Электропривод башенного крана


Электроприводы грузовых лебедок башенных кранов с большой высотой подъема груза

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Схемы электроприводов крановых механизмов

Электроприводы грузовых лебедок башенных кранов с большой высотой подъема груза

Электроприводы грузовых лебедок кранов с большой высотой подъема груза должны отвечать несколько иным, чем для обычных кранов, требованиям. Рабочая скорость подъема груза должна быть достаточно большой. При этом желательно, чтобы подъем легких и средних грузов производился с большей скоростью, чем подъем номинального груза, так как это позволяет уменьшить мощность электродвигателя. Грузовая лебедка должна иметь низкую посадочную скорость для выполнения краном монтажных операций.

Подъем и спуск крюковой подвески без груза должен производиться с большей скоростью, чем при работе с грузом.

Рассмотренные ранее электроприводы грузовых лебедок не могут Удовлетворять этим требованиям, поэтому на кранах для высотного строительства используют специальные системы привода. Окончательный вариант привода, полностью удовлетворяющего перечисленным требованиям, еще не определился и в настоящее время разработка специального привода грузовых лебедок идет в нескольких направлениях.

На ряде кранов (БК-180) механизм подъема груза состоит из двух грузовых лебедок, работающих на общий полиспаст. Каждая из лебедок имеет свой электропривод, в одном из которых использована тормозная машина для получения посадочной скорости. На ряде кранов (КБк-250, КБ-674) для привода грузовых лебедок применяют двигатели постоянного тока.

Рис. 98. Механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения:1 — естественная, 11—VII — искусственные

В электроприводах грузовых лебедок башенных кранов скорости вращения двигателей постоянного тока регулируются изменением подводимого к двигателю напряжения и потока двигателя.

На кране КБк-250 привод грузовой лебедки осуществлен с помощью системы генератор — двигатель (система г—д). Функциональная схема привода грузовой лебедки показана на рис. 99, а. Асинхронный электродвигатель Ml приводит во вращение генератор постоянного тока Г, который является источником питания для двигателя постоянного тока М2. Напряжение генератора регулируется с помощью обмотки возбуждения генератора ОВГ. Обмотка возбуждения генератора получает питание через рабочие обмотки магнитного усилителя МУ1, с помощью которого производится изменение величины и направления тока возбуждения 1вг, т. е. регулирование напряжения генератора и реверсирование двигателя М2. Обмотка возбуждения двигателя получает питание через магнитный усилитель МУ2. Величина тока управления 1у задающих обмоток управления магнитных усилителей определяется положением рукоятки аппарата управления АУ. С помощью других обмоток управления осуществляется обратная положительная связь магнитных усилителей по току якоря двигателя. В результате комбинированного регулирования напряжения генератора и возбуждения двигателя механическая характеристика привода имеет гиперболическую форму (рис. 99, б). При неизменной потребляемой мощности двигатель М2 будет иметь различные скорости в зависимости от груза на крюке. Например, на кране КБк-250 диапазон изменения скорости грузовой лебедки составляет от 30 м/мин при грузе Ю т, до 100 м/мин при работе без груза.

Использование в приводе магнитных усилителей с обратными связями обеспечивает жесткие механические характеристики привода при пониженном напряжении, что дает возможность получить низкие посадочные скорости в первом и втором положениях спуска. Недостатком привода является большое количество электрических машин и аппаратов (приводной двигатель, генератор, магнитые усилители).

Рис. 99. Электропривод постоянного тока (система г — д) грузовой лебедки: а — функциональная электрическая схема, б — механическая характеристика привода

На ряде кранов (КБ-674) применен электропривод с тиристорным преобразователем, который по своим характеристикам близок к приводу г—д. Структурная схема привода показана на рис. 100. Тири-сторный привод обеспечивает пуск двигателя в функции тока с ограничением величины пускового момента, регулирование скорости путем изменения подводимого к якорю двигателя напряжения и путем изменения тока возбуждения, реверс и торможение двигателя.

Тиристорные выпрямительные блоки Bnl якорной цепи и Вп2 Цепи возбуждения питаются через понижающие трансформаторы. Управление тиристорами силового блока Bnl осуществляется системой фазового управления СФУ в функции сигналов на ее входе. Эталонное напряжение (сигнал) подается на задающую обмотку магнитного Усилителя СМУР через блок-контакты К1 и К2 в зависимости от положения рукоятки командоаппарата и состояния логического переключаюшего устройства ЛПУ, которое включает реле Р1 или Р2 и с их помощью включает контакторы реверса.

Рис. 100. Электропривод постоянного тока с тиристорньш управлением:а — структурная схема, б — механические характеристики привода; СФУ, СФУВ — блоки системы фазового управления тиристорами, СМУРг СМУРВ — суммирующие магнитные усилители, ЛПУ — логическое переключающее устройство, СМУЛ — суммирующиймагнитный усилитель логики

Суммирующий магнитный усилитель логики СМУЛ, управляющий логическим переключающим устройством ЛПУ, обеспечивает бестоковую коммутацию контакторов, т. е. переключение контакторов К1 и К2 при отсутствии тока в цепи преобразователя. Это значительно уменьшает износ контактов контакторов.

Напряжение на зажимах якоря двигателя изменяется в зависимости от положения рукоятки управления от наименьшего значения в первом положении рукоятки, до номинального — в четвертом и пятом положениях. При этом обеспечивается работа привода на механических характеристиках 1П, 2П, ЗП, 4П при включении привода на подъем и 1С, 2С, ЗС, 4С при включении на спуск.

В пятом положении скорость привода увеличивается за счет уменьшения магнитного потока двигателя. Регулирование потока обеспечивается изменением тока возбуждения, посредством управления проводимостью тиристоров Вп2 с помощью системы фазового управления СФУВ. Пятое положение предназначено для подъема и спуска крюка и легких грузов.

В приводе предусмотрено сопротивление R1 динамического торможения, которое с помощью диода Д1 включается в цепь якоря только при работе двигателя на спуск. Цепь динамического торможения , повышает надежность работы схемы (при неисправности схемы груз опускается под контролем динамического торможения) и исключает просадки груза при переключениях рукоятки управления.

Читать далее: Тирисюрная схема управления асинхронным электродвигателем

Категория: - Схемы электроприводов крановых механизмов

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Приводы поворота башенных кранов

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Общие сведения о башенных кранах

Приводы поворота башенных кранов

В современных башенных кранах вращающаяся часть крана относительно неподвижной поворачивается при помощи отдельного механизма, снабженного электродвигателем и тормозом. Этот механизм состоит из ряда передач, соединяющих двигатель с поворотной частью крана. В зависимости от типа и размеров опорно-поворотного устройства первая тихоходная передача механизма поворота выполняется зубчатой, цевочной или канатной.

Зубчатые передачи — наиболее рациональные, но в то же время и наиболее дорогие. Они могут применяться в тех случаях, когда обеспечивается необходимая точность зацепления, например при использовании шариковых или роликовых опорных кругов или когда зубчатое колесо монтируется на уровне неподвижной опорной пяты (см. рис. 61, в). В первом случае зубья нарезаются непосредственно на неподвижном кольце круга (снаружи или внутри).

