北滿特鋼大型起重機(jī)的特點(diǎn)及配置

楊 杰

（太原重工股份有限公司， 山西 太原 030024）

太原重工股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱太重）近兩年為建龍北滿特鋼有限公司提供了各類型的冶金橋式起重機(jī)，其中起重機(jī)最大的為YZS260/50t-24.5 m鑄造起重機(jī)。

1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

四梁四軌大減速機(jī)式Y(jié)ZS260/50t-24.5m鑄造起重機(jī)主要由橋架、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、260 t主小車、50 t副小車、電氣設(shè)備、附屬鋼結(jié)構(gòu)等部分組成。

橋架主體結(jié)構(gòu)由兩根主梁、兩根副梁和連接端梁組成，主梁、副梁、端梁均采用螺栓連接。主小車在主梁上運(yùn)行，副小車在副梁上運(yùn)行。小車架采用整體加工，充分保證減速器箱體、車輪軸承箱、卷筒軸承座、制動(dòng)器座、電動(dòng)機(jī)座等機(jī)構(gòu)底座的尺寸公差，從而保證主起升機(jī)構(gòu)和主小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的安裝精度和使用性能。

電氣室設(shè)置在主梁的中間部分，主梁下部設(shè)防輻射裝置，高壓電氣室設(shè)置在司機(jī)室同側(cè)主梁上，電氣室、司機(jī)室、高壓電氣室采用防火材料密封、保溫。為了使電氣設(shè)備在適當(dāng)?shù)臏囟认驴煽糠€(wěn)定地運(yùn)行，電氣室和高壓電氣室設(shè)冷風(fēng)機(jī)組。

2 機(jī)構(gòu)的配置

大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器、制動(dòng)器、萬向聯(lián)軸器、車輪組、阻尼緩沖器、車輪涂油器等部件組成，大車運(yùn)行軌道為QU120，車輪組采用進(jìn)口軸承，大車運(yùn)行端部設(shè)置雙向防撞裝置和阻尼緩沖器，設(shè)置更換車輪組時(shí)所需的千斤頂頂點(diǎn)。

主、副小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、車輪組、鼓形齒聯(lián)軸器、減速器、制動(dòng)器和清軌器等，減速器為硬齒面，焊接殼體，進(jìn)口軸承。

車輪組采用45°剖分式的雙輪緣軋制車輪。軋制車輪采用CL60或65Mn鍛造，淬火表層HB300～380，淬火層深15 mm處硬度（HB）大于260。小車兩端極限設(shè)計(jì)預(yù)減速、停止措施。

在每一套電動(dòng)機(jī)及減速機(jī)輸入端的高速制動(dòng)盤聯(lián)軸器上分別設(shè)置一套工作制動(dòng)器，每一個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩足可以制動(dòng)住整個(gè)起升機(jī)構(gòu)的額定載荷，且具有1.5倍以上的安全系數(shù)，保證整機(jī)高度和增強(qiáng)小車架剛性，齒輪精度為六級(jí)。主起升大減速機(jī)采用高速軸同步的聯(lián)接的形式。主起升機(jī)構(gòu)的布置形式為：主起升大減速機(jī)布置在司機(jī)室對(duì)面，由2個(gè)球鉸型卷筒聯(lián)軸器將兩套卷筒與大減速機(jī)連接。主起升機(jī)構(gòu)卷筒采用焊接卷筒，其材料為Q345B。卷筒與減速器采用球鉸型卷筒聯(lián)軸器相聯(lián)，滾筒下部設(shè)故障支撐滾輪[1]。

主起升機(jī)構(gòu)每個(gè)卷筒設(shè)置一套（1個(gè)油泵供應(yīng)2個(gè)制動(dòng)器）進(jìn)口盤式安全制動(dòng)器裝置，緊急情況下，每套油泵能供應(yīng)4個(gè)制動(dòng)器工作。主起升機(jī)構(gòu)采用帶有平衡梁的4根鋼絲繩纏繞形式。當(dāng)其中任意1根鋼絲繩或?qū)堑?根鋼絲繩突然斷裂時(shí)，均可平穩(wěn)將鋼水包放置地面。為了提高主起升機(jī)構(gòu)的安全可靠性，采用進(jìn)口鋼絲繩，鋼絲繩設(shè)置自動(dòng)涂油裝置，以減小鋼絲繩與滑輪間的磨損，繩端固定采用楔形套。定滑輪組、龍門鉤吊具的滑輪組均采用軋制滑輪，進(jìn)口軸承。

副起升電動(dòng)機(jī)與減速器之間用浮動(dòng)軸與鼓形齒聯(lián)軸器相連。設(shè)置2個(gè)輪式制動(dòng)器，并且把這2個(gè)制動(dòng)器設(shè)置在減速器高速軸的制動(dòng)輪上。

3 電氣控制系統(tǒng)及其配置

整車設(shè)有專用接地線PE，所有電氣設(shè)備均用專用線與PE線相接，形成接地網(wǎng),車體不能作為接地回路。

3 kV進(jìn)線電源經(jīng)由集電器通過高壓電纜進(jìn)入高壓開關(guān)柜。高壓開關(guān)柜提供高壓線路的短路保護(hù)和過載保護(hù)、接地保護(hù)。起重機(jī)內(nèi)部配備3 kV/380 V干式主變壓器，并配備相應(yīng)的低壓電氣保護(hù)。變壓器為強(qiáng)制風(fēng)冷冷卻，并設(shè)有溫控器，輸出報(bào)警保護(hù)信號(hào)。低壓電源進(jìn)線處加裝斷錯(cuò)相保護(hù)器。低壓照明電源采用漏電保護(hù)開關(guān)。

