[01222520]KSX12.5+12.5-2.9过轨桥式起重机过轨装置及自动对轨控制系统研究

一、项目来源与背景 《KSX12.5+12.5-2.9过轨桥式起重机过轨装置及自动对轨控制系统研究》,是2011年由河南机电高等专科学校和新乡市起重机厂有限公司联合研究的横向课题。 随着我国工业的迅速发展,自动化程度的日益提高,对电力的消耗也是越来越大。磨煤机作为火力发电厂的首选设备在电厂的使用也是越来越多,由于各台磨煤机进料和出料管道的阻挡,安装和检修磨煤机需要这种能够过轨的桥式起重机。而目前,国内的过轨装置普遍采用电动液压推杆或气动推杆的形式,这种装置定位精度不高,而且过轨装置易损坏,安全性能不高。针对上述情况,结合国内国际先进技术与市场需求,研究本项目,以期望设计出结构更加合理的过轨装置,能精确对轨、操作简单、安全性能可靠的控制系统。 二、技术原理及性能指标 1.技术原理：过轨起重机工作过程可以分为主（副）车“过轨速”（慢速）运行完成自动对轨、轨道锁紧装置锁定主副车、起升机构安全过轨、主（副）车运行机构恢复供电安全离开四个过程。经过这四个过程,可以实现起升机构在两台（多台）起重机主梁上工作。该型号起重机由电磁感应自动对准校核系统实现大车自动减速、准确定位;采用电机驱动的曲柄摇杆机构实现安全可靠锁轨;起升机构采用低净空电动葫芦,该类型葫芦净起升高度大,较普通电动葫芦可使起升高度提高200-500mm;过轨锁定系统采用闭环连锁控制系统,多方面保证过轨过程安全;供电系统采用安全滑触线,主副车过轨后可以独立运行。 2.项目达到的性能指标：（1）起吊能力（t）： 25（不含吊具,符合项目合同书要求）;（2）起升速度（m/min）： 3.5（符合项目合同书要求）;（3）跨度（m）： 2.9（符合项目合同书要求）;（4）起升高度（m）： 9（符合项目合同书要求）; （5）起升电机功率（KW）：13;（6）整机重量（t）：22.5;（7）大车基矩（m）： 3（符合项目合同书及标准要）;（8）运行速度（m/min）：20（符合项目合同书及标准要求）;（9）工作级别：整机A3、起升机构M3、运行机构M3;（10）最大轮压（kN）：75.27; （11）运行机构电机功率（KW）：0.8;（12）最大功率（KW）：132.5;（13）电源：三相交流380W、50HZ;（14）轨道：大车P50、小车轨道P43;（15）过轨锁紧装置要求设计合理、满足现场维修要求,要求整机定位准确,制动安全。 三、成果的创造性和先进性 本项目的创新性和先进性主要有以下几点： （1）过轨锁定装置采用电机驱动的曲柄摇杆机构。电机通过减速器带动小齿轮旋转,小齿轮和大齿轮啮合,大齿轮作为曲柄带动连杆和摇杆运动,摇杆带动主副车挡板向上抬起,为过轨做好准备;同时,安装在大齿轮上的定位板在大齿轮的带动下转动到副车上的定位槽里,实现主副车锁紧。小齿轮采用尼龙材料。 （2）过轨起重机起升机构采用低净空电动葫芦。该葫芦净起升高度大,较普通CD葫芦可使起升高度提高200-500mm;传动技术采用三合一机构,起升减速机采用优质合金钢制造。 （3）过轨锁定系统采用闭环连锁控制系统。过轨期间,两侧大车运行机构处于断电锁定状态,只有当过轨过程完全结束后,大车运行机构才可能处于工作状态,此时副车的大车运行机构仍不能运行,操作人员须将主车移动开,使轨道对准校核系统电磁感应开关停止工作,副车的大车运行机构才能恢复供电。 （4）供电系统采用安全滑触线,主副车过轨后可以独立运行。 四、技术的成熟度、适用范围和安全性 该型号起重机可以实现直线或圆弧轨道下方设备的安装和检修。主要应用于厂房跨度过大,或是吊装物品位置在空间位置上不允许行进大车时,需要起升小车过轨吊装物品的场合;目前已成功应用于火力发电厂大型磨煤机的安装和检修现场。 过轨锁定装置及自动对轨控制系统,大大提高了对轨的准确性及过轨的稳定性和可靠性,故障率低,对轨效果良好,还能为用户节省基建投资,降低造价,扩大生产能力,大大降低了公司的经营成本。 五、应用情况、存在问题及改进意见 该过轨桥式起重机为从根本上解决厂房空间狭小、降低物料搬运设备成本等问题提供了措施;目前成果已广泛应用于火力发电厂大型磨煤机的安装和检修现场,每台该型号起重机可以为制造企创造9万元利润,可以为使用企业新增利润17.3万元。 但是,由于受到经济条件的制约,产品要实现批量生产,一是需要购置或更新大量的工装和设备;二是需要对产品继续进行系列化,学校及企业在资金方面存在较大困难,需要一定的财政支持。为了尽快将科研成果转化为生产力,我们计划从以下几方面开展工作：（1）继续加强校企合作,联合进行技术攻关,取得优势互补,优化金属结构,减轻整机重量;（2）尽快进行焊接工艺的研究,用最先进的焊接工艺指导生产,缩短交货期;（3）积极消化吸收国外先进的自动化产品,争取尽早日开发出有自主知识产权的自动化系列产品。