1、1第三篇 桥式抓斗卸船机第一章：桥式抓斗卸船机概述一、概述本书将以青岛港二十万吨级矿石专用码头的三台“四卷筒差动补偿牵引小车桥式抓斗卸船机”为主要对象，对抓斗卸船机的结构组成特点、日常维护、保养、维修等展开介绍和说明。二十万吨级矿石专用码头卸船设备配备20 万吨级矿石码头是 99 年正式投入使用的特大型矿石专用码头，年通过能力 1700万吨，堆场堆存能力为 150 万吨，前沿最大水深-21 米，最大可靠泊 30 万吨级大型矿石船。码头配有桥式抓斗卸船机 3 台，单台卸船能力 2500t/h，堆/取料机 3 台，单机堆取能力分别为 5000t/h、3500t/h；装车机 2 台，装车能力 350
2、0t/h；以及总长 6400 余米的皮带机 13 条。 青岛港 2500T/H 桥式抓斗卸船机简介青岛港 2500T/H 桥式抓斗卸船机为四卷筒差动补偿牵引小车桥式抓斗卸船机，可沿码头轨道作工作或非工作性运行，有效工作运行距离为 360 米，专用于接卸矿石(矿石容重为 2.4t/m3)。卸船机卸矿能力为 2500t/h，最大为 3125t/h。矿石经 1025 万吨级远洋运输船运至码头，由抓斗将矿石卸进料斗，卸船机最大外伸距为 44 米(海侧轨道中心至小车在海侧末端尽头的距离)。然后，矿石由振动给料器从料斗排出，再经由可切换的分叉漏斗，有选择地送到安装在输矿栈桥上的两条皮带机中的其中的一条上(
3、海侧 BC1 或陆侧 BC11)，由皮带机接力再将矿石输送到到堆场或转运装车。1、卸船机的分类卸船机是散料卸船码头的重要设备。按其工作原理可分为连续卸船机和非连续卸船机，在非连续卸船机中主要有门式抓斗卸船机，桥式抓斗卸船机等设备。在连续卸船机中包括链斗卸船机、螺旋卸船机、斗轮卸船机等。2、抓斗卸船机的分类按照抓斗水平移动的方式不同，抓斗卸船机可以分为依靠臂架系统变幅动作来实现抓斗水平移动的门座抓斗卸船机和依靠小车沿水平桥架运动来实现抓斗水平移动的桥式抓斗卸船机。门座抓斗卸船机与通常的门座起重机的区别在于门架上装有漏斗给料系统和出料伸缩皮带机，因而既有门座起重机的特点，又能向后方皮带机连续供料，
4、故称为带斗门座起重机，简称带斗门机。3、桥式抓斗卸船机的分类桥式抓斗卸船机根据抓斗小车动力形式的不同，可以将其分为自行小车式和牵引小车式。由于牵引方式的差异，牵引小车式又可以分为补偿小车牵引式、贯穿牵引式和四卷筒牵引式。4、最大卸船能力 Qm在规定的船型、规定的物料特性的条件下，最高潮汐、满舱位、抓斗在最小外伸2时抓取物料时的卸船能力。5、额定卸船能力 Qr在规定的船型条件下、规定的物料特性的条件下，中等潮汐、中等舱位、抓斗在平均外伸时抓取物料时的卸船能力。额定能力与最大能力的关系 Qr=(0.80.95)Qm。6、平均卸船能力 Qa在规定的船型条件下、规定的物料特性的条件下，扣除因非卸船机的
5、系统故障所用时间（卸船时间包括清舱时间）时，卸船机所卸物料与所用时间的比值。平均能力与额定能力的关系 Qa=(0.50.6)Qr。7、影响抓斗卸船机卸船能力的因素A 抓斗抓取物料的容积，即抓斗的斗容；B 物料的密度，即物料的比重；C 抓斗工作循环周期，即抓斗工作一个循环的时间；D 船型的影响，主要是指不同船型舱口大小和单个船舱底部长宽的大小对卸船能力的影响； E 控制的设定和操作者的熟练程度对卸船能力的影响；F 清舱时间的影响。8、卸船机的抓斗在一个工作循环过程中的运行轨迹一般抓斗卸船机的过程为：抓斗闭合闭合绳与起升绳同时起升闭合绳与起升绳起升小车运行小车运行开斗卸料小车运行小车运行返回小车返
6、回与抓斗下落抓斗下落。在同一个循环中抓斗起升和降落、小车运行、抓斗开闭都有同时运行的时间。二、卸船机的安全保护装置1、防风装置 防止强风吹动将卸船机滑移的防爬器、锚定装置以及系固装置。目前，使用最广泛的防爬装置主要有电动液压顶轨器、夹轨器等几种型式。防风锚定主要采用插板式锚定装置。防台风系固装置有可调节的钢索或锻造钢棘轮螺栓接头组成，安装在卸船机的每个角的门架上与码头上的防风支座连接。卸船机的安全保护装置有：防风装置；消防保护；防碰保护；限位保护。卸船机的防风装置有：电动液压夹轮器；大车行走电机制动器；防风拉杆；楔子。2、防碰保护桥式抓斗卸船机的防碰撞保护有大车防碰撞和大梁防碰撞保护两种。另外
