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多功能轨道式集装箱门式起重机

时间:2015-12-28 10:12:00 来源:中国高空作业网

  电气房设置在马鞍架上横梁内侧,既降低了重物高速起升和小车高速运行对先进控制设备的不良影响,又使整机受力比较理想,克服了该机型电气房布置的困难。

  表1起重机设备安全风险分析表序号部件名称可能发生的安全风险危及后果防护对策1钢丝绳折断破坏重大事故保证足够安全系数,防止运行中的创伤磨损破坏重大事故定期润滑、检查,设计合理的卷绕系统卷筒乱槽、滑轮跳槽影响正常作业装设排绳器、安全防护导向装置吊钩挂舱重大事故设置挂舱保护、超负荷保护极限位置挡卡重大事故限位保护钢丝绳打绞影响正常作业设计选用不转钢丝绳、可回转式吊钩装置生胀裂;发生如下安全风险:罐内真空度过大或内部压力过高会导致油罐发生吸或翘底、胀裂缝;可能因油罐管罐、溢油而发生爆炸;当受到汽温、油温变化时可能会发生溢油爆炸起火;当锈蚀严重和出现基础沉降时,油罐可能发浮顶罐容易发生浮盘沉底事故。

  针对上述可能发生的安全风险,应从设计、制造、使用操作方面采取相应的防护对策。

  蒋昌:524027,广东省湛江市,湛江港股份有限公司GJM3030多功能轨道式集装箱门式起重机2.2主要技术性能指标起重机主要技术性能指标如下:额定起重量吊具下起重量吊钩下起重量起升高度跨距悬臂最大工作伸距(两侧)起升速度吊具满载升降速度吊具空载升降速度吊钩满载升降速度小车运行速度试验工况堆场工况大车运行速度装机容量自重3技术分析3.1桥架结构桥架由主梁、门腿、马鞍架、斜拉杆等组成。斜拉杆采用工字结构,其余全部采用焊接箱形结构。主梁进行预拱处理;门腿底部设有顶升支座,便于对大车行走台车进行维护。

  通过对桥架结构反复进行有限元分析计算发现双悬臂门式起重机的桥架结构强度一般都足够,但结构刚度(静刚度和抗扭刚度)一般较低,尤其是悬臂部分的静刚度,常常是结构设计的最薄弱环节。

  目前国外研制的轨道式集装箱门式起重机一般不带悬臂,或带极短的非工作悬臂,也正是这个道理。

  为增加结构刚度,采取以下两项措施:增加马鞍架通过有限元计算对比发现,对于这种双悬臂主梁结构,桥架带马鞍架比不带马鞍架可大大提高主梁的抗扭刚度,保证小车轨道的精度要求。

  增加斜拉杆可大大增加桥架静刚度,主梁高度大大降低,结构自重也有较大降低,整机显得轻巧美观。

  3.2运行小车运行小车为自行式,司机室悬挂在小车架下方,随小车同时运行。

  小车架小车架主结构为整体焊接箱形结构。小车架上装有防坠落挡块,当车轮轴断裂时,防止小车从主梁轨道上坠落;车架还设有千斤顶支座,便于拆卸车轮;车架端梁上设有停车锚定装置,在非工作状态时,使小车可靠地定位在主梁上。

  起升机构起升机构采用交流变频电动机驱动,四联卷筒保证了吊具的同步升降。起升机构的驱动电机和卷筒分别同编码器和凸轮开关连接,在工控机的显示屏上动态显示重物的升降位置,并4根钢丝绳分支中均接有负荷传感器,供称重计量、超负荷限制和弱磁调速所需载重参数检测使用。为便于调整钢丝绳的长度,每个钢丝绳分支上装有螺栓扣。

  小车运行机构由于小车的运行速度较高,轨距较大,且为自行式,移动质量较大,所以为防止小车跑偏、啃轨,采用2套集中驱动的运行机构,并设有4个防跑偏水平导轮。小车运行机构的变频调速电动机和编码器相接,在工控机显示屏上动态显示小车的移动位置,并与设在主梁上的小车限位开关,“双重‘防护小车行程的安全限位。

  3.3吊架、吊具和吊钩横梁起重机配有集装箱专用吊具和吊钩横梁各一套,二者通过旋锁可与吊架相连,能够实现吊具和吊钩的快速更换,并具有很好的互换性。

  吊架为框架结构,四角装有起升钢丝绳缠绕系统中的4个改向滑轮。

  集装箱吊具为可伸缩型式,能吊运20ft和40ft集装箱。吊运偏载的40ft集装箱时,沿集装箱纵向轴线的偏心距为0.6m,沿集装箱横向轴线的偏心距为0.2m.与一般堆场起重机不同的是,吊具四角具有可翻转式的对位导板,前后侧或左右侧成对地动作,其对位能力为200mm,便于吊具简捷地对准集装箱。当然,在箱距很小时,导板可以收起不放。增加这一功能可以确保岸桥司机培训具有真实感。

