基于抓斗卸船机电气系统
关于电气差动卸船机控制系统综述
关于电气差动卸船机控制系统综述摘要：本文主要分析了电气差动卸船机控制系统的设计,通过对4个电机进行精确的调速控制来实现抓斗和小车的动作,采用专门的算法和技术来实现四卷筒的同步、负载均衡和钢丝绳防松。
供同行参考借鉴。
关键词：电气差动; 调速控制; 同步；前言电气差动式卸船机具有其他类型卸船机所不具备的优点, 已经被越来越多的用户所重视。
但是, 由于要将原来由复杂庞大的机械差动减速箱实现的功能改用电气差动的方法来实现, 对电气控制系统的要求较高。
由于四卷筒是由4个电机来分别驱动的, 所以其同步功能的实现显得特别重要。
一、常规的机械差动卸船机机械四卷筒结构是法国Caillard公司开发的技术, 其结构形式为: 起升电机、闭合电机与小车行走电机通过2台特殊设计的行星减速器组合装配,用来驱动4个卷筒。
同侧的2个卷筒分别绕出2根钢丝绳, 然后分别绕过桥架头部和尾部的改向滑轮绕向抓斗小车, 再通过抓斗小车上的改向滑轮固定在抓斗上。
抓斗起升、闭合、小车行走功能都通过这4个卷筒来实现, 通过2台行星减速器内圈、外圈的差动实现各种动作组合,起升钢丝绳的2个卷筒和开闭钢丝绳的2个卷筒分别由1套庞大的行星减速器来驱动, 小车机构驱动通过一根浮动轴将2个行星减速器连接起来实现驱动。
针对不同机型, 这套行星减速器都必须专门设计, 设备的通用性不好, 检修维护时间较长, 同时由于受行星减速器尺寸的制约,维护空间非常有限, 不利于日常检修。
四卷筒卷扬机行星减速器由于需要差动, 当抓斗小车运行时, 虽然起升电机和闭合电机静止不动,但有一个很大的惰转能量在起升和闭合外齿圈之间流动。
设计时必须考虑, 所以整个行星减速器相当笨重。
由于起升、开闭、小车都是由单独的电机驱动, 所以四卷筒的同步功能可通过分别控制好单独的电机来实现。
二、电气差动卸船机机械差动式卸船机需要庞大的行星差动减速器, 其制作及维护成本都很高, 为此, 在机械差动四卷筒牵引小车技术的基础上, 利用先进的电气调速控制技术, 研发出电差动四卷筒牵引小车卸船机。
卸船机电气系统计算
印尼（泗水）TELUKLAMON2000T/H卸船机电气报价文件主要内容：一，电气设计计算说明书编制赵国庆审核批准南通润邦重机有限公司2013年7月3日一，电气设计计算说明书我们参照IEC、FEM规范，按用户要求性，选用价比最好的电气系统；考虑本2000t/h卸船机机型的特点，采用变频调速方案；整流和逆变模块采用ABB产品，PLC采用西门子系列,变频器与PLC采用Profibus DP 通讯，并配置了监控装置系统、英文故障监测系统和CMS卸船机管理系统。
1，电源部分及负荷计算1.1，供电方式：本机采用6.6KV,50HZ,3相交流电。
供电方式是中压电缆卷筒，用户提供6.6KV,50HZ三相三线制电源，主变压器容量1600Kva，DYN11连接；副变压器容量250Kva，DYN11连接；6.6KV高压电缆（3*120+3*25，Φ70）连接于卸船机运行中心的地面中压接线盒，中压电缆经电缆张紧和导向装置到电缆卷筒上机，接入机上中压分线柜，再进入主、副中压开关柜；主、副中压开关柜自动控制主、副变压器的高压进线端，正常送电后，主、副变压器供电——经6.6/0.4KV/1600KV A主变压器输出端进入起重机总电源柜，向机上各机构提供动力电源；经6.6/0.4KV/400KV A副降压变压器输出端进入整机辅助电源柜，向机上各照明（维修、空调、加热）提供电源。
1.2，负荷计算由上表可见，2000吨卸船机总装容量2004+130=2134KW1.2.2，起升开闭机构总功率估算：1）.稳态起升功率P N(GB-T—3811-2008) ： P2.1.1.1计算：P N=Pq*Vq/1000η (P.1)本机(满斗重量62000kg)：P N——电动机的稳态起升功率，单位为千瓦（KW）；Pq——额定起升载荷，单位为牛(N)；对吊钩起重机应包括钢丝绳和吊具的重力，本机为62t(额定载荷) 3t(钢丝绳)；Vq——起升速度，单位为米每秒（m/s）,本机满斗的最快速度为110m/min=1.83（m/s）；η——起升机构总效率，设本机起升开闭机构的总效率为95%。
卸船机电控解决方案
卸船机电控解决方案一、背景介绍卸船机是一种用于装卸货物的重型机械设备，广泛应用于港口、码头、船舶等场所。
卸船机的电控系统是其关键组成部份，负责控制卸船机的运行、卸载货物的过程以及安全保护等功能。
为了提高卸船机的工作效率和安全性，需要开辟一种高效可靠的卸船机电控解决方案。
二、解决方案概述本文将介绍一种卸船机电控解决方案，该方案基于先进的电气控制技术和自动化技术，旨在提高卸船机的工作效率、降低能耗，并保证卸船机的安全运行。
该方案包括以下几个关键组成部份：1. 控制系统卸船机的控制系统采用先进的PLC（可编程逻辑控制器）技术，通过编程实现对卸船机各个部份的控制和协调。
控制系统具有高度的可编程性和灵便性，可以根据实际需求进行定制化配置。
同时，控制系统还具备自动故障诊断和报警功能，能够及时发现和处理设备故障，确保卸船机的正常运行。
2. 机电驱动系统卸船机的机电驱动系统采用变频调速技术，通过调节机电的转速和扭矩，实现对卸船机的精确控制。
变频调速技术可以根据货物的不同特性和卸载要求，实现卸船机的快速启停、平稳运行和精确定位。
此外，机电驱动系统还具备能量回馈功能，将制动过程中产生的能量回馈到电网中，降低能耗。
3. 传感器系统卸船机的传感器系统用于实时监测卸船机各个部份的状态和运行参数，包括卸船机的位置、速度、负荷、温度等。
传感器系统采用先进的传感器技术，具有高精度和高可靠性。
传感器系统将采集到的数据传输给控制系统，供其进行实时分析和决策，以实现对卸船机的精确控制。
4. 安全保护系统卸船机的安全保护系统用于监测和保护卸船机的运行安全。
安全保护系统包括限位开关、断电保护装置、紧急停机按钮等设备，能够在危（wei）险情况下及时住手卸船机的运行，防止事故的发生。
此外，安全保护系统还具备远程监控和报警功能，可以及时向操作人员发送警报信息，确保卸船机的安全运行。
三、解决方案的优势本卸船机电控解决方案具有以下几个优势：1. 高效节能：采用变频调速技术和能量回馈功能，能够实现卸船机的高效运行和能耗的降低。
基于 S7－417H PLC 和 Simotion D 的抓斗卸船机电控系统
基于 S7－417H PLC 和 Simotion D 的抓斗卸船机电控系统董春【期刊名称】《起重运输机械》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】3页(P99-101)【作者】董春【作者单位】上海振华重工集团股份有限公司上海 200125【正文语种】中文印度最大的钢铁企业塔塔钢铁和最大工程建筑公司拉森-图布罗公司合资修建Dhamra港口。
Dhamra港口位于东奥里萨邦，工程总投资250亿卢比(5.86亿美元)，建成后年吞吐能力2 500万t，能够容纳18万t的散装货轮。
塔塔钢铁将在印度奥里萨邦建设年产600万t的钢铁厂，Dhamra港口正是钢厂配套设施的一部分。
该港近年来兴建了一个深水散货码头，该散货码头设计吞吐能力为2 700万t，于2010年下半年投入运营。
作为码头的前沿设备，上海振华重工集团(ZPMC)提供了2台2 800 t/h的抓斗卸船机和1台装船机，为码头接卸散货的主要设备。