В опорно-поворотных устройствах с колоколом применяются чаще всего цевочные передачи, так как в этом случае трудно обеспечить совпадение оси вращения колокола с осью крана, что обязательно при использовании зубчатой передачи. Здесь неизбежны боковые смещения, которые могут быть компенсированы за счет повышенных зазоров цевочной передачи. При этом необходимо считаться с тем, что повышенные зазоры могут вызвать удары и толчки при пуске в ход и торможении механизма поворота. Эти удары часто приводят к поломкам металлоконструкции (рис. 85).

Устранить вредное влияние зазоров в зубчатых и цевочных передачах можно, установив механизм поворота на пружинах (рис. 86).

В кранах большой грузоподъемности при большом диаметре поворотного круга зачастую целесообразно применение наиболее дешевой канатной передачи. Хотя такая передача наименее удобна, так как канат требует постоянного наблюдения и подтягивания, она часто применяется для монтажных башенных кранов большой грузоподъемности, работающих с малой интенсивностью.

Канатная передача обычно состоит из нескольких витков, охватывающих поворотный круг. Канат разделяется на две отдельные ветви, концы которых с одной стороны закрепляют на поворотном круге, а с другой — на барабане. При вращении барабана одна ветвь наматывается на него, а другая сматывается, в результате чего происходит вращение поворотной платформы с установленным на ней барабаном относительно неподвижного поворотного круга. Характер движения сохраняется при неподвижной установке механизма поворота и крепления поворотного круга на вращающейся части крана.

Обязательным для этого типа передачи является крепление концов каната на барабане, так как в рассматриваемом случае применение чисто фрикционного привода Недостаточно надежно. Длину барабана назначают, исходя из условия однослойной навивки. Необходимо следить за тем, чтобы канаты правильно укладывались на барабан, иначе неизбежны их защемление и обрыв. В связи с этим необходимо обращать внимание на то, чтобы углы схода каната с барабана не превышали 2—3°. Кроме того, важно, чтобы в канате поддерживалось какое-то минимальное натяжение, которое не давало бы ему возможности спадать с барабана. Так как канат, в особенности новый, быстро вытягивается, то его нужно часто подтягивать. Этого можно избежать, установив подпружиненные направляющие ролики или винтовые стяжки.

Рис: 85. Поломка головки крана из-за частых ударов в передачах механизма поворота

Рис. 86. Подпружиненный механизм с вертикальным фланцевым двигателем, планетарным редуктором и встроенным дисковым тормозом

Скорость вращения строительных башенных кранов колеблется в пределах 0,3—1,7 об/мин. Вследствие этого передаточные числа механизмов поворота получаются достаточно большими. Передаточное число первой тихоходной передачи составляет 8 —10, а остальные при использовании обычных крановых двигателей с числом оборотов около 1000 в минуту имеют передаточные числа порядка 70—250.

Отсюда ясны преимущества применения червячных передач. Однако данные эксплуатации показывают, что применение обычных червячных передач с низким к. п. д. малоцелесообразно. Во-первых, низкий к. п. д., который обычно после первого ремонта снижается еще больше, приводит к излишним затратам энергии.

Во-вторых, что самое главное, при торможении механизма поворота, когда действующий момент от сил инерции вращающегося груза и стрелы передается на вал червячного колеса, к. п. д. передачи особенно резко уменьшается. При небольшом износе даже не-самотормозящая передача становится в этих условиях тормозом. Для того чтобы устранить этот хорошо известный недостаток червячной передачи, часто вводится промежуточная фрикционная муфта (дисковая или коническая). Однако практика и специально поставленные исследования показали, что момент трения применяемых для этой цели муфт, в особенности конусных, в условиях башенных кранов, т. е. при работе на открытом воздухе, вследствие изменения состояния смазки трущихся поверхностей колеблется в очень широких пределах. В то же время по условиям пуска и торможения муфта всегда должна быть отрегулирована так, чтобы она передавала примерно двойной момент по сравнению со статическим. С учетом колебания коэффициента трения конусная фрикционная муфта может передавать без проскальзывания момент, втрое превышающий момент двигателя, т. е. раньше, чем она сработает, двигатель опрокинется.

Таким образом, фрикционная муфта фактически в условиях механизма поворота башенного крана не может выполнять своих функций. Это приводит к тому, что на практике крановщики затягивают муфты до отказа.

Однако это не значит, что фрикционная муфта вообще не нужна для механизма поворота. Такая муфта обладает весьма ценным свойством гасить колебания, поэтому чрезвычайно важно разработать более рациональную ее конструкцию со стабильным моментом трения.

Наиболее целесообразно муфту ставить на тихоходном валу, хотя ее габариты при этом увеличиваются. В одной конструкции корпус вертикального редуктора механизма поворота не закреплен и охватывается двумя подпружиненными колодками. При резких толчках он проворачивается между этими колодками и тем самым гасятся колебания.

В кранах завода «Мостарно Брезно» (ЧССР) червячный редуктор механизма поворота вращается относительно выходного вала и удерживается боковыми пружинами. Между двигателем и редуктором установлена гидромуфта.

В других конструкциях поворотных механизмов для обеспечения плавного разгона и торможения червячную передачу заменяют зубчатыми: цилиндрическими и конической, или одними цилиндрическими, или вместо обычной червячной применяют гло-боидную передачу

Наиболее целесообразны цилиндрические передачи, размещаемые в одном редукторе, к которому сверху присоединяется вертикальный фланцевый электродвигатель. Тормоз размещают между двигателем и редуктором, или над двигателем, или же встраивают в последний (см. рис. 86).

Наиболее компактными цилиндрические редукторы получаются при использовании планетарных передач (рис. 87).

Рис. 87. Планетарные редукторы механизмов поворота:а — с консольным выходным валом и конусной предохранительной муфтой; б — с выходным валом, разгруженным от изгиба

В кранах с поворотной башней редуктор механизма поворота обычно укрепляется на поворотной платформе и выходной вал приходится выпускать вниз, устанавливая дополнительную опору. Чтобы избежать трех опор, оставляют в корпусе редуктора только один подшипник. При этом выносной подшипник чаще всего устанавливают в удлиненном стакане, отливаемом заодно с корпусом редуктора.

Чтобы избежать этого, в СССР были разработаны механизмы поворота, размещаемые внутри рамы. Такое размещение легче всего осуществить тогда, когда диаметр выходной шестерни близок к диаметру корпуса редуктора (рис. 87, б). При этом не требуется устраивать специальных выемок в раме.

Увеличение диаметра выходной шестерни не сказывается существенно на размерах редуктора в случае использования планетарных передач.

Различная длина отрезков раздаточного вала и неизбежные зазоры приводят к тому, что в отдельные моменты времени все тяговое усилие передается одному колесу. Поэтому рассчитывать трансмиссию подобного механизма необходимо не на половину, а на полный крутящий момент.

Если кран с двусторонним приводом должен передвигаться по кривым, то концы раздаточного вала соединяют при помощи муфт с шестернями открытой передачи ходовых колес. Благодаря этому можно поочередно, в зависимости от направления закругления, присоединять к валу то одно, то другое колесо.

Рис. 89. Двигатели-редукторы механизма передвижения:а — глобоидный, надеваемый на промежуточный вал; б — цилиндрический с приводом на одно колесо

В кранах с поворотными колесами и тем более с поворотными тележками применять одномоторный привод неудобно. В таких случаях обычно применяются отдельные приводы для каждого ведущего колеса или тележки.

