新技术在莱钢大型起重机上的应用

摘要：介绍了莱钢银山型钢4#转炉240T/75T桥式起重机设计特点和新技术的应用。

关键词：触摸屏，变频器，PLC，全数字定子调压调速，ERP物流管理

Abstract: the article introduces the YinShan laigang steel 4 # converter 240 T / 75 T bridge crane design characteristics and the application of new technology.

Keywords: touch screen, frequency converter, PLC, digital stator pressure regulating speed regulation, ERP logistics management

中图分类号：TH21 文献标识码：A 文章编号：

莱钢银山型钢4＃转炉新投入的240T/75T桥式起重机，设计新颖，结构合理，是莱钢吨位最大的铸造型起重机。

1结构特点

240T/75T铸造起重机为四梁四轨，双小车结构，主、付小车在各自的轨道上运行，且付小车在主小车下面通过，主、付小车各一套起升机构，分别完成相应的功能。

桥架分主梁、付主梁、端梁三部分，采用偏轨箱型梁结构，具有较好的垂直与水平刚度，主要件材料采用Q345－A钢材，道轨下的腹板与上盖板下的联结采用了“T”型钢结构，“T”型钢的一侧开单面坡口与上盖板对接，下端与腹板开双面坡口进行对接，主梁受压区有两道纵向加筋，主梁与大车运行机构平衡架联结采用整体划线，整体加工，保证了配料精度，主梁与端梁连接采用GB1228的10.9级高强度螺栓，提高了起重机的使用寿命。

主、付小车轨道整根焊接，轨道下铺设有防滑振动橡胶板，以减少小车轮压对主梁的冲击和防止轨道顺长方向受小车运行的水平惯性力产生的位移，减少起重机在运行过程中的振动和噪声，有利于起重机的机械与电气元件正常工作和提高整机的使用寿命。

轨道的固定采用可调式轨道压板，能水平调节轨道的位置，亦有自锁功能，可确保轨道中心与主腹板的中心对中后，在使用过程中不发生位移。

为了提高主梁和付主梁以及端梁的使用寿命，避免钢水热辐射的影响，在主梁底部和主梁内侧、付主梁底部两侧以及端梁均设有防辐射板，以免长期热辐射变型，在主梁内下盖板边缘和付主梁外侧下盖板边缘设置一条无缝钢管组成档绳支架，以避免主钩钢丝绳在晃动时与主梁、付主梁下盖板边缘产生意外的摩擦损伤钢丝绳。

2机械系统配置

1）主、付起升机构、主、付小车及大车运行机构的制动器全部采用国内名家产品，并且主起升机构中还设有安全制动器。

2）所有用的减速机均选用国产的硬（或中硬）齿面减速机。

3）钢丝绳用的滑轮全部采用专业厂生产制造的轧制滑轮。

4）连轴器全部选用专业厂生产的鼓型齿联轴器。

5）所有电机均为国产的，电控部分主要部件为进口件，其它为国产件。

6）起升机构上的滑轮组设置在小车架平面上，便于维护检修，并保证有足够的检修空间。

7）主起升机构工作制为M7、M8钢丝绳的安全系数大于9以上，付起升机构工作制为M7钢丝绳的安全系数大于7以上。

8）主钩龙门板钩的钩口装有可更换的含油镶嵌石墨铜衬瓦，龙门吊具装置中所有的联结铰轴的轴套全部采用含油镶嵌轴套，以提高轴承的使用寿命。

9）主、付小车以及大小车轴承采用德国辐鸟公司进口单线式手动干油集中系统，钢丝绳采用喷淋式稀油系统，铰轴采用稀油手动集中系统，卧式减速机采用飞溅，立式减速机采用摆线泵强迫。

3电气系统配置

3．1调速控制方案

1）主起升机构采用第二代数字式晶闸管定子调压调速，调速比为1：10，付起升机构为一般转子串电阻调速。

2）主、付小车运行机构电机采用转子回路串电阻调速，电机选用绕线式异步电动机，大车运行机构采用变频器无级调速，电机为鼠笼式异步电动机。

3）所有的操作均由驾驶内联动台上的主令控制器完成。

4）系统控制和参数设定采用西门子TP171A触摸屏和S7－300 PLC相结合的现场总线通讯技术，画面清晰、可靠、直观，人机界面友好，操作维护方便。

3．2主付起升机构

1）主起升机构电机轴上装有增量式编码器代替超速开关，卷筒上装有随钢丝绳运动的螺旋式限位开关和超重保护用的压力传感器，小车架上还安有重锤式限位开关，作为最后一道安全保护。

2）主起升机构的两台驱动电机由一套调速装置控制，当一台电机故障时，另一台电机可以拖动全部负荷完成一个工作循环，本系统设有超重，上升预限位、终端限位、故障限位等保护。

3）主起升机构的数字式晶闸管调速装置由PLC的程序进行控制，具有友好的触摸式人机界面，全中文显示，可监控电机运行参数，显示和记录运行故障，本身带有速度反馈，特殊的安全措施是当反馈断线时，安全停机，编码器作为限位开关使用和速度反馈，起升高度和运行速度可在触摸屏上人工设定，由PLC程序完成，一旦超出设定就会发出报警信号和停机。

4）每个制动器附带连锁开关，当调速装置工作，而某一个制动器未按要求打开，调速装置控制电源被切断，机构停车以防出现事故，在接触器主回路采用2接触器双触点串连方式接线，以免触头粘连而使抱闸无法停机。

3．3主、付小车及大车运行机构

1）大车运行机构由四台电机驱动，同一根梁上的两台电动机为一组，采用变频器调速，运行安全可靠，易于检修维护，此外其门开关与大车运行机构有电气联锁，若有一个条件不满足时，禁止开动大车。

2）主小车运行机构采用两台电动机驱动，付小车运行机构采用一台电动机驱动，均采用电机转子回路串电阻调速，运行安全可靠，易于检修维护。

3）所有运行机构设有正、反向限位开关，当到达极限时停车运行。

4）起重机上装有大车防碰撞激光测距仪和运行报警器，当相邻两车运行至安全设定距离时自动减速并发出报警信号，引起操作人员注意，以防撞车。

4其它辅助功能

1）所有行走机构限位开关均采用无触点接近开关，避免了机械式限位开关触点粘连和机构失灵引起的各种事故。

2）行车上的称重测量采样系统采用无线数据传输，由信标读卡器识别后通过数传分站发射数据，进入生产管理ERP接收系统，实现了炼钢成本的智能管理。

3）为避免人员伤亡事故发生，采用智能上下车人工呼叫系统，使操作人员的注意力更加集中。

5结束语

莱钢240T/75T起重机电气在控制、运行、起升机构上采用了触摸屏TP171A、PLC、变频器、数字式定子调压调速装置等新技术，每档速度可调，起动运行平稳，可靠性高，具有各种故障检测和联锁控制功能，对电机和齿轮无机械冲击，易于维护检修，具有国内先进水平。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。