近年来，凭借良好的质量和信誉，ZPMC的散货机械业务每年增长上亿元，逐渐成了公司的主营业务之一，也牢牢占据了中国散货机械市场的领军地位。
斗式卸船机是大型港口、电厂、冶金、化工等行业码头散状货物装、卸船的重要装备之一，适用于包括煤、矿石、水泥、化工原料、粮食等散状货物的装卸。
其主要工作过程为从船上将散货抓起后运送至岸边带式输送机。
在其运行过程中主要包括起升、开闭、俯仰、大车、小车等传动点，它们分别由单独的控制单元及逆变单元驱动，对变频器控制精度要求较高。
卸船机的主要功能是将煤、铁矿石等从运输船卸到码头带式输送机上。
主要机构包括大车行走机构、漏斗卸料机构、起升开闭机构、小车机构、俯仰机构等。
整个卸船机电控系统所用的西门子产品主要包括S7- 417H和控制器及其他通讯模块、Simotion D435和变频驱动器、主电动机三部分。
控制部分包括：S7-417H、以太网通讯模块CP443-1、Y-LINK模块等，系统采用基于Profibus DP的网络结构，网上共挂了12个ET200M从站和其他DP从站。
卸船机教学模型电气控制程序设计
关键词:港口;电气设备;卸船机;PLC;教学模型一、控制系统硬件部分为贴合卸船机本身电控系统结构，模型采用与卸船机电控系统相同的主控PLC型号及配套输入输出模块、通信功能。
使用ABB公司AC800M系列主控PLC，利用以太网端口进行编程操作。
通过Profibus通信方式实现与各分站模块CI801以及输入输出模块DI801、DO802等功能硬件的通信功能。
动力部分采用24VDC电机，配合直流调速器进行机构驱动功能。
并采用干簧管开关、接近开关、微动开关等各类限位开关实现保护和位置检测功能。
二、主要机构功能卸船机控制分为起升、开闭、小车、大车等机构运行控制。
手动指令由左右机构操作手柄发出，驱动不同电机进行机构动作。
控制程序首要解决的问题是驱动电机的同时判断机构运行的位置和状态。
由于驱动电机尺寸和成本考虑，结合模型机构运动所需的控制精度，控制程序采用计时器加限位来实现机构状态的判断功能。
即对关键位置设置限位进行状态修正，其他情况通过电机速度和运行时间来计算设备状态。
以抓斗高度S为例:S=k1*(t1-t3)+k2*(t2-t4)+bt1=上升速度1运行时间t2=上升速度2运行时间。
t3=下降速度1运行时间t4=下降速度2运行时间。
k1、k2、b为调整合适的比例值及常数。
其他机构计算方式与上述计算方式相同或更为简单(只有一种速度):对于抓斗的限位设置，主要使用干簧管开关配合抓斗上安装的磁铁，进行关键位置的状态重置，如抓斗起始位，船舱上方，抓斗前极限。
同时结合抓斗起升、开闭电机的运行时间，对抓斗起升上限、起升下限、开斗极限、闭斗极限等抓斗极限状态进行限制，防止出现抓斗绳过松或者抓斗冲顶、触底事故。
对于大车的限位设置，主要是轨道两侧极限位置的接近开关，通过检测大车两侧行走轮进行安全限制，防止设备出轨。
同时结合大车走行电机的运行时间，对大车位置进行计算，根据仓口位置，选择合适的大车停车、作业位置。
其他的辅助机构，如司机室走行、接料板起放等，均使用微动开关进行安全保护和位置确认。
卸船机电气系统整体升级改造
卸船机电气系统整体升级改造龙源期刊网 /doc/9917283698.html卸船机电气系统整体升级改造作者：杨康寿来源：《科学与财富》2012年第10期摘要：原公司#2卸船机由大连起重机器厂设计制造并安装，电气部分由SIEMENS公司设计制造，于1993年投入运行，至今使用20年。
整机设备陈旧，维护成本高，故障率居高不下，卸煤效率低，严重影响与制约着公司经济效益，为提高设备运行可靠性、安全性，现对其进行改造。
关键词：交流变频装置直流调速装置 PLC装置费用成本改造#2卸船机电气设备绝大部分属于80年代末 SIEMENS产品，运行至今从未进行技术改造或升级换代，其电气控制设备早已老化，故障频发；卸船机主机构的直流调速装置（6RA22）和变频调速装置（6SE36）已不生产，备品极难购买，需要厂家特殊生产，成本昂贵；小车拖缆部分线芯已经断裂，380V电压配电、辅机控制抽屉柜设计落后，检修不方便，元件老化，故障率高；小车机器房内接线箱的电缆的敷设没有按照EMC（电磁兼容性）标准敷设，而且没有设置本地I/O，故小车拖令电缆较多，干扰现象很严重；同时由于我公司地处沿海，天气炎热、盐雾腐蚀非常严重，#2卸船机室内外的电气设备如电缆、桥架、盘柜箱外壳、各种元器件、插件、电路板等老化锈蚀较严重。
1、#2卸船机目前存在的问题1. #2卸船机在1995年曾经出现过多次起升开闭机构直流调速（6RA22）装置柜主回路快速熔断器熔断烧熔爆裂。
并发生多组可控硅模块烧坏，电子板损坏，SITOR模板晶闸管多个被击穿，整个变流器安装底板绝缘被损坏。
一个月后由西门子公司维修人员带来备品修复。
2.小车拖曳电缆断芯、接地情况严重，多次发生断芯、接地故障，严重影响生产，原使用电缆质量差，选择CFR船用电缆，抗拉伸性能差，电缆芯容易发生接地现象，且抗干扰能力差。
原系统设计电缆转接环节过多（中间经过两个或三个端子箱）。
增加故障点，影响抗干扰能力。
抓斗卸船机电控系统研究与优化
抓斗卸船机电控系统研究与优化发布时间：2022-05-04T09:31:48.035Z 来源：《当代电力文化》2022年1期作者：陆波，徐胜烨[导读] 在经济快速发展大环境下，我国对电力需求日益增长的。
火力发电又是我国能源结构中的重要支柱。
陆波，徐胜烨国家能源集团泰州发电有限公司摘要：在经济快速发展大环境下，我国对电力需求日益增长的。
火力发电又是我国能源结构中的重要支柱。
国内国际集装箱及干散货航运价格普遍增高，因此这几年散货运输船均往大吨位大规模的方法发展，于是乎对于码头装卸的起重机械就有了更大更高的需求。
本文以1500T/H的四卷筒抓斗式卸船机为研究对象，从使用者的角度对四卷筒抓斗卸船机进行简要概述，探讨抓斗式卸船机电控系统研究与优化。
关键词：抓斗式卸船机；电气控制；安全系统；监控系统在经济快速发展大环境下，我国对电力需求日益增长的。
火力发电又是我国能源结构中的重要支柱。
随着国内国际集装箱及干散货航运价格普遍增高，这几年散货运输船均往大吨位大规模的方法发展，于是乎对于码头装卸的起重机械就有了更大更高的需求。
同时，随着环保意识不断提高，节能减排行动也日益深入，一些小电厂由于高耗能已经被关停，致使现有的发电厂规模不断扩大，对煤的供应也提出了更多的要求。
目前已经有2500T/H、3000T/H的桥式抓斗卸船机，用以码头卸船。
抓斗卸船机的关键控制是抓斗，尤其是在PLC控制、电子无极调整控制后．对其的控制就更为复杂。
本文以1500T/H的四卷筒抓斗式卸船机力研究对象，从使用者的角度对四卷筒抓斗卸船机进行简要概述，并探讨抓斗式卸船机电控系统研究与优化。
—、抓斗式卸船机概述1.1抓斗式卸船机机械机构通常情况下，在我国沿海各大港口和内河港口所设的码头中，有客运码头和货运码头两种，而货运码头又包括装卸码头和集装箱码头。
其中装卸码头主要负责较大散料的运输，抓斗卸船机负责大料度的煤炭和铁矿石等原料的卸船工作,抓斗卸船机在我国港口的应用已经十分广泛,在装卸系统中占有重要地位。
基于PLC控制的自动卸船机系统-1
基于PLC控制的自动卸船机系统摘要在我国，早期的大型港口多为综合性质，装卸货物的种类繁多，码头仓储堆场能力比较落后，用于装卸的机械设备设施也老化严重。