電氣室PLC到司機(jī)室遠(yuǎn)程站采用光纖通訊，以保障信號(hào)的穩(wěn)定。將逆變器控制電源（24 V）分開獨(dú)立，逆變器控制電源（24 V）冗余可切換。司機(jī)室顯示屏多畫面切換，進(jìn)行操作顯示、工作狀態(tài)顯示、報(bào)警顯示。CPU工作能力用到不大于70%。電氣柜、高壓柜、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、變頻器、起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備等應(yīng)具備防震措施。

電子稱重、超載限制器需配有獨(dú)立電源，遇到電子稱重、超載限制器故障時(shí)切斷電源不影響設(shè)備運(yùn)行。

4 安全監(jiān)控管理系統(tǒng)

符合GB/T 28264—2012起重機(jī)械安全管理系統(tǒng)相關(guān)規(guī)定,并經(jīng)過特檢院檢驗(yàn)合格為準(zhǔn)。在電氣室還裝有計(jì)算機(jī)控制的起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，其采用WINDOWS作為工作平臺(tái)，并且以SIEMENS公司的WINCC組態(tài)軟件為開發(fā)工具,該系統(tǒng)與PLC一起工作，可對(duì)起重機(jī)的工作系統(tǒng)提供連續(xù)的監(jiān)控、診斷和數(shù)據(jù)收集[2]。起重機(jī)的各個(gè)機(jī)構(gòu)，包括交流電源、交流電動(dòng)機(jī)控制、司機(jī)控制、安全聯(lián)鎖以及電動(dòng)機(jī)等主要部件在內(nèi)的速度驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)和性能均被記錄和顯示在屏幕上。每臺(tái)車設(shè)2個(gè)網(wǎng)絡(luò)高清攝像頭，帶旋轉(zhuǎn)云臺(tái)及光線補(bǔ)償，能夠清楚查看主鉤工作狀態(tài)。

太重是大型鑄造起重機(jī)的設(shè)計(jì)、制造領(lǐng)軍企業(yè)，有多年的設(shè)計(jì)、制造經(jīng)驗(yàn)，望各企業(yè)進(jìn)一步提高鑄造起重機(jī)的設(shè)計(jì)質(zhì)量和制造水平，確保大型鑄造起重機(jī)的使用壽命和安全性能進(jìn)一步提高。更進(jìn)一步提高我廠鑄造起重機(jī)的知名度和信譽(yù)度，從而占領(lǐng)更大的國(guó)內(nèi)、外市場(chǎng)。

5 橋架

四梁四軌剛性端梁橋架的結(jié)構(gòu)構(gòu)成和一般鑄造起重機(jī)橋架基本上一樣，是由2根主梁和2根副主梁剛性端梁構(gòu)成的。主梁和副主梁一般是寬翼箱型結(jié)構(gòu)，端梁是元寶型結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)模式的橋架實(shí)際應(yīng)用的過程中，具備的特征：從整體的角度進(jìn)行分析，橋架實(shí)際上是剛性框架，再加上主梁的截面受到疲勞強(qiáng)度的約束，從而也就可以在實(shí)際應(yīng)用的過程中，展現(xiàn)出來比較強(qiáng)的垂直剛性及水平剛性，因此在大小車實(shí)際運(yùn)行的過程中，展現(xiàn)出來的穩(wěn)定性比較強(qiáng)；主小車的載荷由主梁承載，主梁截面尺寸比較大，可以保證大車驅(qū)動(dòng)裝置及電控設(shè)備安裝工作順利開展，與此同時(shí)維修人員的操作空間也比較廣泛，可以對(duì)維修工作的順利開展做出一定保證；主梁既需要承載完全應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，并且主小車的車輪數(shù)量比較少，所以主梁上方承載一定擠壓應(yīng)力，因此主梁在實(shí)際運(yùn)行的過程中，出現(xiàn)疲勞裂紋的幾率比較高；為了保證車輪承載力的均勻性，必須使用疊加型平衡架，才能使起重機(jī)運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性得到大幅度提升。

6 主小車架

為了可以讓整機(jī)高度及剛性得到有效地控制，起升結(jié)構(gòu)減速機(jī)下箱體和小車架應(yīng)當(dāng)焊接在一起，小車架是整體框架鋼結(jié)構(gòu)，除去螺栓連接的走臺(tái)之外，主體結(jié)構(gòu)是整體制造而成的，因此沒有任何接頭。為了可以讓主小車運(yùn)行安全性及穩(wěn)定性得到保證，會(huì)對(duì)帶有減速機(jī)下箱體的小車架提出要求：在焊接之后，一定需要開展整體退火處理，以便于可以讓焊接過程中產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力被消除掉；小車架應(yīng)當(dāng)有足夠的剛性，即便是在承載很大荷載的情況下，也不可以對(duì)減速機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行造成任何影響；一定需要整體加工，否則在生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中有可能發(fā)生小車架和減速箱體變形問題，從而減速箱體結(jié)合面上就有可能產(chǎn)生裂縫，對(duì)齒輪傳動(dòng)精準(zhǔn)性造成一定影響，甚至有可能產(chǎn)生漏油問題，從而起重機(jī)就無法正常運(yùn)行。在起重機(jī)實(shí)際應(yīng)用的過程中，這些問題應(yīng)當(dāng)?shù)玫匠浞值刂匾暎涂梢詫?duì)起重機(jī)運(yùn)行安全性及穩(wěn)定性做出一定保證，起重機(jī)實(shí)際應(yīng)用的過程中，就會(huì)創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益。