книги из ГПНТБ / Шубинский, А. И. Электромонтер портовой механизации учеб. пособие

В движение кабельные барабаны приводятся или отдельным электродвигателем, или противовесом через трос. Ток от бараба­ на к порталу передается токоприемными кольцами, устройство которых подобно устройству центральной токоприемной колонки.

§ 14. КОНЦЕВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ И ОГРАНИЧИТЕЛИ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ

В грузоподъемных механизмах необходимо ограничивать вы­ соту подъема груза, предельные положения стрелы и портала крана.

Назначение концевых выключателей — отключение электродви­ гателей при достижении механизмами предельного положения.

Концевые выключатели в крановых схемах воздействуют на цепь управления и выключают статорный контактор соответствую­ щего электродвигателя, не позволяя продолжать движение меха­ низма в сторону, ограниченную концевым выключателем. В то же время имеется возможность движения механизма в обратную сторону.

Конструктивно концевые выключатели разделяются на два ви­ да: действующие при нажатии на рычаг какого-либо механизма крана (гака, гайки, шпинделя и т. д.) и действующие после пово­ рота какого-либо механизма крана на определенный угол или чис­ ло оборотов.

Первые выключатели (тип КУ) ставятся на механизмах пере­ движения, на кабельных барабанах, вторые выключатели (тип ВУ) — для ограничения высоты подъема груза на портальных кра­ нах. В этом случае вал привода концевого выключателя связыва­ ют с валом барабана лебедки.

Ограничители грузоподъемности должны обеспечивать автома­ тическое отключение механизма подъема, если масса груза пре­ вышает на 15% грузоподъемность крана при определенном выле­ те стрелы.

В соответствии с этими требованиями отечественной промыш­ ленностью выпускаются для установки на гусеничных, автомобиль­ ных и других стреловых кранах с переменной грузоподъемностью ограничители грузоподъемностью ОГП-1. При помощи несложного переключения ограничитель может быть настроен на различ­ ные характеристики при работе крана со стрелами различной длины.

Ограничитель ОГП-1 состоит из четырех отдельных узлов: дат­ чиков усилий и угла поворота стрелы, релейного блока и панели сигнализации.

В качестве примера рассмотрим схему установки ограничителя ОГП-1 на автомобильном кране (рис. 21).

Между вантинами, связывающими обойму блоков стрелового полиспаста со стрелой, установлен датчик усилий 9. Справа от стрелы установлен датчик угла поворота 8, связанный со стрелой. В кабине крановщика находятся панель сигнализации 3 и релей-

40

ный блок 4. Датчик усилий соединен с релейным блоком при по­ мощи гибкого провода 1 и запасного провода 2 для работы с длинной стрелой. На релейном блоке имеются клеммы 5 для под­ ключения питания, клеммы 6 для исполнительного механизма и клеммы 7 для подсоединения звукового сигнала.

Работает ограничитель следующим образом. При подъеме гру­ за в стреловых вантинах возникают растягивающие усилия, про­ порциональные массе поднимаемого груза. Вследствие того что

датчик усилий несколько стягивает между собой вантины, в нем возникают усилия, воспринимаемые динамометрическим кольцом датчика. В настоящее время выпускаются датчики усилий на 250, 500 и 1000 кгс. При этом величина деформации составляет около 2,5 мм. Следует иметь в виду, что максимальная рабочая нагрузка не должна превышать 85% номинальной, указанной в паспорте ограничителя.

Внутри датчика усилий установлен потенциометр, меняющий свое сопротивление в зависимости от величины деформации ди­ намометрического кольца.

Потенциометр датчика усилий (ДУс) соединен с потенциомет­ ром датчика угла поворота стрелы (ДУг) в мостиковую схему (рис. 22). Между ними подсоединено поляризованное реле PH и

41

сигнальный миллиамперметр МА. Вся схема питается постоянным

током напряжением 12 В.

При подъеме груза, превышающего величину, допустимую на данном вылете стрелы, сопротивления патенциометров ДУс и ДУг согласовываются так, что напряжение на клеммах реле PH ста­ новится равным нулю, PH отключается и размыкает свои контак­

показывает ориентировочную величину поднимаемого груза в про­ центах от номинальной грузоподъемности крана на данном вылете стрелы.