В ведущих тележках старых конструкций применялись стандартные цилиндрические редукторы, устанавливаемые на консолях рамы. При этом шестерня, находящаяся между венцами ходовых колес, становится паразитной.

Более целесообразно применение специального редуктора, расположенного сбоку рамы и передающего вращение промежуточной шестерне. Во всех случаях целесообразно применять фланцевый двигатель, присоединяемый непосредственно к корпусу редуктора. Отъемный редуктор наиболее компактен при применении глобоидной передачи.

Применение фланцевого двигателя устраняет соединительную муфту, что упрощает установку. Двигатель с редуктором прикрепляют болтами к тележке или надевают на промежуточный вал (рис. 89, а) или же непосредственно на вал колеса (рис. 89, а и 90, б).

В последних двух конструкциях предусматривается второе подрессоренное крепление, предотвращающее поворот редуктора вокруг оси выходного вала.

Рис. 90. Двухколесные ведущие тележки:а — с глобоидным редуктором; б — с двумя цилиндро-кони-ческими редукторами; 1 — двигатель; 2 — тормоз; 3 — редуктор; 4 — противоугонный захват, постоянно подведенный под головку рельса

Чаще всего применяют редуктор с верхним червяком (см. рис. 89, а), что допустимо, так как механизм передвижения работает неинтенсивно и с неполной мощностью. При нижнем расположении червяка приходится вводить промежуточную шестерню, чтобы обеспечить необходимый зазор между двигателем и подкрановыми путями,

Тормоз располагается между двигателем и редуктором или же на свободном конце вала редуктора или двигателя. Для плавного торможения при большой скорости передвижения применяют двухступенчатые тормоза. На малых кранах с грузовым моментом до 20 тм часто, в особенности при наличии червячного редуктора-, тормоза на механизмах передвижения не ставят.

Привод передвижения тележек по рис. 90, а, помимо редуктора, имеет одну открытую передачу. Наиболее простая схема (рис. 91, а) предусматривает зубчатые венцы на ходовых колесах и промежуточную шестерню на консоли тихоходного вала редуктора. При этом передача размещается внутри рамы тележки, и в случае ремонта требуется полная разборка. Этот недостаток устранен в схеме, показанной на рис. 91, б.

Рис. 91. Кинематические схемы механизма передвижения с приводом на два колеса:а — с внутренней открытой передачей; б — с внешней передачей; 1 — электродвигатель; 2 — редуктор; 3 — ходовое колесо

Здесь венцы заменены зубчатыми колесами, размещенными вне рамы. Каждое зубчатое колесо можно снять отдельно. Преимуществом этой несколько более сложной конструкции является также возможность применить зубчатые колеса значительно меньшего диаметра, чем ходовые колеса, и закрыть их герметическим кожухом. Это исключает возможность попадания грязи, неизбежное для венцов, присоединенных непосредственно к ходовым колесам.

При непосредственной передаче вращения от редуктора ходовому колесу исключается открытая передача, являющаяся наиболее слабым звеном тележки, и предотвращаются повышенные сопротивления и износ, возникающие в тех случаях, когда спаренные ведущие колеса имеют различный диаметр.

Рамы тележек чаще всего сваривают из листовой стали. Применявшиеся в старых кранах рамы из прокатных швеллеров неудобны для размещения механизмов и обладают малой жесткостью на изгиб и кручение. Буксы ходовых колес крепятся болтами или завариваются в раму. В последнем случае их делают разъемными.

Если колеса вращаются на неподвижных осях, то необходимость в буксах отпадает. Такие оси крепят при помощи ригелей,

В середине рамы тележки располагается шарнир, соединяющий ее с вертикальным шкворнем. Это обеспечивает равномерное распределение давлений на колеса и свободный поворот тележки в плаве при проходе закруглений подкранового пути. Равенство давлений на колесо всегда обеспечено, если шарнир расположен на оси ходовых колес.

Вертикальный шкворень заканчивается внизу вилкой, через которую проходит ось шарнира.

Соединение должно обеспечивать возможность взаимного поворота в вертикальной плоскости на заданный угол. В кранах, перевозимых на подкатных тележках, этот угол доходит до 15—20°.

В связи с этим желательно, чтобы горизонтальный шарнир был расположен возможно выше. Но при этом во время работы увеличивается момент сил сопротивления ходовых колес, который стремится опрокинуть тележку вдоль рельса.

Для обеспечения параллельности осей колес и шарнира все отверстия после сварки необходимо растачивать с одной установки.

По краям рамы тележки располагают противоугонные захваты и очистители, сбрасывающие с рельс посторонние предметы. Удобнее всего ставить один захват, помещая его между колесами, как показано на рис. 90, а.

Рама тележки в нижней части должна иметь прочный выступ, на который она садится при поломке ходовых колес.

Давление на ходовое колесо обычно ограничивается 30 т, так как при больших поперечных нагрузках изготовление подкрановых путей обходится очень дорого. Поэтому, если нагрузка на опору крана превышает 60 т, ставят трехколесные тележки, составляемые из двухколесной ведущей тележки и дополнительного колеса, или четырехколесные, составляемые из двух двухколесных, соединяемых дополнительной балансирной траверсой.

При нагрузках более 120 т. следует переходить к параллельному размещению колес по двум рельсам и выполнять тележки четырех-, шести- и восьмиколесными.

Рамы четырехколесных тележек следует делать более податливыми, нежели рамы двухколесных, с тем чтобы при неточной укладке рельс исключить возможность опирания на три колеса.

Читать далее: Особенности несущих конструкций крана

Категория: - Общие сведения о башенных кранах

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Механизмы башенных кранов и системы управления

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Грузоподъемные машины в строительстве

Механизмы башенных кранов и системы управления

Для обеспечения малых посадочных скоростей у башенных кранов, предназначенных для монтажных работ, применяют многоскоростные лебедки или лебедки с регулированием скорости специальной электроаппаратурой, включаемой в электросхему крана. На рис. 96,6 показана схема грузовой лебедки башенного крана со встроенным тормозным генератором.

Короткозамкнутый ротор тормозного генератора насаживается на первичный вал редуктора, а статор фланцем крепится к корпусу редуктора. При прохождении тока в обмотке возбуждения статора создается неподвижное магнитное поле, взаимодействие которого с током, возникающим во вращающемся роторе, создает тормозной момент. Величина этого момента зависит от силы тока в обмотке возбуждения и скорости вращения. Изменяя силу тока в обмотке, можно менять величину тормозного момента, замедлять скорость вращения электродвигателя и соответственно снижать скорость не толь-. ко опускания, но и подъема груза для обеспечения плавности в момент отрыва его от основания.

В ряде кранов применяют лебедки (см. рис. 96, б) с дифференциалом, встроенным в редуктор, что позволяет получить две скорости подъема и три скорости опускания груза. Лебедка приводится в движение двумя электродвигателями: с фазовым ротором / и с короткозамк-нутым ротором 11, от которых движение барабану сообщается через дополнительный редуктор 13. При опускании груза самая малая скорость (посадочная) получается при работе электродвигателя с короткозамкнутым ротором, вторая — при работе двух электродвигателей (большой двигатель притормаживается), третья максимальная скорость получается при работе двух двигателей с номинальным числом оборотов.