7、，在桥式抓斗卸船机上用缓冲器来减缓卸船机及其运动部分运动至终点时冲击，或卸船机相互间碰撞时的冲击。卸船机上常用到的缓冲器主要有：橡胶缓冲器、聚氨酯泡沫塑料缓冲器和液压缓冲器。桥式抓斗卸船机上安装缓冲器的部位主要包括：小车运行机构、俯仰机构、大车运行机构和电缆拖令。3、限位保护限位保护是桥式抓斗卸船机十分重要的保护装置，主要有起重高度限位装置、俯仰角度限位装置，大、小车运行位置保护装置等，前后大车铰接处设有海陆侧鉴别限位。这些重要的限位均设有二级保护，即减速限位和极限限位。4、消防保护桥式抓斗卸船机除特殊要求在机械室、电器室装有自动灭火装置外，还在机房内、3电梯内、电器室、司机室、副驾室、液压装
8、置处有不同型号规格的灭火器。三、2500t/h 桥式抓斗卸船机的基本参数和主要技术数据1、抓斗 2、小车 3、前大梁 4、司机室 5、机房电气室 6、后大梁 7、立梁 8、大车运行机构图 1-1 2500t/h 抓斗卸船机外形图a、额定能力1) 起重量：62t（其中抓斗自重 24.4t）2) 卸载能力：2500t/hb、物料1) 物料：铁矿石2) 容重：2.4t/m 33) 粒度：0200mm4) 含水： 6%c、 速度1) 大车运行：25m/min2) 起升速度： 抓斗满载上升：160m/min4抓斗满载下降及空斗上升：180m/min3) 小车运行：240 m/min4) 司机室运行：20
9、 m/min5) 臂架起伏(单程)：7mind、净空1) 联系横梁至码头面：9.28 m2) 漏斗上口至码头面：19.0 m3) 起升高度：总高度：53 m轨上：26m 轨下：27.5 me、行程：1) 小车自海侧轨前伸距：44m2) 小车自海侧轨后伸距：28m3) 移动司机室自海侧轨前伸距：40m4) 移动司机室自海侧轨后伸距：27.5mf、整机行走参数：1) 行走距离：180m2) 行走轨道型号：QU1203) 车轮数：海侧 12 轮 x2 套 陆侧 12 轮 x2 套4) 轮压(max)：094。6） 、简化钢索缠绕系统，减少滑轮组 23 左右；同时，相等作业量统计，钢索的用量减少 30
10、左右。7） 、维修保养工作量减少，换绳的时间也短。4、减速箱循环冷却系统的特点：1） 、 性能可靠，质量稳定、安装方便2） 、具有连续输送油液能力3） 、调节进气压力可控制泵油量的大小4） 、配置的压力管路滤油装置堵塞时，具有旁路开启保护装置5） 、系统配有温度，压力监控表计图 2-13 给出了补偿小车式差动小车在相同载荷作用下钢丝绳受力比较。14图 2-12 小车定点差动起升下降示意图图 2-13 补偿小车与差动小车在载荷作用下钢丝绳受力比较三、桥式抓斗卸船机的金属结构金属结构是起重机的整机支撑。一台起重机的整机费用中，金属结构要占很大成份，设备寿命在很大程度上决定于金属结构的寿命，换句话说
11、，结构的自然寿命也往往就是整机寿命。所以，作好金属结构的管理工作，延长其使用寿命，有很重大意义。151、金属结构的破坏形式金属结构破坏分强度、刚度和稳定性，强度又可分为疲劳强度、静态强度和动态强度。疲劳破坏是金属结构的裂纹形成和扩展的结果。传统的疲劳理论认为结构内有一点出现裂纹，就达到了破坏。近代发展起来的断裂力学形成了一种新的强度理论，它比较科学地揭示了构件的破坏过程。断裂理论认为：材料均有缺陷，有裂纹不等于破坏，只有在裂纹扩展到临界状态时才达到破坏。静态和动态强度破坏是指金属结构的危险部位发生了永久变形或裂纹从而丧失了应有的支撑功能。刚度要求是对结构的变形加以限制。刚度差就是结构的变形大。
12、金属结构的刚度分静态刚度和动态刚度。金属结构的构件在承受比较小的压缩载荷时，它的平衡形式是稳定的、可靠的。当承受的载荷超过某一界限时，原有的平衡形式就遭到破坏，此称失稳。疲劳和失稳是起重机破坏的两大主因，值得我们深入研究，加以防范。金属结构的锈蚀会严重削弱其强度、刚度和稳定性，也应定期检查，密切注意。应力腐蚀开裂也是一种破坏形式，它是拉应力与腐蚀共同作用的结果。 2、无损探伤的方法主要包括：1）、目测检查（VT）2）、磁粉探伤（MT）3）、超声波试验（UT）4）、涡流检测（ET）5）、泄露检测（LT）6）、渗透探伤（PT）7）、声发射检测（AET）8）、耐压检测 （PRT）9）、射线照相探伤
