探討輪胎吊起升機構電氣控制故障防范措施

摘要：隨著近年來我國社會與經濟的快速發展，各個行業均得到了絕佳的發展機遇。一些企業在日常工作都會大量地運用到輪胎式龍門起重機，而輪胎式龍門起重機起升機構電氣的正常運轉及故障率會直接影響到貨物起吊工作的順利開展。基于此，本文主要對輪胎式龍門起重機起升機構電氣控制故障防范措施進行了探討，希望為相關的研究人員和維護人員提供參考。

關鍵詞：輪胎式龍門起重機;起升機構;電氣控制;故障防范

前言

對于企業貨物起吊來說，在日常工作中所使用的輪胎式龍門起重機如果使用年限超過了十年，那么其起升機構的電氣元件就會出現一定的老化，尤其是其中的小車拖令電纜，如果其出現絕緣破損的情況，那么極易導致輪胎式龍門起重機在運轉的過程中發生漏電問題，從而很造成設備損壞，甚至可能出現人員傷亡事故。因此，為了避免設備出現漏電的情況，維護人員應當針對輪胎吊起升機構驅動器的主回路做好相關的漏電防范措施;與此同時，必須打開驅動器漏電檢測功能。在這個時候輪胎吊起升機構在運行的過程中會發生下列幾種故障，分別為：1.起升機構在運轉瞬間，其吊具會下滑二十厘米左右，從而導致驅動器發生故障停車;2.制動器在釋放的瞬間出現抖動情況，與此同時，驅動器出現“F011”故障碼。

一、分析輪胎吊起升機構電氣控制故障的原因

（一）制動器的硬件構成及電氣控制

輪胎吊起升機構硬件主要包括了電力液壓塊式1號制動器、2號制動器、變頻電機、減速箱、驅動器控制元件及卷筒等[1]。將電氣控制作為依據，輪胎吊起升機構制動器的開啟必須具備三個前提，分別是：其一，繼電器K001，其主要的用途是檢測輪胎吊起升機構的電氣控制回路的空氣開關及安全回路等方面的故障，假如電氣控制回路處于正常狀態下，那么制動器開啟就具備了第一個條件。其二，繼電器K070，起升機構的驅動器制動器釋放的參數早期設置為默認狀態，控制和通電以后驅動器的參數r001分顯示011，此時驅動器發送制動器釋放信號。那么制動器的釋放就具備了第二個條件，這個時候驅動器則處在準備的狀態下，沒有輸出轉矩。其三，繼電器K065及K067，這兩個繼電器主要由輪胎式龍門起重機的PLC系統控制。繼電器K065及K067分別控制的是電力液壓塊式1號制動器、2號制動器。在剎車過程中，由PLC控制系統發送剎車指令，控制1號制動器、2號制動器先后抱閘，并且剎車設置的制動次數作為依據選擇制動器進行一前一后的互換，因此，必須由兩個繼電器對1號制動器、2號制動器進行分別控制。

（二）導致故障出現的原因

輪胎吊起升機構在運行的過程中，PLC系統是其中主要的控制系統。當PLC系統將運行指令與主給定信號發送給驅動器的時候，驅動器輸出轉矩，與此同時，起升的制動器開啟，二者之間使用的通信協議為PROFIBUS-DP，響應時間很短（可達到毫秒級）。如果輪胎吊起升機構的驅動器處于正常運轉的狀態下，那么其吊具就不會發生下滑的故障。而驅動器打開漏電檢測的時候，驅動器接收到運轉控制指令與主給定信號，這個時候的驅動器處在輸出回路漏電檢測的狀態，并且驅動器沒有輸出轉矩。輸出回路的檢測正常，那么驅動器立即輸出轉矩，起升機構處于正常運轉的狀態。如果輸出回路存在輕微的漏電問題，并且其沒有達到驅動器所設置的默認參數值的時候，那么驅動器依然會處在漏電檢測的狀態下。這時候，由于PLC系統已經發送了起升制動器開啟的控制指令，因此，吊箱與吊具自重會致使吊具出現下滑的故障;而起升機構的電機在下滑的時候會向驅動器發送速度信號，驅動器接收到信號和實際的輸出給定數值之間的偏差達到了設定的數值的時候，驅動器會因故障出現停車，起升機構的制動器抱閘。