При подъеме груза малая скорость достигается включением одного двигателя с короткозамкнутым ротором, увеличение скорости при работе с основным двигателем, частота вращения которого изменяется пускорегулирую-щим сопротивлением, включенным в цепь ротора.

У башенных кранов с грузовой тележкой на стреле схема запасовки грузового каната (см. рис. 96, г) отличается от описанной выше тем, что неподвижный конец каната грузового полиспаста крепится к рычагу ограничителя, установленного у основания стрелы, а неподвижные блоки полиспаста находятся на грузовой тележке, перемещающейся по стреле.

Рис. 97. Схема механизма изменения вылета крюкаа — схема запасоаки канатов; б — кинематическая схема лейедки механизма изменения вылета; 1 — стрелоподъемная лебедка; 2, 3 — барабаны; 4, 5 — канаты; 6 — грузоподъемная лебедка; 7 — полиспаст: 8—расчальпый канат; 9 — блоки на распорке; 10 — блоки на головке башни; 11 — блоки на головке стрелы

Механизм изменения вылета крюка башенных кранов с.грузовой тележкой (см. рис. 96,г) состоит из реверсивной электролебедки и системы направляющих блоков с тяговыми канатами, образующими бесконечную петлю, охватывающую направляющий блок, расположенный у оголовка стрелы. Концы канатов присоединены к барабану лебедки таким образом, что когда один конец навивается, другой свивается, что обеспечивает возвратно-поступательное перемещение грузовой тележки. Конечные положения тележки на стреле фиксируются концевыми выключателями.

Благодаря применению грузовой тележки, передвигающейся на стреле, достигается горизонтальное перемещение груза, что создает особые преимущества при выполнении краном монтажных работ.

Механизм изменения вылета крюка башенных кранов с управляемой (маневровой) стрелой состоит из типовой реверсивной электролебедки, направляющих блоков и опорно-поворотного устройства, укрепленным на опорной раме ходовой части крана.

Рис. 98. Механизм привода ходовой тележки башенного крана редуктор;1 — рама; 2 — вертикальная ось; 3 — тормоз; 4 — электродвигатель; 5 — колесо-зубчатый венец; 7—нож; 8 — противоугонный захват; 9-— кожух

Фланцевый электродвигатель установлен вертикально на торце редуктора.

У кранов с неповоротной башней (рис. 100) механизм поворота монтируют на площадке у головной части ,ашни. Механизм поворота состоит из электродвигателя, соединительной муфты с тормозом.

Рис. 100. Механизм поворота башенных кранов с неповоротной башней

Кабина крановщика у башенных кранов размещена сбоку верхней ее части, а у кранов с неповоротной башней сбоку поворотного оголовка. У кранов большой грузоподъемности и высоты подъема кабина размещена на портале. Для связи крановщика с монтажниками конструкций применяют телефонную или радиосвязь.

Пульт управления механизмами у некоторых кранов сделан выносным, обеспечивающим дистанционное управление краном. Известны также конструкции кранов с управлением по радиосвязи.

Кабина крановщика должна быть оборудована с учетом наибольших удобств, с хорошим обзором фронта работ и грузоподъемного органа, удобным расположением Рукоятей приборов управления и пр. Система управления краном обычно сосредоточена в кабине крановщика и состоит из набора командоконтроллеров, наборов сопротивлений, защитной контакторной панели и сигнальных приборов. Имеются, краны, у которых управление Дублировано с выносным пультом.

Рис. 102. Конструкции инвентарных подкрановых путей

Верхнее строение пути состоит из балластного слоя, шпал, рельсов и рельсовых скреплений.

Рис. 103. Схема заземленияа — очаги заземления у торцов рельсовых путей; б — то же, вдоль путей; 1 -очаг заземления; 2 — рельсовый путь; 3 — распределительный пункт; 4 -четырехжильный кабель; 5 — перемычка; 6 — соединительный проводник; 7 — башенный кран

В большинстве случаев рельсы укладывают на деревянные шпалы или полушпалы, поперечные сечения которых должны соответствовать ГОСТ 78—65. Шпалы к рельсам крепят с помощью путевых шурупов (глухарей) или костылей.

Для более быстрой сборки, разборки и перебазирования подкрановых путей применяют инвентарные звенья. Инвентарное звено пути (см. рис. 102, а) состоит из двух секций с рельсами длиной по 12,5 м, полушпалами и подкладками. Секции фиксируются между собой стяжками.

Большую устойчивость формы звена инвентарного пути и лучшую транспортабельность обеспечивает конструкция в виде деревометаллических секций (см. рис. 102,6), в которых торцы полушпал окаймляются продольными швеллерами, соединенными стяжками.

Применяют также и инвентарные звенья подкранового пути с железобетонными полушпалами. Возможно устройство подкранового пути на продольных железобетонных балках трапецеидального сечения. Заземление рельсовых подкрановых путей, предназначенных для кранов с электроприводом, является обязательным условием. Рельсовые пути в начале и конце пути, а также стыки рельс должны быть соединены между собой перемычками и присоединены к заземлителю, образуя непрерывную электрическую цепь (рис. 103).

Заземление рекомендуется выполнять в виде трех стержней из стальных труб диаметром 50…75 мм, угловой стали 50X50 или стержне диаметром 10…20 мм длиной 2…3 м, расположенных треугольником.

Читать далее: Устойчивость строительных башенных кранов

Категория: - Грузоподъемные машины в строительстве

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

устройство управления электроприводами башенного крана - патент РФ 2286305

Изобретение относится к устройствам управления грузоподъемными машинами, в частности к устройствам управления электроприводами механизмов башенного крана. Устройство содержит управляющий блок и блок управления электроприводами, блок определения условий работы и состояния крана, блок преобразования аналоговых сигналов в цифровые сигналы и наоборот и блок контроля состояния электроприводов. Управляющий блок соединен первым двухсторонним каналом связи с блоком преобразования, вторым двухсторонним каналом связи - с блоком определения условий работы и состояния крана, блок управления электроприводами соединен с блоком контроля состояния электроприводов и блоком преобразования, а последний соединен с блоком контроля состояния электроприводов. Техническим результатом изобретения является повышение безопасности и надежности работы башенного крана. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. устройство управления электроприводами башенного крана, патент № 2286305

Рисунки к патенту РФ 2286305

устройство управления электроприводами башенного крана, патент № 2286305 устройство управления электроприводами башенного крана, патент № 2286305

Данное техническое решение относится к устройствам управления грузоподъемными машинами, в частности к устройствам управления электроприводами механизмов башенного крана.

Техническое решение предназначено для использования в конструкциях электроприводов грузоподъемных машин с устройствами, обеспечивающими безопасность работы машины путем предупреждения оператора о состоянии машины и путем автоматического регулирования процесса управления машиной, в частности башенного крана, являющегося машиной повышенной опасности.

Известны устройства управления электроприводами грузоподъемных машин, каждое из которых содержит управляющий блок, блоки управления, средства или органы управления, линии связи, шифраторы или кодирующие устройства [1-10].

