CN103979420B - 大型龙门吊车失电制动缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大型龙门吊车失电制动缓冲装置，所述失电制动缓冲装置包括设置应急电源柜、主控柜、蓄电池柜、放电电阻箱、制动控制单元，通过采用“失电监测和制动缓冲相结合”的方式，在起重机的供电电路上接有失电检测单元，同时进行大车行走状态的检测，当大车行走时一旦动力电源突然断电，为起重机制动提供应急电源，并按预设的程序对起重设备制动实施有效的缓冲作用，使主机安全停车。本发明具有能大大减轻整机的晃动程度，从而减低了危险，避免危及司机、作业人员和设备结构受损的安全的优点。

Description

大型龙门吊车失电制动缓冲装置

技术领域

本发明涉及一种失电制动缓冲装置，特别是一种大型龙门吊车失电制动缓冲装置。

背景技术

200T、600T大型龙门吊跨度大，整车重心高，重量大，惯量也大，当大车行走时供电系统突然异常失电，制动系统如果在失控状态下，紧急瞬间制动，起重机从运动中突然停止所带来的巨大的负加速度，使得各个部位承受巨大的冲击力，而带来整机剧烈、特别是在吊重量较大的分段时，突然停电，轻则对龙门吊的钢结构造成一定的损害，重则可能会造成不可想象的司机被抛出等危险事件。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种大大减轻整机的晃动程度，从而减低了危险，避免危及司机、作业人员和设备结构受损的大型龙门吊车失电制动缓冲装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种大型龙门吊车失电制动缓冲装置，所述失电制动缓冲装置包括设置应急电源柜、主控柜、蓄电池柜、放电电阻箱、制动控制单元；

所述应急电源柜：在当主机电源失电时，立即由蓄电池逆变提供后备的工频电源，保证缓冲制动过程的安全实施；

所述主控制柜包括PLC单元、失电检测单元、充放电单元、触摸显示屏，主控制柜负责失电检测，制动缓冲程序控制，蓄电池充放电控制，系统运行状态检测及报警；

所述蓄电池柜：为应急电源柜提供电源储存，蓄电池充放电及进入后备状态受主控柜控制，蓄电池柜内装有各蓄电池电压测量模块，可随时测量各蓄电池的即时电压，当蓄电池出现异常时可发出报警信号以便及时维护；

所述放电电阻箱：为蓄电池放电维护而设置，在电池定期维护时，可打开放电断路器使蓄电池处于放电状态；

所述制动控制单元包括刚腿制动驱动柜和柔腿制动驱动柜：刚腿制动驱动柜与龙门吊刚腿制动柜对接，与原机制动输出互锁，失电时对龙门吊大车刚腿刹车起缓冲作用，柔腿制动驱动柜与龙门吊柔腿制动柜对接，与原机制动输出互锁，失电时对龙门吊大车柔腿刹车起缓冲作用。

本发明的进一步改进在于：所述蓄电池柜中设有44台蓄电池。

本发明的进一步改进在于：所述放电电阻箱中设有14只电阻。

本发明与现有技术相比具有以下优点：采用“失电监测和制动缓冲相结合”的方式，在起重机的供电电路上接有失电检测单元，同时进行大车行走状态的检测，当大车行走时一旦动力电源突然断电，为起重机制动提供应急电源，并按预设的程序对起重设备制动实施有效的缓冲作用，使主机安全停车，即利用应急电源柜对控制设备供电，外网断电后由蓄电池柜进行供电，龙门吊的制动器和夹轨器不立即动作，而是惯行减速滑行一段时间后再抱闸，大车制动的距离受轨道运行阻力的大小及风向和风力的影响而变化，这样能大大减轻整机的晃动程度，从而减低了危险，避免危及司机、作业人员和设备结构受损的安全的保护系统。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图中标号：1-失电检测单元、2-应急电源柜、3-主控柜、4-蓄电池柜、5-放电电阻箱、6-刚腿制动驱动柜、7-柔腿制动驱动柜、8-PLC单元、9-触摸显示屏、10-充放电单元。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1示出了本发明大型龙门吊车失电制动缓冲装置的具体实施方式，所述失电制动缓冲装置包括设置应急电源柜2、主控柜3、蓄电池柜4、放电电阻箱5、制动控制单元；

