汽機房起重機新型防墜落保護裝置

姬宏贇

（河南省礦山起重機有限公司，河南 長垣 453400）

汽機房起重機，在電廠中主要用于發(fā)電機定子、轉(zhuǎn)子的安裝維修。起升機構(gòu)的電機、高速側(cè)運行制動器安裝在高速軸上，卷筒、低速側(cè)安全制動器安裝在低速軸上，高速軸和低速軸通過減速器連接在一起。

正常運行時，由高速側(cè)運行制動器動作來控制起升機構(gòu)的制動，只有在起升機構(gòu)出現(xiàn)故障（在起重機卷筒發(fā)生超速運行，重物下墜，發(fā)生溜鉤現(xiàn)象)時，低速側(cè)安全制動器才動作，確保發(fā)電機定轉(zhuǎn)子在起重機起升機構(gòu)出現(xiàn)故障時可靠制動，保證其不會出現(xiàn)重大損失。

低速側(cè)安全制動器動作傳統(tǒng)上是靠安裝在卷筒上的限速開關(guān)來控制，同時司機室有一個緊急停止按鈕開關(guān)，當卷筒超速時，機械結(jié)構(gòu)的限速開關(guān)觸點斷開，低速側(cè)安全制動器動作，也可以由司機按下緊急停止按鈕主動控制。

該控制方式的優(yōu)點是控制原理簡單，缺點是速度控制準確性差；運行中限速器速度判別的誤差較大 （實際使用中經(jīng)常發(fā)生誤動作，影響使用）；由于它只有在卷筒超速且形成一定的溜鉤速度后才動作，低速側(cè)安全制動器制動，制動時對機械結(jié)構(gòu)、傳動結(jié)構(gòu)的破壞較大，對起重機的安全性影響較大。更為嚴重的是，此類產(chǎn)品在實際工作中，由于老化、疲勞、觸點銹蝕，又不能檢查運行中是否失效、工作是否可靠，如果在關(guān)鍵時刻失效，還是會釀成重大事故。

針對上述情況，現(xiàn)設(shè)計出一套新型保護裝置對汽機房起重機的起升機構(gòu)運行狀態(tài)實行監(jiān)測和控制。該保護裝置的優(yōu)點是速度控制準確性高；運行中速度判別快，由于它只有在卷筒超速初期就立即識別，不讓卷筒形成一定的溜鉤速度就使運行制動器立即動作，同時通過電制動控制裝置，使電機產(chǎn)生電制動力矩，使重物立即停止下溜。不使低速側(cè)安全制動器制動，制動時對機械結(jié)構(gòu)、傳動結(jié)構(gòu)的沒有破壞，對起重機的安全性具有保護作用。

只有在電機停止動作，而卷筒仍然動作時，立即使安全制動器動作。也就是說，只有傳動機械系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，安全制動器才動作。這樣的工作方式減少了安全制動器的工作次數(shù)，保護了起重機的機械結(jié)構(gòu)和傳動機構(gòu)，提高了安全使用性能。

該裝置在實際應用中具有保護準確、運行可靠、維護方便的優(yōu)點。具有自檢功能，在司機室有一個顯示該裝置是否正常工作的指示燈，確保在保護時有效工作。

汽機房起重機新型防墜落保護裝置組成及控制方法。

1）設(shè)計思想

該裝置的設(shè)計思想是無論控制電器故障、運行制動器故障，在故障發(fā)生的初期就能檢測和判斷，同時提供保護。只有在傳動系統(tǒng)發(fā)生故障時，安全制動器才動作。

正常運行狀態(tài)，在上升的過程中出現(xiàn)下降動作，說明起重機的起升力矩不足，在下降的過程中出現(xiàn)下降超速，表明電氣系統(tǒng)故障。防溜鉤保護裝置立即先使運行制動器動作，同時提供電制動力矩，同時判別卷筒是否同時停止動作，如卷筒同時停止動作，說明傳動機構(gòu)完好，則安全制動器不動作。

正常狀態(tài)下，起重機起升機構(gòu)的主令控制器回零位時，如果在運行制動器動作后卷筒仍然動作，可以判別傳動機構(gòu)、減速機構(gòu)的機械系統(tǒng)故障，立即使安全制動器動作。這樣安全制動器動作對起重機的機械結(jié)構(gòu)的不會形成破壞。

這樣的控制模式既保護了起吊定轉(zhuǎn)子的安全，同時保護了起重機機械結(jié)構(gòu)和傳動機構(gòu)的安全。

2）測速裝置：

兩套測速裝置的其中一個安裝在電機側(cè)的高速軸上，另一個安裝在卷筒側(cè)的低速軸上，分別檢測高速側(cè)和低速側(cè)的運行。應用高分辨率的旋轉(zhuǎn)編碼器作為測速核心，同時檢測高速側(cè)電機軸的速度、方向和低速側(cè)卷筒的速度、方向。

由于高低速的傳動速比是常數(shù)，控制裝置不間斷的檢測該常數(shù)。當這個常數(shù)發(fā)生變化且超過一定值時，就意味著機械的傳動環(huán)節(jié)被破壞，控制裝置使安全制動器立即動作。

3）保護裝置的控制方式

起重機防溜鉤保護裝置控制起重機起升機構(gòu)的的主接觸器，保護時斷開主接觸器，將控制裝置的控制接觸器的常閉觸點串接于起重機起升機構(gòu)的緊急停止按鈕線路中，相當于多接一個“自動緊急停止按鈕”。

保護裝置根據(jù)測速裝置和起重機的主令狀態(tài)，對起升機構(gòu)運行狀態(tài)進行分析。

（1）以150毫秒為檢測周期，檢測速度快，在故障發(fā)生的瞬間立即判別。

（2）起升機構(gòu)主令上升而重物反而下降時,（電機的力矩不夠，在起升過程中由于電器原因：缺相、元件損壞等），立即保護。

（3）除空載和輕載下降外，其下降速度超過設(shè)定值，保護。

（4）高速側(cè)和低速側(cè)同步誤差高于設(shè)定值(說明傳動機構(gòu)和減速機發(fā)生故障），立即保護，同時安全制動器動作。

（5）零位時，制動器未斷電（說明制動接觸器發(fā)生故障），或制動器制動力矩不夠重物仍然下降，立即保護。

（6）運行時，定子缺相（起升機構(gòu)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障），立即保護。

（7）為了提高起保護的準確性，該保護裝置的設(shè)定值可以參考該裝置的自學習功能得到的參數(shù)來進行設(shè)定，既消除誤動作又保證可靠動作。

（8）自動記錄發(fā)生保護時的起重機起升機構(gòu)的動作狀態(tài)參數(shù)，供維護人員維護時參考，提高檢修效率。

總結(jié)，該汽機房起重機新型防墜落保護裝置能最大限度的保護發(fā)電機定轉(zhuǎn)子，防止起吊過程中發(fā)生墜落事故。