Намного сложнее устройство ограничителя грузоподъемности портальных кранов «Альбатрос» и «Сокол» производства завода «Кранбау Эберсвальде» (ГДР). В качестве датчика усилий в огра­ ничителегрузоподъемностиэтих кранов применяется магнито­ электрическаямездоза давления 1 (рис. 23), расположенная под плечомрычага 2.Барабаны 3 поддерживающей и замыкающей

42

лебедок вращаются на осях, закрепленных в рычагах 2 и 4 и свя­ занных между собой тягой 5. Таким образом, усилие, действующее на мездозу 1, пропорционально массе поднимаемого груза и не зависит от распределения ее между барабанами. В незагружен­ ном состоянии мездоза загружается нажимным винтом 6. При подъеме груза предварительная загрузка мездозы снимается и на нее действует только усилие, пропорциональное массе поднимае­ мого груза. Предварительная загрузка мездозы необходима для устранения вибраций и ударов, вызванных резким подъемом груза.

Ограничитель грузоподъемности состоит из двух основных

руемую деталь не действует никакая сила давления, то в двух других обмотках мездозы индуктируются одинаковые напряжения. Если же на мездозу действует какая-то сила, то внутри деформи­ руемой детали возникают механические напряжения и в двух других обмотках индуктируются напряжения разной величины. Разница в напряжении пропорциональна величине действующей на мездозу силы.

Питающая и вычислительная части измерительного прибора нагрузки расположены в нижнем ящике, укрепленном на метал­ локонструкции колонны в машинном отделении крана.

Напряжение от внешней сети — 220 В — подается на клеммы 1 и 3 питающей части (рис. 24) при помощи дросселя, трансформа­ тора и набора конденсаторов (на схеме не показаны), магнитно стабилизируется и одновременно преобразовывается в напряже­ ние, соответствующее измерительному прибору нагрузки.

Выходной сигнал из мездозы возвращается в вычислительную часть измерительного прибора нагрузки, где с помощью набора дросселей, трансформаторов и конденсаторов происходит улучше­ ние формы волны этого сигнала во избежание влияния резких динамических нагрузок.

При помощи специального выпрямителя это напряжение пре­ образовывается в пульсирующее постоянное напряжение, которое

43

ot

Рис. 24. Электросхема ограничителя грузоподъемности крана «Альбатрос»

подается па клеммы 12 и 13 измерительного прибора нагрузки и оттуда поступает в релейный блок к клеммам двухтактного уси­ лителя постоянного напряжения AVO-01-B. В этом усилителе”на­ пряжение усиливается и через сопротивление R25 от клемм 12 и 10 подводится к обмотке управления магнитного усилителя. Величи­ на поступающего тока может быть замерена на участке M l — снимается перемычка и подключается измерительный прибор.

При включении главного автомата включится реле R sl, уста­ новленное в питающей части измерительного прибора нагрузки. При этом все контроллеры будут находиться в нулевом положе­ нии и контактор d61 включится. Его контакты 03-042 подадут пи­ тание в катушку реле Rs2, которое включит катушку насыщения V4 магнитного усилителя через клеммы EV4 и AV4. В результате в обмотках управления магнитного усилителя действуют следую­ щие токи: намагничивающий, соответствующий предварительной нагрузке на мездозе, вызванной упорным винтом, и размагничи­ вающий.

Величина намагничивающего тока должна быть отрегулирова­ на таким образом, чтобы магнитный усилитель опрокидывания был насыщенным й чтобы включилось реле Rs4. Реле Rs4 срабо­ тает, контакты 042-040 замкнутся и включат реле Rs3. Контакты 042-041 этого реле разомкнутся, и замкнутся контакты 042-040, т. е. реле Rs3 станет на самоблокировку, а реле Rs2 отключится. Одновременно с этим замыкаются контакты 07-21 реле Rs3, вклю­ чится трансформатор Тг4 и через выпрямитель Grl/9—12 посто­ янное напряжение, стабилизированное стабилитроном Gr3, посту­ пит на обмотку рассыщения КЗ — клеммы EV3 и AV3. Вследствие отключения катушки насыщения и включения катушки рассыще­ ния магнитный усилитель размагнитится, ток в цепи главных ка­ тушек магнитного усилителя упадет и реле Rs4 отключится. В ре­ зультате включения контактора d61 и реле R sl и Rs3 и отключе­ ния реле Rs4 включится контактор d60, станет на самоблокиров­ ку через свои контакты 053-83, и ограничитель грузоподъемности готов к работе.

При выводе командоконтроллера механизма подъема или из­ менения вылета стрелы из нулевого положения контактор d61 от­ ключится и его контакты 03-042 отключат реле Rs3.

Контакты 80-048 этого реле разомкнутся, и питание контактора

реле Rs3 обесточат трансформатор Тг4 и ток на обмотку рассы­ щения V3 поступать не будет.

