няются в тех механизмах, к которым предъявляются высокие динамические требования.
Защита от перегрузок в электрогидроприводах осуществляется посредством применения перепускных клапанов, которые срабатывают при повышении давления жидкости сверх допустимого.
Основными достоинствами электрогидравлических приводов являются следующие:
-возможность создания больших моментов и усилий: сравнительно небольшие вес и габаритные размеры; широкий диапазон регулирования скорости, простота осуществления реверсирования;
-высокое быстродействие;
К недостаткам электрогидроприводов относятся: низкий общий КПД установки, большая сложность изготовления, высокая строительная и эксплуатационная стоимость.
5.5.1. Техническая эксплуатация электроприводов судовых грузоподъѐмных механизмов
Общие указания. Общие требования по технической эксплуатации электрооборудования, включая электрические средства автоматизации, определяют правила технической эксплуатации судового электрооборудования. Соблюдение правил и тщательный уход за электрооборудованием обеспечивают надежную и безотказную работу электроприводов грузоподъемных механизмов. Уход за электроприводами грузоподъемников, предусматривающий профилактический (без разборки) осмотр, соблюдение чистоты электрооборудования или частичную и полную разборку, выполняются в основном во время хода судна и в сроки, указанные в правилах. Строгое соблюдение сроков проведения технического обслуживания в соответствии с утвержденным планом-графиком технического обслуживания является гарантией исправного технического состояния электрооборудования и постоянной готовности его к работе.
Перед началом работы грузовых лебедок и кранов электромеханик должен внимательно осмотреть все электрооборудование, которое будет находиться в работе при грузовых операциях, проверить работоспособность основного оборудования: контроллера, командоконтроллера, магнитных станций, электромагнитных и механических тормозов, всех конечных выключателей и блокировок.
131
Перед пробным пуском необходимо внимательно осмотреть исполнительные двигатели и механическое оборудование, убедиться, нет ли посторонних предметов вблизи вращающихся частей, проверить наличие всех защитных кожухов, осмотреть пускорегулирующие аппараты, убедиться, что они готовы к пуску и находятся
вположении «Стоп». Если электродвигатель длительное время не работал, перед пуском его осматривают более тщательно и проверяют наличие и целостность щеток, пружин щеткодержателей, нет ли масла и влаги на обмотках, чистоту коллектора (колец) и т. д. При возможности прокручивают вручную якорь (ротор) на 1–2 оборота, проверяя, не мешает ли что-нибудь его вращению.
Следует также измерить сопротивление изоляции электродвигателя с пускорегулирующей аппаратурой. Если появилось какоелибо сомнение в готовности механического оборудования грузоподъемного устройства, необходимо до пробного пуска доложить об этом механику, ответственному за данное оборудование.
После осмотра и соответствующих проверок, объем которых зависит от продолжительности периода бездействия электропривода, подают питание на схему управления и опробуют электропривод
вдействии. Убедившись, что грузоподъемный механизм находится
врабочем состоянии и что все защиты и блокировки исправны, необходимо доложить вахтенному помощнику о готовности электропривода к работе.
Куправлению грузоподъемными механизмами допускаются специально проинструктированные лица из числа судовой команды (по назначению администрации судна) или специалисты порта. Ответственность за соблюдение допускаемых режимов работы грузоподъемных механизмов возлагается на помощника капитана, руководящего грузовыми операциями.
При работе грузовых устройств члены электрогруппы должны постоянно контролировать работу электроприводов. Необходимо периодически следить за нагрузкой и нагревом электрооборудования, нагревом подшипников, действием аппаратуры управления, защиты, контроля, блокировки и сигнализации. Запрещается пользоваться в работе кнопкой шунтирования конечного выключателя, ограничивающего максимально допустимый вылет или угол поворота стрелы. Также запрещается выводить из действия конечные, путевые и дверные выключатели и средства защиты электроприводов.
132
Электропривод должен быть немедленно отключен, если появился запах гари и дым из двигателя, магнитной станции или аппаратуры автоматики; замечена значительная вибрация и недопустимый нагрев подшипников.
При самопроизвольной остановке электропривода, например из-за срабатывания средств защиты, повторно запускать электродвигатель не рекомендуется. Необходимо отключить питание, выяснить причину остановки, устранить ее и только после этого вновь включить электропривод.