应急电源柜2：采用EPS工频供电，并配有高效的滤波装置，该电源对各制动器工作具有较强的抗电流冲击能力，在当主机电源失电时，立即由蓄电池逆变提供后备的工频电源，保证缓冲制动过程的安全实施；

主控制柜3包括PLC单元8、失电检测单元1、充放电单元10、触摸显示屏9，主控制柜3负责失电检测，制动缓冲程序控制，蓄电池充放电控制，系统运行状态检测及报警，本系统可以产生不同的制动策略，制动方案包括点刹制动、分组制动、以及点刹和分组相结合的制动方式，可通过试验获得合适制动方式的对应参数，作为各种工况下的配方储存在系统内备用，电缆卷筒制动为定时开启方式，保证大车行走留有足够长度，使制动滑行时电缆不被拽断又不至于脱落过多。

蓄电池柜4：为应急电源柜2提供电源储存，蓄电池充放电及进入后备状态受主控柜控制，蓄电池柜内装有各蓄电池电压测量模块，可随时测量各蓄电池的即时电压，当蓄电池出现异常时可发出报警信号以便及时维护；

放电电阻箱5：为蓄电池放电维护而设置，在电池定期维护时，可打开放电断路器使蓄电池处于放电状态；

刚腿制动驱动柜6：与龙门吊刚腿制动柜对接，与原机制动输出互锁，失电时对龙门吊大车刚腿刹车起缓冲作用，刚腿制动驱动柜6控制8只刚腿刹车动作；

柔腿制动驱动柜7：与龙门吊柔腿制动柜对接，与原机制动输出互锁，失电时对龙门吊大车柔腿刹车起缓冲作用，柔腿制动驱动柜7控制8只柔腿刹车动作；

失电检测单元1自动检测大车行走信号，从而控制蓄电池柜4处于充电或后备状态，当大车行走时，PLC单元8输出信号，控制蓄电池柜4处于变频器后备供电状态，一旦外部失电，蓄电池柜4立即给应急电源柜2直流供电，保证缓冲制动过程实施，当大车停止行走时，PLC单元8输出信号，控制蓄电池柜4处于充电状态，充电电源由原主机电源供给，当蓄电池充电到一定电压后即处于浮充状态。

失电检测单元1失电检测可以采用多种检测方法，从而提高可靠性，检测时间小于40毫秒(2个正旋波峰)，当失电检测单元1检测到大车不行走时，失电制动缓冲装置不参与控制龙门吊原系统的动作，当失电检测单元1检测到大车行走时，如果遇到系统失电，本系统会自动按照预设的“刹车时间设定”和方法分段刹车，使得大车缓慢减速，直到停车。大车行走后，如果失电后，瞬间又回复供电，本系统会自动停止原来的分段刹车步骤，脱离对原系统的控制。大车行走中，遇到失电，如果大车走到限位的位置，本系统会立刻全部刹车，停止行走，防止大车越限。本系统在大车不行走的时候，会自动给蓄电池充电，充电电压到达设定值，会自动停止充电，保持浮充状态。

工作时，触摸显示屏9上会显示以下状态：

正常状态的时候，蓄电池电压应该在560-600V。

变频器直流电压指的是蓄电池电压，应该在560-580V。

变频器输出频率应该是50HZ,±1HZ。

变频器输出电压应该是380V,±5VAC。

变频器输出电流，在不处于失电状态的时候，应该是1.0-2.0A。

直流母线电压指的是应急电源EPS直流侧母线的电压，应该在520-580V。

大车行走速度，指的是大车行走电机当前运行的频率，一般在20-50HZ。

将8只柔腿刹车和8只刚腿刹车分为五组刹车以及对刹车时间分别进行设置：

第一组刹车，指的是，前方第1,2刚腿和揉腿各2台电机的刹车。

第二组刹车，指的是，前方第3,4刚腿和揉腿各2台电机的刹车。

第三组刹车，指的是，前方第5,6刚腿和揉腿各2台电机的刹车。

第四组刹车，指的是，前方第7,8刚腿2台电机的刹车。

第五组刹车，指的是，前方第7,8揉腿2台电机的刹车。

刹车开始时间和结束时间指的：从失电的时刻开始计时的时间，(单位0.1秒)，例如：开始时间20，结束时间60.意思是，失电2秒钟后，开始刹车（控制刹车线圈断电），到6秒钟后，刹车结束（6秒后停止刹车，控制刹车通电）。