13、（RT）第三章 桥式抓斗卸船机的液压系统一、卸船机液压系统工况简介1、JT971 小车张紧液压系统工况；功率匹配序号 元件 符号 型号 数量1 电动机 M 1.5KW 940rpm 380V-50HZ 12 压力继电器 H1、H2 110v-50HZ 13 电磁铁 S 220V-50HZ 116工况系统自动保压张紧：当前大梁俯仰上升或下降时，电机 M 运转，电磁铁 S 得电。1) 当俯仰至挂钩位置后，俯仰操作结束时，电磁铁 S 和油泵 M 同时失电。2) 当俯仰至水平位置时，电磁铁 S 失电，进入自动保压张紧状态。3) 当俯仰停止在任意位置时，电磁铁 S 失电，油泵停止。4) 系统自动保压张紧
14、状态时，如果电机 M 连续运行超过 2 分钟，系统压力仍未达到 P2，H2 仍然没有发讯，油泵仍然在运转，则认为系统有故障，电机必须停止运转，并发出故障报警信号，应停机检修。5) 每个油缸设 2 个行程开关，共 4 只行程开关（属于机械匹配） 。6) 动力站内电气接线箱接线图：2、仰&起升&开闭应急制动器液压系统（JP9811）工况功率匹配起升&开闭应急制动器工况JP9711 型制动器安装在主起升和开闭低速轴上，通常桥吊主起升开闭工作时，制动器处于释放状态，只有当起升下降发出超速讯号或者手动急停时，制动器才实行紧急制动。当桥吊开机进入正常运转时，电动机 M 即自动启动，油泵向系统供油，随着压力
15、升高，压力继电器高位发讯，电动机停止，系统进入保压状态。1) 系统保压状态：序号 元件 符号 型 号 数量1 电动机 M 3Kw 1420rpm 380V-50HZ 12 压力继电器 H1 110v-50HZ 13 电磁铁 S1、S2 220V-50HZ 24 限位开关 T1T6 65 温控开关 220V-50HZ 1P80bar 低值H1 低位发讯M 启动油泵供油P高 值 11barH2 高位发讯M 停止17在桥吊作业过程中，液压系统应处于保压状态。以平衡弹簧的制动力，使起升&开闭制动器处于常开状态。S 1、S 2得电。T 1、T 2、T 3、T 4制动器打开发讯。2) 起升/开闭操作3)
16、紧急制动4) 停机制动*特别说明：当 P105bar 时，限位开关 T1T4 不发讯，不允许机构运行或运行中的机构必须自动按正常停车程序停车。俯仰应急制动器工况俯仰应急制动器与起升&开闭应急制动器共用一个动力站，两个系统不能同时工作，即 S1、S2 不能同时得电，由电脑实行互锁，确保操作安全。俯仰制动器安装于俯仰机构低速轴上，处于常闭状态，只有在俯仰起升或下降时才释放打开。1）俯仰起升或下降注：H 低位系统保压低压 PL 发讯值（110bar） 。H系统保压高压 Ph 发讯值（125bar）*特别说明：当 P105bar 时，限位开关 T5T6 不发讯，不允许机构运行或运行中的机构必须自动按正
17、常停机程序停机。起升或下降超速发讯或按急停按钮时S1、S2 失电，紧急制动限位开关T1T4 发讯红灯亮，制动器处于制动状态压力继电器H1=110bar低位发讯电动机油泵M 启动运行压力继电器H1=125bar高位发讯油泵停止系统保压当起升/开闭操作手柄离开“0”位S1、S2 得电，油泵 M 运转限位开关T1T4发讯，制动器释放允许主起升&开闭机构运转，系统保压状态当起升/开闭操作手柄离开“0”位延时 10 分钟后，S 1、S2 失电制动器关闭制动关闭桥吊控制电源，按 CTRL OFFS1、S2 失电，电动机 M 停止转动，制动器制动182）俯仰停止3）俯仰急停当俯仰机构运转中，液压系统发生故障
18、，或遇到其他紧急停机工况时，俯仰机构必须紧急停止，M、S 3、S 4同时失电，制动器关闭。4）故障保护电动机 M 启动 2 分钟后，系统压力 P 仍然小于 H（高位）不发讯，则认为系统有故障，电动机必须停转，并发出故障报警，停机检修。5）动力站内电气接线箱接线图。6）当温控开关发讯时，作故障报警，动力站停止工作。3、JJC97II 夹轮器液压系统工况。功率匹配。序号 元件 符号 型 号 数量1 电动机 M 5.5K 1440rpm 380V-50HZ 22 压力继电器 H 110v-50HZ，H1-H2 23 电磁铁 S 220V-50HZ 24 夹轮器行程开关 T1T12 （单边） 125
19、温控开关 t 220V-50HZ 1工况卸船机开机时，电动机 M 自动启动，油泵向蓄能器充油，当压力继电器高位 H2 发讯时，电动机停止，液压系统进入准备“松轮状态” 。当司机按“松轮”按钮后，夹轮器将在 4 秒左右松轮。如果大车行走连续停止 5 分钟，将自动夹轮。大车只有绿灯亮（夹轮器“松轮”极限开关 24 只全部发讯）才允许行走。1）按“松轮按钮” ，松轮，允许大车行走，自动保压，若大车行走连续停止 5 分钟，则进入自动夹轮状态。2）按“夹轮”按钮夹轮按俯仰停止按钮S3、S4 失电，电动机 M 停止制动器关闭19当蓄能器压力 P280bar,H1 复位发讯，M 启动，向蓄能器系统补油蓄能器
