大型铸造起重机常见机械布置形式及其电气系统构成

大型铸造起重机常见机械布置形式

及其电气系统构成

大型铸造起重机的起升机构机械布置形式通常有三种方式：

①行星齿轮减速器方式

②棘轮棘爪减速器方式

③长条圆柱齿轮减速器方式

根据机械布置方式的不同特点，电气控制系统就应有不同的构成方法，下面我们对这三种方式进行一一讲解。

一、行星齿轮减速器方式

1、电动机

2、行星减速器

3、卷筒

4、齿轮减速器

5、安全制动器

行星齿轮减速器在机械上可以说是由两套完全相同并独立的系统经过行星齿轮减速器连接在一起，其特点是：

1）机构运行速度为两套驱动系统的速度之和。

2）当其中一套系统中出现故障（无论机械，电气），出现故障的系统中工作制动器制动，另一套系统可以继续运行，起升机构以原来一半的速度（两套系统传动比相同的情况下）运行。因而每套系统中的起升电动机及传动链并无经受过载，起升机构仍能可靠工作。

3）行星减速器比其他减速器多1个自由度，故当其中某个系统中的齿轮或轴以及联轴器损坏或一侧电气元件出现故障，而该侧工作制动器又不制动时，机械系统即无法使钢包保持水平，因此必须在低速轴上设置安全制动器，靠电气检测控制安全制动器工作进行保护，避免机构失速。

行星齿轮减速器方式电气系统的构成：

根据行星齿轮减速器布置方式的特点，起升机构控制系统针对两台电动机可以设计成：

1）完全独立的两套闭环控制系统，由一个主令控制器控制。由于行星减速器的特点，只要保证两套系统传动比相等，两台电机的力矩就相等，不会造成偏载，机构运行速度为两套系统运行速度之和。

2）当一套出现机械或电气故障时，可以由另一套单独控制，可长期工作。电气元件选择时无需增容，电气元件在使用时也不会承受过载。

3）在大容量电动机驱动中，利用行星减速器的互相独立性，电气控制可以利用分别起动和制动两套系统，减少电源电流冲击，降低对供电电源的要求。

4）起升机构除了在高速轴上安装有工作制动器外，还有一套监

测系统在监控。当检测系统检测到2个卷筒转速不一致、电机超速、高低速轴之间的速比发生变化时，控制系统立即指示安全制动器制动。

二、棘轮棘爪减速器方式

（1）电动机（2）棘轮棘爪减速器（3）卷筒（4）齿轮减速器棘轮棘爪减速器在机械上可以说是由两套完全相同的机械系统

经过棘轮棘爪减速器连接在一起，其特点是：

1）机构运行速度为每套驱动系统的速度。在两套机械系统中棘轮棘爪起到一个“软连接”的作用，速度快的系统承受的载荷大，速度慢的系统承受的载荷小。

2）当其中一套系统中出现故障（无论机械，电气），出现故障的系统中工作制动器制动，利用棘轮棘爪的相对滑动，另一套系统可以继续起升运行，把钢水包起升到所需高度，再通过手动装置，将钢水包放置到相应位置。在此过程中每套系统中的起升电动机及传动链会经受过载。

3）棘轮棘爪减速器当其中一个系统出现故障，只要棘轮棘爪可以正常工作，机构就不会失速。

棘轮棘爪减速器方式电气系统的构成：

根据棘轮棘爪减速器布置方式的特点，起升机构控制系统针对两台电动机可以设计成：

1）根据棘轮棘爪减速器“软连接”的特点，电气控制系统应采用一套闭环控制系统控制两台电动机。只有这样两台电机才不会偏载。切忌采用完全独立的两套闭环控制系统，也不适应主从驱动控制系统。

2）当一套出现机械或电气故障时，可以由另一套单独控制，只可短期工作。出现故障的系统中工作制动器制动，利用棘轮棘爪的相对滑动，另一套系统可以继续起升运行，把钢水包起升到所需高度，再通过手动装置，将钢水包放置到相应位置。

3）电气元件选择时需考虑单电动机工作的过载情况。每台电动机功率应按机构满载时额定功率的0.65倍选取，其他电器元件也应按所选电动机并考虑单电动机工作工况选择。

三、长条圆柱齿轮减速器方式

（1）电动机（2）卷筒（3）长条型圆柱齿轮减速器

长条型圆柱齿轮减速器在机械上可以说是由两台电动机经过长条型圆柱齿轮减速器共同驱动机构，其特点是：

1）两组电机钢性连接，这样在两组电机中我们无需考虑电机的同步性，而应考虑电机的出力均衡。

2）当其中一台电动机系统中出现故障，另一台电动机可以继续运行，把钢水包放置到相应位置。在此过程中电动机及传动链会经受2倍过载。

3）长条型圆柱齿轮减速器当其中一个系统出现故障，机构绝对不会失速，安全性高。

长条圆柱齿轮减速器方式电气系统的构成：

根据长条型圆柱齿轮减速器布置方式的特点，起升机构控制系统针对两台电动机可以设计成：

1）电气控制系统应采用一套闭环控制系统控制两台电动机。电动机及所配转子电阻器参数性能应一致，只有这样两台电机才不会偏载。切忌采用完全独立的两套闭环控制系统。对于刚性强的机械布置方式也可适应主从驱动控制系统。

2）当一套出现机械或电气故障时，可以由另一套单独控制，只可短期工作。另一套系统可以继续运行，把钢水包放置到相应位置。

3）电气元件选择时需考虑单电动机工作的过载情况。每台电动机功率应按机构满载时额定功率的0.65倍选取，其他电器元件也应按所选电动机并考虑单电动机工作工况选择。

4）主从驱动控制系统由于控制装置容量的限制，单电动机工作应有所限制。

四、总结

根据以上内容我们可以看出，三种方式各有优劣，根据铸造起重机不同的现场需求设计师会采用不同的设计方案，目前使用最多的是棘轮棘爪减速器方式和长条圆柱齿轮减速器方式。