  吊钩横梁的主结构四角有支腿,不使用时可以放在指定位置,保持顶面水平,便于再次起吊。吊钩设防脱钩装置,可360*自由回转,便于起吊长大件通过门腿。

  3.4梯子平台梯子平台的好坏对起重机的使用安全性非常重要。本机遵循人机工程学原理,所有主要通道全部采用斜梯,除小车架和大车电缆卷筒处采用花纹钢板外,其余全部采用镀锌格子板。进出司机室有正常通道和紧急通道两个通道。运行小车设有专门维修平台,可以非常安全方便地对负荷传感器、钢丝绳螺栓扣、水平导轮、小车运行机构传动轴、车轮、小车电缆拖令等进行维护。

  3.5电气控制系统本机由司机室操作台集中对起升机构、小车运行机构、大车运行机构、顶轨器、集装箱吊具伸缩、转锁、导板等进行操作控制。大车运行机构还可在地面进行点动操作。根据作业工况的要求,起升机构和小车运行机构、小车运行机构和大车运行机构可以联合作业。

  本机采用PLC控制,起升机构、小车运行机构和大车运行机构全部采用交流变频调速系统,起升机构和大车运行机构切换使用一台变频器。起升控制具有恒功率调速功能。PLC和PC联机,实现各机构运行状态信息记录及故障诊断显示,在司机室触摸屏上直接显示,根据需要可在电气房打印输出。

  用美国通用GE90*30系列。为了满足试验需要,变频器的信号给定有开关量、模拟量及通讯信号。

  其中PLC与变频器之间的通讯采用PROFIBUS,为了便于起重机的电线电缆的敷设,在门腿下横梁处设有地面操作站,在司机室设有联动台操作站及吊具箱控制站,3个站点与电气室内的主PLC采用GENIUS进行通讯。司机室左联动台外侧设有GP2301触摸控制屏,可以实时监视各开关点的通断情况,满足排除故障的需要。

  在起升机构和小车运行机构的电动机上均连接有旋转编码器。在电气室的工控机上可以实时动态显示各机构的运行状态,并实时检测位移、速度、起重量等运行参数。

  3.6安全保护装置设有超负荷保护、起升电机下降时防失速保护、起升机构失灵保护、各机构减速和终点断电保护、防撞保护、各空气开关的过载及过热保护等。

  大风旁路:遇禁止行走大风时,所有机构禁止运行。若大车不在锚定坑处,整机可低速向锚定坑处运行。

  紧急停车保护:在两侧门腿、驾驶室、电气室都设有紧停保护。

  设有防爬楔、2台液压顶轨器和4台锚定装置等防风装置。

  变频器有自身保护装置。

  3.7试验水箱试验水箱按40ft规格的集装箱(9英尺6英寸高)设计、制造,盛水后最大重量可达50t,上有重量标尺,通过出水口排水调节重量大小。可进行各个起重量的静载试验、动载试验或偏载试验。箱体顶部结构上有8个角件。其中中间4个角件按20ft规格集装箱布置,两端4个角件按40ft规格集装箱布置。

  水箱主结构采用槽钢和角钢焊接而成,箱体顶部有人孔,内外均设有直梯。箱体内有隔板防止水长时间涌动。

  4结束语GJM3030多功能轨道式集装箱门式起重机具有以下特点:()不但可以进行集装箱和重大件杂货的装卸堆场作业,还可以开展各种试验研究和司机培训等工作,预留了必要的软硬件接口,为今后增加试验内容提供了平台条件。

  由于本机要对岸边集装箱起重机和堆场门式起重机的各工况进行模拟试验研究,所以主要性能指标如起升速度、小车运行速度等比同类型普通堆场起重机要高得多,基本可以满足各种试验要求。

  桥架结构采用了带斜拉杆的方案,使整机在性能指标有较大提高的前提下,自重较低,降低了成本。

  在电气控制系统上采用了一系列先进技术如PLC控制技术、变频调速技术、起升机构恒功率调速技术、故障诊断技术、触摸控制屏技术等,使本机操作容易,运行平稳,振动冲击小,能耗低。

  张德文:100088,北京市海淀区西土城路8号,交通部水运科学研究所机电设计所;朱从兵:210031,南京市浦口区浦新路26号,南京港口机械厂

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