В процессе работы электроприводов приходится встречаться с различными неисправностями, причем причины одной и той же неисправности в разных случаях могут быть разными. Для быстрого определения и устранения неисправностей требуется известный навык, который приобретается с течением времени в процессе работы по эксплуатации судового электрооборудования.
После окончания грузовых операций поставить рукоятки командоконтроллеров (контроллеров) в нулевое положение, отключить питание от электроприводов и вновь тщательно осмотреть все электрооборудование. После остывания пускорегулирующей аппаратуры, двигателя и резисторов закрыть вентиляционные лючки; выключить вентиляцию и закрыть магнитные станции. Закрытие электрооборудования в горячем состоянии способствует конденсации влаги в корпусах электроаппаратов.
Техническое обслуживание электроприводов грузоподъемных механизмов, наряду с выполнением обычных профилактических работ, предусматривает тщательное и постоянное наблюдение за состоянием уплотнений электрооборудования, установленного на открытых палубах, поскольку по данным от 50 до 90 % отказов электродвигателей обусловлено снижением сопротивления изоляции ниже допустимых норм из-за неудовлетворительно выполненных уплотнений выводных коробок, концов валов, фланцевых соединений корпуса с подшипниковыми щитами и др.
Все электроприводы грузоподъемных механизмов должны регулярно, не реже одного раза в месяц, проворачиваться. Во избежание наклепа подшипников проворачивание электроприводов, установленных в местах с повышенной вибрацией, рекомендуется выполнять чаще, исходя из условий эксплуатации.
Техническое обслуживание аппаратуры. Надежная и четкая ра-
бота электрических аппаратов, а также срок их службы в значитель-
133
ной степени зависят от правильно организованного технического обслуживания и ухода за ними в процессе эксплуатации.
Контакторы. Основными характеристиками контакторов, определяющих их нормальную работу, являются раствор, провал и нажатие контактов. Раствор контактов (рис. 5.12, б) представляет собой размер А, т.е. расстояние между двумя наиболее близкими точками разомкнутых контактов. Провал контактов характеризуется размером В (рис. 5.12, а). По мере износа контактов значение раствора увеличивается, а провал уменьшается. Пределом уменьшения провала является половина расстояния В. Контроль за значением провала обязателен при каждом осмотре, поскольку от него зависит конечное контактное нажатие Рк (Рн – начальное контактное нажатие).
Обеспечение нормального контактного нажатия является важной характеристикой надежной работы контактора.
Рис. 5.12. Контактный узел электромагнитных контакторов
Малое нажатие ведет к повышенному износу, недопустимому нагреву и свариванию контактов, а большое нажатие может привести при включении к задержке в промежуточном положении.
Значительное влияние на работу контакторов оказывает состояние контактных поверхностей. В процессе работы контакты оплавляются, а на стенках дугогасительных камер появляются копоть и нагар. Оплавленные медные контакты необходимо зачистить бархатным напильником, не нарушая формы контактов. Контакты из сплавов, содержащих серебро, зачищать не следует, необходимо только удалить копоть с самих контактов тряпочкой, смоченной спиртом или другим растворителем. Зачищать контакты наждач-
ной бумагой запрещается!
134
Важно очистить дугогасительные камеры от копоти и нагара, поскольку нагар является проводником тока, что может привести к перебросу дуги на заземленные части контактора.
Если при включении контактора электромагнитная система переменного тока, находясь в замкнутом состоянии, гудит с дребезжанием, это ненормально. Причинами неисправности могут быть неплотное прилегание якоря к магнитопроводу; неисправность короткозамкнутого витка; заедание, препятствующее самоустановке якоря на магнитопроводе; пониженное напряжение.
Реле. Надежность работы реле во многом зависит от правильной регулировки и настройки. Весьма важно проверить правильность работы механической части реле. Во время проверки все части механизма и детали реле тщательно очищаются от пыли мягкой кисточкой и продуваются воздухом. Цапфы осей механизма смазывают маслом МВП или аналогичным ему маслом. Перед смазкой необходимо тщательно промыть и высушить смазываемые части. В каждый узел вводить минимальную дозу. Во время смазки и при последующих операциях смазанные детали тщательно оберегать от пыли и загрязнений.
Особое внимание при проверке реле необходимо уделять контактам. При подгорании контактов или появлении на них окислов необходимо тщательно зачистить контакты надфилем, отполировать и промыть спиртом. Нельзя чистить контакты наждачной бумагой или другими абразивными материалами! Также нельзя сма-
зывать контакты каким-либо жиром.
