轨道式集装箱门式起重机的系统原理使用与维修.docx

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轨道式集装箱门式起重机的系统原理使用与维修

轨道式集装箱门式起重机的系统原理、使用与维修

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2010-1-710:

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河南卫华重型机械股份有限公司

JMG4535轨道式集装箱龙门起重机

一、总则

本起重机专供集装箱货场上作国际标准集装箱的装卸车及堆垛之用。

在龙门起重机的行走距离内可以进行吊一箱过三箱的作业，为扩大起重机的作业范围，本机具有两侧7.5米的外伸距，加上龙门架跨度内的35米工作长度，形成50米长的小车作业线。

起重机可以在门架跨度内堆存12排集装箱；在外伸距处作车道的集装箱装卸车作业。

同时，为了适应不同的集装箱堆放方向和集装箱拖车行走方向，本机设计有小车旋转机构，可使集装箱索具在空载或满载时都能旋转±1700，以提高装卸效率。

本机配备伸缩式集装箱索具（亦称吊具），索具的开闭锁动作和伸缩可以由司机在操纵室操作。

本起重机在轨距35米的轨道上运行，轨道型号为QU80，轨道安装质量必须达到中华人民共和国交通部标准JT5022-86《港口起重机轨道安装技术条件》的规定，以保证起重机在额定载荷下安全使用。

操纵室悬挂在小车旋转架上，和旋转架、集装箱索具一起横移和旋转，保证司机有良好的视线，以便准确对箱操作。

本起重机各机构均为工作性机构。

即都能带载动作，完成20英尺或40英尺集装箱的起升、下降、横移、旋转及整机沿堆场轨道运行。

起重机的设计和校核均按我国国家现行标准GB3811-83《起重机设计规范》和GB6070-85《起重机械安全规程》的相应规定执行，以保证本起重机在集装箱装卸作业时正常工作。