При подъеме груза, превышающего грузоподъемность крана, величина сигнала, поступающего от мездозы, возрастет и увели­

45

Ограничитель грузоподъемности постоянно проходит самопро­ верку. В процессе цикла работы крана должен быть момент, ког­ да командоконтроллеры механизмов изменения вылета стрелы, подъема и закрытия грейфера находятся в нулевом положении как минимум 0,3 с. В это время происходит включение контак­ тора 461 и реле Rs2, которое включит ток насыщения на катушку V4 (клеммы EV4 и AV4) магнитного усилителя, что, как было описано выше, приведет к включению реле Rs4 и отключению кон­ тактора 460, о чем сигнализирует загоревшаяся красная лампочка на пульте управления крановщика. Включившееся реле Rs4 вклю­ чит, как было описано выше, реле Rs3, которое обесточит реле Rs2, и, поскольку сигнал от мездозы не превышает допустимой величи­ ны и катушка насыщения V4 оказывается обесточенной, реле Rs4 отключится, контактор 460 включится вновь и сигнальная красная лампочка погаснет. За это время произойдет автоматическое перемагничивание магнитного усилителя, и ограничитель готов к даль­ нейшей работе.

•Если же крановщик в своей работе не соблюдает правило вы­ держки трех указанных выше командоконтроллеров в нулевом положении как минимум 0,3 с в течение одного цикла, то ограни­ читель может разрегулироваться, что приведет к его срабатыва­ нию при допустимом грузе. Систематическое вспыхивание крас­ ной сигнальной лампочки при установке командоконтроллера в нулевое положение является нормальным и не должно вызывать сомнений в исправности ограничителя.

Особо следует сказать о настройке ограничителя грузоподъем­ ности кранов «Альбатрос» и «Сокол». Для настройки ограничите­ ля следует иметь ламповый вольтметр или магнитоэлектрический милливольтамперметр с внутренним сопротивлением не менее

10 000 Ом.

Включив главный автомат крана, следует подключить лампо­ вый вольтметр к клеммам 12, 13 измерительного прибора нагруз­ ки или 1, 2 релейного блока и при помощи потенциометра добить­ ся, чтобы показания вольтметра были равны нулю. Если же лам­ повый вольтметр отсутствует, то необходимо клеммы 1 и 2 отсое­ динить на входе двухтактного усилителя AVO-Ol-В постоянного напряжения и подключить милливольтамперметр к выходу изме­ рительного прибора нагрузки. Затем следует отрегулировать пред­ варительную нагрузку мездозы с помощью упорного винта. Для этого нужно подключить милливольтамперметр к клеммам 1, 2 релейного блока, сняв перемычку между ними, и вращать винт предварительной нагрузки до тех пор, пока прибор не покажет си­ лу тока в 6—7 мА.

После этого законтрить упорный винт и, если показания мил­ лиамперметра не изменились, приступить к настройке ограничи­ теля при помощи потенциометров R30 и R34. Первоначально по­ тенциометром R30 доводят магнитный усилитель до включения реле Rs4 при отсутствии груза на гаке. При включении реле Rs4 реле Rs3 станет на самоблокировку, реле Rs2 отключится и маг­

46

нитный усилитель вернется в нормальное положение, т. е. реле Rs4 отключится. Затем подвешивают груз, равный грузоподъем­ ности крана, и потенциометром R34 регулируют ограничитель до срабатывания, после чего несколько возвращают потенцио­ метр назад и потенциометром R30 повторяют регулировку без груза.

Поднимают груз, превышающий грузоподъемность крана на 15%, и регулируют ограничитель потенциометром R34 до срабаты­ вания.

После этого проверяют ограничитель на подъем номинального груза и пустого крюка, и если ограничитель не отключается, его регулировка закончена. Все приборы следует отключить, поста­ вить на место мостик M l, закрыть и опломбировать ограничитель грузоподъемности.

§'15. КОНТРОЛЛЕРЫ

Контроллером называется устройство, предназначенное для пуска в ход электродвигателей, регулирования их скорости и ре­ версирования. С его помощью можно создавать различные схемы соединения двигателя с сетью и с сопротивлениями. Практически контроллеры обеспечивают необходимое для работы кранов число включений.

К о н т р о л л е р ы к у л а ч к о в о г о т и п а применяются для работы с двигателями мощностью-- свыше 7 кВт, с количеством включений в час до 500. Кулачковый контроллер имеет две основ­ ные части: вращающуюся и неподвижную.