Как следует из уровня техники, в таких устройствах шифратор или ротационное кодирующее устройство связано с электродвигателем привода машины, управляющий блок выполнен с запрограммированной частотой, которая соответствует частоте вращения нескольких, по крайней мере более двух, электродвигателей, входящих в состав электропривода грузоподъемного крана, при этом устройство управления имеет шифраторы общей системы управления, блоки приводных устройств электродвигателей, счетчики сигналов частоты вращения валов электродвигателей и другие элементы автоматического управления краном.

Наиболее близким техническим решением по сущности и достигаемому эффекту к данному техническому решению является устройство управления электроприводом грузоподъемной машины, содержащее блоки управления с органами управления, модули управления, выполненные с управляющими элементами, соединенными с блоками дешифраторов, блок реле, соединенный с блоком реле аппаратуры электропривода, причем в устройстве имеется разъем, дешифратор соединен с блоком реле и объединен с ним в блок сопряжения, который соединен с блоками шифраторов разъемом, при этом блоки и модули управления объединены колонками управления, образующими пульт управления электроприводом машины, каждый блок шифратора включает по крайней мере один ряд последовательно расположенных датчиков положения органа управления, каждый орган управления выполнен с постоянным магнитом, имеющим возможность его взаимодействия с упомянутыми датчиками, постоянный магнит выполнен с магнитопроводящей П-образной скобой, при этом в нейтральном положении рабочего органа постоянный магнит расположен над центральным датчиком упомянутого ряда датчиков, а торцы магнитопроводящей П-образной скобы расположены над датчиками, которые расположены по обеим сторонам от центрального датчика [10].

Известное наиболее близкое техническое решение [10] характеризуется общими признаками с данным техническим решением, в частности, что устройство управления содержит управляющий блок и блок управления приводами.

В известном устройстве команды управления преобразуются в код, передаются по линии связи в дешифратор, который преобразует код в аналоговый сигнал и включает соответствующий блок реле аппаратуры управления, при этом отсутствует контроль выполнения команды и не определяется причина ее не выполнения, не учитываются ограничения на выполнение команд. Для выполнения упомянутых ограничений требуется обязательное согласование работы устройства управления с приборами безопасности крана, введение дополнительных устройств для взаимодействия устройства управления с приборами безопасности, что снижает надежность и безопасность крана. Являясь автономным устройством, оно позволяет осуществлять управление краном при неисправных средствах безопасности, что на практике существенно влияет на уровень безопасности крана и на надежность управления и работы крана.

Решаемой и достигаемой целью настоящего изобретения является повышение безопасности и надежности работы башенного крана.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления электроприводами башенного крана, содержащее управляющий блок и блок управления электроприводами, введены блок определения условий работы и состояния крана, блок преобразования аналоговых сигналов в цифровые сигналы и наоборот и блок контроля состояния электроприводов, управляющий блок соединен первым двухсторонним каналом связи с блоком преобразования, вторым двухсторонним каналом связи - с блоком определения условий работы и состояния крана, блок управления электроприводами соединен с блоком контроля состояния электроприводов и блоком преобразования, а последний соединен с блоком контроля состояния электроприводов.

Блок преобразования содержит средства дешифрации и шифрации команд приводов механизмов грузовой тележки, подъема груза, поворота и передвижения крана, блок контроля состояния приводов содержит датчики состояния приводов передвижения крана, грузовой тележки, подъема груза, поворота груза, управляющий блок содержит соединенные первыми входами между собой и с первым каналом двухсторонней связи первый, второй и третий микроконтроллеры, причем вторым двухсторонним каналом связи через второй вход третьего микроконтроллера управляющий блок соединен с блоком определения условий работы и состояния крана, первым двухсторонним каналом связи управляющий блок соединен со средствами дешифрации и шифрации, в устройство введен блок настройки параметров средств дешифрации и шифрации, который соединен с первым каналом двухсторонней связи, при этом между собой первой связью соединены командоконтроллеры механизма подъема груза и механизма передвижения крана и соответствующие им органы управления, с первой связью через второй вход соединен первый микроконтроллер, второй связью соединены органы управления и командоконтроллеры механизма перемещения грузовой тележки и механизма поворота крана, второй микроконтроллер соединен вторым входом со второй связью, блок контроля состояния электроприводов соединен с электроприводами и средствами дешифрации и шифрации.

На фиг.1 показана схема устройства управления электроприводами башенного крана,

на фиг.2 - устройство управления электроприводами башенного крана.

Устройство управления содержит управляющий блок 1, электрически соединенный с блоком 2 определения условий работы и состояния крана и с блоком 3 преобразования аналоговых сигналов в цифровые сигналы и наоборот. Блок 3 преобразования электрически соединен с блоком 4 управления электроприводами механизмов башенного крана, каждый из которых включает электродвигатель и соединенный с ним механизм, обеспечивающий соответствующее движение крану. Электроприводы (которые упомянуты ниже) соединены с блоком 5 контроля состояния приводов, выход которого соединен с блоком 3. Следует отметить, что каждый привод башенного крана содержит электродвигатель и соединенный с ним механически механизм привода крана.

Блок 5 контроля содержит описанные ниже датчики, которые соединены обратной электрической связью с блоком 3 преобразования. Управляющий блок 1 устройства содержит соединенные между собой по крайней мере три микроконтроллера (фиг.2): первый микроконтроллер 6, второй микроконтроллер 7 и третий микроконтроллер 8, которые соединены с командоконтроллерами 9-12 управления приводами механизмов башенного крана и с блоком 3 преобразования. Управляющий блок 1 содержит также средство 13 (кнопку) включения и средство 14 выключения линейного контактора 15, средство 16 включения и выключения звуковой сигнализации 17. Микроконтроллеры 6 и 7 соединены между собой, с первым входом микроконтроллера 8 и с блоком 3 преобразования посредством первого двухстороннего канала 18 связи (RS 485). Второй вход микроконтроллера 8 соединен с блоком 2 определения условий работы и состояния крана посредством второго двухстороннего канала 19 связи (RS 232). Блок 2 содержит датчик 20 усилия в канате механизма подъема груза, датчик 21 перемещения грузовой тележки крана, датчик 22 высоты подъема груза, датчик 23 угла поворота стрелы (или датчик поворота поворотной части крана), датчик 24 определения скорости ветра, датчик 25 температуры окружающей среды и датчик 26 перемещения крана. Датчики 20-26 соединены с блоком 27 регистрации и отображения параметров крана, который ведет регистрацию параметров крана, накапливает данные о состоянии электроприводов и механизмов крана и данные о работе крана, формирует сигналы управления работой крана, включая сигналы ограничения координат положения груза, скорости перемещения груза и его массы. Блок 27 по второму каналу 19 связи передает информацию в третий микроконтроллер 8.

Управляющий блок 1 устройства содержит соединенные между собой первый блок 28 световой сигнализации, средство 29 (кнопку) выключения тормоза механизма передвижения крана, второй блок 30 световой сигнализации, средство 31 включения описанного ниже гонного электродвигателя, средство 32 выключения гонного электродвигателя, средство 33 выключения тормоза механизма поворота крана, а также командоконтроллеры 9-12. Блок 4 управления содержит электроприводы 34 механизмов перемещения грузовой тележки крана, подъема груза, поворота крана и перемещения крана.