二、輪胎吊起升機構電氣控制故障相關的防范措施

輪胎式龍門起重機制動器安全控制，起升機構的位勢負荷是影響起升機構安全運行的主要因素。起升機構在開始運轉的時候，起升的制動器開啟、抱閘，以及驅動器輸出配合是極其關鍵的;所以，起升機構的安全運行可以將制動器的控制方面作為切入點進行改進。比如上面所說的：起升機構制動器開啟所要具備的第一個條件屬于硬件保護回路，這個條件為客觀條件;第二個條件與第三個條件屬于邏輯控制，從設計方面，可以增設保護功能，從而使邏輯控制得到加強，如此現實起升機構提高運行安全性的目的[2]。

（一）驅動器功能的改進與完善

起升機構驅動器的制動釋放信號原來默認的是P601，默認數值是B0124。這個數值是接觸的電信號，而處于待機狀態下的驅動器才會輸出這一信號，這時候驅動器沒有輸出轉矩。由此，可以將驅動輸出轉矩的比值達到設置數值的時候將其和B0124進行相與，驅動器發送制動釋放信號。（此時滿足控制起升制動器的第二個條件）

（二）完善PLC控制系統的邏輯控制程序

PLC控制系統的邏輯控制程序的完善前，如果起升機構連鎖條件處于正常狀態的時候，那么接收到起升手柄的信號，邏輯程序信號M22.3是1的時候，制動器開啟。PLC控制系統邏輯控制程序以后，邏輯程序的信號M22.3處于FC123功能的第六段中和驅動器的輸出轉矩信號按照所設定的比值信號相與，如果驅動器的輸出轉矩達到所設定的數值1時，并且M22.3是1的時候，輪胎吊起升機構的制動器開啟。

（三）電氣控制故障防范措施的應用效果

對于起升機構中所使用的驅動器，比如西門子6SE70系列的均具備強大的功能。針對驅動器進行參數調整，能夠實現在不同的環境中使用，同時可以用于控制多種用途的設備，以此達到工況及作業的要求[3]。輪胎吊起升機構的驅動系統進行改進以后，當驅動器輸出轉矩建立的時候，起升機構的制動器才會開啟，如此能夠有效規避起升機構在運行的過程發生吊具下滑等各種故障，從而使起升機構的運轉安全性明顯提高。

結論

總而言之，輪胎吊起升機構的正常運行，離不開具備強大功能的驅動器作為支撐，同時制動器的電氣控制元件的性能也是其中需要加以重視的一個因素。加強輪胎式龍門起重機的日常管理與維護，通過對驅動系統進行不斷的改進與完善，能夠有效的防止起升機構在運行的過程中出現吊具下滑等各種故障，從而有利于提高輪胎式吊起升機構的運轉安全性，進而為企業的可持續發展做出貢獻。

參考文獻

[1]忻嘉霖.基于富士PLC的輪胎式龍門起重機電氣控制系統設計[J].自動化技術與應用，2021，40（09）：70-74.

[2]樓桂龍，王寧杰.自動化遠程控制輪胎式集裝箱龍門起重機大車轉向系統優化設計[J].集裝箱化，2020，31（07）：22-25.

[3]高學柳，劉楊，朱德平.輪胎式集裝箱龍門起重機大車疑難故障解決方案[J].集裝箱化，2020，31（03）：23-25.

作者簡介

朱昊（1988.07---），男，漢族，安徽合肥人，本科，工程師，主要研究方向：電氣控制與PLC在輪胎行業的應用。