Вращающаяся часть состоит из вала, установленного на под­ шипниках в крышках корпуса, и кулачковых шайб, насаженных на вал изолированно от него. На корпусе смонтирована контакт­ ная система, состоящая из контактных элементов.

Каждый контактный элемент (рис. 25) состоит из подвижного и неподвижного контактов 4, которые под действием пружин на­ ходятся в замкнутом положении.

Кулачковые шайбы 2 валика 1, нажимая на ролик 3 рычага подвижного контакта, размыкают контакт. Для уменьшения обгорания подвижные контакты перекатываются по неподвижным, вследствие чего разрыв контактов происходит на нерабочей по­ верхности.

Кроме того, каждый контактный элемент имеет индивидуаль­ ное гашение дуги.

Рассмотрим схему кулачкового контроллера, который приме­ няется для управления электродвигателями подъема и передви­

ветствуют положениям контроллера, а горизонтальные линии на­ несены против контактов).

Точка на вертикальной линии против контакта обозначает, что ’ в данном положении контроллера контакт замыкается.

47

Для того чтобы подготовить двигатель к пуску, необходимо включить главный и аварийный рубильники, контроллер поставить в нулевое положение и нажать кнопку «Пуск».

При этом катушка контактора Л получит питание и включит контактор. Через замкнувшиеся контакты контактора ток посту­ пит на статорные контакты контроллера. Включившиеся блокконтакты контактора Л зашунтируют кнопку «Пуск» и контакт

При постановке контроллера во второе положение замкнется контакт К5 и закоротит ступень сопротивления Р6, Р5. В третьем положении замкнется контакт Кб, который закоротит ступень со­ противления Р6—Р4. В четвертом положении через контакт К7 закоротитея сопротивление Р6—РЗ. В пятом положении контакты К8 и К9 замкнутся и выведут остальные ступени сопротивления: двигатель начнет работать как короткозамкнутый.

Если гак поднимется к стреле на высоту большую, чем отрегу­ лирована концевым выключателем, то контакты выключателя разомкнутся, катушка контактора Л обесточится и контактор вы­ ключится.

Для продолжения работы механизма необходимо контроллер поставить в нулевое положение, включить контактор и поставить

48

контроллер в положение «Спуск». При этом катушка контактора будет питаться через концевой выключатель «Вниз». В первом положении «Спуск» через замкнувшиеся контакты К П и СЗ на­ пряжение поступит на статор электродвигателя и тормозной элект­ ромагнит. Но в отличие от положений подъема фазы Л1 и ЛЗ по­ меняются местами, следовательно, двигатель начнет вращаться в обратную сторону. Остальные положения «Спуск» будут одинаковы с положениями подъема.

Если вследствие перегрузки или короткого замыкания срабо­ тают максимальные реле РМ, то их контакты в цепи катушки кон­ тактора Л разомкнутся, катушка обесточится и контактор отклю­ чится. После снятия напряжения блок-контакты максимальных ре­ ле замкнутся, и контактор снова можно включить, поставив кон­

дится командоконтроллерами, которые подают ток управления в катушки контакторов. Напряжение цепи управления принимается, как правило, 220 и ПО В.

Эти контроллеры обладают целым рядом преимуществ по срав­ нению с кулачковыми.

1. Главный ток проходит через контакты контакторов, которые можно изготовить на любую силу тока. Через цепь управления проходит сравнительно малый ток, что позволяет аппаратуру цени управления изготовлять легкой и надежной в эксплуатации. Маг­ нитными контроллерами можно достичь значительного числа включений (до 1000 в час).

2. Магнитные контроллеры позволяют осуществлять дистан­ ционное управление механизмом, а у портальных кранов — рас­ полагать всю силовую цепь непосредственно у управляемых элект­ родвигателей.

3. Благодаря введению реле времени разгон двигателя не за ­ висит от навыка крановщика. Как бы быстро он не включит конт­ роллер, закорачивание ступеней сопротивлений будет произво­ диться через определенные промежутки выдержки. Поэтому сов­ ременные портальные краны выпускают в основном с магнитны­ ми контроллерами.

Магнитные контроллеры выпускаются различными, но все их можно свести к нескольким основным типам: Т и К предназнача­ ются для управления одним электродвигателем с фазным ротором механизмов передвижения и подъема груза, не требующего пони­ женной скорости спуска; ТС и КС — для управления электро­ двигателями механизмов подъема с пониженной скоростью спуска груза; ТРК и КРК — для управления короткозамкнутыми элект­ родвигателями.

В контроллерах Т, ТС, ТРК цепь управления работает на пе­ ременном, а в контроллерах К, КС, КРК — на постоянном токе.