20、压力 P95bar，H2重新复位发讯，M 停止，以备随时松轮压力上升3）蓄能器保压4）在松轮过程中，电动机若连续运行超过 2 分钟，系统压力仍未达到 P1，电机必须停转。并发出故障报警信号，应停机检修。5）急停时，应能立即自动完成夹轮动作（即应能完成第 2 项工况） 。6）应急松轮或夹轮：当码头断电或本设备电控装置发生故障时，本系统设置用手动松轮和手动夹轮装置。7）动力站电气接线箱接线图：8）当温控开关发讯时，作故障报警，动力站停止工作。二、液压系统维护及保养1、液压系统更换油液的主要步骤：1） 、 在热状态下放掉液压油。2） 、油箱要完全放空。3） 、清洗油箱，特别是油箱底部要彻底洗净。4）
21、 、清洗或更换过滤器。5） 、在设备严重污染或换用另种液压油时,应在加入新的液压油之前，用新油进行清洗。6） 、 新液压油必须经过过滤器才能加入油箱。2、液压系统定期维护的主要内容1） 、定期紧固。2） 、定期更换密封件。3） 、定期清洗或更换液压件4） 、定期清洗或更换滤芯按“夹轮 ”按钮， S 失电，开始夹轮T1-T24 复位发讯 ，红灯亮，表示处于夹轮状态蓄能器压力不变205） 、定期清洗油箱6） 、定期清洗管道7） 、定期更换液压油3、液压系统调压时注意事项：1） 、不准在执行元件（液压缸、液压马达）运动状态下调节系统工作压力。2） 、调压前应先检查压力表是否有异常现象，若有异常，待压
22、力表更换后，再调节压力。 3） 、无压力表的系统，不准调压。需要调压时，应装上压力表后再调压。4） 、调压大小应按照使用说明书规定的压力值或按实际使用要求（但不能大于规定的压力值）的压力值调节，防止调压过高，避免油温升高而发生事故。5） 、压力调节后应将调节螺钉锁住，防止松动。6） 、对于多功能系统而言，要求四只油缸速度基本一致。调节换向阀出口处的节流阀，能使油缸速度误差控制再 1%以内。7） 、在动力站油箱内装油低液位报警器，在油管破裂或液压阀油封损伤而使液压油大量外泄致使油箱液位下降到某一值时，低液位报警器发出信号，使马达停止运转。此值一般为 100-150mm 的降值。4、液压系统操作保
23、养规程1）操作者必须熟悉本设备所用的主要液压元件的作用，熟悉液压系统原理，掌握系统动作顺序。2）操作者要经常监视液压系统工作状况，观察工作压力和速度，检查油缸或油电机情况，以保证液压系统工作稳定可靠。3）在开动设备前，应检查所有运动机构主电磁阀是否处于原始状态，检查油箱油位。若发现异常或油量不足，不准启动液压泵电机，并找维修人员进行处理。4）夏季工作过程中，当油箱内油温高于 70时，要注意液压系统工作状况，并通知维修人员进行处理。5）停机 4 小时以上的液压设备，在开始工作前，应先启动液压泵电机。6）操作者不准损坏电气系统的互锁装置；不准用手推动电磁阀；不准损坏或任意移动各限位开关的位置。 。
24、7）操作者不准对各液压元件私自调节或拆换。8）当液压系统出现故障时，操作者不准私自乱动，应立即报告维修部门。维修部门有关人员应速到现场，对故障原因进行分析并排除。9）液压设备应经常保持清洁，防止灰尘、棉纱等杂物进入油箱。10）操作者要按设备点检卡规定的部位和项目进行认真点检。5、点检与定检一是日常点检。由操作者执行。二是定期检查(定检)，指间隔在一个月以上的点检，停机后由维修个人检查。点检卡要纳入设备技术档案，并可作为修理依据之一。6、液压系统点检的内容：211）各液压阀、液压缸及管子接头处是否有外漏。2）液压泵或液压电机运转时是否有异常噪声等现象。3）液压缸移动时工作是否正常平稳。4）液压系
25、统的各测压点是否在规定的范围内。5）油液的温度是否在允许范围内。6）液压系统改造时有无高频振动。7）电气控制或限位控制的换向阀改造是否灵敏可靠。8）油箱内油量是否在油标刻线范围内。9）行程开关或限位挡块的位置是否有变动，固定螺钉是否牢固可靠。10）液压系统手动或自动工作循环时是否有异常现象。11）定期对油箱内的油液进行取样化验，检查油液质量。12）定期检查蓄能器工作性能。13）定期检查冷却器和散热器工作性能。14）定期检查和紧固重要部位的螺钉、螺帽、接头和法兰螺钉。7、液压系统调试方法与注意事项1）调压前对液压系统中所用的各调压元件及整个系统必须有充分的了解。同时要了解被调试设备的加工对象或工
