淺談對環(huán)鏈電動葫蘆進行同步控制的改造方法
淺談對環(huán)鏈電動葫蘆進行同步控制的改造方法
編輯:北京凌鷹起重 瀏覽:350 時間:2025-05-13
電動葫蘆具有結(jié)構(gòu)輕巧緊湊、操作維修簡易方便等特點，常常作為各類起重機起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)使用，是建筑、公路、冶金和礦山等基礎(chǔ)建設(shè)工程不可缺少的一種機械設(shè)備。 常規(guī)電動葫蘆多為單吊鉤起吊重物，但隨著發(fā)展需求在某些特定的工作場合需要雙吊鉤吊物，并要求吊鉤同步起升、下降，特別是隨著國內(nèi)工業(yè)如汽車生產(chǎn)線的發(fā)展，其所需的專用設(shè)備雙鉤同步電動葫蘆也產(chǎn)生了很多方案和品種。
電動葫蘆具有結(jié)構(gòu)輕巧緊湊、操作維修簡易方便等特點，常常作為各類起重機起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)使用，是建筑、公路、冶金和礦山等基礎(chǔ)建設(shè)工程不可缺少的一種機械設(shè)備。 常規(guī)電動葫蘆多為單吊鉤起吊重物，但隨著發(fā)展需求在某些特定的工作場合需要雙吊鉤吊物，并要求吊鉤同步起升、下降，特別是隨著國內(nèi)工業(yè)如汽車生產(chǎn)線的發(fā)展，其所需的專用設(shè)備雙鉤同步電動葫蘆也產(chǎn)生了很多方案和品種。
目前常用的雙吊鉤電動葫蘆有三類：一是采用一個主機在輸出軸上安裝兩套纏繞裝置實現(xiàn)；二是采用兩臺葫蘆，將兩臺電動葫蘆減速器端相對安裝，減速器上加裝一套傳動齒輪及輸出軸，用聯(lián)軸器和中間軸將兩臺葫蘆主軸傳動連在一起；三是采用一根鋼絲繩變固定繩方式為平衡滑輪結(jié)構(gòu)，用撐桿把兩臺電動葫蘆進行剛性鉸接。 這種通過改變機械結(jié)構(gòu)或者鋼絲繩纏繞方式的雙鉤葫蘆會造成葫蘆電機功率不足和減速器負載增加，降低葫蘆使用壽命。
與鋼絲繩電動葫蘆相比，環(huán)鏈葫蘆在起升高度、運行距離、定位等方面均有優(yōu)勢，同時易于改裝、使用壽命長、潛在風(fēng)險小。 實際使用中艦船艙室內(nèi)空間狹小，艙室高度較低，被起吊物的尺寸有時較長，形狀以及重心也不規(guī)則，以往的電動葫蘆起吊方式無法滿足使用需求，急需一種成本低、易實現(xiàn)的起吊方式。 本文將電動葫蘆的手電門改造為手操盒，通過手操盒上的按鈕和旋鈕控制控制箱內(nèi)的繼電器和接觸器，實現(xiàn)了對兩臺環(huán)鏈電動葫蘆的同步起吊控制，完成了對艙室內(nèi)物體的起吊，并可對其中任意一臺電動葫蘆進行單獨控制以進行多次起吊后產(chǎn)生同步誤差的調(diào)平。
１ 電動葫蘆的手電門控制：
環(huán)鏈電動葫蘆由錐形轉(zhuǎn)子電動機、傳動機構(gòu)、鏈輪和電氣控制系統(tǒng)組成，其中電氣控制系統(tǒng)由手電門和電動葫蘆上控制箱內(nèi)的繼電器、交流接觸器等組成。
電動葫蘆的錐形轉(zhuǎn)子電動機通常為雙速雙繞組的鼠籠型電動機，電機高速用于起吊運行，低速用于起吊時的定位、對鉤等。 手電門上裝有一個緊急停止按鈕和兩個雙擋操作按鈕，雙擋操作按鈕可以同時控制電機的兩個不同轉(zhuǎn)速。
手電門控制電動葫蘆的控制器線路圖如圖１所示，急停開關(guān) ＳＢ１ 拔起后接觸器 ＫＭ１ 得電，電動葫蘆動力電上電，ＳＢ２ 和 ＳＢ３ 為雙擋按鈕，通過操作按鈕控制電動葫蘆以低速或高速進行上升或者下降運行，手電門通過移動電纜和牽引繩懸掛在葫蘆下方隨葫蘆水平方向一起運行。
手電門適用于固定式和手動運行式葫蘆的控制，其特點是小巧、美觀、操作方便。 但手電門只能控制單臺電動葫蘆的運行，對于尺寸較長和重心不規(guī)則的起吊物依靠單臺電動葫蘆的單點起吊方式則不能很好地完成起吊任務(wù)。