各类大型专业深水码头的缺乏使得在专业货物尤其是散货的卸载上一直面临瓶颈。
本论文详细介绍了各类装卸机械及设备设施，通过对可编程控制器(PLC)及工业控制网络的介绍，将码头的各个控制子系统相连，使整个码头的各类系统做到分散控制和集中管理。
PLC控制的自动卸船机系统通过计算机辅助生产管理来提高管理人员的运营能力，以此达到提高生产效率，增加经济效益的目标。
关键词：PLC；自动卸船机系统；设计目录绪论 (1)1 自动卸船机的相关概述 (1)2 PLC和工业以太网控制网络 (2)2.1 可编程控制器（PLC） (2)2.2 工业以太网 (2)3 自动卸船系统的设计与应用 (3)3.1 控制系统的设计 (3)3.2 控制系统的工艺流程 (3)3.3 控制系统功能的实现 (4)4 自动卸船机系统的调试 (5)4.1 现场装置的调试 (5)4.2 PLC系统调试 (5)4.3 系统联合调试 (6)结语 (7)致谢 (8)参考文献 (9)附录 (10)绪论随着工业自动控制和工业信息化技术的迅猛发展，人们的生产、生活发生了翻天覆地的变化。
工业自动控制技术是一种运用相关专业控制知识、检测元件、主体运行设备、计算机、工业传输网络和其它相关信息技术，在实际生产过程中实现全自动检测、控制、运行、监测并为生产决策提供基础数据，从而满足生产高效率和生产零事故等目的，其主要组成包括软件、硬件和系统三大部分。
在不断地引进、消化和吸收国外先进技术过程中，也进行了具有自主知识产权的二次开发和应用，目前相关技术和整体自动化控制领域都有了很大的发展。
但是，随着计算机网络的迅猛发展，控制系统的智能化和网络化己成为自动卸船机领域的主要研究方向。
工业自动化控制根据控制方式区分，可以分为如下几个层次，依次是基础控制自动化、过程控制自动化和管理控制自动化，实际工业控制领域基础自动化和过程自动化为主。
抓斗式卸船机电气控制系统研究与设计
—154—工装设计1、前言随着散货运输的发展和散货运输规模的扩大，卸船机面临着新的挑战。
我国港口为了提高效率，采用了各种高效桥式抓斗卸船机卸船。
抓斗卸船机的关键控制是抓斗，特别是经过变频器控制和无极调速控制后，控制系统会更加复杂，但控制精度和运行能力则更加优秀。
本文对抓斗卸船机作了简要介绍，研究了抓斗卸船机电气系统的设计方案。
2、抓斗式卸船机概述2.1抓斗式卸船机机械简述抓斗卸船机是用来将大量固态散装货物如矿石、煤炭等从船舱运至码头物料传送带上的机器。
卸船的方法是先用钢丝绳控制的机械抓斗掘起货物，之后通过小车运动将抓斗移动至卸船机的料斗上方进行卸料，再通过料斗将物料卸至码头的物料传送带上。
卸船机通常由一个司机在驾驶室进行所有必要的操作，司机室内会配置显示卸船机相关运行信息的触摸屏。
司机室通常设置在臂架大梁的司机室轨道上，通过托令电缆与电气房进行动力和通讯系统的连接,自带驱动系统。
半自动卸船机可以自动的进行重复的挖料、小车运行和卸料操作，司机可以不用时刻通过手动操纵杆控制卸船机抓斗作业，只须监视卸船过程即可。
2.2抓斗式卸船机电气系统抓斗卸船机控制系统分为驱动、控制、监控三个系统。
随着变频传动更新、电子仪表的不断更新和现代化的技术发展，变频传动装置得到了广泛的运用。
在IGBT 技术发展下，抓斗卸船机电气系统的可控性可靠性更强了，所需的成本也降低了，获取故障信息则更加及时。
3、抓斗卸船机电气控制系统设计3.1抓斗控制与设计优化抓斗控制是起升装置和开闭装置之间的相互作用。
当抓斗准备闭合时，直接简单的停止起升电机运行可能会导致抓斗无法完全捕获物料并降低负载。
快速释放起升制动器，可能会导致钢丝绳脱落。
因此，在设计过程中必须保证抓斗的稳定性，当起升机构在工作时，制动器的释放和起升开闭电机的运行需由电气系统控制，有助于控制抓斗和取料。
电流监测的主要目的是保证电动机的起升机构和开闭机构在负载平衡和输出平衡的闭合状态下工作，从而使抓斗在整体运行中不会出现散料现象。
抓斗卸船机电气传动系统改造方案
速范 围较 大 ， 速度 的 调 节空 间较 大 。 （ ４ ） 系统 式 改 为 交 流 变 频 的 原 因 为 ： 交 流 电 动 机 的 需要 采取 的原 件 数 量 较 少 ， 成本较低 。 劣 势 防 护 效 果 好 ， 能 够减 少 工 作量 ， 提 高 设 备的
等， 符 合大 型 港 口机 械 的 需 要 ， 为 电 气 传 动 被 设 置 为 ２ ０ ０ ～３ ８ ０ ０ 转／ 分， 额 定 速 度 也 在
系 统 的进 一 步 改 造 创 造 了 条 件 。 但 是 由 于
好， 可 靠性好 ， 易于 处 理 等 数 字 化 优 势 。 同
时， 必 须 承 认 数 字 化 调 控 系 统 也 具 有 维 护
述。
上 抑 制 了功 率 的 增 加 。 （ ３ ） 交 流 电机 的矩 与速 度 的平 方成 反 比 ３ 结语 对早 期投产的抓斗卸船机直 流调速 系 关系， 同 样 不利 于 功 率 的提 升 。 （ ４ ） 直 流 电机
在低速运 行 ， 长 期 运 行 以 及 恒 功 率 运 行 状 统 进 行 全 数 字 式 直 流 调 速 系统 升 级 更 换 改 态 下 的 优 势 更 明显 。 （ ５ ） 交 流 电机 的速 度 变 造 是 较 为 理 想 的 改 造 方 案 ， 性 价 比较 高 但
了全 新 的进 展 ， 抓斗卸船机是发电厂 ， 钢 铁 为 ： （ １ ） 如果设备出现故障 ， 整 修 难 度 较 大 统一 性和互换性 ， 能 够 在 很 大 程 度 上 提 高 产 业等领 域的主要应 用设备 ， 应 用 量 逐 年 （ ２ ） 维护难度高， 工 作 量大 ， 且 维 护设 备 的 检 速 度 调 节 的 质 量 。
基于ABB变频器acs800的抓斗式卸船机传动系统的设计-浙江乐清电厂
基于ABB变频器acs800的抓斗式卸船机传动系统的设计1 引言随着工业生产对起重机调速性能要求的不断提高，传统的起重机调速方法如:绕线转子异步电动机转子串电阻调速、晶闸管定子调压调速和串级调速等，它们共同的缺点是绕线转子异步电动机有集电环和电刷，要求定期维护，再加上大量继电器、接触器的使用，致使现场维护量较大，调速系统的故障率较高，并且调速系统的综合技术指标较差。
交流变频调速技术在工业界的广泛应用，为交流异步电动机驱动的起重机大范围、高质量地调速提供了全新的方案。
abb全新概念产品acs800系列变频器用于控制1.1～2800kw的交流电机，它具有高性能的调速指标，可以使用结构简单、工作可靠、维护方便的鼠笼式异步电动机，并且高效、节能，维护工作量小，保护监测功能完善，运行可靠性较传统的交流调速系统有较大的改善。
其另外一大优点就是全功率范围内统一使用了相同的控制技术，例如启动向导，自定义编程，dtc控制，通用备件，通用的接口技术，以及用于选型、调试和维护的通用软件工具。
此项改进使得全系列配件达到了最大限度的统一，给用户带来了巨大的经济效益。
2 抓斗式卸船机示意图、工作过程及对转动系统的要求抓斗式卸船机是大型港口、电厂、冶金、化工等行业码头散状货物装、卸船重要装备之一，适用于包括煤、矿石、水泥、化工原料、粮食等散状货物的装卸。
抓斗式卸船机外观示意图如图1所示。
图1抓斗式卸船机其主要的工作过程为从船上将散货抓起后运送至岸边的传送带上。