26、作特性；了解设备结构及其加工精度和使用范田；并了解机械、电气、液压的相互关系。2）根据液压系统图认真分析所有元件的结构、作用、性能和调试范围，以及搞清楚每个液压元件在设备中的实际位置。3）要制定出调压方案和工作步骤，以及调正操作规程，避免设备和人身事故的发生。8、液压系统调压方法1）调压前，先把所要调节的调压阀的调节螺钉放松(其压力值能推动执行机构就可)。同时，要凋整好执行机构的极限位置(停止限位位置)。2）把执行结构移到终点或停止在限位处，或利用有关液压元件切断液流通道，使系统建立压力。3）按设计要求的工作压力或按实际工作对象所需的压力（不能超过设计规定的工作压力）进行调节，以便降低动能消耗
27、和避免温升过高，以及油温过高而引起的漏油。4）调压时，要逐渐升压，直到所需压力值为止，并将调节螺钉的背帽紧固牢靠，以免松动。9、液压系统调压范围1）溢流阀的最高压力2）以使用悦明书中规定的最高压力为准。3）装有压力继电器的系统，压力继电器的调定压力应比它所控制的执行机构的工作压力或高或低(0.3-0.5)MPa。4）装有蓄能器的液压系统，蓄能器的工作压力调定值应同它所控制的执行机构的22工作压力值一致。当蓄能器安置在液压泵站时，其压力调定值应比溢流阀调定的压力值低(0.4-0.7)MPa。5）限压式液压泵上溢流阀压力调定值应比油泵出口处的溢流阀调定值低(0.3-0.5)Mpa 范围内。6）液压
28、泵的卸荷压力，一般应控制在 03MPa 以内。7）确保液压缸运动平稳，增设背压阀时，其压力值应比油泵出口处的溢流阀调定值低（0.3-0.5）MPa。8）回油管道的背压一般在（0.10.3）MPa 范围内。10、液压系统的清洗方法是：1） 、先应将环境和场地清洁干净。2） 、先应将液压油加热到 50C-70。(最好用低粘度的专用清洗油，有溶解橡胶能力)。管道流速尽可能达到 5-7ms。溢流阀原理调至 5.0MPa 以下。回油管路中须有回油过滤器。3） 、清洗工作以主管道系统为主，可分区分段进行。对其它液压阀的排油回路要在阀的入口处临时切断，而将急需冲洗的回路连接临时管路，并将换向阀换到某阀位使油
29、路循环。4） 、清洗过程中要经常轻轻地敲击管子，这样可收到除去水垢和尘埃的效果。清洗约 15min 后，要拆卸滤油器，检查污染物的情况，并将滤网清洗干净。再次冲洗，反复多次，直至使滤油器上无明显的污染物出现为止。一个清洗回路一般需要 23h。5） 、在清洗前，颈将油箱先冲洗干净。若用液压油清洗，若清洗后液压油的理化指标仍合格，则此液压油仍可为液压系统留用。若用低粘度的专用清洗油清洗，则需将此清洗油彻底排净。6） 、清洗结束，管路复原，准备调试液压系统。第四章：桥式抓斗卸船机的电器驱动和电器设备一、电源1、高压电缆简介本卸船机的供电电源采用三相交流 6000V，50HZ。由码头 16#变电所经码
30、头电缆槽送至卸船机接线箱，然后通过挠性电缆由电缆卷筒引上机，最终到达高压开关柜。机上高压电缆选用意大利 PANZERFLEX 公司生产的 3150+235+6FO 型号电缆，内含 6根通讯光缆，总长 260 米。2、电缆卷筒驱动原理与保护卸船机电缆卷筒有两种，1#、2#卸船机选用的是意大利 SPECIMAS 公司生产的双卷筒牵引方式，3#卸船机选用的是德国 STAMAS 公司生产的力矩电机单卷筒牵引形式。其中前者双卷筒中的小卷筒用来牵引，即把码头上的电缆曳引到机上来，大卷筒用来把23牵引上来的电缆存储起来。由于高压电缆长度比较长，电缆卷筒在卷取的过程中，力矩会随之变化，为保证电缆卷取过程中既力
31、矩合适，就要有力矩调整装置，由于两种卷筒形式不同，所以其调整方式也不同。电缆卷筒的调整方法 1#、2#卸船机电缆卷筒的力矩调整是由通过调整减速箱内顶压摩擦片的弹簧长度来改变的，3#卸船机的力矩调整是通过改变串在力矩电机电枢回路中的电阻来实现的。也就是说，一个是靠机械，一个是靠电气。电缆卷筒保护主要有过紧、过松、终点保护几种，其中过松和过紧限位安装在导缆装置上，终点限位安装在光缆箱内。由于电缆在过中点的时候，状态和松缆时的状态时一样的，所以为让控制系统识别，在光缆箱内还设有一个中点限位，电缆过中点的时候和松缆限位一起动作。过松过紧限位采用机械摇臂式，终点和中点限位采用凸轮式。3#卸船机电缆卷筒的