Блок 3 преобразования содержит соединенные между собой средства 35-38 дешифрации и шифрации команд упомянутых электроприводов 34, средство 39 дешифрации и шифрации включения и выключения линейного контактора 15 и средство 40 дешифрации и шифрации команды выключения звуковой сигнализации 17. Блок 5 контроля состояния приводов содержит датчик 41 состояния привода механизма перемещения грузовой тележки крана, датчик 42 состояния привода механизма подъема груза, датчик 43 состояния привода механизма поворота крана, датчик 44 состояния привода механизма перемещения крана и датчик 45 состояния линейного контактора 15.

Управляющий блок 1 соединен первым двухсторонним каналом связи 18 с блоком 46 настройки параметров средств 35-40 и 47 дешифрации и шифрации команд. Средство 47 дешифрации и шифрации предназначено для дешифрации и шифрации команд включения и выключения гонного электродвигателя 48, который используется на кране в случае, когда на нем имеется преобразователь генератор-двигатель. Средство 47 соединено первым двухсторонним каналом 18 связи с управляющим блоком 1. Гонный электродвигатель 48, предназначенный для вращения вала генератора постоянного тока, соединен со средством 47 дешифрации и шифрации и с датчиком 49 работоспособности электродвигателя 48, который соединен со средством 47 дешифрации. Генератор постоянного тока в описании данного устройства отсутствует, поскольку является вспомогательным оборудованием крана.

Первый, второй, третий микроконтроллеры 6, 7 и 8 соединены первым двухсторонним каналом 18 связи со средствами 35-40 дешифрации и шифрации, с блоком 46 настройки параметров. Второй вход первого микроконтроллера 6 соединен первым каналом 50 связи с блоком 28 световой сигнализации, средством 29 включения тормоза механизма передвижения крана, средством 13 включения линейного контактора 15, средством 14 выключения линейного контактора 15 и средством 16 включения и выключения звуковой сигнализации 17, а также второй вход первого микроконтроллера 6 соединен с командоконтроллерами 9 и 10, соответственно, грузовой лебедки и механизма передвижения башенного крана.

Второй вход второго микроконтроллера 7 соединен вторым каналом 51 связи со средством 31 включения электродвигателя 48, средством 32 выключения гонного электродвигателя 48, средством 33 выключения тормоза механизма поворота крана и командоконтроллерами 11 и 12, соответственно, механизма перемещения грузовой тележки и механизма поворота башенного крана, а также с блоком 30 световой сигнализации.

Посредством электрического первого канала 50 связи соединены между собой командоконтроллер 9 механизма подъема, командоконтроллер 10 механизма передвижения крана, кнопка 13 включения линейного контактора, кнопка 14 выключения линейного контактора, средство 16 включения и выключения звуковой сигнализации, блок 28 световой сигнализации, средство 29 включения тормоза механизма передвижения крана.

Посредством второго канала 51 связи между собой соединены второй блок 30 световой сигнализации, средство 31 включения гонного электродвигателя 48, средство 32 выключения гонного электродвигателя 48, средство 33 выключения тормоза механизма поворота крана и командоконтроллеры 11 и 12.

Посредством связи 52 первая связь 50 соединена с третьим микроконтроллером 6, а посредством электрической связи 53 второй канал 51 электрической связи соединен со вторым микроконтроллером 7. Посредством электрической связи 54 датчики 41-44 состояния приводов механизмов крана соединены, соответственно, со средствами 35-38 дешифрации и шифрации команд приводов. Электрическими связями 55 и 56 электроприводы 34 соединены, соответственно, со средствами 35-38 дешифрации и шифрации команд и, соответственно, с датчиками 41-44 состояния приводов механизмов крана. Средство 39 шифрации и дешифрации команд связью 55 соединено с линейным контактором 15, который связью 56 соединен с датчиком состояния линейного контактора 15, который соединен связью 54 со средством 39 дешифрации и шифрации команд. Средство 47 шифрации и дешифрации связью 55 соединено с гонным электродвигателем 48, который связью 56 соединен с датчиком 49 работоспособности электродвигателя 48. Последний связью 54 соединен со средством 47 шифрации и дешифрации. Средство 40 шифрации и дешифрации соединено связью 55 со звуковой сигнализацией 17.

Устройство работает следующим образом.

После подачи электропитания в устройство управления электроприводом башенного крана ток подается на блоки 1, 2, 3 и 5 устройства и на первый, второй и третий микроконтроллеры 6-8 соответственно, при этом последние осуществляют опрос состояния устройства управления краном, опрос состояния всех его приводов и механизмов и таким образом выявляют вышеупомянутые условия работы крана, соответствующие условиям его безопасности и надежности работы до момента включения хотя бы одного привода крана.

При подачи электропитания на кран, блок 27 регистрации и отображения параметров осуществляет самоконтроль и если тест выполнен, опрашивает состояние датчиков и на основании их информации формирует сигналы готовности к работе и управления приводами. Данная информация выдается в блок 1. Если текст не выполнен или датчик неисправен или на блоке 2 отсутствует электропитания, то информация для блока 1 отсутствует. При отсутствии информации от блока 2 микропроцессор 8 блока 1 формирует сигнал на запрет включения линейного контактора 15. В случае выхода из строя блока 2 или обрыва связи между блоком 1 или блоком 2 в процессе работы крана линейный контактор 15 отключается. Таким образом исключается работа крана при неисправном блоке 2 определения условий работы и состояния крана. При наличии информации от блока 2 кран готов к штатной работе.

При включении средства 13 включения линейного контактора 15 код включения линейного контактора по первому каналу 50 связи поступает на второй вход микроконтроллера 6, где преобразуется и по первому двухстороннему каналу 18 связи (RS-485) поступает на первый вход третьего микроконтроллера 8, который проверяет соответствие упомянутых условий безопасности условиям выполнения команды включения линейного контактора 15. Кроме того, третий микроконтроллер 8 при этом формирует и выдает по первому двухстороннему каналу 18 связи на первый и второй микроконтроллеры 6 и 7 запрос о состоянии и положении командоконтроллеров 9-12, при этом последние, в соответствии с выполняемыми микроконтроллером 8 функциями, должны отвечать условиям безопасности и надежности работы крана.

При этом первый микроконтроллер 6 опрашивает состояние командоконтроллеров 9 и 10, а второй микроконтроллер 7 опрашивает состояние командоконтроллеров 11 и 12. Полученную информацию о состоянии командоконтроллеров 9-12 первый и второй микроконтроллеры 6 и 7 преобразуют и передают по первому двухстороннему каналу 18 связи на первый вход третьего микроконтроллера 8. Последний анализирует полученную информацию и если командоконтроллеры 9-12 установлены в нулевой позиции, то по первому двухстороннему каналу 18 связи третий микроконтроллер 8 выдает на блок 39 дешифрации команд и шифрации команду на включение линейного контактора 15.

Если в полученной информации указано, что хотя бы один из командоконтроллеров 9-12 не установлен в нулевой позиции или неисправен, то третий микроконтроллер 8 после анализа полученной информации не выдает по первому двухстороннему каналу 18 на блок 39 команду на включение линейного контактора 15.

При получении команды на включение линейного контактора 15 блок 39 дешифрует команду и включает линейный контактор 15, при этом одновременно датчик 45 работоспособности линейного контактора осуществляет контроль наличия трехфазного напряжения на выходе линейного контактора 15 и по каналу связи 54 полученную информацию выдает в блок 39, который преобразует ее в соответствующий код и выдает его по первому двухстороннему каналу 18 связи на первый вход третьего микроконтроллера 8, который ее анализирует.

