CN100560469C - 具有双向供电的集装箱龙门起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有双向供电的集装箱龙门起重机，包括主架体和安装在主架体左右两侧的驱动轮，为了实现起重机双向供电，在所述主架体的左右两侧各安装一个交流电源插座，并与起重机内部的电源电路相连接。本发明的集装箱龙门起重机通过在主架体的左右两侧各安装一个交流电源插座，以形成双向独立供电方式，从而使起重机进入堆场时，无需考虑供电电源设置在堆场的哪一侧，都可实现插头的顺利连接，进而克服了起重机转向困难、转场时间长的缺陷，显著提高了集装箱装卸作业的效率。

Description

具有双向供电的集装箱龙门起重机

技术领域

本发明属于轮胎式集装箱龙门起重机技术领域，具体地说，是涉及一种可实现双向供电的集装箱龙门起重机。

背景技术

轮胎式集装箱龙门起重机(通称场桥)是大型专业化集装箱堆场的专用机械，在港口和码头的集装箱装卸过程中扮演着极其重要的角色。它不仅适用于集装箱码头的堆场，同样也适用于集装箱专用堆场。

目前的集装箱龙门起重机一般采用柴油机交流发电机组供电，采用数字式变频调速，可在集装箱场地内作两个方向移动。由于柴油价格的上涨，造成了装卸成本的增加。许多从事集装箱作业的集装箱龙门起重机改为单向交流电供电，即在起重机的一侧(电气房侧或者动力房侧)安装交流电源插座，并在起重机安装交流电源插座的同一侧地面上设置滑触供电小车的运行轨道支架，所述支架的延伸方向与起重机的运行轨道相平行，从供电小车上引出电源线插接到所述的交流电源插座上，起重机运行时带动供电小车同步移动，从而确保供电小车在起重机运行过程中实时为其提供工作电源。

采用单向交流供电驱动起重机运行的方式虽然降低了装卸成本，但是，对于不同的堆场，滑触供电小车的运行轨道支架的铺设位置已经固定，当其铺设位置与堆场中起重机上安装交流电源插座的位置不在同一侧时，供电小车无法连接电源插座，为起重机提供交流供电。这时，就需要起重机作180度转向，使其安装交流电源插座的一侧与滑触供电小车的运行轨道支架相邻，由于起重机体积庞大、转向困难，因此，所需的转场时间长，影响了作业效率。

发明内容

本发明为了克服现有集装箱龙门起重机采用单向交流供电方式所存在的上述缺点，提供了一种采用独立双向供电的集装箱龙门起重机，无需起重机转向即可适应不同的堆场，从而提高了集装箱装卸作业的效率。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种具有双向供电的集装箱龙门起重机，包括主架体和安装在主架体左右两侧的驱动轮，为了实现起重机双向供电，在所述主架体的左右两侧各安装一个交流电源插座，并与起重机内部的电源电路相连接；在所述电源电路中包含有双向供电切换开关电路，在所述两个交流电源插座均连接外部交流电源时，所述双向供电切换开关电路控制优先插入的电源接入。

在所述双向供电切换开关电路中包括两路继电器和两路降压变压器，通过设计互锁电路实现一路电源接入时，另一路电源被自动切断，从而达到保护电源电路的作用。其具体电路结构为：左侧交流电源插座的电源端子一方面连接第一降压变压器的初级，另一方面经第一继电器的常开开关连接电源电路的输出端，所述第一降压变压器的次级连接由第一继电器线圈和第二继电器的常闭开关组成的串联支路；右侧交流电源插座的电源端子一方面连接第二降压变压器的初级，另一方面经第二继电器的常开开关连接电源电路的输出端，所述第二降压变压器的次级连接由第二继电器线圈和第一继电器的常闭开关组成的串联支路。