32、限位采用感应式。3、变压器、高压开关柜规格以及参数介绍:高压开关柜由进线柜，负荷开关柜组成，附电压表和电流表。用于整流变压器的开关柜，选用 SF6 开关，电动/手动两种操作。用于辅助变压器的高压开关柜，选用 SF6开关，电动/手动两种操作。高压开关柜有独立的灭弧室，并可单独更换。高压开关柜的防护等级为 IP3X，柜内装有空间加热器。整流变压器为环氧干式自冷型，参数为：3300KVA，3 相，6000V/725V（空载状态） ，50HZ6%，IP23；辅助变压器为环氧干式自冷型，参数为：500KVA，3 相，6000V/400V（空载状态） 。两变压器绝缘等级均为 F 级。二、PLC 的应用及控
33、制1、PLC 的定义可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程2、PLC 的构成固定式 PLC 包括 CPU 板、I/O 板、显示面板、内存块、电源等CPU输入单元输出单元编 程 器 或 其 他 设 备 接 触 器电 磁 阀指 示 灯行 程 开 关继 电 器 触 点24内 部 处 理通 信 处 理输 入 扫 描执 行 用 户 程 序输 出 处 理RUN方 式 ？否是开 始图 4-1 PLC 的构成3、PLC 的
34、工作原理图 4-2 ，PLC 采用循环扫描工作方式，这个工作过程一般包括五个阶段：内部处理、与编程器等的通信处理、输入扫描、用户程序执行、输出处理，其工作过程如下图所示。图中当PLC 方式开关置于 RUN（运行）时，执行所有阶段；当方式开关置于 STOP（停止）时，不执行后 3 个阶段，此时可进行通信处理，如对 PLC 联机或离线编程。4、PLC 的控制原理首先，按钮、开关、限位、风速仪、角度仪等外部设备将各种各样命令、信号通过输入电路（DI 模块、AI 模块）存入到可编程序控制器的输入映像寄存器中， （输入映像寄存器是可编程序控制器的一个寄存区，CPU 所处理的信息全都取自于该寄存器，而不直
35、接从外部设备去取） ，CPU 利用循扫描的方式对各种信息进行各种各样的逻辑处理，处理后的结果存储在输出映像寄存器中，同样，输出的被控对象的控制信息也不采用形成一个就输出一个的办法，而是将它们存储到输出映像寄存器中，当用户程序扫描结束后，将所有存在输出映像区的被控对象的控制信息全部通过输出电路（DO 模块、AO 模块）集中输出，输出电路通过控制接触器、电磁阀等控制设备实现对整个系统的逻辑控制。5、下图 PLC 程序中的延时闭合单元模块功能描述图 4-4图 4-2 PLC 工作原理图 4-3 PLC 控制原理25图 4-4功能描述：当输入点 1 由 0 变成 1 时，启动延时闭合，在输入点 2 设
36、定的时间内，输出点 5 为 0，当时间超出输入点 2 所设定的范围后，输出点 5 为 1。6、下图为 PLC 程序中的触发单元模块功能描述图 4-5图 4-5SR 触发器功能描述：当 S=1,R=0 时，输出点 5 置 1，且当 S 由 1 变成 0，R=0 的状态时，输出点 5 仍然置 1，所以，此触发单元具有记忆功能或自保持功能；当 R=0 时，无论 S 是否置 1，输出点 5 都为 0。7、典型程序介绍图 4-6 AC410 程序图例此图为起升驱动器跳闸联锁程序图，图 4-6 中，模块 1，2，3 都为与门，4 为与或26门（输入点 11，12 相当于或门的一个输入点，输入点 21，22
37、 和输入点 31，32 与此相同） ，模块 1，2 中任何一个输出点为 1，都能引起模块 4 的输出点（端点 60 ）置 1，使驱动器跳闸，在司机室送电的情况下，开闭驱动器发生故障也能引起起升驱动器跳闸，同时，引起起升驱动器跳闸的原因还有很多，如：起升制动器故障，起升通讯故障、起升电机超速故障、急停故障等。三、主要驱动设备的保护卸船机主要驱动机构全部采用瑞典 ABB 公司驱动器，按功能分为起升机构、开闭机构、小车机构、俯仰机构和大车机构。其中大车机构采用 ACS 交流变频器，其余四机构采用 DCV700 驱动器直流驱动。起升、开闭机构各用一套直流变流驱动器控制，小车和俯仰机构共用一套 DCV7