在其运动过程中主要包括起升、开合、俯仰、大车、小车等传动点，它们分别由单独的控制单元及逆变单元驱动，对变频器控制精度要求较高。
acs800变频器核心技术就是直接转矩控制(dtc)，是目前工业应用中先进的交流异步电机控制方式。
dtc的杰出的性能及abb针对各种工业应用的专用控制宏，使得acs800变频器适用于各种领域并有着杰出的表现。
图2为dtc与pwm调速响应波形比较示意图。
抓斗卸船机电气传动系统改造方案
２２ １ 直流调速系统 ．．
直流 调速 系统 的优点 是 ： １ 同功率 系统 过载 能力 强 ，一 般可 达 ２０ ； ） ０％
运转 ，电力传动要求能 在 ４个象 限工作 ，并且能 够有效地控制货物下 降的速度。所选传动调速 系
统必须能可逆 、高频度 、平 滑柔和 （ 调速 比大 于 ２ ） 地适应 这种 性能 要求 。 ５ ３ ）性能高的抓斗卸船机必须投用后安全 （ 特 种设备的要求 ） 、可靠 （ 故障次数少、一旦故障后
流调速较为 困惑。本 文通过技术、经济方面 的分 析、比较 ，给用户提供 了合理的解决方案。
１ 抓斗卸船机电气传 动的控 制特点
１ ）抓 斗卸船 机作 为 工 厂工 艺 链入 口 的永久 固 定设 备 ，最 主要 的 特 点 是 属 国家 特 种 强 检 起 重 设
直流调速系统 采用直流 电动机 ，通过 晶 闸管 变流将交流供 电整流 为直流 ，并 通过改变直流 电 压 、电流 的线 性 度 ，人 为 地 加 入 给 定 速 度 和 转 矩 信号， 改变直流电动机的输入 电压 、电流 ，以达到
再修复时间短、可利用率高 ） 、省 电 （ 与整机结构 形式 、电气调速方案有关 ） 、生产运行费用低 、维 修成本低 ，有利于业主业绩考核 。
２ 直流调 速 系统 、交流变频 调 速 系统 的技 术特点
２ １ 直 流 调 速 系 统 、交 流 变 频 调 速 系 统 的 工 作 ．
原理
调 速 目的 。
备 ，电气设备一直工作在频繁接电起 、停状态 中， 各机构均 为高速大惯量 负载，各传 动都是重复短 时工作制 。抓斗作业时开闭传动电动机接 电持续 率达 ８ ％ ，大功率电动机 每小时正 、反起 动次数 ４ 达 ９０ ，电力传动十分频繁。 ０次 ２ ）抓斗卸船机存在位能负载 、摩擦负载和风 力负载 ，上升时传动电动机 以电动状态运 转 ，下 降时减速传动 电动机以制动或发 电再生制动状态
基于桥式抓斗卸船机全自动系统的研究
基于桥式抓斗卸船机全自动系统的研究作者：刘春雷来源：《中国市场》2017年第17期[摘要]随着社会经济的不断发展，物流运输行业进入发展时期。
港口船舶的运输作为其中一个重要组成部分，对促进我国经济的繁荣发展，以及加强各个地区之间的区域联系起到不可替代的作用。
在港口船舶运输结束后，卸船作为一项重要工作，其效率的高低直接影响到货物能否按期抵达目的地，以及来往船舶何时可以离开港口。
因此，采用何种卸船技术显得尤为关键。
桥式抓斗卸船机作为一种重要的卸船设备，多应用在中、小港口卸船或发电厂码头船舶的卸煤作业中。
随着科学技术的不断进步，桥式抓斗卸船机设备运用方向也正在朝着自动化趋势发展，显著提高了工作效率。
文章主要针对桥式抓斗卸船机全自动系统进行研究分析，以期能为未来卸船作业技术的发展提供参考。
[关键词]桥式抓斗卸船机；全自动系统；研究[DOI]1013939/jcnkizgsc201717161桥式抓斗卸船机，作为卸船作业中的重要设备，卸船速度较快，工作效率高。
在实际应用中，可以根据客户的具体需要，进行单独设计，具有一定灵活性。
近年来，随着自动化技术的不断发展，为了满足卸船工作的实际需要，桥式抓斗卸船机也在不断进行改革，逐渐向自动化方向转变，开发出一种桥式抓斗卸船机的全自动系统，以提升桥式抓斗卸船机的工作效率和实际性能，解决在应用桥式抓斗卸船机出现的问题，从而促进港口传播运输业的快速发展。
1桥式抓斗卸船机简述卸船机，是码头前沿的一种重大接卸设备，为了满足各大港口码头停靠船舶的实际需要，以及达到系统最大生产率，需要根据具体的卸船工作，合理选用高效、可靠的卸船机。
一般，在我国煤炭、矿石码头的卸船工作中，主要应用桥式抓斗卸船机，工作效率较高。
此外，桥式抓斗卸船机还是散货船卸船作业中应用的主要设备，运转能力较高，应用的频率非常高。
桥式抓斗卸船机的主要构成设备为：起升机构、小车牵引机构、俯仰机构、大车行走机构、落料回收装置、臂架挂钩、金属结构、电气与控制系统设备等。
抓斗卸船机电气传动系统改造方案
抓斗卸船机电气传动系统改造方案作者：杨海超来源：《科技资讯》 2015年第9期杨海超(唐山曹妃甸实业港务有限公司河北唐山 063200)摘要:随着我国科学水平的不断提高,社会大众对电力传动系统有了更高层次的要求,抓斗卸船机电气传动系统是电力系统的主要设备之一,在受力、适应能力、造价、出力等方面都有着很大的优势,如今已经在我国卸船机领域中占据了主导地位。
抓斗卸船机电气传动系统的构造形式多样,可分为自行小车式和牵引小车式,该文就以抓斗卸船机电气传动系统为中心,详细论述该系统的关键理论和运行特点,对传统传动系统的存在一些问题进行具体分析,并针对这些问题提出可行的改进措施。
关键词:电气传动抓斗卸船机系统运行系统改造中图分类号:TM92 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(c)-0096-01近几年,我国电力行业取得了飞速的进步,发电行业以及钢铁生产行业也取得了全新的进展,抓斗卸船机是发电厂,钢铁产业等领域的主要应用设备,应用量逐年提高。
调查发现,20世纪80年代的抓斗卸船机多以直流调速系统为主,而随着我国控制技术的不断发展,在交流变频技术方面取得了一定的成就,同时,研究表明交流变频控制技术在控制能力和额定功率方面与直流调速系统相比都有着很大的优势。
例如交流变频系统有着更高的额定功率,交流变频系统对变频单元的控制方式更多样等,符合大型港口机械的需要,为电气传动系统的进一步改造创造了条件。
但是由于交流变频系统的应用时间较短,应用水平有限,企业对该技术的使用还不是很娴熟,该文就从技术、经济、理论等几个角度对抓斗卸船机电气传动系统进行全方位的叙述。
1 直流调速与交流变频调速的特性比较1.1 原理比较直流调速系统的主要技术设备为直流电动机,其基本工作原理为,系统利用晶闸管设备将交流整合为直流,并通多输入直流的强度或电压的改变,将速度信号,电力信号与转矩信号的变化加入到电流的变化之中,从而有效地对直流电动机输入电信号强度的进行监控,实现对速度进行调节的目的。
卸船机电气系统
2000t/h卸船机控制系统和CMS1.2000t/h卸船机控制系统1. 电气系统设计概况本手册适用于印尼泗水TELUKMONG 码2000T/H卸船机电气系统的系统组成及功能描述。
1.1使用环境条件根据《IEC国际电工委员会标准》、《FEM欧洲搬运工程协会》、《JB/T4315起重机电控设备》《GB3811起重机设计规范》、《GB6067起重机械设计安全规程》、《JB4326-86 湿热带型装有电子器件的电控设备》及《JB4374-86 湿热带型低压电器电控设备》，确定系统设备的使用环境条件及要求。
而且完全满足以下要求：温度: -10゜C--＋45゜C相对湿度: 95%（25゜C）海拔高度: <1000m密封:设备应防虫害,防止自然尘埃对设备的可靠性的侵害防霉:使用抑制霉菌生长的材料冲击:设备、组件应能经受得住正常生产过程中产生的冲击，以及运输、装卸过程中的冲击。