为了对输入电源进行指示，在所述第一继电器和第二继电器线圈的两端分别并联有供电指示灯电路。

其中，所述交流电源插座为三相交流电源插座，包括A、B、C三相电源端子，连接外部的三相交流供电电源，以为起重机的内部电路供电。

进一步的，在所述电源电路中还包含有一自动相序切换开关电路，包括相序继电器和受其控制的多组常开开关；其中，所述多组常开开关分别连接在所述交流电源插座的三相电源端子与电源电路的三相输出端之间，用于改变输入电源的相序；所述相序继电器的输入端连接所述交流电源插座，对通过交流电源插座输入的三相交流电源的相序进行检测，进而控制其中一组常开开关闭合，以实现输出电源相序与后续变频电路所需相序相同。

具体来讲，所述常开开关包括两组，第一组常开开关中的三个活动触点分别串联在所述交流电源插座的A、B、C三相电源端子与电源电路的A、B、C三相输出端之间；第二组常开开关中的第一活动触点连接在交流电源插座的A相电源端子与电源电路的C相输出端之间，第二活动触点连接在交流电源插座的B相电源端子与电源电路的B相输出端之间，第三活动触点连接在交流电源插座的C相电源端子与电源电路的A相输出端之间；当输入电源的相序与设定相序相同时，所述相序继电器控制第一组常开开关闭合，否则控制第二组常开开关闭合，以使电源电路输出端相序与设定相序相同，进而满足与电源电路输出端相连接的变频电路的相序要求。

进一步的，所述相序继电器的多组常开开关分别通过所述第一继电器和第二继电器的常开开关与两个交流电源插座对应连接。

再进一步的，在所述电源电路中还包含有第三降压变压器，其初级通过所述第一继电器和第二继电器的常开开关分别与两个交流电源插座对应连接，次级连接起重机上电气箱的供电端，为电气箱内部电路提供工作电源。

更进一步的，在所述第一、第二、第三降压变压器的初级均串联有电源开关，在外部交流电源插接到交流电源插座上后，技术人员通过闭合所述电源开关控制起重机上电工作。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的集装箱龙门起重机通过在主架体的左右两侧各安装一个交流电源插座，以形成双向独立供电方式，从而使起重机进入堆场时，无需考虑供电电源设置在堆场的哪一侧，都可实现插头的顺利连接，进而克服了起重机转向困难、转场时间长的缺陷，显著提高了集装箱装卸作业的效率。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是集装箱龙门起重机的主视图；

图2是集装箱龙门起重机的右视图；

图3是集装箱龙门起重机的左视图；

图4是集装箱龙门起重机内部的电源电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细地说明。

轮胎式集装箱龙门起重机(Rubber Tyred Gantry Crane，简称RTG)，是用于集装箱码头堆场进行集装箱装卸的专用设备，也可以作为一般堆场用的起重机运输机械，其外观参见图1～图3所示。所述起重机由八只橡胶轮胎支撑，通常采用柴油发电机组或者岸电供电，经交流变频后作为机器的驱动动力。其主要组成部分包括：主架体1、支撑轮胎2、电气箱3、倒顺控制柜4、柴油机5、发电机6和电机7等。为了阐述清楚，在这里定义起重机沿堆场运行的方向为前后方向，安装支撑轮胎2的方向为左右方向。在起重机主架体1的左右两侧各安装四个支撑轮胎2，在其中的驱动轮上方安装电机7，以驱动起重机前后运行。在主架体1的右侧安装有电气箱3和倒顺控制柜4，如图2所示，通常称此侧为电气房侧；在主架体1的左侧安装有柴油机5和发电机6，如图3所示，通常称此侧为动力房侧。为了实现起重机的双向供电功能，在主架体1的左右两侧各安装一个交流电源插座8、9，与起重机内部的电源电路相连接。这样，无论堆场上的滑触供电小车的运行轨道支架是设置在起重机的左侧还是右侧，都可以找到对应的交流电源插座8或9与其连接，实现对起重机内部电路的交流供电。

