《【2017年整理】门机回转系统的PLC应用内容》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】门机回转系统的PLC应用内容（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、11 门座式起重机的简介1.1 门座式起重机的概述门机是门座式起重机的简称，是有轨运行的臂架型移动式起重机。在现代海河港口装卸设备中占有重要地位，它具有较好的工作性能和独特的优越结构。我们港口总共有两种门机分别是 MQ40-43 和，下面我们介绍一下本港门机。首先我们以我港门机MQ40-43 来做了解认识。门机分为四大机构包括（起升机构、变幅机构、旋转机构、行走机构） ，其中前三个机构为工作机构，行走机构为非工作机构。门机采用转盘式回转支承装置。臂架系统、平衡梁系统、人字架、机器房、司机室等安装在转台上，转台由滚动元件支撑着。这样装在门架上部的回转部分可以相对与门架做 360的回转运动。门机在
2、四大机构的配合下，既可以完成货物的升降，起重机的行走、带载做任意角度的旋转，以及在变幅允许的范围内进行作业。金属结构包括门架、转盘、上转柱、机器房、司机室、臂架系统、平衡系统组成。本机的臂架系统、转盘、立柱、平衡梁等结构件采用 Q345B材料制成，臂架系统采用箱形结构，上转柱、转盘等为板梁或混合结构。门 座 起 重 机 有 起 升 、 回 转 、 变 幅 和 运 行 机 构 ， 前 3 种 机 构 装 在 转 动 部 分 上 ,每一 周 期 内 都 参 加 作 业 。 转 动 部 分 上 还 装 有 可 俯 仰 的 倾 斜 单 臂 架 或 组 合 臂 架 及 司 机 室 。运 行 机 构 装
3、在 门 座 下 部 ， 用 以 调 整 起 重 机 的 工 作 位 置 带 斗 门 座 起 重 机 还 装 有 伸 缩 漏斗 、 带 式 输 送 机 等 附 加 设 备 ， 以 提 高 门 座 起 重 机 用 抓 斗 装 卸 散 状 物 料 时 的 生 产 率 。除 电 气 保 护 装 置 外 ， 还 装 有 起 重 量 或 起 重 力 矩 限 制 器 、 起 重 机 夹 轨 器 等 安 全 装 置 。门 座 起 重 机 大 多 采 用 水 平 变 幅 系 统 。 重 物 和 臂 架 系 统 各 自 的 重 心 在 变 幅 过 程 中几 乎 无 垂 直 位 移 。 其 方 法 之 一 是 靠
4、增 设 活 动 平 衡 重 来 平 衡 臂 架 系 统 俯 仰 时 的 合 成 重心 的 升 降 变 化 这 种 方 法 布 置 较 方 便 ,工 作 也 较 可 靠 ， 应 用 广 泛 。 方 法 之 二 是 靠 臂 架系 统 的 机 构 特 性 来 保 证 变 幅 时 合 成 重 心 的 移 动 轨 迹 接 近 水 平 线 ， 无 活 动 平 衡 重 。 所 吊 重 物 在 变 幅 过 程 中 沿 着 近 于 水 平 线 的 轨 迹 移 动 ， 可 采 用 补 偿 法 和 组 合 臂 架 法 。补 偿 法 是 通 过 特 种 储 绳 系 统 在 变 幅 过 程 中 自 动 收 放 相 应
5、起 升 绳 ， 以 补 偿 臂 架 升 降 造成 的 吊 具 垂 直 位 移 。 组 合 臂 架 法 是 依 靠 组 合 臂 架 的 机 构 特 性 保 证 臂 端 在 变 幅 过 程 中接 近 水 平 移 动 。 两 种 方 法 都 得 到 广 泛 应 用 。 21.2 门座式起重机的设计环境参数工作状态最大风速： 20 米/秒非工作状态最大风速： 55 米/秒工作环境温度: -20.936.3平均相对湿度： 66%最大相对湿度： 79%最小相对湿度： 60%1.3 门机的基本参数（1）额定起重量是指起重机在正常工作的状态下允许吊起的物体的质量和可从起重机上取下的吊具的质量总和额定起重量不包
