的两台起重机相互碰撞。

限位保护   防止机构进入极限位置的安全装置。主要由限位开关或行程开关来实现。当机构进入极限位置时,开关触头被触开,切断电源,起重机停止工作。起升机构至少装设一套上升限位开关,防止吊钩过卷扬,拉断钢丝绳或挤碎滑轮而发生事故。吊运液态金属的起升机构装设两套上升限位开关,两套开关动作有先后,尽量采用不同的结构型式和控制不同的断路装置。对于有下限要求的起升机构设置下降限位开关,以限制钩头落地再放绳而使钢丝绳绞乱。大、小车运行机构一般在两端装设限位开关。。

超速保护  防止电动机的转速超过给定值时使重~物从高空摔落而采取的安全措施或装置。铸造、淬火起重机的主起升机构、用可控硅定子调压、涡流制动器、能耗制动、可控硅供电、直流机组供电调速的起重机起升机构配有超速保护装置。包括装设超速保护开关和失磁保护。

超速保护开关   一般直接与电动机轴相联,其工作速度与电动机转速相同。离心式速度继电器和测速发电机都可起超速保护作用。前者由于速度达到整定值而使其触头动作,切断控制电路;后者输出电压与转速成正比,由于超速而使输出电压超过一定值时,通过控制电路的作用也会切断电动机电源或限制电动机的转速。

失磁保护   防止涡流制动器、直流电动机、能耗制动失磁引起超速的保护措施。为防止直流电动机失磁引起超速,在励磁回路串入电流继电器。失磁时,继电器释放,立即控制接触器(或其他途径)断开电推回路。

为防止能耗制动失磁载荷下降超速,在定子直流励磁电源的两端并联电压继电器,只有当电压正常时,继电器的常闭触头闭合,继电控制电路才允许得电,制动器松开抱闸,否则系统不会动作。

主隔离开关   能断开所有电源的开关。往往与总电源回路设置短路保护装置结合一体。中小型起重机常用负荷开关或塑料外壳自动空气开关作短路保护,兼作主隔离开关。大型起重机常用框架式自动开关。

紧急开关   紧急情况下司机可迅速断开总电源的开关。常采用小容量单相自动空气开关或转换开关。

保护箱   由开关、接触器、过流继电器等电器元件组成,实现各种保护作用的成套设备,包括主电路和控制电路,与凸轮控制器和主令控制器配合使用。以交流电动机拖动的桥式起重机为例,说明电路的构成原理和各器件的作用。

 

主电路中:1DK为总电源开关。非工作时间用来切断电源,检修时作为隔离开关;XC1、XC2、XC3为线路接解器主触头。用来接通或切断电源,兼作失压及欠压保护;GLJ为总过流继电器的线圈;1GLJ、4GLJ为各支路的过流继电器线圈;2GLJ、3GLJ为分别传动的大车运行机构电动机用的过流继电器线圈;X21T、X23T。两个端头接起重机大车运行凸轮控制器,再将大车运行凸轮控制器的电源端接到主电路接触器的X21、X23端,若大车运行机构为集中传动,则2GLJ、3GLJ的接线方式与1GLJ和4GLJ相同。

控制电路中:XD为信号灯,电源接通即亮;lRD为熔断器。用作短路保护;JK为紧急开关,正常情况下分断电源,故障情况下紧急停车;QA为启动按钮,正常情况接通电源;1XK~3XK为舱口门、横梁门安全开关。门关闭时,触头闭合,门打开时,触头断开,切断线路接触器XC的线圈,起联锁保护作用;GLJ、1GLJ~4GLJ为过流继电器触头,任何一个触头断开,都会使XC线圈失电,起过流保护作用;Ks、Kd、Kx分别为起升机构、大车、小车运行机构凸轮控制器的触头,只有当各凸轮控制器都处在零位时,才能将XC线圈接通,起零位保护作用;ZXKs、ZXKd;、ZXKx分别为起升机构、大车运行机构的左行、小车运行机构的前进行程开关,而FXKd和FXKx分别为大车和小车运行机构的右行或后退行程开关。当机构向某个方向运行时,则与该方向相应的行程开关和凸轮控制器的触头接入电路,而反方向运行的凸轮控制器的触头则断开。当机构运行到某个方向的极限位置时,相应的极限开关在安全尺的作用下断开,使XC线圈失电,电动机停止转动,达到限位的目的。在重新启动之前必须将凸轮控制器恢复零位,而且,控制手柄只能向与原来方向相反的方向转动。否则线路接触器不能工作;线路接触器的两个辅助常开触头XC-5、XC-4起自保(锁)作用,因为当抬起按钮QA,而操作控制手柄时,控制器零位触头已断开。

 

以起升机构为例,说明其工作情况。合上保护箱刀开关,揿动启动按钮,电流按①和④的方向流过,为接触器供电,于是接触器的主触头和连锁触头同时闭合。当松开启动按钮时,线路①断开,但线路②、③、④仍能为接触器供电,使接触器保持工作状态。当起升作业时,下降连锁触头断开,电流沿③、④线路为接触器供电。起重吊钩升到极限位置时,上升极限位置开关ZXKs被撞开,此时下降连锁触头K。也是断开的,所以①、②、③线路都断开,接触器断电掉闸,起重机停止工作。如下降重物,电流只能从②、④线路为接触器供电。起重机在作业过程中。④回路中任何一个保护开关或过流继电器触头断开,都能使接触器断电掉闸。

随着科学技术的发展,起重机电力拖动装置也在不断地更新换代。因此,除传统的电气安全保护外,必将出现一些新的安全保护措施或装置。如各种可控硅调速系统中,在每个可控硅的阳极和阴极之间并联阻容吸收装置,以防止浪涌电压;为防止雷电引起的过电压,在交流电源的进线端设置硅堆等。

 
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