第四章斗轮堆取料机控制

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1、第四章 斗轮堆取料机控制http:/china- China Electric Power University机械工程系刘 燕 平l本章内容：l 4.1 斗轮堆取料机的继电器控制原 理 l 4.2 斗轮堆取料机的电气检修l本章重点内容：l (1) 斗轮堆取料机的继电器控制原理 ； l (2) 斗轮堆取料机的保护与联锁。l难点内容：l 斗轮堆取料机的联锁。 第一节 斗轮堆取料机继电器控制原理l斗轮堆取料机(简称斗轮机) 主要电气 控制系统包括：操作系统、斗轮、变 幅、回转和行走等部分。l控制方式:控制为程控、手动二种方式 。讨论各部分的，分析其控制的工作 原理。结合典型控制回路进行分析讨 论.

2、斗轮堆取料机主要有门式与摇臂式两种构造:臂式斗轮堆取料机是一种连续、高效的散状物料装卸输送机械，它广泛应用于火 电厂、港口码头、钢铁冶金、建材水泥、矿山、化工、煤炭与焦化厂等原料储运 场，可实现煤炭、矿石、化工原料等散状物料的堆取、转运、装卸的连续作业。 斗轮堆取料机主要有门式与摇臂式两种构造.据悉，一种新 型牵引式斗轮堆取料机即将面世，其特征是一个装有斗轮的牵引 机构在散料场地上万向行走，通过一个输送臂牵引着轨道行走机 构在轨道上滑行，其制造成本仅为目前门式与摇臂式产品1/3。臂式斗轮堆取 料机 斗轮堆取料机(bucket-wheel stacker-reclaimer)由门座行走机构、回转

3、机构、变幅、悬臂斗轮和尾车组成，用于煤场堆取料作业门式斗轮堆取料机是一种连续、高效的散状物料装卸输送机械，广泛应用于 火电 厂、港口码头、钢铁冶金、建材水泥、矿山、化工、煤炭与焦化厂等原料储 运 场，可实现煤炭、矿石、化工原料等散状物料的堆取、转运、装卸的连续作 业。 门式斗轮堆取料机http:/ l 斗轮堆取料机与系统之间联锁关系：l 斗轮堆取料机作业时，只有当得到系统皮带已启动信号后才能够起动悬臂皮带及斗 轮。否则悬臂皮带、斗轮将不能起动。l 斗轮堆取料机本身部分之间联锁关系：l 夹轨器未放松则行走控制回路不能起动。l 联锁关系均由电气继电器系统实现的。l、斗轮2堆取料机控制顺序图：图4-

4、1 斗轮堆取料机控制顺序图3、控制回路原理l电源：接通整机控制回路自动开关CZK ，将 锚定装置MKX闭合, 1LW6LW各个转换开关 都在零位档时(否则送不上电，零位保护)，接 通开关K ， C1吸合并自锁，控制回路得电 。l尾车变换：(1) 状态开关5LW置左1档：中间继电器C9 吸合，系统得电，(其它控制电源无电，即在 尾车变换过程中斗轮堆取料机的其它部分不允 许动作)。(2) 5LW状态开关置右1、2档位：C10吸 合各控制电源送电，而将尾车变换电源切断， 同样在正常堆取料过程 中也不允许尾车变换位 置，从而建立联锁关系。l悬臂皮带控制：l 6LW转换开关在堆料状态下: 将 6LW置左

5、一档悬臂皮带启动，C4吸合其常 开触点C4闭合（见图4-5），接通1ZC接触 器，悬臂皮带按堆料方向运行，6LW置左 二档时C5吸合，尾车皮带启动（见图4-6）。l 6LW在取料状态: 当6LW打到右 一档时C7吸合，悬臂皮带取料运行，右二 档时C8吸合斗轮运转。注： 转换开关6LW还起到堆取状态转换和联锁作用。PK1、PK2分别控制堆取料的喷水除尘系统。l中间继电器GC控制回路 l故障报警: 任何一部分出现故障，则GC吸合给出报警信号，同时自动切断故障部位的控制电源。待故障排除后，按动CTA故障复归按钮，可以重新工作。查找所出故障的部位, 设置信号显示盘(在司机室内)。图4-2中CD1CD9