6、括吊钩、吊钩装置等质量，包括抓斗、电磁吸盘、集装箱吊具等的质量）本门机的额定起重量是 40t43m；吊钩 50t33m 最小幅度 12m。（2）起升高度是指指空载时从起重机停放水平面或运行轨道顶面到吊具最高工作位置的垂直距离。本门机的起升高度：a. 吊钩 37m；b.抓斗 25m 左右（轨上）（3）下降深度是指起重机在空载时从地面或轨面到吊具最低工作位置之间的垂直距离。本门机的下降深度：23m（轨下）（4）轨距和基距：轨距是指运行轨道中心线之间的水平距离。本港所有门机的轨距属于双线门机为 12 米。同一轨道上起重机或小车两支撑点中心线之间的水平距离。本门机基距是 14 米。（5）最大高度 69
7、.2m（6）尾部回转半径9m（7）总行走轮数 32 只（8）整机自重约 699t（9）上机电压 10KV（10）装机容量 833KW,起升 2280KW；变幅 75KW；旋转 255KW；行走811KW32 门座式起重机的结构原理及 PLC 控制原理2.1 起升机构2.1.1 起升机构的结构原理起升机构由两套独立卷扬装置的组成，前后布置在机器房内。两套卷扬机构既可以单独，也可以同时工作。抓斗作业时，前部的卷扬装置钢丝绳连接四索抓斗的闭合绳，后部则连接支持绳。起升驱动装置包括变频调速电动机、硬齿面减速箱、起升盘式制动器及钢丝绳卷筒等。卷筒是用来收、放卷绕钢丝绳的储绳装置。同时它把电动机的回转运动
8、变成钢丝绳的直线运动，并把动力传递给钢丝绳。在有槽卷筒的圆柱形外表面上，切有螺旋导向槽，绳槽的作用是使钢丝绳在卷筒上排列整齐，增加钢丝绳与卷筒的接触面积，减少钢丝绳的接触应力，同时在卷绕过程中，卷筒上相邻两个绳圈不至发生摩擦，减少钢丝绳之间的磨损，从而增加钢丝绳的使用寿命。其工作原理是，变频电机经过联轴节带动齿轮减速器，齿轮减速器低速轴又带动绕有钢丝绳的卷筒。控制变频电动机的正、反转，就能使卷筒上的钢丝绳卷进或放出，实现取物装置和货物的上升或下降；切断电动机电源时，依靠电力液压推杆制动器制动，使取物装置和货物停止运动。2.1.2 起升机构的 PLC 的控制原理手柄在零位，相序正常，起升无故障，
9、风速仪风速（风速达到 18m/s 时间断音响报警；风速达到 20m/s 时长音报警，并输出继电器触点断电信号）在正常范围内，超负荷（95%额定起重量时有灯光显示和声音报警，110%额定起重量时，输出继电器触点延时断电信号）正常，不作行走运行，起升无故障时，机构允许升降。若超负荷超出正常的范围，则只允许下降不允许上升。若在正常上升范围内，不超负荷，上升操作允许；在正常下降范围内，下降操作允许。另外，起升机构还装有起安全保护作用的多功能限位，限位能够实现正常升降位置前的减速、自动停止和极限位置时的紧急停止。起升机构的电机上还装有超速保护开关，以保证起升机构的正常工作。2.2 变幅机构2.2.1 变
10、幅机构的结构原理变幅机构主要由电动机、减速器、制动器、齿条导向装置等组成。门机变幅机构减速器采用的是德国 SEW 传动机械公司生产的硬齿面减速器，减速器的型号是M4PSF80，在使用过程中定期检查减速器的润滑油(VG 460 齿轮油)，并按本说明书要4求定期进行更换。电动机是大连天元厂生产的变频电动机，电动机的型号为 YZP-280M-6DMTR，电动机的功率为 75kw，该电机具有启动平稳，冲击小等优点，使变幅机构工作时无严重冲击和异常响声，振动小，运动平稳，工作可靠。制动器采用 YPZ2-500V/Ed50/6 电动液力推杆制动器，使用时应保证有足够的变压器油。制动器应经常进行制动力矩、制
11、动行程和间隙的调整。制动装置动作灵活，安全可靠。在使用过程中制动器应经常检查，调整制动力矩，制动行程和间隙以保证制动器的安全正常工作 。变幅齿条导向兼有导向和调整齿条与小齿轮啮合状况的作用。变幅驱动装置工作原理：变幅减速轴与小齿轮相连，小齿轮转动，带动齿条前后移动，从而推动臂架摆动。上下压轮和小齿轮都装在摇摆架上，并且在变幅时可以绕摇摆架的轴线摆动，保证齿轮与齿条很好的啮合。变幅机构的齿条、齿轮是一对开式传动，使用过程中由于磨损的原因，啮合间隙可能会产生变化，为保证该机构的正常工作，需要调整用调整齿轮、齿条的啮合间隙，调整工作可以通过调整变幅机构摇架上的偏心压轮来实现 。限位装置：变幅机构在摇