При исправном линейном контакторе 15 (наличии трехфазного напряжения на его выходе) третий микроконтроллер 8 формирует и выдает по первому входу первого двухстороннего канала 18 связи информацию на первый микроконтроллер 6, а по второму двухстороннему каналу 19 связи - на первый вход блока 27 регистрации параметров.

Первый микроконтроллер 6 после анализа полученной информации по первому каналу 50 связи и по каналу 52 связи выдает сигнал в блок 28 световой сигнализации для отображения информации о включении линейного контактора 15. При этом блок 27 осуществляет анализ полученной информации и производит регистрацию команды и время ее включения.

При неисправном линейном контакторе 15 (отсутствие одной, двух или трех фаз напряжения на его выходе) третий микроконтроллер 8 формирует и выдает по первому входу первого двухстороннего канала 18 связи в течение определенного времени команды на включение линейного контактора 15, а по истечении этого времени, при подтверждении неисправности линейного контактора 15, прекращает выдачу команды и по второму входу первого двухстороннего канала 18 связи выдает информацию об отказе линейного контактора 15 на первый вход блока 27, который регистрирует и выводит информацию об отказе линейного контактора 15 на свое устройство отображения.

При появлении в течении заданного интервала времени информации о наличии трехфазного выходного напряжения третий микроконтроллер 8 начинает работать по вышеописанному алгоритму.

Команда выключения линейного контактора 15 со средства 14 выключения линейного контактора по первому каналу 50 связи и по каналу 52 связи поступает на первый микроконтроллер 6, который преобразует и выдает данную команду по двухстороннему первому каналу 18 связи на первый вход третьего микроконтроллера 8. Последний формирует и выдает команду на выключение линейного контактора 15 и команду на блок 39 дешифрации и шифрации команд. После подтверждения выполнения команды от блока 39 (при отсутствии трехфазного напряжения на выходе линейного контактора 15) третий микроконтроллер 8 формирует и выдает информацию по первому выходу по первому двухстороннему каналу 18 связи на микроконтроллер 6 и по второму входу по второму двухстороннему каналу 19 связи на блок 27 регистрации параметров. Первый микроконтроллер 6 после анализа полученной информации по первому каналу 50 связи и по каналу 52 связи выдает сигнал в блок 28 световой сигнализации для отображения информации о выключении линейного контактора 15. При этом блок 27 осуществляет анализ полученной информации и регистрирует время выключения команды.

При наличии на башенном кране преобразователя генератор-двигатель, после включения линейного контактора 15 включается электродвигатель 48, обеспечивающий вращение вала упомянутого генератора постоянного тока. При этом сигнал со средства 31 включения электродвигателя 48 по второму каналу 51 связи и по каналу 53 связи поступает на второй вход второго микроконтроллера 7, который формирует и выдает данную информацию через первый вход по первому двухстороннему каналу 18 связи на первый вход третьего микроконтроллера 8. После анализа полученной информации третий микроконтроллер 8 начинает согласно циклограмме, входящей в состав его программно-математического обеспечения, формировать и выдавать команды на включение электродвигателя 48. Данные команды выдаются третьим микроконтроллером 8 с первого входа и по первому двухстороннему каналу 18 связи поступают на вход блока 47 дешифрации команд и шифрации контрольной информации о ее выполнении.

По мере поступления команд на включение электродвигателя 48 блок 47 дешифрует их и реализует. После поступления последней команды датчик 49 работоспособности электродвигателя 48 осуществляет контроль схемы его включения по наличию напряжения на выходе контактора включения электродвигателя 48. По каналу связи 54 датчик 49 полученную информацию выдает в блок 47, который преобразует ее в соответствующий код и по первому двухстороннему каналу 18 связи выдает на первый вход третьего микроконтроллера 8, который ее анализирует.

При наличии напряжения на выходе контактора включения электродвигателя 48 третий микроконтроллер 8 формирует и выдает по первому входу информацию об этом на микроконтроллер 7, а по второму входу микроконтроллер 8 по второму двухстороннему каналу 19 связи выдает информацию на первый вход блока 27.

Второй микроконтроллер 7 после анализа полученной информации по второму каналу 51 связи и по каналу 53 связи выдает сигнал в блок 30 световой сигнализации для отображения информации о включении электродвигателя 48. При этом блок 27 осуществляет анализ полученной информации, производит регистрацию команды и время ее включения.

При отсутствии напряжения на выходе контактора включения электродвигателя 48 третий микроконтроллер 8 формирует и выдает по второму входу на первый вход блока 27 по второму двухстороннему каналу 19 связи информацию об отказе электродвигателя 48. Блок 27 при этом регистрирует отказ и выводит информацию об этом на свое устройство отображения.

Команда выключения электродвигателя 48 со средства 32 выключения электродвигателя по второму каналу 51 связи и по каналу 53 связи поступает на второй вход второго микроконтроллера 7, который преобразует и выдает данную команду с первого входа по первому двухстороннему каналу 18 связи на третий микроконтроллер 8. Последний формирует и выдает с первого выхода команду на выключение электродвигателя 48. После подтверждения выполнения команды (при отсутствии напряжения на выходе контактора включения электродвигателя 48) третий микроконтроллер 8 формирует и выдает информацию по его первому выходу и по первому двухстороннему каналу 18 связи на второй микроконтроллер 7, а по второму входу и по второму двухстороннему каналу 19 связи информация или сигнал с микроконтроллера 8 поступает на блок 27. Второй микроконтроллер 7, после анализа полученной информации, по второму каналу 51 связи и по каналу 53 связи выдает сигнал в блок 28 световой сигнализации для отображения информации о выключении электродвигателя 48. При этом блок 27 осуществляет анализ полученной информации и регистрирует время выключения команды.

После включения линейного контактора 15 и электродвигателя 48 устройство управления и кран готов к штатной работе.

Управление электроприводом 34 на примере работы механизма подъема груза (или грузовой лебедки крана, в состав которой входит электродвигатель) осуществляется следующим образом.

Первый микроконтроллер 6 в вышеописанном цикле работы устройства опрашивает по первому каналу 50 связи и каналу 52 связи командоконтроллер 9 электропривода грузовой лебедки, и в зависимости от того, на какой позиции находится командоконтроллер, формирует и выдает по первому двухстороннему каналу 18 связи соответствующую информацию о команде управления на третий микроконтроллер 8.

Последний в зависимости от полученной информации от блока 2 и средств 35, 37 и 38 дешифрации и шифрации анализирует состояние остальных механизмов крана, и если включен какой-либо механизм, работа которого не совместима с работой электропривода 34 механизма подъема груза, то команда не выполняется.

Если какой-либо упомянутый механизм не включен, то третий микроконтроллер 8 опрашивает по второму двухстороннему каналу 19 связи блок 27 регистрации параметров о наличии ограничений на высоту подъема или спуска груза, а также на его массу. При наличии ограничений команда не выполняется.