振动:设备满足长途运输的要求,以及在使用中产生的振动的作用1.2供电电源及机上电源1.高压配电系统地面供电为6600V（±10％）50Hz（±1％）中压，三相交流电源，采用电缆卷筒上机供电方式，为主要传动机构及辅助机构、控制、照明等提供电源。
2.低压配电系统主拖动系统供电电压：三相三线400V AC，50Hz。
控制电源：隔离的220V AC，50Hz及24VDC辅助设备供电电压：隔离的三相四线380V AC，50Hz照明、加热器电源：隔离的220V AC,50HZ, 零线允许配电。
维修电源：交流380/220V，三相，50Hz备用低压电源：交流380/220V，三相，50Hz*主回路电源、控制电源、照明电源等需要维修时必须切断主变压器、辅助变压器电源，注意人身安全。
系统概述卸料机电气控制系统由国际著名电气制造厂商的产品组成，交流调速器采用ABB公司ACS800系列产品；PLC采用西门子公司S7-300 系列产品；主要机构电动机采用ABB电机；低压配电元器件及附件如：断路器、接触器、继电器等均采用Schneider 公司产品；主令控制器采用Schneider公司产品限位；限位开关等均采用德国施迈赛公司产品；触摸屏采用日本GP-4000产品；触摸屏与PLC之间通过MB+通讯，构成监控管理系统，能全面实时监控系统工作状态，并提供完善的故障信息，方便运行及维护。
新型抓斗与翻转集装箱多功能卸船机电气设计
新型抓斗与翻转集装箱多功能卸船机电气设计罗佩玉上海振华重工（集团）股份有限公司 上海 200125摘 要：港口散货码头卸船机多功能装卸技术的应用和发展迅速，文中介绍了为国外某码头设计制造的3台集装箱/抓斗切换多功能卸船机，简介原理构参数及工况情况，完成了高低压供电电源、主机构变频驱动器的以及整机PLC通讯系统的选型设计，并对卸船机翻转集装箱和液压抓斗互换功能进行了分析设计。
该多功能卸船机实现了翻转集装箱装载散料到船上，液压抓斗卸载船上的散料到码头的移动漏斗，再运输散料到后方堆场的多功能，能高效完成散货和集装箱装卸作业。
关键词：翻转集装箱；液压抓斗；设计制造：互换：电气设计中图分类号：U653.928.1 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2023）18-0054-06Abstract: The application and development of multifunctional loading and unloading technology of port bulk cargo terminal ship unloader are rapid. In this paper, the author introduces three multifunctional container/grab switch ship unloaders designed and manufactured for a foreign terminal, introduces the principle, parameters and working conditions, completes the selection and design of high and low voltage power supply, frequency conversion driver of main mechanism and PLC communication system of the whole machine, and analyzes and designs the interchange function of container turning and hydraulic grab of the ship unloader. The multifunctional ship unloader can ship the bulk materials of overturned containers, load the bulk materials on the ship with hydraulic grab to the moving hopper of the wharf, and then transport the bulk materials to the rear yard, which can efficiently complete the loading and unloading operations of bulk materials and containers.Keywords:overturning container; hydraulic grab; design and manufacture: interchange: electrical design0 引言国内外大多数散货码头都配备有卸船机，装船机等多种独立的装卸散货机种设备，卸船机码头作业模式是通过桥式卸船机的抓斗把船舱里的散货卸到卸船机大料斗（或移动漏斗），再通过地面输送带（或重型卡车）将散货运送到后方堆场，装船机码头作业模式是通过地面输送带将堆场里的散货输送到装船机，再通过伸缩溜筒把散货装到船舱里，同时需要2种机型实现散货的装卸，这样的配置建设需要更多的资源，设备利用率低下，也增加了码头的基建投资。
桥式抓斗卸船机机器电气房设计
桥式抓斗卸船机机器电气房设计张金贵上海振华重工(集团)股份有限公司㊀㊀摘㊀要:为优化桥式抓斗卸船机机器电气房设计,从机器电气房的功能结构㊁热量计算㊁结构计算㊁底盘结构等方面,提出底盘结构设计要点和整体空间布置形式,可为类似产品的优化设计提供参考㊂㊀㊀关键词:机器电气房;桥式抓斗卸船机;设计Design of Machine Electrical Room for Bridge Grab Ship UnloaderZhang JinguiShanghai Zhenhua Heavy Industries Co.,Ltd.㊀㊀Abstract :To optimizing the design of machine electrical room of bridge grab ship unloader,considering the func-tional structure,heat calculation,structural calculation and chassis structure of machine electrical room,the design points and overall spatial layout of chassis structure are put forward,which can provide reference for the optimal design of similar products.