项目三船舶起货机系统的电力拖动控制讲解

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1、项目三知识树 1 船舶起 货机系 统的电 力拖动 控制 任务一 起货机 系统认识 任务二 双杆式电 动液压起货机系统 的电力拖动控制 任务三 船用克 令吊系统的电力 拖动控制 任务四 船用起货 机系统的系泊试验 项目三 船舶起货机系统的电力拖动控制 2 3 项目三 船舶起货机系统的电力拖动控制 4 教学目标知识目标 能力目标 情感目标 1.能安装与调试双杆式电动液压起货机系统的控制 线路； 2.能安装与调试船用克令吊系统的控制线路； 3.对照起货机系统电气原理图排除电路常见故障； 4.能撰写电气控制系统检修维护报告书。 1.了解起货机系统的作用、结构、分类； 2.学会识读船舶电气系统图、原理图

2、、接线图及规范 ； 3.会分析双杆式电动液压起货机系统的控制线路； 4.会分析船用克令吊系统的控制线路； 5.会分析起货机系统的调试及故障排查。 1.具备良好的职业道德； 2.具备严谨的工作态度； 3.具备团队的等级及服从意识； 4.具备面对险情，冷静思考的能力。 项目三 船舶起货机系统的电力拖动控制 5 任务一 起货机系统认识 常见的船舶起货机形式 图3-2 单杆式电动起 货机的示意图 图3-1 双吊杆式电动起货 机的示意图 图3-3 回转式电动起货 机结构示意图 6 任务二 双杆式电动液压起货机系统的电力拖动控制 电动液压起货机 组成 作 用 油马达 油马达也叫液动机，用来拖动起 货机卷筒

3、转动，油马达的转动是利用 高压油来推动。 油 泵、拖动 油泵的电 动机及其 起动设备 合称为油 泵机组。 油泵 油泵的作用就是向油马达提供压 力油液，油泵由电动机拖动。 控制阀 用来控制和调节液压系统中的油 液的压力、流量和方向等，保证拖动 系统平稳而又协调的工作。 7 任务二 双杆式电动液压起货机系统的电力拖动控制 一、液压系统工作原理 1-主油泵； 2-油马达； 3-鼠笼式异步电动机； 4-二位二通阀； 5-单向节流阀； 6-电动二位三通阀； 7-液动二位三通阀； 8-刹车油缸； 9-单向阀； 10-储油箱 图3-4 液压系统工作时的原理简图 8 任务二 双杆式电动液压起货机系统的电力拖动

4、控制 泵为输送液体的机械设备，本液压系统中的主油泵为斜盘式双向变量 泵 通过改变倾斜盘倾斜角的方向来改变泵的吸排油的流动方向，从而改 变油马达的旋转方向； 通过改变倾斜盘倾斜角的大小来改变排油量 油马达是液压驱动系统的动力装置。 油马达与油泵是可逆的液压元件，即同一元件既可作油泵运行，也可 作油马达运行，两者也可在运行中相互转化，其转化决定于运行条件，相 似于电机的可逆性。 1主油泵 2 油马达 9 任务二 双杆式电动液压起货机系统的电力拖动控制 3控制阀 （1）溢流阀 作用： a）溢流阀 （图3-5） 的重要作用是在油压 过高时，泄出油液，借以保护油泵和油路系统 的安全以及保持阀前油路系统压

5、力的稳定。 b）作为安全阀时，溢流阀为常闭状态； c）作为系统压力调节时，溢流阀为常开状 态，使多余的压力油不断地从溢流口泄出而流 回油箱，起溢流定压作用。 图3-5 溢流阀 （2）单向阀 单向阀也称止回阀，图形符号如图3-6 所示，其功用是使油液单向流动而不能倒流 ，即由A管流向B管。 图3-6 单向阀 10 任务二 双杆式电动液压起货机系统的电力拖动控制 （3）换向阀 图3-7 液动二位二通阀（常开式） 图3-8 液动二位三通阀 图3-9 电动二位三通阀 （4）单向节流阀 图3-10 单向节流阀 单控两位三通 电磁换向阀节流阀 任务二 双杆式电动液压起货机系统的电力拖动控制 4液压系统工作