38、00 直流变流器进行控制，但它们不能同时动作，两机构带有互锁机构，根据实际需要而实行单独动作。1、设在起升减速箱上的抓斗机构凸轮限位保护1） 、上升停止限位 抓斗的起升最高点，位置一般为码头轨道面以上 26 米。2)、上升安全限位 是抓斗起升的二级保护限位，当上升停止限位失灵时采取的保护措施，有两个触点，一个接入 PLC 的 DI 点，另一个串入制动器的控制回路。位置一般为码头轨道面以上 26.5 米。3)、下降停止限位 是抓斗下降的最低点，位置一般为码头轨道面以下 27.5 米。4)、同步限位 用于起升的同步，位置大约是：1#、2#卸船机为码头轨道面以上16.2 米，3#卸船机轨道面以上 1
39、8.5 米。2、抓斗过载保护抓斗负载以吨为单位，满负荷为 62 吨，超出此数值持续 1 秒钟，就会产生 0 级过载报警信号，此时抓斗可继续运行；超出 71 吨持续 2 秒钟，PLC 将给出 1 级过载报警信号，此时抓斗只能下降，不能起升；负载超过 77.5 吨持续 1 秒钟，PLC 将给出 2 级过载报警信号，此时起升和开闭机构的紧急制动器就会动作，正常情况下抓斗驱动器不能送电，必须将司机室的“过载旁路”按钮按下，并同时按送电按钮，驱动器方可得电，但起升不能超过 5 秒钟，必须进行开斗操作以后，此保护才能恢复正常。3、桥式抓斗卸船机工作中的其它保护：1）普通模式软限位 抓斗在普通模式下，上升的
40、最高点是 21 米，此设置为 PLC系统中软限位，没有硬件。2）超速保护 起升和开闭相对值编码器外侧各装有一个同轴超速开关，整定值为起升电机额定转速的 115%左右，动作时，PLC 将切断控制回路，给出超速故障报警。3）过温保护 主驱动电机内各装有一组温控开关，当电机温度或温升达到预设温度时，PLC 便会断开控制回路，并给出故障报警。4）钢丝绳叠绕 每个钢丝绳卷筒底部都装有一个机械传动装置，当钢丝绳发生叠绕时，传动装置就会是该限位开关动作，PLC 断开控制回路，并通过 CMS 显示屏给出故障报警。275）俯仰水平限位 前大梁必须停在水平位置上，否则起升、开闭机构的运行都将被禁止。6）过载保护
41、抓斗的称重由装在后大梁尾部的测力滑轮组上的两个传感器给出。7）风速测量与报警 在卸船机的最高处，T 型架的顶端装有一风速仪，可测量055m/s 的风速。当风速超过 18m/s 持续 5 秒钟时，就会产生大风警报信号。当风速低于此数值，警报自动复位；当风速超过 20m/s 持续 10 秒钟时，PLC 将允许抓斗完成最后一个抓取循环的操作，使抓斗进入漏斗上方撒料以后停止，并给出大风停止故障警报；当风速超过 25m/s 持续 5 秒钟时，抓斗在任何位置都将被给出立即停止信号。为确保安全，风速低于 20m/s 持续 2 分钟，大风故障信号才允许被复位。给出大风停止信号以后，可以在特殊模式下进行锚定等操
42、作。4、小车机构与俯仰机构驱动器进行切换的四个条件是：1）大梁水平位置，水平检测限位开关动作；2）小车处于锚定状态，锚定限位动作；3）司机室处于陆侧停靠位置，停靠限位开关动作；4）小车位于漏斗上方，俯仰允许接近开关检测到信号。5、小车机构保护1）海侧安全限位 机械式限位开关，用于小车机构海侧停止的二级保护，有两组触点，一组接入 PLC 的 DI 点，另一组串入小车制动器回路。此限位动作时，会引发驱动器安全保护停车。2）海侧终点限位 机械式限位开关，用于小车机构海侧停止的保护，动作时，小车只能向陆侧运行，不能向海侧运行。3）海侧减速限位 双稳态磁感应限位，为安全保护限位，以免小车碰到终点或安全限
43、位时速度过快，损坏机构。小车经过此位置以后，速度将变为正常速度的 10%。4）小车同步限位 双稳态磁感应限位，用于小车同步检测，其实际位置在前大梁离漏斗零点 11.4 米（3#卸船机 16 米）处，当小车返回漏斗经过此限位时发出同步信号。5）小车停靠点检测 此限位为感应开关，带有一常开触点，用于检测小车是否在停靠点位置。6）小车锚定限位 两只机械限位，分布于小车南北两侧，用于小车处于锚定位置的确认，此限位动作，小车正常运行将被禁止，但每次操作手柄回零位以后可以进行 1 秒钟的操作，1 秒钟以后，必须小车手柄重新回零复位，方可重新操作，以方便司机拆除锚定。7）海陆侧鉴别限位 双稳态磁感应开关，用