12、架外侧钢结构装有变幅行程限位保护开关。变幅水平移动的原理：门机多采用四连杆式组合臂架。臂架系统是由臂架（变幅大臂） 、象鼻梁、和刚性拉杆三部分组成，连同机架（人字架）组成平面四连杆机构。在臂架摆动时，象鼻梁端点的运动轨迹以接近水平的轨迹移动。臂架下铰处装有幅度极限行程限位开关。另外，在臂架下端还装有幅度传感器。防止起重机在工作过程中出现超幅现象，该系统应经常检查，以保证起重机的安全可靠 。2.2.2 变幅结构的 PLC 控制原理PLC 控制原理：主令控制器置零位，相序正常，风速正常，变幅无故障，不作行走运行。增幅档时，不超负荷 ，限位正常，增幅操作允许，增幅指令依次输入到 PLC，由 PLC
13、程序控制电机的运行，不论增幅（或减幅） 、变幅制动器都打开，当手柄回零时，制动器延时抱闸，变幅机构到达最大（最小）幅度前会自动减速并最终停止。变幅机构的限位能够实现最大最小幅度前的自动减速，自动停止。另外还在臂架的下铰点处装有最大最小幅度的紧急停止限位开关。变幅电机上还装有超速保护开关以保证变幅机构的正常工作。2.3 回转机构的结构原理及 PLC 的控制原理2.3.1 回转机构的结构原理旋转机构由两套驱动装置和外齿式三排滚柱轴承组成。两套旋转驱动装置分别布置在机房前部，每套驱动装置均由立式电机、制动器及二级立式行星减速器组成。行星减速器的低速轴端小齿轮与固定在门架的大齿圈相啮合，驱动起重机的旋
14、转部分作5旋转运动。旋转减速器为立式行星减速器，型号为 P2HF042，这种减速器能获得较大的传动比，满足旋转低速的要求。行星减速器的低速轴端小齿轮与固定在门架的大齿圈相啮合，驱动起重机的旋转部分作旋转运动。主令设四档位置，左转与右转档位对称。第一档全电阻，第二档切一级，第三档再切一级，第四档以时间原则自动加速，最后电机运行在自然特性上。制动部分通过踩下制动踏板使液压推动器通电达到推动器推杆运动，达到刹车的目的。脚踏板装在司机座位前脚踏位置，在旋转过程中司机踩下脚踏板，使推动器运动产生一制动力，从而使制动器抱闸。踩下脚踏开关后执行时间快慢由旋转刹车控制箱内的时间继电器设定的时间来决定，液压缸推
15、杆动作快慢由液压缸上小螺丝决定，以实现无级平稳制动，直至取得满意效果。为了防止大风吹动门机发生与其它机械碰撞事故，本机还设有旋转锚定装置。司机上机作业时，首先须将旋转锚定装置打开。此处设置两个行程开关，作为电气联锁之用。为了在旋转锚定时便于对准锚定坑，特在附近设有接近开关。司机位置前方右侧设有旋转制动脚踏联锁开关，制动器另设有手轮式制动联锁开关（手轮限位） ，旋转还有锚定开关。起重机不工作时，它们全都处于安全制动状态，联动台上的旋转正常指示灯不亮。起重机工作时，应先打开手轮制动，后打开脚踏制动开关。把刹车脚踏开关拨至“自动”挡，一旦解除制动联锁，指示灯亮，旋转机构制动器便处于常开待命状态。旋转
16、机构工作制动靠司机脚踏实现。制动时需要长时间踩踏，制动时间一般为 2-3 秒。2.3.2 回转机构的 PLC 控制PLC 控制原理：回转主令置零位，风速仪正常，相序正常，回转无故障，回转手刹打开，不作行走运行，零位合上且自锁，主令置左旋档，回转脚踏处于正常位置，左旋允许。主令置右旋档，回转脚踏处于正常位置，右旋允许。2.4 行走机构的结构原理及 PLC 控制原理2.4.1 行走结构原理起重机的行走机构是调整作业位置的非工作性机构，在正常作业情况下，起重机仅做短距离移动，只有在调换泊位或防风时才作较长距离的运行。行走机构为四组独立的台车，分别安装在门架端梁的四个支撑下面，每组台车有走轮 8 只，其中 4 只为驱动轮，4 只为从动轮。行走机构由变频电机、减速器、开式齿轮传动带动驱动轮以驱动门机运行。门机四个行走腿上分布着四个声光报警器，当运行电机启动时，开始发出闪光和声响。在行走台车沿运行轨道外侧安装有橡胶缓冲器，用来减小起重机与外界碰撞时的冲击力。为了防止两台门机行