6、为故障信号的显示。二、夹轨器控制原理： l 夹轨器夹紧: 按动按钮J A 交流接触器8 ZC1、 8ZC2被接通吸合并自锁 电动机8D1、8D2按夹紧方 向转动 (当夹紧到位时将该回路行程开关11XK、 12XK碰开夹紧停止) 11XK、12XK常开接点闭合 JHD指示灯接通(夹紧到位信号)。 l 夹轨器放松: 原理同样 l注: 8C是给行走部分送控制电源的，只在8C吸合，夹 轨器放松完成以后行走控制回路才能得电，否则斗轮堆 取料机是不能行走的。 l3. 风速仪: 当料场风速达到七级报警风速时，风速仪自 动给出报警及停机信号。 FS为风速仪常开触点， 报警 时FS闭合、 接通8SJ回路(8SJ

7、延时) ， 8 Z C1、8ZC2 接通 ，斗轮机自动夹轨。 l4. 8RJ1、8RJ2热保护继电器：过热动作时，自动切断 控制回路，起到保护作用。 三、斗轮、悬臂皮带控制原理 l1、斗轮控制原理（1）斗轮电机功率较大,必须采用降压 起动（自耦变压器）。（2）保护：设有3ZK短路， 3RJ过热 保护外和过电流保护，提高大功率电动机 安全运行系数。（3）取料联锁：在取料时斗轮的起动 取决于悬臂皮带的控制，而悬臂皮带又受 系统皮带控制。起动顺序：系统皮带 悬臂皮带 斗轮（4） 电气联锁：起动斗轮时需将6LW置右二档，C8吸合，此时C7也处于吸合状态，悬臂皮带已向取料方向运行，1FC闭合，这样3SJ

8、、3GC 回路接通，所以只有当悬臂皮带起动完毕后1FC闭合斗轮才可能运行。（5）降压起动：3SJ、3GC吸合，起动时间为28秒，起动时间过后3SJ常开触点闭合，常闭触点打开切断3GC降压起动。投入3ZC正常运行。 （6）3QB是自耦变压器，1LH、2LH为二个电流互感器，在起动状态下，3ZC常闭点将其短接以躲过起动电流，3LJ1、3LJ2是二个过电流继电器，正常工作时，若斗轮电机电流超过额定电流时，3LJ1、3LJ2常开点闭合，使3C回路连通，3C常闭点自动将斗轮控制回路切断，同时将故障信号给出。l2、悬臂皮带控制原理 （1）悬臂皮带机因电机功率较大，设降压起动，过电流保护等。（2）堆料作业：

9、尾车皮带机调整至堆料 位置。4C1闭合6LW置右一档时C4得电， 将1ZC回路接通，悬臂皮带按堆料方向运行。（3）取料作业：尾车皮带机调到通过状 态，4C2闭合，当悬臂皮带与系统皮带联锁 点XC1闭合后，将6LW置右一档C7得电将 1FC回路接通，皮带按取料方向运行。（4）悬臂皮带机设有皮带跑偏、皮带打滑、堵料等检测器，当发生相应的故障时该检测器动作，给出停机和故障信号。各检测器常开触点并联于1C回路，当有皮带跑偏、打滑、堵料故障时，1C连通，1C常闭触点串联在皮带控制回路中，将控制回路切断，同时送出故障信号。四、变幅、回转控制原理 1斗轮堆取料机变幅控制原理变幅上升控制回路设置二级限位保护，

10、防止悬臂上升时出现故障，造成设 备损坏。8XK、9XK为上升超高保护。转换开关3LW控制悬臂升降，右一档为起升，左一档为下降。注：斗轮堆取料机悬臂较长，不宜一次性强制制动，在变幅机构中设置二级制动，延时电路 将二次制动时间分开，保证平稳停机。2回转控制原理在回转控制回路中串联两个防碰开关 ，PK9、PK10，在回转过程中若悬臂碰 到料堆或其它设备时，PXK防碰开关断开，停止悬臂回转，起到对悬臂的保护。取料作业时，回转的速度与取料量有直接关系，为满足取各种物料所用的回 转速度，回转电动机采用交流电磁调速电 机。因斗轮堆取料机在作业时要不断的改变回转的方向，选用电磁调速制动电机，在 该电机原动机侧