44、于小车位置零点确认，小车位置在此限位前面 PLC 读数为正数，在此限位以后即为负数，小车在零米以前可进行普通和自动模式操作，零米以后只能进行特殊模式操作。8）绳索涨紧故障限位 四个机械式限位，用来限定小车绳索涨紧油缸行程前后终点的限位。289）陆侧安全限位、终点限位、减速限位的装置和功能与海侧的一样。10）陆侧紧停区 是一个程序中的软限位，被设定在前大梁 17 米处，当普通模式或自动模式时，如果小车在回漏斗的过程中运行到 17 米的位置，抓斗没有起升到 21米，那么小车将停止运行。如果小车没有正常停止，而是进入了 17 米以内，那么 PLC将停止小车运行，并给出陆侧急停区的故障信号。6、俯仰机
45、构的保护1）上安全限位 机械式限位开关，分布于 T 型架顶端的南北两侧，是俯仰机构上升停止的二级保护限位，安装有两组触点，一组接入 AC410，另一组串入俯仰机构的制动器回路，动作以后不能正常运行，必须到电气房使用旁路按钮才能送电下降。2）上终点限位 机械式限位开关，安装于 T 型架顶部南侧，是俯仰机构上升正常停止的保护限位，动作时，俯仰机构上升停止，但可以下降。3）上减速限位 凸轮限位，为一般减速限位，动作后，俯仰机构减速运行。4）下减速限位 凸轮限位，为一般减速限位，动作后，俯仰机构减速运行。5）下停止限位 凸轮限位，为一般停止限位，动作后，俯仰机构下降停止。6）前大梁水平限位 凸轮限位，
46、位置确认限位，动作后表明大梁在水平位置。7）挂钩限位 机械式限位开关，安装在 T 型架顶部安全锁固钩上，动作后，俯仰机构下降将停止。也是用来确认是否安全挂钩的限位。8）抬落钩限位 机械式限位开关，安装于 T 型架顶部安全钩的前后两侧，每钩两个，共四个，用来指示安全钩抬起和落下的状态。9）前大梁防碰撞限位 该限位连接在前大梁两侧的碰撞钢丝绳上，用于前大梁与其他物体碰撞时的保护停车。若动作，须起用旁路按钮，且大车只能相反方向运行。7、大车行走机构的保护限位有大车前后减速限位、大车前后终点限位、大车防碰撞限位、大车锚定限位、夹轮器限位等。8、漏斗称重/过载保护漏斗其最大容量 250 吨，若漏斗重量超
47、过 180 吨时，系统将给出漏斗过载报警信息，并禁止抓斗在漏斗上方打开，只可在船舱上方打开，此时如果卸船机在自动模式，自动模式将在抓斗起升至 21 米时终止。此时，应该将振动给料器的基准速度提高，以便漏斗卸荷。亦可减少抓斗的挖掘量。9、共享含义及 卸船机上机构的共享共享就是在同一台设备中，两个或两个以上不同的机构在不影响设备运行的情况下共同使用同一个驱动器的情况。如在桥式抓斗卸船机中，俯仰机构电机与主小车机构电机在正常情况下是不可能同时使用的，所以，主小车电机和俯仰电机就可以使用同一台驱动器，当进行卸船作业时，驱动器驱动主小车电机，当进行离靠船作业时，驱动器驱动俯仰电机。10、卸船机驱动器主从
48、驱动模式有主从力矩控制模式、负载平衡模式、主从转差控制模式2911、小车陆侧急停区陆侧紧停区是一个程序中的软限位，被设定在前大梁 17 米处，当普通模式或自动模式时，如果小车在回漏斗的过程中运行到 17 米的位置，抓斗没有起升到 21 米，那么小车将停止运行。如果小车没有正常停止，而是进入了 17 米以内，那么 PLC 将停止小车运行，并给出陆侧急停区的故障信号。12、下面电气符号所代表的电器元件：第五章：桥式抓斗卸船机操作技术一、普通操作司机室可实现普通操作的所有功能，即操作卸船机完成卸船作业过程。1、卸船机的启动要操作卸船机，首先必须接通卸船机的控制电源。在司机室按“卸船机通电”按钮后，所
49、有驱动器的控制电源都被接通，进入准备作业状态。“卸船机通电”的指示灯亮将表明此时可以操作卸船机。按“卸船机断电”按钮后，可断开控制电源。控制30电源亦可由各控制站通过就地/遥控开关接通，司机在离开任何一个控制站时都必须切断该控制电源。指示灯亮表示所有驱动器已经运行，指示灯闪表示某个驱动器未运行，需按通电按钮再次起动。2、校正同步当 PLC 断 电 后 或 者 钢 丝 的 长 度 改 变 时 必 须 重 新 校 正 同 步 。1） 小 车 同 步朝 漏 斗 前 方 运 动 至 距 离 0 点 11 米 （ 1#、 2#车 ） 或 16 米 （ 3#车 ） 处 ， 可 使 小 车同 步 限 位 开 关 动 作 ， 获 取 小 车 同 步 。2） 起 升 同 步向 上 运 动 至 漏 斗 格 栅 高 度 时 可 使 起 升 同 步 限 位 开 关 动 作 ， 获 取 起 升 同 步 。3、操作模式的选择可 通 过 “操 作 模 式 选 择 开 关 ”来 实 现 卸 船 机 操 作 模 式 的 选 择 。特 殊 模 式 ：特 殊 模 式 一 般 用 于 需 要 最 大