Объем, характер проверки и настройки характеристик реле зависит от назначения и конструктивного исполнения. При этом необходимо в первую очередь руководствоваться инструкциями заводов изготовителей.
Контроллеры и командоконтроллеры. После каждого длитель-
ного перерыва в эксплуатации необходимо проверить состояние всех деталей контроллера, осмотреть контакты, выводы, удалить пыль и грязь. Чистка и регулировка контактов производится так же, как у контакторов. Чистка контактов наждачной или стеклянной бумагой недопустима, поскольку частицы абразива остаются на контактных поверхностях и в значительной степени увеличивают переходное сопротивление. Линия касания контактов должна составлять не менее 70 % ширины контактов. При обслуживании необходимо проконтролировать прочность крепления всех деталей
135
иконтактов, целостность пружин, свободу перемещения фиксирующих роликов. Изношенные детали подлежат замене на запасные. Для предупреждения появления коррозии и увеличения срока службы пружин рекомендуется их покрывать тонким слоем технического вазелина, при этом следует следить, чтобы смазка не попала на контакты, так как это способствует их обгоранию.
Конечные выключатели. При осмотре выключателей прежде всего проверяется легкость поворота вала выключателя, исправность и состояние контактов, а также надежность устройства самовозврата в исходное состояние. После осмотра, чистки и замены неисправных деталей на запасные производят регулировку уставки конечных выключателей.
Для регулировки выключателей стрела, платформа, кран или грузовой шкентель поочередно ставятся в положения, соответствующие отключению данного механизма, т. е. в положение, при котором выключатель должен срабатывать. В этом положении выключатель устанавливается так, чтобы соответствующие контакты разомкнулись. При этом следует учесть некоторое упреждение срабатывания выключателей для учета свободного выбега механизма. От надежности работы конечных выключателей зависит безаварийная
ибезопасная работа грузоподъемных механизмов, поэтому проверка их работы должна производиться перед каждым началом грузовых операций.
Электромагнитные тормоза. В процессе эксплуатации особое внимание должно уделяться проверке и регулировке электромагнитных тормозов грузоподъемных устройств, поскольку от надежности их работы зависит безопасность работы этих приводов.
Надежная работа тормозных устройств обеспечивается посредством регулярного периодического осмотра, ухода и настройки механизма. При осмотре выполняются следующие мероприятия: контроль хода подвижного сердечника и его восстановление при износе тормозных накладок, смазка всех подвижных частей, выявление и устранение люфтов в сочленениях.
Неисправности тормозных устройств проявляются в основном в виде отказов срабатывания (растормаживания) и повышенного шума (гудения).
Отказ срабатывания может произойти из-за замерзания смазки в холодное время года, смятия стыка магнитопровода переменного
136
тока или износа немагнитной прокладки у электромагнитов постоянного тока.
Появление повышенного гудения электромагнитов переменного тока связано обычно с неполным включением, что сопровождается повышенным током в катушке и ведет к быстрому выходу ее из строя. Усиленное гудение также может быть из-за нарушения целостности короткозамкнутого витка магнитопровода и при витковом замыкании в катушке.
Электропривод включает в себя электропривод гидронасоса и гидродвигатель. В таких приводах удачно сочетаются преимущества электро- и гидроприводов, как, например, значительная мощность создания больших усилий, высокая точность регулирования, оптимальное протекание переходных процессов и др.
Принцип действия гидропривода и описание некоторых типов гидропередач даны в работе.
Вэлектроприводе с валом электродвигателя соединяется гидронасос, преобразующий механическую энергию в потенциальную или в кинетическую энергию рабочей жидкости, которая, поступая в гидродвигатель по системе гидропередач, снова преобразуется в механическую энергию.
Вкачестве гидронасосов обычно используются поршневые насосы постоянной или переменной подачи, или центробежные. Гидродвигатели могут быть как возвратно-поступательного, так и вращающегося типа.
По принципу регулирования скорости гидроприводы делятся на два вида:
1) объемные, в которых используются регулировочные свойства гидромашин, чаще всего изменение подачи гидронасоса;
2) дроссельные, в которых используются специальные краныдроссели, изменяющие количество жидкости, поступающей к гидродвигателю.
Всудовой практике в основном используются гидроприводы с объемным регулированием.