㊀㊀Key words :machine electrical room;bridge grab ship unloader;design1㊀引言随着大型散货专用船舶的持续发展,大吨位卸船机发展迅速㊂随着机型高度变高,内部机构和电气柜尺寸变大,位于卸船机陆侧门腿结构顶部的电气房也越来越大,其迎风面积增大,结构重量增加,使得整机轮压增加,提高了码头基建和设备制造成本,并且降低了卸船机的安全使用系数㊂为此,有必要对机器电气房进行分析探讨㊂2㊀功能结构机器电气房作为一个整体部件安装在后大梁上方的陆侧肩梁上,主要由底盘㊁围棚㊁屋顶㊁门窗㊁通风扇㊁出绳罩等结构零部件组成㊂对外界半封闭隔断,满足隔热㊁防风㊁防雨㊁防火㊁防尘㊁抗腐蚀㊁抗台风等基本要求㊂屋顶设计坡度不小于1ʒ10,四周设置漏水槽,让雨水能及时排出㊂屋顶和侧面墙壁结构一般采用H 型钢做骨架,外表面采用厚度不小于1.4mm 的镀锌波形板或者3mm 的不锈钢平板做蒙皮,内层采用0.6~0.8mm 的彩钢扣板或铝板嵌压覆盖,中间层采用薄壁矩形管或者角钢做檩条,隔热保温填充物一般是泡沫塑料㊁玻璃棉或岩棉等,厚度在50~100mm㊂聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)价格较低,安装方便但阻燃性较差,燃烧时会释放有毒烟雾㊂酚醛泡沫塑料的阻燃性优于EPS,但不及玻璃棉,价格较高㊂泡沫塑料隔热较好,但是吸音效果相对不佳㊂玻璃棉和岩棉是无机纤维类产品,价格适中,吸音效果好防火性能佳,是目前比较成熟可靠的吸音隔热材料㊂如果对噪声要求特别高,还可以采用穿孔板加吸音材料的组合办法来解决㊂通常机器房内噪声要求ɤ105dB(A),电气房内噪声要求ɤ75dB(A)㊂机器房内噪声源主要是起升开闭小车运行机构和俯仰机构的电机频繁正反转切换,高低速制动器频繁制动,以及减速箱和支承轴承等其他机械振动摩擦等㊂由于这些噪声源来自于卸船机的主要工作机构,降低其本身噪声的工作难度很大,所以应从加强机器房的隔音入手㊂3㊀热量计算机器房的热源分内外两个方面,外部主要是环境温度和太阳的热辐射,内部主要是减速箱油温散热㊁电机散热㊁轴承和机械部件的摩擦散热等㊂技术规格书通常要求机器房内的夏季作业室温要小于40ħ,房内保持微正压,散热降温的通风换气次数不小于30次/h㊂鉴于卸船机是处理散料的设备,工作环境粉尘多,机器房是一个半密闭的防尘空间,无法自然通风,所以一般都会采取机械强制通风的方42Port Operation㊀2022.No.2(Serial No.263)博看网 . All Rights Reserved.案㊂采用带有空气过滤器的进风扇和排风扇,进风扇的空气过滤器用无纺布材料制作,排风扇出风口采用不锈钢网作防鸟用途,通风扇尽量均布,通风扇罩壳下方净空高不小于2m㊂通风扇排气总量为:Q=qn(1)式中,q为单个通风扇排气量,m3/h;n为通风扇数量;换气次数为:M=Q/V(2)式中,V为机器房内部空间体积,m3㊂根据计算结果选择风扇型号与数量㊂电气房通常是内嵌在机器房内的一个相对密闭房间,电气房的四壁和顶部采用隔热㊁隔音㊁阻燃材料㊂室内安装冷热兼用的工业空调,以确保制冷后室内的温度不高于25ħ,制热后室内的温度不低于18ħ,且专门配备除湿机㊂电气房内的布局一般采用的是PLC室与控制柜室分开的模式,PLC室有CMS控制柜;控制柜室内有大车行走㊁俯仰机构㊁起升开闭小车运行机构的变频控制柜㊁低压控制柜㊁低压配电柜㊁照明控制柜等㊂高压开关控制柜和主副变压器布置在电气房外的机房内㊂电气房需要计算热量转换作为依据选择空调的功率参数㊂墙壁及屋顶的基本传热量为:Q j1=KF(t w-t n)a(3)式中,K为传热系数,W/m2ħ,取K=5.68/R;R为热阻值(英制),当隔热材料厚度为50mm时,R=7. 4;F为墙壁及屋顶的散热面积,m2;a为温差修正系数;t n为室内计算温度;t w为室外计算温度㊂地板夹层的基本传热量为:Q j2=KF(t w-t n)a(4)式中,K为地板夹层的传热系数,W/m2ħ;F为地板夹层的散热面积,m2㊂玻璃窗的基本传热量为:Q j3=KF(t w-t n)a(5)式中,K为玻璃窗的传热系数,W/m2ħ;F为玻璃窗的散热面积,m2㊂附加吸热量为:Q f=Q j(b f-b li)a(6)式中,b f为风力修正系数;b li为墙壁修正系数;电气房的基本传热量Q j=Q j1+Q j2+Q j3;电气房内电气设备的发热量Q2;电气室的总吸热量Q=Q j+Q f+Q2;根据总吸热量选择空调的制冷功率㊂4㊀结构计算机器电气房的骨架一般采用门式钢架结构,H 型钢架立柱与机器房底盘结构焊接在一起,底盘结构就是整个机器电气房的基础部分㊂门式钢架通常用于跨度9~36m㊁柱距6m㊁柱高4.5~9m的机器房,屋面坡度宜取1/8~1/20㊂钢架横梁连接钢架立柱组成门式钢架,此种结构的稳定性㊁空间结构比较好,钢材用量少,制造简单,安装方便㊂门式钢架结构设计主要计算永久荷载㊁可变荷载与偶然荷载的荷载组合㊂永久荷载包括外包压型板与保温层及覆盖扣板㊁檩条㊁墙架㊁钢架立柱㊁钢架横梁㊁维修行车轨道梁等部件的自重㊂可变荷载包括维修行车荷载㊁风荷载㊁雪荷载㊁屋面均布活荷载等㊂偶然荷载包括地震荷载和其他意外事故产生的荷载㊂在这些荷载中地震荷载一般对于地震多发震区才予以考虑,积雪荷载按FEM规范可以不予考虑,除非在特定地区用户有此要求[1],屋面均布荷载一般取0.5kPa㊂根据机器电气房的结构特性,钢结构计算通常只考虑强度和挠度计算,疲劳计算不予考虑㊂中级工作制桥式吊车受弯构件容许挠度不大于L/1000,其中L为受弯构件的跨度㊂钢架立柱顶部位移不大于H/400,其中H为钢架立柱高度㊂下面重点研究门式钢架的垂直风荷载计算㊂风力作用分为工作状态风和非工作状态风,假定风可以从任何方向以常速水平吹来,风载荷对机器房结构的作用是静态的㊂风的动压为:q=0.613Vs2(7)式中,Vs为设计风速,m/s㊂卸船机的工作状态风一般为20m/s,非工作状态风一般为55m/s,个别地区为75m/s㊂卸船机机器房的结构风载荷为:F=AqC f(8)式中,A为结构的有效迎风面积,m2;q为设计工况对应的风压,MPa;C f为结构部分沿着风向的风力系数,通常机器房的壳结构风力系数为1.10㊂钢架结构简图见图1,计算其仅受单侧风均布载荷下的内力[2]㊂图1 钢架结构形式简图52港口装卸㊀2022年第2期(总第263期)博看网 . All Rights Reserved.刚架柱与刚架横梁的线性刚度系数k 为:k =I b /I C h /s (9)式中,I b 为刚架横梁的平均截面惯性矩,cm 4;I C 为刚架柱的平均截面惯性矩,mm 4;h 为刚架柱高度,m;s 为刚架横梁的长度,m㊂综合系数N 为:N =(kh +f )2+4k (h 2+hf +f 2)(10)式中,f 为刚架横梁坡高度,m㊂竖直支座反力为:V =-V A =V E =wh 2/2lk /(3k +1)(11)式中,V 为支座反力,kN;w 为均布水平风载荷,kPa㊂依据以上载荷分别计算A 点㊁E 点的水平支座反力和弯矩,B ㊁C ㊁D 