11、安装有直流制动器。五、行走、电缆卷筒控制原理1行走控制原理（1）行走机构采用变速驱动。（2）行走电机采用双速电动机驱动，电机采用变极对数调速方法获得两种转数从而获得工作和非工作两种行走速度。由于其速度变换是阶跃的，故运行平稳性较差。（3）行走驱动用六台（或四台）JZ2-51- 4/16型双速电机。快速为4极16KW，慢速 为16极4KW。（4）变极原理：将定子绕组由星型连接变 成双星型接法。由于是并联运行，连接时要 考虑相序一致性问题。（5）1LW是控制行走前进、后退、快速、 慢速的总开关，左一档为慢速后退MC、 5FC同时吸合，左二档为快速后退5FC、 KC吸合。右一档是前进慢速、右二档为前

12、 进快速。（6）5SJ的作用：行走从快速转换到慢速的延时投入，克服设备行走的不稳定性。 当1LW在左右二档位置时5SJ得电，其常闭延时触点断开，二档过渡到一档位时 5SJ断电常闭触点延时闭合，慢速得到延时投入。（7）并联于5C回路中的常开点作为行走控制系统的保护，其中11C为电缆过张力信号，此点的闭合将行走控制回路切断。l2电缆卷筒控制原理本机采用电缆卷筒供电，根据斗轮堆取料机的行走方向自动收放电缆，由于卷筒采用的是力矩式电机，为了能够调整收放电缆的速度与行走速度同步，在主电路中设有三相调压器11ZB1、11ZB2。l电缆卷筒控制：电缆卷筒的控制受行走控制 ，5ZC、5FC分别为行走的正反方向

13、的触点。l 收缆： 将11SJ接通，11ZC得电。5XK是中点转换开关。l放电缆：是靠行走的拉力自然放的，此时电 机不送电只有在收电缆时才得电。l电缆过张力保护：图中21XK24XK为电缆 过张力保护。电缆过张力时将11C闭合自动切断行走回路，待故障处理完毕后按动按钮 QTA即可恢复工作状态。 六、尾车和尾车皮带控制原理l1尾车控制尾车控制原理：（1）取料状态：4LW置左一档时尾车缩短，二档时尾车下降，由原堆料位变取料位。（2）堆料状态：置右一、二档位尾车上升、伸进由取料变堆料位。l2尾车皮带控制原理（1）采用降压起动方式及过电流保护，并配置皮带跑偏、打滑等检测组件。（2）尾车的联锁关系：在堆

14、料时在悬臂皮带起动后1ZC闭合，尾车才可能启动。这一联锁关系不但在控制系统开关6LW得以控制，在此原理图中也得以实现，即有双重的联锁保护。本次课的小结:介绍斗轮堆取料机的联锁、斗轮堆取料机电气控制原理，重点掌握斗轮堆取料机电气控制的基本原理和技术。作业：熟悉斗轮堆取料机控制系统的保护与联锁，理解其电气控制原理。第二节 斗轮堆取料机电气检修 l一、电气系统检修分类l 每一台设备在工作一段时间后，都要求对其进行检修。检修目的是为了使该机器更顺利 地、更好地完成我们所要求的工作量。检修的 规模视该设备使用的时间长短而定，检修的内 容大体上分成三类：。l 1对各种电动机的检修；l 2对露在外部的各种开

15、关及电缆的检修；l 3对各控制屏内组件及操作机构的检修。l二、电动机的检修l（一）电动机运行中的管理l维护电动机，应注意所采用的电动机型号 与环境条件是否相适应，并经常细心检查 运行中的电动机，不使其发生故障而遭受 不应有的损失。l因斗轮机在多灰尘且潮湿场合作业，所以 斗轮机上所采用的电动机是封闭式电动机 。l电动机在额定电压波动-5%+10%的范围 内可以在额定容量下连续运行；若超过这 一范围，则对其负荷应加以控制。l 检查电动机是否正常运行看是否符合以下指标，即电动机运行中的允许温升列于表4-1；电动机的允许振动值和串轴量列于表4-2、4-3中。 若超出表中所标范围，说明该电动机已经工作不正常了。则应对该电机检修，电动机需要检查的基本上有三个部位即：l 电动机的机体是否固定牢固；l 电动机两端的轴承是否完好；l 电动机的电刷磨损程度如何。l（二）电动机的振动检修主要检查外部螺 栓是否齐全，接地螺栓、底脚螺母和轴承 螺母是否拧紧，机座与机械连接是否牢固 ，对振动较大的电动机要求每个班次检查 一遍。l（三）对电动机轴承的检查l用手直接摸电动机的轴承端盖处，如手能长时间紧贴在发热体上，则可以断定温 度在60C以下，说明正常，否则为不正常。l 在电机的