6、原理： 起货 主油泵的 排油经阀 4和阀5组 成的旁通 支路流回 吸油管d （2）油 刹车松闸 前 阀4处于 上位 （1）起动 油泵机组 操纵主令手 柄从“0”位扳 到“上升”位 变量泵的倾 斜盘向起货 方向倾斜 a管排油，d 管吸入 阀7有液压 信号而处于 右位 （3）主令 手柄离开“0” 位后 阀6通电而 处于右位， 来自辅油泵 的压力油经 阀6进入刹 车油缸8 油刹车松闸 （4）流向刹车 油缸的压力油进 入阀4的控制油 路 使阀4处于下位 而关闭 高压油经ab管 路流入油马达 （5）油马达 产生转动力矩 带动卷筒旋转 提升货物 改变主令手柄 的位置，可改 变变量泵倾斜 盘的倾斜角大 小而

7、实现起货 速度的调节 11 任务二 双杆式电动液压起货机系统的电力拖动控制 4液压系统工作原理： 落货 油马达克服摩擦力 而拖动卷筒下降 在空钩时 （1）起动 油泵机组 操纵主令手 柄从“0”位扳 到“下降”位 变量泵的倾 斜盘向落货 方向倾斜 d管排油，a 管吸入 使油马达反 转落货 下放 重物 时 （在货重 的作用下 ，油马达 转速不断 升高 落货速度的调节 以稳 定转 速等 速落 货 当油马达排出的油 量大于变量泵的排 量时，油管ab内油 压将高于cd管内的 油压，这时便产生 制动转矩。 此时油马达以油泵状态运行，而油泵以油马达状态运 行，其能量或供给同轴的另一个主油泵，或拖动电动 机变

8、为发电机状态运行，将电能反馈至电网，这一状 态与电动起货机中，电动机的再生制动状态类似。 扳动主令手柄的位置，改变变 量泵倾斜盘的倾斜角 12 任务二 双杆式电动液压起货机系统的电力拖动控制 二、电气系统的工作原理 图3-11 电动液压起货机电气系统原理 M1-主油泵电动机； M2-辅油泵电动机； 1M、2M-吊杆电动机； SA1 、SA2-零位开关； YB1 、YB2-直流电磁制动器； YV1、YV2-刹车电磁阀线圈 13 任务二 双杆式电动液压起货机系统的电力拖动控制 主油泵电动机M1 ，采用Y -降压起动 根据液压系统要求，辅油泵电动机与主油泵电动机顺序启动 先起动辅油泵电动机约1min

9、 后再起动主油泵电动机 零位开关SA1、SA2 的常开触头，用来控 制刹车电磁阀线圈 YV1、YV2 当起货机的主令手柄在“0”位时，该触 头打开，电磁阀断电，液压制动器刹 车 主令手柄离开“0” 位时， 触头闭合使电磁阀通电 ，油刹车松闸 零位开关SA1、SA2的常闭触头实现零位保护 当主令手柄在“0”位时才能起动主油泵电动机,实现零位保护 主油泵电动机起动后，变压器TM供电，操纵主令手柄液压 系统才能工作 14 任务三 船用克令吊系统的电力拖动控制 克令吊是回转式电动液压起货机。 克令吊主要用于船舶装卸货物、集装箱及其 它物质，使用比较方便，不受环境影响，具有全 方位（360）旋转等功能。

10、 它由液压和电气两部分组成，主要介绍电气 系统的工作原理。 克令吊结构如图3-12所示。 图3-12 回转式起货机 1-回转马达；2-吊臂；3-油箱；4-操纵台； 5-操纵室；6-通风扇；7-吊钩；8-吊臂滑轮组； 9-顶滑轮组；10-油冷却器；11-液压泵； 12-松绳保护装置；13-变幅绞车； 14、16-限位开关；15-起重绞车；17-回转座台 一、克令吊的结构 15 船用克令吊控制原理 任务三 船用克令吊系统的电力拖动控制 一、克令吊的安全保护装置 克令吊通常有各种限位措施。当设备达到限位位置时，或者通过机械控制 的限位阀使相应主油路卸荷，或者通过限位开关使相应控制电信号回零，从而 使

11、相应的液压马达停止运动。常用的机械限位有以下几种： 机械限位保护 （1）吊钩高限位（限位开关） （2）起重索卷筒卷满和放空限位 （ 限位开关 ） （3）钢索松弛保护 （ 限位开关 ） （4）吊臂高限位吊臂升到允许的最大仰角时 （ 限位开关 ） （5）吊臂低限位当吊臂下俯到允许的带负荷最低仰角时（ 限位开关 ） 为了在工作完毕时可把吊臂（空钩）俯放到支架上，需扳动控制面板上的相应开 关，才能继续下俯，但当变幅绞车钢索松弛时吊臂俯下的操作即不能进行 （ 限位开关 ） 采用变幅油缸的吊车无须专设变幅限位元件。有的克令吊（例如紧靠在驾驶台前 的）根据需要还设有回转限位。 16 任务三 船用克令吊系统的