点的弯矩㊂其他双坡门式刚接钢架受力情况简图和计算公式参见‘轻型钢结构设计指南“㊂采用塑性分析法确定内力时,对受弯构件的强度计算㊁稳定性计算按GB50017-2003‘钢结构设计规范“进行[3]㊂钢架结构载荷内力简图见图2㊂图2㊀载荷及内力简图对维修行车的轨道梁㊁屋顶檩条㊁侧面墙架等可以按照受弯构件来计算,传统的计算公式较繁琐,可采用有限元计算更为简便㊂5㊀底盘结构设计采用差动减速箱的卸船机通常拥有两大传动机构,分别是起升开闭小车运行机构和俯仰机构㊂底盘一般会设计成密闭的箱体结构,在满足结构强度和刚度的前提下还要考虑箱体内部电缆托架的布置和电缆的走向㊂俯仰机构和起升开闭运行机构的运行作用力最终会通过机构底座传递至底盘结构上,机构底座的对筋十分重要,鉴于局部区域筋板密集度较高㊁空间狭小,要考虑焊接空间问题,设计时要分析哪些部位采用短筋和长筋,哪些部位需要形成箱体结构,尤其需要采用合理的焊接顺序来规避应力集中的问题,必要时在施工图纸的技术要求中清晰注明㊂底盘上表面板尽可能的多设置电缆槽盖便于穿线,尽量不布置电缆走线槽,使表面平整以免影响工作人员行走㊂液压管路和润滑管路集中布置,在设计布局时要考虑留有足够的检修空间㊂底盘结构一般会设置一大一小2个吊装孔,大吊装孔的开孔尺寸要满足最大检修件的吊装,机器房中整体最大件通常是减速箱和卷筒,开孔位置应考虑维修件从机器房到码头面的起吊过程中避免与钢结构发生干涉的情况;小吊装孔布置在两大机构的中间,主要作用是更换安装在运行小车上的改向滑轮㊂底盘的整体布局见图3㊂电气房位于底盘的陆侧方向,电气房底盘高于机器房底盘上表面600~900mm,两大运行机构布置在底盘的中轴线上,电梯井布置在底盘一侧靠近边墙位置,另一侧靠近边墙位置布置主㊁副变压器,高压开关柜,采用护网栏杆封闭,以免发生危险㊂如果开关柜布置位置太靠近门口,此处应设置挡雨墙㊂1.PLC 房㊀2.润滑泵站㊀3.起升开闭机构㊀4.电气房㊀5.排风扇㊀6.大吊装孔㊀7.主变压器㊀8.挡雨墙㊀9.进风扇㊀10.俯仰机构㊀11.小吊装孔㊀12.液压泵站㊀13.电梯㊀14.防护栏㊀15.副变压器㊀16.高压开关柜图3㊀机器房布置图6㊀其他设计要点机器房内部上方安装起升重量为10t 或12.5t 的桥架式维修行车一部,行车轨道安装在两侧结构立柱的轨道梁上,在电气房顶部或者电梯井顶部留有通往维修行车的维护通道㊂在海侧墙壁或陆侧开孔处安装防跳绳托辊组或者高分子抗磨块,在墙壁开孔处外侧设防雨防尘罩㊂机器房内部设置钳作台㊁备品柜及系列维修工具,铝合金人字梯等㊂在北方极冷地区可以采用2层密闭门的形式,更好地阻止冷空气进入电气房内㊂机器房屋顶设置一圈维护62Port Operation㊀2022.No.2(Serial No.263)博看网 . All Rights Reserved.栏杆,卸船机的使用寿命一般为25~30年,外包波形板尤其是房顶每10年左右重新油漆维护一次,以免锈蚀漏雨㊂电气房内部需要配置工业吸尘器,经常除尘以便减少灰尘对电气元件的影响㊂电气房内部要配置烟雾感应器,或自动感应灭火系统㊂在机器房和电气房的便利处布置手提式或者小车式灭火装置㊂电气房地板采用防火板,上面覆盖厚度4~6mm 绝缘等级10kV 以上的橡胶绝缘地毯㊂在电气房的墙壁上根据情况设置玻璃窗以便观察机器房内部机构的运行情况㊂电气房内部留有足够的行走空间和电气柜开门空间㊂吸顶空调或者壁挂空调要设置冷凝水接水盘,通过管路导引到电气房外部㊂7㊀结语目前关于桥式抓斗卸船机的机器电气房设计的论述资料较少,通过对机器电气房的使用环境㊁结构功能的分析研究,在热量计算㊁结构计算㊁底盘结构设计等方面进行阐述,明确了机器电气房设计的每个环节,能够优化港机产品设计,同时也对码头的高效运行及安全生产起积极作用㊂参考文献[1]㊀潘钟林译.FEM 标准欧洲起重机械设计规范[M].上海:上海振华港口机械公司,1998.[2]㊀汪一骏,冯东,张志平.等.轻型钢结构设计指南(实例与图集)[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.[3]㊀中华人民共和国建设部.钢结构设计规范[M].北京:中国计划出版社,2003.张金贵:200125,上海市浦东新区东方路3261号收稿日期:2021-07-25DOI:10.3963/j.issn.1000-8969.2022.02.009一种低姿态岸边集装箱起重机大梁平移精确控制方法王君毅㊀胡㊀石上海振华重工(集团)股份有限公司㊀㊀摘㊀要:介绍了一种新式低姿态岸边集装箱起重机的大梁平移精确控制方法㊂为克服大梁钢丝绳过于松弛对大梁平移的不良影响,在平移过程中使用编码器实时校准大梁位置,在大梁接近指定位置时及时减速,应用微动程序使大梁找到停止位置,并采用感应限位最终确认是否平移到位㊂经过多次反复试验,确认该方法能够使大梁准确快速地平移到指定位置㊂㊀㊀关键词:低姿态岸边集装箱起重机;大梁;平移;编码器;感应限位A Precise Control Method of Low-profile Quayside Container Crane Girder TranslationWang Junyi ㊀Hu ShiShanghai Zhenhua Heavy Industries Co.,Ltd.㊀㊀Abstract :A new precise control method of low-profile quayside container crane girder translation is introduced.Inorder to overcome the adverse effects of the loose rope on the translation of the girder,the encoder is used to calibrate the girder position during the translation.The girder decelerates in time when the girder approaches the designated position.Thedynamic program is applied to make the girder find the stop position,and the induction limit is used to finally confirm whether the translation is in place.After repeated tests,it is confirmed that this method can make the beam move to thespecified position accurately and quickly.㊀㊀Key words :low-profile shore container crane;girder;translation;encoder;induction limit72港口装卸㊀2022年第2期(总第263期)博看网 . All Rights Reserved.。
卸船机电气系统安全保护设计上的浅析
卸船机电气系统安全保护设计的浅析上海海得控制系统股份有限公司起重事业部龚吉关键词：安全继电器SAFTY RELAY安全模块SAFTY MODULE变频器INVERTER人机界面HMI起重机监控系统 CRANE MESSAGE SYSTEM停车类别CATGORY STOP安全等级 SAFTY CLASS1.概述卸船机主要有连续卸船机和抓斗式卸船机两类，目前国内大部分散货码头还主要是采用抓斗式卸船机。
上世纪九十年代前，中国还只能设计制造小吨位卸船机，经过二十多年的发展，我国已经可以自行设计制造2500吨/小时卸煤量的大型卸船机。