При отсутствии всех ограничений третий микроконтроллер 8 согласно циклограмме разгона, входящей в состав его программно-математического обеспечения, формирует команды управления, при этом количество команд и длительность циклограммы определяется позицией командоконтроллера 9. Данные команды выдаются третьим микроконтроллером 8 с первого входа и по первому двухстороннему каналу 18 связи поступают на вход блока 36 дешифрации команд и шифрации контрольной информации о ее выполнения.

При получении команды на включение электропривода 34 механизма подъема груза, средство 36 дешифрует команду и включает соответствующий пускатель электропривода 34 механизма подъема. Одновременно датчик 42 работоспособности электропривода 34 механизма подъема груза осуществляет контроль наличия напряжений на входе электродвигателя электропривода 34 и тормоза этого электропривода, а также осуществляет контроль дополнительных параметров, определяемых типом этого электропривода. По каналу 54 связи полученную информацию датчик 42 выдает в средство 36 дешифрации, которое преобразует ее в соответствующий код и по первому двухстороннему каналу 18 связи информация или код выдается на первый вход третьего микроконтроллера 8, который ее анализирует.

При исправном электроприводе 34 механизма подъема (при наличии вышеназванных напряжений и дополнительных параметров, определяемых типом электропривода 34) третий микроконтроллер 8 формирует и выдает со второго входа по второму двухстороннему каналу 19 связи информацию на первый вход блока 27. Блок 27 осуществляет анализ полученной информации, регистрирует техническое состояние электропривода 34 механизма подъема и фиксирует время начала его работы.

При неисправном электроприводе 34 механизма подъема груза (при отсутствии одного или всех вышеназванных напряжений или дополнительных параметров, определяемых типом этого электропривода) третий микроконтроллер 8 прекращает выдачу команд управления, формирует и выдает со второго входа по второму двухстороннему каналу 19 связи информацию на первый вход блока 27. Блок 27 осуществляет анализ полученной информации, регистрирует отказ и выводит информацию об этом на свое устройство отображения.

При установке командоконтроллера 9 в нулевое положение первый микроконтроллер 6, опрашивающий его в цикле работы устройства, по первому каналу 50 связи и по второму каналу 52 связи информирует и выдает на третий микроконтроллер 8 по первому двухстороннему каналу 18 связи соответствующую информацию о положении командоконтроллера 9. Третий микроконтроллер 8 согласно циклограмме торможения, входящей в состав его программно-математического обеспечения, формирует команды управления, при этом количество команд и длительность циклограммы останова электропривода определяется позицией, на которой находился командоконтроллер 9. Данные команды выдаются третьим микроконтроллером 8 с первого входа и по первому двухстороннему каналу 18 связи поступают на вход средства 36 дешифрации команд и шифрации контрольной информации о ее выполнении.

При получении команды на выключение электропривода 34 механизма подъема груза блок 36 дешифрует ее и выключает соответствующий пускатель электропривода 34 механизма подъема груза. Одновременно датчик 42 работоспособности электропривода 34 механизма подъема осуществляет контроль наличия напряжений на входе электродвигателя и тормоза электропривода 34 механизма подъема, а также дополнительных параметров, определяемых типом этого электропривода. По каналу связи 54 датчик 42 информацию выдает в средство 36 дешифрации, последнее преобразует информацию в код и по первому двухстороннему каналу 18 связи выдает его на первый вход третьего микроконтроллера 8. По окончании процесса останова электропривода 34 механизма подъема информация от датчика 42 состояния этого электропривода 34 об отсутствии напряжений на входе электродвигателя и тормоза электропривода 34, а также информация об обнулении дополнительных параметров электропривода по каналу связи 54 выдается в средство 36 дешифрации, которое преобразует ее в соответствующий код и по первому двухстороннему каналу 18 связи выдает его на первый вход третьего микроконтроллера 8, который ее анализирует. Последний после анализа полученной информации формирует и выдает информацию по второму входу и по второму двухстороннему каналу 19 связи на блок 27. Блок 27 осуществляет анализ полученной информации и регистрирует время выключения электропривода 34 механизма подъема груза.

Алгоритмы управления, последовательность выполнения операций устройства управления остальными приводами крана аналогичны описанному циклу управления работой электропривода 34 механизма подъема.

Таким образом, устройство управления приводами крана, в частности электроприводами, обеспечивает опрос условий работы крана, состояния средств управления и механизмов приводов крана; оно формирует массивы управляющей краном информации и выдает эти массивы на средства дешифрации и шифрации, и блок определения условий работы осуществляет заданные циклограммы пуска и останова электродвигателей электроприводов башенного крана, обеспечивает согласованную и безопасную работу механизмов, обеспечивает выполнение команд системы координатной защиты в зависимости от координат положения груза и его массы, обеспечивает сбор информации о работоспособности приводов и блоков дешифрации команды и шифрации контрольной информации, обеспечивает формирование оперативной информации о работоспособности крана и ее выдачу на блок регистрации параметров, формирует сигналы ограничения координат положения груза и его массы. При этом использование данного устройства в конструкции башенного крана исключает несанкционированные действия машиниста крана и обслуживающего персонала.

Источники информации.

1. JP 48-62199 А, 25.02.1999.

2. RU 2185019 C1, 06.04.2001.

3. RU 2073306 C1, 10.02.1997.

4. SU 1658352 A1, 23.06.1991.

5. SU 414381 А, 05.02.1974.

6. GB 1440596 А, 23.06.1976.

7. US 4614274 А, 30.09.1986.

8. DE 3835522 A1, 03.05.1990.

9. ЕР 0734993 А2, 02.12.1996.

10. RU 2234185 C1, 08.10.2004. Прототип.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство управления электроприводами башенного крана, содержащее управляющий блок и блок управления электроприводами, отличающееся тем, что в устройство введены блок определения условий работы и состояния крана, блок преобразования аналоговых сигналов в цифровые сигналы и наоборот и блок контроля состояния электроприводов, управляющий блок соединен первым двухсторонним каналом связи с блоком преобразования, вторым двухсторонним каналом связи - с блоком определения условий работы и состояния крана, блок управления электроприводами соединен с блоком контроля состояния электроприводов и блоком преобразования, а последний соединен с блоком контроля состояния электроприводов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок преобразования содержит средства дешифрации и шифрации команд приводов механизмов грузовой тележки, подъема груза, поворота и передвижения крана, блок контроля состояния приводов содержит датчики состояния приводов передвижения крана, грузовой тележки, подъема груза, поворота груза, управляющий блок содержит соединенные первыми входами между собой и с первым каналом двухсторонней связи первый, второй и третий микроконтроллеры, причем вторым двухсторонним каналом связи через второй вход третьего микроконтроллера управляющий блок соединен с блоком определения условий работы и состояния крана, первым двухсторонним каналом связи управляющий блок соединен со средствами дешифрации и шифрации, в устройство введен блок настройки параметров средств дешифрации и шифрации, который соединен с первым каналом двухсторонней связи, при этом между собой первой связью соединены командоконтроллеры механизма подъема груза и механизма передвижения крана и соответствующие им органы управления, с первой связью через второй вход соединен первый микроконтроллер, второй связью соединены органы управления и командоконтроллеры механизма перемещения грузовой тележки и механизма поворота крана, второй микроконтроллер соединен вторым входом со второй связью, блок контроля состояния электроприводов соединен с электроприводами и средствами дешифрации и шифрации.

www.freepatent.ru


Смотрите также