900吨提梁机控制电路的优化设计

900吨提梁机控制电路的优化设计

中国建筑土木建设有限公司设备运营事业部北京100070

摘要:随着我国经济发展由高速度转入高质量的轨道,我国将进一步推动铁路建设,按照经济和社会效益兼顾的原则,扩大铁路基础设施网络,以交通大动脉的建设支撑经济社会升级发展。而铁路建设自然离不开900吨提梁机(以下简称提梁机)。作为高铁施工中极为重要的大型设备,提梁机的设备使用稳定性则显得尤为重要。本文正是在这一背景下,为降低设备故障率、降低维修成本、提高设备稳定性,对提梁机设备电路的进行保护与优化,为公司其他大型设备的电路保护提供参考。

关键词:铁路建设;提梁机;电路保护;降低成本

0引言

盐通铁路项目由于工期紧、任务量重,降低提梁机故障率,提高设备稳定性就显得尤为重要。经过长期的观察研究,提梁机电路故障大多是由发电机电压不稳引起的电路故障,电压低时,电路无法正常工作;电压高时,控制器、编码器等过载烧毁,而提梁机在出厂时,其电路设计当中并未考虑此类问题,出现故障后只能对各控制器、编码器逐一排查,费时费力,故加装控制电路的保护装置势在必行。

1提梁机控制系统概况

梁机一般由“机-电-液”一体化控制,采用液压驱动行驶;起升采用液压卷扬机;各行走桥液压悬挂升降;转向采用各悬挂行走轮独立转向。其中“电”部分由发动机控制系统、显示监视系统、运行指挥系统、风力风向及其报警系统,起重载荷测量、显示和报警系统,照明系统、液压控制系统等组成。本文将针对液压控制系统进行论述。

液压控制系统由6个控制器、2个显示器、32个反应沦为角度的编码器,以及压力、速度传感器;通过多回路CAN总线组成控制系统局域网,原理框图如下:

图1.1液压原理框图

液压系统的基本工作流程如下:

图1.2液压系统工作流程图

液压系统通过电磁阀与微电控制系统的控制,可以准确的控制整车液压系统的行走与起升。然而当微电系统出现故障时,液压系统将陷入瘫痪。因此,微电系统的电路保护就变得至关重要。

2微电控制系统故障分析与处理

提梁机微电控制系统中自带故障检测功能,在供电充足的情况下,可根据驾驶室内显示器所示的各类故障直接进行处理。而供电出现问题时,一般多为供电电压出现问题。

因发电机故障而引起的设备供电电压不稳,可能会导致微电控制系统故障为:供电电压低于工作电压时,系统无法正常工作;供电电压高于工作电压时,可能会出现微电控制系统整电器元件过压工作,当电压超过设备设计可承载电压上限时,甚至会出现设备损坏。针对这俩种情况,提梁机厂家在设备出厂时,并没有设计加装微电路保护装置,原有的电路保护只能解决短路、过载等基本的电路问题且灵敏度较差,因此我们可以在此基础上进行简单的改造,通过加装电压保护装置使微电控制系统更加安全,稳定。

3电路保护装置的选取

根据提梁机微电控制系统的设计参数,发电机输出电压为27v,各装置的运转电压为24v,承载上限为32v,由于发电机刚启动时,电压较低,处于20v的状态,因此电路保护装置应选用额定输出电压为20V-32v的保护装置。按照此要求,市面上符合此需求的稳压类电器装置主要有两种。一是SD-350B-24变24V直流转换稳压电源(以下简称稳压电源),二是24V可调式数显直流电压检测模块(以下简称检测模块)。

稳压电源的具体作用为:当电压出现波动时,稳压电源会以10-30ms的响应速度对电压幅值进行补偿,使其稳定在±2%以内。除了最基本的稳压功能以外,还具有过压保护(超过输出电压的+10%)、欠压保护(低于输出电压的10%)、缺相保护、短路过载保护等功能。价格较高。

检测模块的具体作用为:具有过压、欠压、缺相保护功能。可检测0-50v的电压,调节精度为0.04V,可数显。可提前设置高低电压监测,电压高于或低于设定值时,检测模块内置的继电器将自动断开;也可设置区间吸合,当电压数值不在预设的区间内时,继电器将自动断开,其他时间将保持吸合。可自行调整输出震荡延时,精度可达ms级,避免轻微震荡对电路造成损伤。价格较低。

结合两种设备的自身特性,建议选用价格较低、功能更为贴合的检测模块作为提梁机微电控制系统的电路保护装置。

4检测模块的安装与调试

将提梁机熄火断电后,在发电机输出端直连的继电器线圈处(即急停开关位置)串联接入检测模块。将连接模式设置为区间内吸合模式。电压区间值设置为20V-32V,延时设置为30ms以保证电路稳定性。

安装前需对检测模块的可靠性进行试验。利用模块的可调节性,将可通过电压设置为10v,接入24v微电路进行调试,若始终为断开状态,则说明模块在高压状态下功能可靠;将模块电压调整至40v,接入24v微电路进行调试,若始终为断开状态,则说明模块在低压状态下功能可靠。上述两种功能验证试验无问题后,才可投入使用。

5经济效益

本文针对提梁机微电控制系统的安全改造中,检测模块市场价格为60元左右,由于操作简单,人工费可忽略不计,成本极低的同时,提高了设备的稳定性,降低了设备故障率,极大的避免了因电压变化而引起的电路故障,也间接的提升了设备的使用效率,降低了设备维修成本。

6结语

结合现场实践经验,文中以900T提梁机为研究对象,在分析设备微电控制系统故障的基础上,提出了通俗易懂、经济合理、行之有效的解决办法,为其他同类设备的微电路安全性改造提供了有力依据,提高了设备使用安全性,降低了设备故障率。

参考文献:

[1]廖惜春,项华珍,徐秀平,模拟电子技术基础[M].华中科技大学出版社.2008年1月版

[2]徐青山,分布式发电与微电网技术[M].人民邮电出版社.2011年1月版

[3]胡学浩,分布式发电(电源)技术及其并网问题[J].电工技术杂志.2004,10:1-5

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