考虑到起重机内部的交流变频电路和电机都需要三相交流供电方式，因此，选用三相插座作为所述的交流电源插座8、9，以实现与外部三相交流输入电源的插接。

图4为集装箱龙门起重机内部的电源电路原理图，主要包括由两路继电器KM1、KM2和两路降压变压器T1、T2组成的双向供电切换开关电路，以及由相序继电器PK和受其控制的常开开关KM3、KM4等组成的自动相序切换开关电路。

在双向供电切换开关电路中，第一降压变压器T1的初级通过电源开关K连接左侧交流电源插座8的电源端子，具体可连接其A相和B相，次级通过电源开关K、第二继电器KM2的常闭开关连接第一继电器KM1线圈；所述左侧交流电源插座8的三相电源端子经第一继电器KM1的常开开关连接电源电路的输出端。同理，右侧交流电源插座9的电源端子一方面通过电源开关K连接第二降压变压器T2的初级，具体可通过其A、C相电源端子与其连接，另一方面经第二继电器KM2的常开开关连接电源电路的输出端；所述第二降压变压器T2的次级通过电源开关K连接由第二继电器KM2线圈和第一继电器KM1的常闭开关组成的串联支路。

通过设计上述双向供电切换开关电路，在电源开关K闭合的情况下，当左侧交流电源插座8先连接外部交流电源时，第一继电器KM1线圈得电，从而控制其常开开关闭合、常闭开关断开，切断第二继电器KM2线圈的供电回路，从而阻断了通过右侧交流电源插座9引入的电源。此时，由左侧交流电源插座8引入的三相交流电通过电源电路的输出端输出，以为后续的交流变频电路提供工作电源。同理，当右侧交流电源插座9先连接外部交流电源时，左侧交流电源插座8的电源输入通路被阻断。由此，利用双路互锁原理，确保在两个交流电源插座8、9上均连接外部交流电源的情况下，电源电路仅接入优先插入的电源，从而避免电源电路发生短路故障。

为了对输入电源进行指示，在所述第一继电器KM1和第二继电器KM2线圈的两端分别并联有供电指示灯D11～D13或D21～D23，以指明通过哪一侧交流电源插座引入供电电源。

在自动相序切换开关电路中，相序继电器PK的输入端分别通过第一继电器KM1和第二继电器KM2的常开开关与左右两侧的交流电源插座8、9对应连接，具体可连接其A、C相。相序继电器PK检测通过交流电源插座8或9引入的交流电源的相序是否与其设定相序相一致，进而控制其多组常开开关的其中一组闭合，以实现通过电源电路输出端输出的电源相序与后续交流变频电路所需相序相同。

在本实施例中，受控于所述相序继电器PK的常开开关可以包括两组：第一组常开开关KM3中的三个活动触点分别串联在交流电源插座8、9的A、B、C三相电源端子与电源电路的A、B、C三相输出端之间；第二组常开开关KM4中的第一活动触点连接在交流电源插座8、9的A相电源端子与电源电路的C相输出端之间，第二活动触点连接在交流电源插座8、9的B相电源端子与电源电路的B相输出端之间，第三活动触点连接在交流电源插座8、9的C相电源端子与电源电路的A相输出端之间。当输入电源的相序与设定相序相同时，所述相序继电器PK控制第一组常开开关KM3闭合，使通过电源电路输出端输出的电源相序与输入电源的相序相一致。当输入电源的相序为C、B、A，而设定相序为A、B、C时，所述相序继电器PK控制其第二组常开开关KM4闭合，以使通过电源电路输出端输出的电源相序改为A、B、C，从而与设定相序相同，满足后续交流变频电路的相序要求。

当然，所述受控于相序继电器PK的常开开关可以包括更多组，本实施例仅以两组为例阐明其工作原理。

这样，通过电源电路的输出端连接后续的交流变频电路和三相交流电机，在有外部交流电源接入时，即可满足它们的供电需求。其中，所述交流变频电路控制三相交流电机的转速和转向，进而控制集装箱龙门起重机前后运行的方向和速度。