12、电力拖动控制 电路中设有短 路保护和过电流保 护，有的还有电机 及电子元件高温保 护。 （1）高油压保护 （2）低油压保护 （3）低油位保护 （4）高油温保护 （1）通风门连 锁保护 （2）油冷却器 连锁保护 液压油工作 状况保护 电气保护 设备连锁 保护 17 任务三 船用克令吊系统的电力拖动控制 三、克令吊的电气系统工作原理 以58000载重吨级散货 船上的克令吊控制线路为 例，介绍克令吊的电气系 统的工作原理。克令吊一 般安装在船舶主甲板上， 位于船舶的艏艉中心线上 ，为了方便吊货，两个货 仓安装一台克令吊，所以 一艘载重吨级散货船上会 有多台克令吊。 表3-1 克令吊电气设备的概括说明

13、 18 任务三 船用克令吊系统的电力拖动控制 图3-13为克令吊电气系统的线路图（具体参见 书稿） ，从图中可以知道整个克令吊电气系统的组 成，各元器件的连接情况，各元器件所在的位置， 连接线路所用的电缆的型号、根数、电缆截面等情 况。 图3-14（a）和图3-14（b）为克令吊的电气原 理图。图3-14（b）中的升降手柄连锁门开关HIS、 变幅手柄连锁门开关LIS、回转手柄连锁门开关SIS 均为液压控制手柄，将手柄扳动的同时接通相应的 液压油路。图3-14（b）中工作原理如下： 19 任务三 船用克令吊系统的电力拖动控制 图3-14（a） 克令吊的电气原理图 20 任务三 船用克令吊系统的电

14、力拖动控制 图3-14（b） 克令吊的电气原理图 21 任务三 船用克令吊系统的电力拖动控制 为液压泵电动机启动做准备液压泵电动机为重载垂询待机状态 控制电路电源指示灯WL亮变压器TC输出电压 按下重载垂询带灯按钮LPB83-14（b）中 辅助继电器STB STB的常开触点闭合并自锁 （104-103） STB的常开触点闭合 （G1-105） 给集控室一 询问信号 合上 GENE RUN 待机继电器 ST线圈得电 船舶电站 容量允许 GL2灯亮 ST常开触点闭合并自锁 （110-G3） ST常开触点闭合 （3A-3）3-14（a） 控制电路电源指示灯WL亮 合上低压断路器NFBP3-14（a）

15、中 变压器TC输出电压 按下重载垂询带灯按钮LPB83-14（b）中 辅助继电器STB STB的常开触点闭合并自锁 （104-103） STB的常开触点闭合 （G1-105） 给集控室一 询问信号 合上 GENE RUN 待机继电器 ST线圈得电 船舶电站 容量允许 GL2灯亮 ST常开触点闭合并自锁 （110-G3） ST常开触点闭合 （3A-3）3-14（a） 1液压泵的起动与停止控制 （1） 重载垂询电路 22 任务三 船用克令吊系统的电力拖动控制 控制电路电源指示灯WL亮 合上低压断路器NFBP3-14（a）中 变压器TC输出电压 51X得电 51F冷却风机热保护51P液压泵热保护 4

16、2P-1 得电 6X得电 THP电机恒温器 升降手柄 HIS置“0”位 AUH得电 变幅手柄 LIS置“0”位 AUL得电 回转手柄 SIS置“0”位 AUS得电 ST允许重 载启动 Z3油位正常 3-14（b）中 按下PB1启动按钮 3-14（a）中 6Y得电T3星-三角延时 6P 得电 T3延时后（5s） 6Z 得电 加载电磁阀 42P-2 得电 星型启动 角型运行 GL运行灯亮HM计时器开始计时 液压泵运行 42F得电 油冷却风扇电动机1FM启动并运行 42P-X得电 （2）液 压泵的启 动控制 23 任务三 船用克令吊系统的电力拖动控制 （3）主油路控制电路 增大主油路油液油压，吊钩提升加速 6Z 得电 3-14（a）中 加载电磁阀SOL-1和SOL-2通电开启， 接通主油路 若需要提升高速 若需要提升高速 升降手柄HIS扳到起升高速档 HIS-UP2闭合（1-14） 高速电磁阀SOL-3通电开启 24 任务三 船用克令吊系统的电力拖动控制 （4）液压泵的停止控制 6X 失电 按下PB2停止按钮 3-14（a）中