Воспользуемся понятием удельная подача q, под которой будем понимать подачу за один оборот. Для нерегулируемых гидромашин удельная подача не изменяется, т. е. q = const.
Механические характеристики гидроприводов аналогичны механическим характеристикам системы генератор-двигатель. Харак-
137
теристики жесткие и наклон их зависит главным образом от герметичности гидромашин, т. е. от объемного к.п.д.
В электроприводе потери энергии имеются как в электродвигателе, так и в гидравлическом приводе. Энергетика работы электродвигателя рассмотрена ранее, поэтому для оценки экономичности работы электропривода рассмотрим потери мощности и к.п.д. гидравлических машин.
Известно, что в гидравлических машинах имеются следующие потери: объемные (потери расхода жидкости), гидравлические (потери давления), механические (потери на трение).
Электрогидроприводы, используемые в грузоподъемных механизмах, обладают небольшой инерционностью и обычно применяются в тех механизмах, к которым предъявляются высокие динамические требования.
Защита от перегрузок в электрогидроприводах осуществляется посредством применения перепускных клапанов, которые срабатывают при повышении давления жидкости сверх допустимого.
Основными достоинствами электрогидравлических приводов являются следующие: возможность создания больших моментов и усилий, сравнительно небольшие вес и габаритные размеры; широкий диапазон регулирования скорости, простота осуществления реверсирования, высокое быстродействие;
К недостаткам электрогидроприводов относятся низкий общий к.п.д. установки, большая сложность изготовления, высокая строительная и эксплуатационная стоимость.
138
Контрольные вопросы
1.Какие требования предъявляется к электроприводам грузовых кранов?
2.Перечислите характеристики грузовых кранов.
3.Назовите электроприводы грузовых кранов.
4.Как работают электроприводы поворота в кратковременном режиме?
5.Как характеризуется электропривод судовых грузовых механизмов?
6.Объясните нагрузочную характеристику механизма поворота крана.
7.Какие потери появляются при работе электродвигателя в грузовом электроприводе?
8.Чем оборудуются электроприводы грузоподъемных механизмов?
9.Как уменьшить потери в электроприводе грузовых кранов?
10.В каких режимах работает грузоподъемный механизм?
11.Чем характеризуется современный электропривод судовых грузовых механизмов?
12.Где применяются тормозные электромагниты?
13.Какие виды защиты используют в оборудовании грузовых устройств?
14.Перечислите достоинства и недостатки электрогидравлических приводов.
15.Какие требования предъявляют к аппаратуре грузоподъемных устройств?
16.Чем оборудуются электроприводы грузоподъемных механизмов?
17.Какие требования к электроприводу при подъеме шлюпки с воды вы знаете?
Литература: [2], [5], [6], [7], [8], [10], [12], [14], [15].
139
6. ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ СПЕЦИАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ СУДОВ ФЛОТА РЫБНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
6.1.Система контроля раскрытия трала (зонд траловый). Электролов рыбы электрофицированным тралом
6.1.1. Зонд траловый
Назначение
Траловый зонд предназначен для контроля вертикального раскрытия трала, его отстояния от грунта или поверхности, а также для регистрации рыбных скоплений, входящих в трал. Используются совместно с судовой гидроакустической станцией (Лещ-Б).
Технические данные
Антенна блока тралового в вертикальном направлении обеспечивает диаграмму направленности не менее 20х20˚. Дальность обнаружения крупной одиночной рыбы размером 10 см – не менее
50 м.
Рабочая частота 50 кГц. Информация зонда регистрируется на самописце рыбопоисковой станции. Связь с блоками траловыми осуществляется по одножильной линии связи (кабель КГI-30-90).
Питание коммутатора осуществляется от сети переменного тока 220 В и частотой 50 Гц или постоянного тока напряжением 24 В.
Для отдачи и выборки кабеля используется кабельная лебедка, электродвигатель лебедки постоянного тока ДПМ-11-ОМ1 с встроенным дисковым тормозом. Питание электропривода осуществляется от судовой сети переменного тока 380 В через выпрямитель на двигатель постоянного тока 220 В.
Максимальная скорость выбирания кабеля (на среднем слое) 1,5 м/с.
Максимальная (допускаемая) скорость принудительного вытягивания кабеля – 3 м/с.
Максимальное тяговое усилие (на первом слое), развиваемое на барабане лебедки, около 1470 Н (160 кгс).
Емкость барабана кабеля Ø = 6,3–800 м.
140