吊運融熔金屬起重機的電路改造分析

摘要本文通過對一例由通用起重機改造為用于吊運熔融金屬起重機的電氣線路分析，判斷其是否符合國家質檢總局有關在用非冶金起重機械用于吊運融熔金屬的整冶要求。

關鍵詞橋式起重機改造熔融金屬

中圖分類號:TH2文獻標識碼:A

2007年4月18日，遼寧省鐵嶺市清河特殊鋼有限責任公司發生鋼水包傾覆的特別重大事故，造成現場32名人員死亡。為此國家質監總局下發了《關于開展特種設備隱患排查和起重機械專項整治行動的通知》(國質檢特函[2007]355號)的要求，全國各地查出了大量用于冶金行業的非冶金起重機械。為了保證該類設備的使用安全，國家質監總局又下發了(質檢辦特[2007]375號)令《關于冶金起重機械整治工作有關意見的通知》(下稱通知)，并于2008年2月21日頒布了TSGQ0002-2008《起重機械安全技術監察規程——橋式起重機》(下稱規程)，在《通知》及《規程》中規定了在用非冶金起重機械用于吊運融熔金屬的整治要求:對于已經采用通用橋式起重機吊運融熔金屬的，應當更換為符合JB/7688.15—1999《冶金起重機技術條件——鑄造起重機》要求的鑄造起重機;如果不具備更換鑄造起重機條件的單位，除滿足橋式起重機的法規規范和標準要求外，必須對起重機進行改造并達到《通知》和《規程》要求的技術條件，其中涉及到電氣方面改造的內容主要有:(1)必須裝設起重量限制器;(2)裝設有二套獨立作用的制動器(雙制動);(3)設置不同形式的上升極限位置的雙重限位器，并能夠控制不同的斷路裝置;(4)起升機構采用可控硅定子調壓、渦流制動、能耗制動、可控硅供電、直流機組供電方式及額定起重量大于20t用于吊運熔融金屬的起重機，必須設置超速保護裝置;(5)起升機構應當具有正反向接觸器故障保護功能，防止電動機失電而制動器仍然在通電，導致電動機失速造成重物墜落;(6)起重機應當設置短路及過流(過載)保護、過壓及失壓保護、零位保護、供電電源斷錯相保護等電氣保護裝置。

現對一例由通用起重機改造為用于吊運熔融金屬起重機的電氣方面進行分析，并判斷其是否符合上述技術要求。

某冶煉廠10t通用橋式起重機改造為可吊運熔融金屬冶金起重機，原控制方式為凸輪控制器控制，調速方式為交流電動機轉子串電阻調速，制動方式采用電力液壓塊式制動器制動。修改后的電氣控制圖如圖1和圖2，虛線框為增設的電氣裝置及修改的電路。現根據《通知》及《規程》的要求判斷其是否符合要求:

1起重量限制器的設置

(1)設置方法。在起升卷筒一端的支承座安裝起重量限制器CX的傳感器，同時在起升機構的上升電源回路中增設一個交流接觸器KS1(如圖2)，把起重量限制器CX的控制器接線端子與該接觸器的吸引線圈、上限位SSK(第一限位)串接后并入配電保護電路控制回路中，形成上升控制回路(如圖1)。

(2)電路分析。經過修改后的電路工作原理:按一下啟動開關QA后，總接觸器JLC得電吸合工作，同時其聯鎖輔助觸點閉合，使KS1得電吸合工作。當提升載荷達到起重量限制器的動作設置點時，其控制器開關動作斷開，使KS1失電，從而切斷上升回路電源，達到超載保護作用。

2雙制動的設置

(1)設置方法。因起重機原來是單制動，減速器為單軸輸出式，現須增加一套制動器裝置。現把原來的減速器由單軸輸出式更換為雙軸輸出式，在減速器另一側增加一套相同的制動裝置后組成雙制動。

(2)電路分析。增設制動器后的接線方法如圖2，兩制動器均從凸輪控制器后直接取電，因而兩制動器是獨立作用的，如果其中一個制動器失電或發生故障，則另一個制動器并不受影響而能夠正常工作。

3雙重限位器的設置

3.1設置方法

螺旋式限位開關是原機設置的，現加裝了(下轉第105頁)(上接第97頁)一套重錘式限位開關來實現雙重限位保護功能。為了達到控制不同的斷路裝置，用螺旋式限位開關SSK作為第一上升限位，與上升接觸器KS1串聯，控制起升電源回路;用重錘式限位開關KZs作為第二上升限位，與凸輪控制器TKs的上升觸點的接線端57及總接觸器的聯鎖輔助觸點接線端5串聯，控制保護電路總回路(如圖1)。

3.2電路分析

第一限位SSK的工作原理:當起升機構上升至第一限位SSK的極限位置時，SSK動作使其常閉觸點打開，接觸器KS1失電斷開，切斷上升電源3L1、3L3，使電動機失電停機。從圖1可以看出，接觸器KS1只控制上升控制回路，斷開后總接觸器JLC保護吸合狀態。從圖2可以看出，因下降電源L31、L33在接觸器KS1前取電，不受其斷開影響，當控制手柄打到下降檔時，下降電源接通，電動機得電工作。當下降至一定位置時，第一限位SSK觸點恢復常閉狀態，接觸器KS1得電，上升控制回路保持通路。

第二限位KZs的工作原理:當第一限位失效無法使接觸器KS1斷開時，起升機構繼續往上提升，當到達第二限位KZs極限位置時，KZs動作使其常閉觸點打開，使總接觸器JLC失電斷開，主控制回路斷路，同時上升電源失電，電動機停機。因總接觸器JLC已斷開，所以整個控制回路及動力電源是斷路的，要恢復第二限位KZs，須重新按一下啟動開關QA，使總接觸器JLC得電吸合，接通主控制回路，此時上升回路仍然是斷路的。當控制手柄打到下降檔時，下降電源接通，電動機得電工作;當下降至一定位置時，第二限位KZs觸點恢復常閉狀態，上升控制回路保持通路。

從兩個不同形式的限位開關的工作原理可看出:螺旋式限位開關SSK(第一限位)控制的是接觸器KS1，即控制上升回路及上升動力電源;而重錘式限位開關KZs(第二限位)控制的是總接觸器JLC，即控制主控制回路及整個動力電源。符合“控制不同的斷路裝置”的要求。

4超速保護裝置的設置

4.1設置方法

該起重機采用在電動機的輸出軸上安裝一個V型槽皮帶輪，然后在靠近該皮帶輪附近的小車底座上安裝一個帶式超速開關，用一根閉環皮帶作傳動，分別套上V型槽皮帶輪和帶式超速開關的傳動輪上，構成了該起重機的起升機構超速保護裝置。

4.2電路分析

電路改造如圖1:超速開關LY的常閉觸點串入主控制回路中，當起升機構上升或下降失速并達到設定值時，常閉觸點斷開，總接觸器JLC失電斷開，同時切斷動力電源，使電動機停止運行及制動器抱閘，達到超速保護作用。

5電源斷錯相保護裝置的設置

在主回路中引入三相電源接入新加裝的電源斷錯相保護繼電器XJ中，其常閉觸點串接入總接觸器JLC回路中(見圖1)，當三相主電源有斷相或錯相時，XJ觸點斷開，總接觸器JLC失電，從而起到保護作用。

綜上所述，此案例中所改造的電氣線路基本上能達到《通知》和《規定》的技術要求，符合吊運熔融金屬的使用要求。