橋式起重機制動器運行狀態監測裝置姓名： 許天兵 單位： 日照鋼鐵有限公司第一煉鋼廠 山東 日照 276806 【摘要】 橋式起重機在作業過程中，操作工通過司機室內的報警指示燈了解制動器運行狀態，對異常情況做出準確的判斷、第一時間采取正確的處置方法，避免事態擴大化。【關鍵詞】 制動系統 故障 監測【正文】 在橋式起重機的各個機構中，制動器幾乎是不可缺少的組成部分，直接影響各機構運動的準確性和可靠性。由于橋式起重機是以間歇、重復的工作方式，通過起重吊鉤或其他吊具起升、下降，或升降與運移物料的機械設備，起動與制動的動作非常頻繁，在起重機運行過程中制動系統難免會出現突發故障，若得不到及時的處置，則會直接影響到人身和設備的安全。因此，設法對制動系統運行狀況進行全面監測，提高設備的本質安全性能是很有必要的。 本項技改方案是以我公司第一煉鋼廠10臺100/20T吊運液態熔化金屬橋式起重機（俗稱：液體天車）進行實施，由于主要用于吊運鐵水罐往混鐵爐翻鐵、轉爐兌鐵以及鋼水包上連鑄澆鋼回轉臺，屬于鋼鐵行業高危設備，保證其主起升機構的安全可靠，對一煉鋼的安全穩定、生產順行起到了極為重要的作用。因此，重點對此10臺100/20T橋式起重機主起升機構進行改造，若因工作需要，也可用于副起升機構、小車行走機構、大車行走機構制動系統的運行狀況進行檢測。1、目前制動器系統概況：我廠10臺液體天車主起升機構均有4個常閉制動器，在正常工作中同時打開或同時閉合共同作用。均采用YWZ系列液壓塊式制動器ED系列液壓推動器控制，液壓推動器由裝配在主起升機構控制柜的制動接觸器進行控制，司機通過操縱駕駛室內的聯動控制臺以實現鋼鐵水包的起升、空中停留、降落或位移。經過較長時間的現場使用情況發現，導致制動系統故障的原因通常會以制動器不能正常打開、制動器失靈、制動接觸器機械卡死或接觸器觸點粘連三種形式表現：1) 現場粉塵大、溫度高、工作頻繁，經常會出現單個或多個推動器因漏油、推動器內部推動渦輪損壞、線路接地、推動器內電機燒損，不能正常給制動器施加推力，使制動器在得電（即聯動控制臺手柄處于上升檔位或者下降檔位）后仍然處于抱死狀態，不能正常打開，在重載狀態下故障現象不明顯，經驗欠缺的操作工很難意識到電機扭矩增大，將會在較短時間內致使制動器閘皮磨損報廢，甚至因摩擦阻力大而導致剎車片起火，進而使單臺或者多臺制動器失效；2) 制動器調節不規范、壓力彈簧失效達不到額定制動力矩、剎車片壓緊螺栓松動隨高速旋轉的制動輪飛出、剎車片磨損超過規定值、制動器各銷軸鉸接部位發生機械卡死、制動器變形不能實現制動輪雙側閘瓦等退距等現象都會導致制動器失電（即聯動控制臺手柄回到零位）后單臺或者多臺制動器還處于打開狀態（俗稱制動器失靈）。3) 接觸器在工作狀態下，經常會發生靜觸點與動觸點瞬間接觸電流過大、通過觸點的電流值長期超出額定電流值而造成觸點粘連，或者接觸器故障發生機械卡死等現象就會造成制動器處于打開狀態，不能實現制動。 若因制動系統故障導致單臺制動器不能正常運行將會使安全系數降低，存在安全隱患，及時維護將不會造成大的后果；兩臺或兩臺以上制動器同時失效將會導致重物迅速下滑并呈加速度狀態，操作工判斷失誤或者不能及時把操作手柄打到上升或者下降檔位，后果將不堪設想。2、 解決方案： 通過在制動器三角板附近安裝接近開關和司機室安裝報警指示燈，實現操作工對制動系統的故障判斷。1) 附件安裝說明1 在每個主起升機構制動器三角板旁邊加裝2個接近開關分別為1和2，接近開關1正對三角板閉合位置、接近開關2安裝在三角板的打開位置。接近開關監測制動器三角板示意圖21三角板打開位置三角板閉合位置接近開關注釋：接近開關1表示制動器不能正常打開，其控制K1-K4的報警指示燈 接近開關2表示制動器失靈，其控制K5-K8的報警指示燈2 司機室分布9個報警指示燈，由于主起升機構由4組制動器組成，每組2個接近開關，共計8個，其中4個分別對應指示制動器失靈，4個分別對應指示制動器打不開故障（分別以西1、西2、東1、東2來區分），1個指示制動器接觸器粘連。