正向设定值1：指的是，大车往前走的刹车时间设定第一组参数。

正向设定值2：指的是，大车往前走的刹车时间设定第二组参数。

反向设定值1：指的是，大车往后走的刹车时间设定第一组参数。

反向设定值2：指的是，大车往后走的刹车时间设定第二组参数。

刹车时间确认设定按钮：显示当前的设定参数，失电后按此设定参数投入运行。

刹车最长的时间结束后，延时5秒钟，关闭EPS系统电源。

经常使用的刹车时间设定方法：

刹车过程是：

大车行走，EPS进入备用状态（大车不行走，不会进行失电控制程序），在大车行走中，如果失电，刹车安照设定的时间和步骤，自动进行，刹车结束后（按照刹车时间设定最长的时间），刹车线圈全部断电，卷缆电机也断电，延时3秒后，系统自动断开EPS的蓄电池供电，全部系统关闭，失电的时候，如果突然来电，本系统自动回复正常的工作状态，断开对刹车线圈和卷缆电机的供电。

本发明所述的制动缓冲装置采用“失电监测和制动缓冲相结合”的方式，在起重机的供电电路上接有失电检测单元1，同时进行大车行走状态的检测，当大车行走时一旦动力电源突然断电，为起重机制动提供应急电源，并按预设的程序对起重设备制动实施有效的缓冲作用，使主机安全停车，即利用应急电源柜对控制设备供电，外网断电后由蓄电池柜进行供电，龙门吊的制动器和夹轨器不立即动作，而是惯行减速滑行一段时间后再抱闸，大车制动的距离受轨道运行阻力的大小及风向和风力的影响而变化，这样能大大减轻整机的晃动程度，从而减低了危险，避免危及司机、作业人员和设备结构受损的安全的保护系统。

Claims (3)

1.一种大型龙门吊车失电制动缓冲装置，其特征在于：所述失电制动缓冲装置包括设置应急电源柜（2）、主控柜（3）、蓄电池柜（4）、放电电阻箱（5）、制动控制单元；

所述应急电源柜（2）：在当主机电源失电时，立即由蓄电池逆变提供后备的工频电源，保证缓冲制动过程的安全实施；

所述主控柜（3）包括PLC单元（8）、失电检测单元（1）、充放电单元（10）、触摸显示屏（9），所述主控柜（3）负责失电检测，制动缓冲程序控制，蓄电池充放电控制，系统运行状态检测及报警；

所述蓄电池柜（4）：为应急电源柜（2）提供电源储存，蓄电池充放电及进入后备状态受主控柜控制，蓄电池柜内装有各蓄电池电压测量模块，随时测量各蓄电池的即时电压，当蓄电池出现异常时发出报警信号以便及时维护；

所述放电电阻箱（5）：为蓄电池放电维护而设置，在蓄电池定期维护时，打开放电断路器使蓄电池处于放电状态；

所述制动控制单元包括刚腿制动驱动柜（6）和柔腿制动驱动柜（7）：刚腿制动驱动柜（6）与龙门吊车刚腿制动柜对接，刚腿制动驱动柜（6）的输出与所述龙门吊车刚腿制动柜的制动输出互锁，失电时对龙门吊车刚腿刹车起缓冲作用，所述柔腿制动驱动柜（7）与龙门吊车柔腿制动柜对接，柔腿制动驱动柜（7）的输出与所述龙门吊车柔腿制动柜的制动输出互锁，失电时对龙门吊车柔腿刹车起缓冲作用。

2.根据权利要求1所述大型龙门吊车失电制动缓冲装置，其特征在于：所述蓄电池柜（4）中设有44台蓄电池。

3.根据权利要求1所述大型龙门吊车失电制动缓冲装置，其特征在于：所述放电电阻箱（5）中设有14只电阻。