２ 電動葫蘆的變頻器控制：
變頻調(diào)速技術(shù)具有節(jié)能、調(diào)速范圍寬、調(diào)速精度高、智能化程度高、便于實現(xiàn)復(fù)雜控制等諸多優(yōu)點。 該技術(shù)在各種調(diào)速場合都得到廣泛應(yīng)用，特別是在起重及提升行業(yè)上應(yīng)用越來越廣泛。 隨著變頻技術(shù)的成熟及相關(guān)控制技術(shù)的發(fā)展，將變頻控制技術(shù)用于電動葫蘆在國外已相當普遍。一臺變頻器可以同時驅(qū)動多臺并聯(lián)的電機同時工作，起重變頻的控制方式通常有 ４ 種：Ｕ／ ｆ 閉環(huán)控制、Ｕ／ ｆ 開環(huán)控制、閉環(huán)矢量控制和開環(huán)矢量控制，安裝方式有 ２ 種，即端梁安裝方式和隨車安裝方式，采用變頻器可以同時控制多臺電動葫蘆的運行，能夠?qū)崿F(xiàn)對兩臺電動葫蘆同步控制的目的，同時采用變頻器控制能夠?qū)崿F(xiàn)無級調(diào)速，可根據(jù)實際使用需求設(shè)定工作速度，電機的啟動、制動平緩，減小了對起重機械系統(tǒng)的沖擊，啟動電流小、節(jié)能，缺點就是電動葫蘆可供安裝變頻器的空間較小，需要額外采用電氣控制箱柜，還需解決變頻器及制動電阻的安裝和散熱問題、安全防護問題，另外電動葫蘆使用的電機絕大部分為錐形轉(zhuǎn)子電機，不是變頻電機，這類電機適合于連續(xù)的正弦波電源電壓，而變頻器輸出電壓為斷續(xù)的非正弦波形的脈沖電壓，高次諧波損耗大，效率低，因此需要采用專用的變頻器。 采用變頻器的控制方式雖然能夠滿足使用需求，但會帶來安裝空間的問題和采購成本的增加。
３ 電動葫蘆的改造手操盒同步控制
針對環(huán)鏈電動葫蘆的手電門控制和變頻器控制的缺點，在不改變兩臺獨立電動葫蘆機械結(jié)構(gòu)的情況下可利用改造手電門電路的方式控制兩臺環(huán)鏈電動葫蘆，用以實現(xiàn)雙吊點同步起吊工作，即用一個手操盒控制兩臺葫蘆同步完成上升或下降動作。 對兩臺電動葫蘆的控制進行改造，手操盒以及部分電路圖見圖 ２—圖 ４。
手操盒上設(shè)置有急停按鈕、速度選擇按鈕、同步上升、同步下降按鈕、１ 號葫蘆上升、１號葫蘆下降按鈕、２ 號葫蘆上升、２ 號葫蘆下降按鈕。 （１）急停功能：急停按鈕拔起后繼電器 Ｋ１ 和 Ｋ２ 得電，繼電器常開觸點閉合觸發(fā)控制電路中接觸器 ＫＭ１ 和 ＫＭ２ 線圈得電，此時電動葫蘆 １ 和電動葫蘆 ２ 動力電上電；（２）速度選擇功能：操作高低速選擇開關(guān) ＳＡ 進行速度選擇，默認狀態(tài)下為低速，選擇高速擋時繼電器 Ｋ３ 得電，繼電器常開觸點閉合觸發(fā)接觸器 ＫＭ７ 和ＫＭ８ 線圈得電，此時切換到電動葫蘆速擋；（３） 同步上升功能：當按下同步上升按鈕時繼電器 Ｋ４ 得電，繼電器常開觸點合觸發(fā)接觸器 ＫＭ３ 和 ＫＭ４ 線圈得電，此時電動葫蘆 １ 和電動葫蘆 ２ 同時上升運行；（４）同步下降功能：當按下同步下降按鈕時繼電器Ｋ５ 得電，繼電器常開觸點閉合觸發(fā)接觸器 ＫＭ５ 和 ＫＭ６ 線圈得電，此時電動葫蘆 １ 和電動葫蘆 ２ 同時下降運行；（５）獨立控制功能：手操盒可對每一臺電動葫蘆進行單獨控制，按下 １ 號葫蘆上升繼電器 Ｋ６ 得電，繼電器常開觸點閉合、常閉觸點斷開，此時只有接觸器 ＫＭ３ 線圈得電，電動葫蘆 １ 上升運行，按下 １ 號葫蘆下降時繼電器 Ｋ７ 得電，繼電器常開觸點閉合、常閉觸點斷開，此時只有接觸器 ＫＭ５ 線圈得電，電動葫蘆 １ 下降運行。 同樣可控制２ 號電動葫蘆單獨上升或下降。
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