起重机总体性能表

起重量起重能力45吨

吊（索）具下起重量35吨

装卸集装箱（长×宽）20×8英尺，40×8英尺

起升高度轨上12米轨下5米

吊（索）具旋转角度±1700

门架跨距35米

门架两侧外伸距7.5米

门架基距15.5米

工作速度起升14.1米/分

小车横行62米/分

吊（索）具旋转1.13转/分

大车运行51米/分

起重机最大工作轮压27吨/轮

大车使用钢轨QU80

使用电源种类3相380伏50赫

方式电缆卷筒绕入/±100米

电力装机容量CZ=6，JC=40%，255.5千瓦

起重机总重量260吨

只有取得劳动管理部门的起重机驾驶操作证的司机才能进行装卸作业。

在操作本起重机前，司机必须认真阅读本说明书的附件《起重机安全操作规程》及本说明书的各项性能介绍，遵守《规程》的要求进行操作并按本单位的生产作业要求填写作业日记。

二、机构

1．起升机构

起升机构由带涡流制动器的电动机、液力推杆制动器、中硬齿面减速箱、双联卷筒及载荷传感器组成。

共用两套对称布置的绞车组成四索起升机构。

4根起升绳从旋转架下分别绕过集装箱索具上架的4个滑轮，然后向下回到吊具上架，成为4×3的起升绳滑轮绕组。

本机构使用钢丝绳型号为6T（25）-20-170长度为85米的4根不扭转钢丝绳。

起升机构安装在小车旋转架上，与旋转架一起旋转以实现索具的±170°旋转动作。

起升电动机为YZRW315S-8，涡流制动器可使集装箱在就位前以1~2米/分的低速下降，以便平稳和准确操作。

卷筒轴端装有高度限位开关，以限制索具的起升高度，起升高度限位开关的调整范围为索具放在地面下5米起至其底部离地面上12米止。

由于起升载荷是由4根起升绳绕过索具滑轮后共同承担的，故要求4根绳的长度要准确，并通过钢丝绳的头部调整好后才能拧紧绳压板。

特别是同一个卷筒引出的两根绳必须调好，才能避免因钢丝绳长度差别而引起的索具翘曲，影响集装箱四角的锁紧和起吊。

2．小车行走机构

小车行走机构在小车梁左右两侧，由两台YZB225M-8变频电动机、卧式减速箱、液力推杆制动器和齿形联轴器和传动轴组成并带动两侧的小车行走轮转动。

小车行走轮为2只驱动、2只从动。

小车轨距为14.05米，使用P43钢轨。

两侧行走轮均带双轮缘，在一侧轨道前后各设2个水平轮，每个水平轮对轨道侧面的间隙通过水平轮的偏心轴调整为1毫米，以使小车梁平稳运行。

用变频器控制的电动机在小车停止前可以先行减速，然后制动，以减少集装箱的摇摆。

3．小车旋转机构

小车旋转机构在小车梁的中部。

该机构以变频电动机、制动器和减速器“三合一”驱动装置使装在小车梁底部的回转支承旋转，从而使装有起升机构及操纵室的小车旋转架作正反方向170°旋转，实现吊具旋转动作，以适应任何方向的集装箱停放位置。

4．大车运行机构

大车运行机构由用变频器控制的电动机、液力推杆制动器、圆锥圆柱齿轮减速箱以及开式齿轮组成。

开式齿轮带动行走轮转动。

每腿上的运行机构相同，均为两个驱动轮和两个从动轮。

在二条门架一线的车架上布置顶轨防爬器和在四个角上都设置防台锚定销。

同样，变频电动机可在起重机运行停车前作减速运动或作业时以任意速度作对箱动作。

三．操纵室

操纵室悬挂在小车旋转架侧靠近集装箱索具上方，司机可以从前窗清楚地进行对箱，司机座椅三面环窗。

同时，通过后面铝合金门的窗亦可观察后方情况。

操纵室内设有联动操纵台，司机左手为小车行走和旋转动作，右手为起升和大车动作。

两侧操纵台上为各种功能按钮与指示灯、电铃、喇叭等。

详见电气说明。

室内左前方为带吨位指示的超负荷限制器。

操纵室后侧壁上还安装空调器以改善司机操作条件。

四、金属结构

本机金属结构均是钢板焊接而成的箱型结构,门架与门腿成π型,门腿内设直梯，主梁上设有人孔，以方便人员进如进行内部结构检查。

门架与主梁用法兰方式联结；主梁分成两段，用高强度螺栓联结；以方便运输和安装。

在运输过程中，注意枕木的搁置点应放在箱体的横隔板部位，以免产生凹陷变形。

五、安全保护装置

本机的起升机构、小车机构、旋转机构和大车机构均有终点开关保护。

开关位置在总装试车前按设计图要求定位。

起升卷筒轴承座设重量传感器。

大车行走机构上的顶轨器和防台锚定销和小车锚定销上均有行程或联锁开关，亦须在现场作定位调整。

六、集装箱索具

1.集装箱伸缩吊具

另见《吊具使用说明书

2.简易吊距

采用简易吊具时,上架下可挂20’或40’简易吊具.上架为槽钢焊成的框架结构,中间有储缆筐一储存从旋转架上吊下的供索具使用的多芯电缆.通过插接件向吊梁上的电动推杆供电以推动索具的转锁动作,上架的四角设有滑轮,供起升绳船绕后起吊用,上架和吊具通过四个销轴连接.吊梁外框为槽钢结构,中间为箱形梁,一册安装有电动推杆,通过连杆驱动四角的旋锁作90度回转以锁紧集装箱,电动推杆的行程以旋锁作90度开闭动作决定,并由推杆两旁的两只行程开关控制.

索具吊梁的四周共有六块导向板,供对箱之用,司机在对箱时,应尽量使用起升,小车,大车三个机构的慢速操作,即在手柄的第一,二档动作,以免吊梁和集装箱产生冲击碰撞.

七、电气

1．电源

本机使用三相四线制380伏50赫兹交流电源.电流引自码头供电接线箱，经一4芯软电缆接至电缆卷筒，在电缆卷筒集电器端部的填料函穿出引至门架主梁侧的电气房；再由电气房引出，经电缆拖令接往小车电气房，电源的零线与集电器外壳相接，机上零线就从此外壳接零螺钉引出。