此外，为了对电气箱3的内部电路提供工作电源，在所述电源电路中还包含有第三降压变压器T3，其初级通过与其串联的电源开关K连接第一继电器KM1和第二继电器KM2的常开开关，并通过所述开关分别与左右两侧的交流电源插座8、9对应连接，具体可连接其A、C相。第三降压变压器T3的次级通过电源开关K连接电气箱3的供电端，为其提供双相交流供电。

上述电源电路可以设置在起重机右侧的倒顺控制柜4中或其他电源柜内；电源开关K优选采用空气开关实现。

通过采用上述的机械和电路结构，使集装箱龙门起重机的供电更加方便、灵活，不仅节约了燃油，而且提高了装卸效率。

当然，以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种具有双向供电的集装箱龙门起重机，包括主架体和安装在主架体左右两侧的支撑轮胎，其特征在于：在所述主架体的左右两侧各安装一个交流电源插座，并与起重机内部的电源电路相连接；在所述电源电路中包含有双向供电切换开关电路，在所述两个交流电源插座均连接外部交流电源时，所述双向供电切换开关电路控制优先插入的电源接入。

2、根据权利要求1所述的起重机，其特征在于：在所述双向供电切换开关电路中包括两路继电器和两路降压变压器；其中，左侧交流电源插座的电源端子一方面连接第一降压变压器的初级，另一方面经第一继电器的常开开关连接电源电路的输出端，所述第一降压变压器的次级连接由第一继电器线圈和第二继电器的常闭开关组成的串联支路；右侧交流电源插座的电源端子一方面连接第二降压变压器的初级，另一方面经第二继电器的常开开关连接电源电路的输出端，所述第二降压变压器的次级连接由第二继电器线圈和第一继电器的常闭开关组成的串联支路。

3、根据权利要求2所述的起重机，其特征在于：在所述第一继电器和第二继电器线圈的两端分别并联有供电指示灯电路。

4、根据权利要求2或3所述的起重机，其特征在于：所述交流电源插座为三相交流电源插座，包括A、B、C三相电源端子。

5、根据权利要求4所述的起重机，其特征在于：在所述电源电路中还包含有一自动相序切换开关电路，包括相序继电器和受其控制的多组常开开关；其中，所述多组常开开关分别连接在所述交流电源插座的三相电源端子与电源电路的三相输出端之间，用于改变输入电源的相序；所述相序继电器的输入端连接所述交流电源插座，对通过交流电源插座输入的三相交流电源的相序进行检测，以控制其中一组常开开关闭合。

6、根据权利要求5所述的起重机，其特征在于：所述常开开关包括两组，第一组常开开关中的三个活动触点分别串联在所述交流电源插座的A、B、C三相电源端子与电源电路的A、B、C三相输出端之间；第二组常开开关中的第一活动触点连接在交流电源插座的A相电源端子与电源电路的C相输出端之间，第二活动触点连接在交流电源插座的B相电源端子与电源电路的B相输出端之间，第三活动触点连接在交流电源插座的C相电源端子与电源电路的A相输出端之间；当输入电源的相序与设定相序相同时，所述相序继电器控制第一组常开开关闭合，否则控制第二组常开开关闭合，以使电源电路输出端相序与设定相序相同。

7、根据权利要求5所述的起重机，其特征在于：所述相序继电器的多组常开开关分别通过所述第一继电器和第二继电器的常开开关与两个交流电源插座对应连接。

8、根据权利要求5所述的起重机，其特征在于：在所述电源电路中还包含有第三降压变压器，其初级通过所述第一继电器和第二继电器的常开开关分别与两个交流电源插座对应连接，次级连接起重机上电气箱的供电端。

9、根据权利要求8所述的起重机，其特征在于：在所述第一、第二、第三降压变压器的初级均串联有电源开关。

10、根据权利要求5所述的起重机，其特征在于：所述电源电路的输出端连接起重机的变频电路，为变频电路提供三相交流供电。

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