司機室報警指示燈分布示意圖2) 原理說明此系統從變壓器二次側經斷路器取得220V電源，采用單獨的通電延時繼電器SJ對報警電路進行觸發，與原控制系統沒有直接的電氣聯系，不會對原控制系統造成任何影響。為了避免接近開關在三角板未動作到位時誤感應，需使報警線路延時導通，便添加了通電延時繼電器SJ。本系統電氣原理由信號觸發電路（如圖1）與觸發報警電路（如圖2）兩部分組成。信號觸發電路：通過原控制系統的相應電氣聯接起到對SJ的控制，產生觸發報警信號，控制觸發報警電路；觸發報警電路：通過信號觸發電路的觸發與相應接近開關的監測狀態，使聲光報警裝置工作，起到監測的作用。SJ是由主起升K71、K11、K21的控制輔助點所控制，那如何產生觸發信號？K71、K11、K21不能正常工作時怎么辦？所以在產生觸發信號的同時，還給該電路添加了附加功能，把K71、K11、K21不能正常工作時也加上了報警指示。分別從以下兩點闡述。由圖1得知，主起升控制回路正常時：操作工將操縱手柄打到上升檔位時K71常開點閉合，或者操作工將操縱手柄打到下降檔位時K21常開點閉合，都可使SJ得電，其常開點延時0.9S后吸合，觸發信號送入觸發報警電路中。當操作工將操縱手柄打到零位時，起升機構有0.63S的反接制動，其在0.63S以后反接制動結束，K11常開點斷開，而SJ延時0.9S動作，SJ常開點不會閉合，所以正常條件下反接制動不會觸發報警電路。主起升控制回路異常時：操作工將操縱手柄回到零位，如果K11或K21發生粘連、機械卡死不能釋放時，導致相應的K11與K21的常開點均不能正常釋放，超過0.9S時，都可使SJ常開點閉合，將觸發信號送入報警電路，此時制動器三角板已回位，接近開關K1-K4均閉合，4個“不能正常打開報警指示燈”同時報警指示；如果K71發生故障不能正常吸合，操作工將操作手柄打到上升或者下降檔位時，K11和K21常開點相應閉合，SJ延時0.9S后，同樣會將觸發信號送到報警線路中，“不能正常打開報警指示燈”開始報警指示。說明： 主起升控制回路參考我廠100/20T天車主起升控制原理圖； 延時必須采用速斷LADTO空氣延時頭，否則聲光報警器會誤報。1 制動器抱死不能正常打開：當操作工將聯動控制手柄打到上升或者下降檔位，推動器得電動作到位后，此時通電延時繼電器SJ的常開點已延時導通，當制動器三角板單個或多個不能打開時，對應的接近開關K1-K4相應閉合，便會將檢測到的信號傳輸到相應的指示燈上，從而產生聲光報警。此時操作工便可通過司機室內的報警指示燈對制動系統的故障做出準確判斷，及時呼叫維修人員上車處理；2 制動器失靈：當主起升操作手柄回到零位時，制動器三角板復位后，此時通電延時繼電器SJ的常閉點沒有延時閉合，當制動器三角板單個或多個因故障未能復位時，對應的接近開關K5-K8相應閉合，感應到三角板處于打開狀態，便會將檢測到的信號傳輸到相應的指示燈上，從而產生聲光報警。操作工通過司機室內的報警指示燈對制動系統的故障及時做出準確判斷，操作司機據此結合鋼鐵水包狀態判斷是單個抱閘失靈還是全部失靈，從而決定處置方式,妥當處理故障并呼叫維修人員上車處理；3 制動接觸器粘連：當制動器接觸器粘連時，在操作手柄回“零位”后，上升接觸器K11與下降接觸器K21均復位，而制動器接觸器K71由于粘連而閉合。這時，通過上升、下降接觸器K11、K21的常閉點與制動器接觸器K71的常開點相串聯的方式，將檢測到的信號傳輸到制動器接觸器粘連報警指示燈上，從而及時提醒天車工進行相應的應急操作并及時通知維修人員。3、技改后使用情況2011年4月28日在加料1#100/20T天車安裝完畢并經調試合格后投入使用，培訓操作工如何讓利用報警指示燈監測制動器異常情況，目前已及時發現西側第二個制動器因推動器漏油導致制動器不能正常打開故障1次，起到了避免事故擴大化的作用，達到了預期的效果，為液體天車的安全運行起到了積極的作用，近期將陸續對一煉鋼其他9臺液體天車安裝此項創新成果。4、 成果借鑒注意事項1) 此項技術屬于橋式起重機安全附加裝置，制動器異常情況的監測可以通過多種方式實現，但在實施線路鋪設過程中不得對設備原結構原理進行更改，報警監測系統必須采用獨立電源，以免因監測系