以国民经济的高速稳定发展，我国对卸船的需求量也持序增长，目前卸船机的机械部分设计制造均能由我国公司独立完成，国内主要的设计生产厂家有：上海振华，上海港机厂，中国华电工程等等；但电气方面的设计和调试，上述机械制造厂均大部分外包给外国公司，国内卸船机的电气设计制造基本上被ABB, SIEMENS , KONE , ALSTOM 等垄断。
在此浅谈一下卸船机的电气设计和选型。
2.电气系统的配置电气系统的最上层为实时检测显示系统，它由触摸屏HMI，起重机监控系统（CMS）工控机，打印机等组成，其通过PROFIBUS DP 或ethernet 等与PLC间的通讯获取整机实时信息，完成整机运行状态的图形显示，故障显示，报警，报表管理等。
中间层为PLC，是系统的控制核心，由CPU单元，开关量I/O，模拟量I/O，通讯模块，高速计数模块等组成。
最下层为主传动层，由各机构变频器组成，所有变频器可通过各自的通讯卡挂在总线网上控制，也可全部通过端子控制命令和模拟量给定控制。
接受PLC的统一控制。
3.安全原理设计硬件回路设计时要对整机系统进行分析，划分各个电气设备故障对卸船机产生的故障程度，包括对人身和设备的损害。
对每一个不安全因素进行评分，制定卸船机不安全因素评估和相应对策表，尽量消除或减少不安全因素。
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基于抓斗卸船机电气系统研究
摘要：本文主要论述了抓斗卸船机电气安全保护系统的各种配置,并对它们的特点进行了说明；就它的一些欠缺和容易忽视的情况提出了机构安全保护装置的设置原则,强调了保护装置的有效性问题。
供同行参考借鉴。
关键词：抓斗卸船机；电气保护；安全；
前言
抓斗卸船机电气安全保护系统应实时有效、长期可靠，并在实践中不断完善，以确保人民生命和国家财产的安全。
近几年，国家按照科学发展观的要求，站在以人为本的角度，将企业安全生产工作提到前所未有的高度,制定了一系列严格的安全生产法律法规。
一、卸船机电气安全保护系统的配置研究
1、电气继电保护装置的设置分析
中压进线柜：应设电流速断、反时限过电流、零序、欠电压保护，采用具有电压、电流、功率因数、歧变率、均衡度的数字式综合显示器。
中压变压器：应设电流速断、反时限过电流、温度、零序、欠电压、过电压保护，应采用全数字式综合显示保护器。
交流变频电动机：应设短路、过流、热保护、堵转、缺相和单相接地、欠电压保护。
变频调速传动装置：应设过压、欠压、接地、超速、过热、温度、电磁兼容保护。
动力电源电路：应设短路、过压、欠压、隔离、相序保护，并优先采用 tn- c- s 配电方式。
检修电源
电路：应设短路、过流、单相接地、漏电保护。
照明电源电路：应设短路、过流、单相接地保护。
控制电源电路：应设短路、过压、欠压、零电压、急断隔离保护。
整机配电系统：应设接地、防雷保护。
2、主要机构安全保护装置分析
开闭机构：应设双向预备机械式限位、双向终端机械式限位、双向终端过卷机械式限位、离心式高速端超速装置、离心式低速端超速装置、排绳保护装置、荷重式传感器超载限制器保护、限制过开过闭辅助保护、启动及事故信号装置。
并对控制器和调速器程序软件的上述功能作重复软保护。
起升机构：应设双向预备机械式限位、双向终端机械式限位、双向终端过卷机械式限位、离心式高速端超速装置、离心式低速端超速装置、排绳保护装置、荷重式传感器超载限制器保护、启动及事故信号装置。
并对控制器和调速器程序软件的上述功能作重复软保护。
小车机构：应设双向预备机械式限位、双向终端机械式限位、双向预备动量验证限位、料门防撞限位、定位验证限位、停泊位限位、离心式超速装置、排绳保护装置、限制过摆辅助保护、启动及事故信号装置。
并对控制器和调速器程序软件的上述功能重复软保护。
变幅机构：应设双向预备机械式限位、双向终端机械式限位、上终端机械式急断限位、双向终端过卷机械式限位、松绳限位、离心式高速端超速装置、离心式低速端超速装置、限制过力矩辅助保护、启动及事故信号装置。
并对控制器
和调速器程序软件的上述功能重复软保护。
大车机构：应设双向预备机械式限位、双向终端双备机械式限位、防撞限位、防爬/锚定/拉索/夹轮/夹轨/各卷盘终端方向联锁限位、定位验证限位、停泊位限位、大风预警装置、登机和启动及事故信号装置、负荷均衡防扭自纠偏装置。
并对控制器和调速器程序软件的上述功能重复软保护。
输送系统：应设带式输送机设置可靠的防纵向撕裂、逆转、跑偏、打滑、过载、脱槽、断绳等事故停车检测装置和起动报警、胶带清扫、流程联锁等电气保护，并装设紧急安全绳和事故开关; 振动输送电机设接地保护。
司机室运行机构：应设双向预备机械式限位、双向终端机械式限位、锚定限位、仓门限位、停泊位限位、防撞限位、大风预警装置、启动及事故信号装置。
并对控制器和调速器程序软件的上述功能重复软保护。
3、抓斗机构的保护分析
设在起升减速箱上的凸轮限位共有五组触点：
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。
开闭机构的凸轮限位比起升的少一组触点，即同步限位，其余
的与起升一样。
除凸轮限位外，抓斗机构还有其他保护：1）、普通模式软限位，抓斗在普通模式下，上升的最高点是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。
5）、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，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。
传感器放大的模拟信号经过ai 输入点接入plc，plc获取信号。
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。
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0~55m/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作。
主起升驱动的操作可在司机室或机房操作箱，司机室有一个四通主控开关，由起升和开闭构成，位于联动台的右操作手柄，主控开关能无级速度反馈和四档切换，速度反馈来自主控开关的8比特数字编码器。
机房操作箱包括4个按钮，起升上下，开闭上下。
4、联锁保护装置分析
根据作业工艺规定、对设备运行逻辑设置联锁保护( 内容较多，此处省略) 。
二、机构安全保护装置设置原则
1、电气保护装置的设置，必须由实物现场验证其运行是有效的。
2、电气保护装置的性能要能耐受常年风吹、日晒、雨淋、腐蚀的环境条件，否则除频繁更换和浪费外,还会造成假象使运行人员麻痹大意，酿成惨祸。
3、对工艺环节的要求必须可靠，具致命性的机构部位设置的保护开关不能使用非直接式的，如：电磁(容)接近开关、光电开关、超声波开关等等。
4、对控制器和调速器程序软件方式的软保护，仅仅只能作为主保护的冗余，不能当作必要条件。
5、电气保护装置的设置，应在更换时尽量无需复杂繁琐的人工再调整过程。
6、在制作卸船机管理系统( gcms) 时，要设“电气保护装置有效性验证”功能项，可在每次开机前进行自检，通过后再转入正常作业。
三、结语
抓斗卸船机是用于电力、冶金、交通行业的国家骨干企业的强检特种大型起重设备，也是容易发生人身伤亡和设备损毁事故的设备。
抓斗卸船机内配置的电气安全保护系统对整机的安全运行起着决定性作用，必须正确设置、实用有效、可靠耐久。