本机使用的电压等级有：

1）动力：

各大、小电动机均采用三相380伏交流电。

2）控制：

控制回路用单相220伏交流电,由本机380V/220V隔离变压器供电。

3）照明：

使用单相220伏交流，从相一零线获取。

2．主电路

总开关柜设在门架电气房内，从总开关通过P3Q1、P3Q2、P3Q3、P3Q4等开关分别送往起升、小车旋转、小车、大车控制回路及照明开关箱。

所有开关全为空气自动开关。

对过载、过流、短路均能自动脱扣，切断电路，起保护作用。

起升,小车旋转,小车控制在小车电气房内,大车,照明开关箱在大车电气房内。

1）起升机构：

从自动开关来的电流经过正、反向接触器、热继电器送往起升电动

机。

在这里热继电器起到第二重的过载保护及断相保护。

电动机的转子回路接有电阻器，它限制了电动机的起动电流值，并且起到电动机的调速功能。

由于起升机构是位能负载，对重物下降难能做到低速，为此引入涡流制动器装置，利用转动时产生的涡流电流，对电动机产生制动作用而得到低速，其低速值取决于电动机的外接电阻值和涡流制动器的励磁电流值，可以通过对上述二参数的调整获得所希望的可能速度。

为了速度平稳，引入转子电压反馈。

另外，本机构为双电机驱动，为求对起升钢丝绳的调整，设有一按钮，当揿下右操纵台的按钮H5S1时，有一台电动机将没有电流输入而停止运转，达到调整吊具水平的作用。

起升电动机为带涡流制动器的绕线式异步电动机，型号YZRW315S-82台75KW，电阻分级调速共5档位，电阻器选用标准型，型号为RS54-315S-8。

2）吊具旋转及小车机构：

吊具旋转驱动电机为YZBE132M1-4，5.5KW，自带制动器；小车驱动电机为

YZB225M-8，2x22KW。

这两机构是相似的，从电源开关P3Q3（或P3Q2）出来的电流经过一接触器，然后输至滤波电抗器和变频装置，由变频器出来的交流电再不是固定的50赫兹，可低可高，再输送至鼠笼型电动机，不同的频率就有不同的电机转速。

由于电机在低转速运行时，排热困难，所以在电机上串有冷却风机，此风机独立供电。

其转速恒定，风量也固定不变。

但吊具旋转机构的驱动电机因功率较小、未设冷却风机。

两机构均为无级调速。

变频器有自己的保护设计，对过载、过电流、过电压、欠电压、接地、缺相等保护功能。

变频器输出电流的频率变化则由主令控制器上的电位器控制。

3）大车行走机构：

大车行走机构也是由变频器供电，其设计也与前面的小车机构一样，只是

变频器的输出是并联供电给4台行走电动机。

故在每台电机输入端串入一只热继电器作为单独过载保护。

大车机构的驱动电机也是鼠笼型电机。

凡是由变频器供电的电动机当它在减速运行时，电机的动能变成电能，由变频器另一回路输出到电阻器消耗掉。

使速度减慢下来。

故每一变频器都有一配套的电阻器，变频器与电阻器间的联接线不可有断路。

大车驱动电动机型号为YZB180L-6、15KW、共4台。

3．控制回路

本机4大机构全部由“可编程序控制器——PLC”控制。

此PLC由二台日本

OMROM公司生产的C200H构成，其一为基体，另一为扩展。

它的供电电压为AC220V，安装在PLC控制柜6KP内。

PLC具体配置为:

CPU:

C200HE-CPU42-E一块

机架：

C200HW-BC081一块

扩展机架:

C200HW-BI051一块

输入模块：

C200H-IA222八块

输出模块:

C200H-OC225五块

PLC的输入讯号来自操纵台及各类开关，而它的输出先控制中间继电器，再由中间继电器去控制各机构的接触器或继电器，令电动机进入所需工作状态。

1）紧急停车：

分别在司机室，地面操作箱及门架电气房内设紧停按钮，紧急情

况时令供电系统脱扣跳闸，电机失压停车，但照明没有影响。

2）起升系统：

在两只钢丝绳卷筒尾部各装一只行程开关，当上升及下降到达设计高度

时，切断控制电路令电机停车。

3）小车系统：

小车梁一侧的两端设有行走终点开关及终点前的减速开关，以保证在慢速

低达终点，避免撞击及货物摇摆，到达终点自动停车。

停止工作时，小车开到设定的停车点，放下锚定销，联动的锚定开关动作，在锚定销未拔出前小车无法启动，以避免小车误操作。

4）吊具旋转系统：

本机构只允许旋转±170°。

不允许超范围任意旋转。

当作旋转时，在终点前有减速开关，到了终点自动停车，以后只能反方向回转，以保护旋转圆筒内的电缆不致绞断出事。

5）大车系统：

大车机构的附属安全设备较多，有行程终点开关；门腿一侧位置设有锚

定联锁开关；在另一侧位置