德馬格公司的新型DR鋼絲繩電動葫蘆

1、德馬格公司的新型DR鋼絲繩電動葫蘆德馬格起重機械（上海）有限公司 須雷摘 要：介紹了德馬格公司新型DR鋼絲繩電動葫蘆的系列參數(shù)、結(jié)構(gòu)特點、主要傳動部件和安全保護裝置。闡述了快速高效、可用性好、結(jié)構(gòu)緊湊、空間利用率高、安全保護裝置完備和用戶使用界面友好是該產(chǎn)品的特點。關(guān)鍵詞：鋼絲繩電動葫蘆；產(chǎn)品特點Abstract: This paper introduces Demags new DR rope hoist and its series parameter, structure characteristic, main driver components and safe protection

2、 devices. It also elaborates the trait of this series to be higher hoist speed for faster handling, greater efficiency thanks to higher availability, compact design for optimum utilization of space, perfect safety device for operation and user-friendly.Keywords: electrical rope hoist, production cha

3、racteristic鋼絲繩電動葫蘆是成批生產(chǎn)的輕小型起重設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)緊湊、自重輕、外形尺寸小、操作簡單、適用性強、應(yīng)用廣泛等特點。通常安裝在直線或曲線工字型軌道上用來提升和搬運重物，也可與電動單梁、懸掛、雙梁、門式和旋臂起重機等配套組成各類起重機械。目前通用橋架類型的起重機采用鋼絲繩電動葫蘆作為起升機構(gòu)已成為起重機發(fā)展的潮流。有專家認(rèn)為，世界新的一輪起重機競爭將從電動葫蘆開始。自德國德馬格公司1911年生產(chǎn)出世界上第一臺鋼絲繩電動葫蘆以來，世界各國推出了形形色色的各種不同類型和特點的鋼絲繩電動葫蘆。目前鋼絲繩電動葫蘆的發(fā)展趨勢為安全、可靠、高效、免維護和智能化。最近，德馬格公司將其豐富經(jīng)驗

4、和先進技術(shù)相結(jié)合，推出了第六代全新的DR型鋼絲繩電動葫蘆，下面結(jié)合發(fā)展趨勢對該系列產(chǎn)品作一簡單介紹。1 系列參數(shù)目前DR鋼絲繩電動葫蘆系列共有4個基型，即DR3、DR5、DR10和DR20。起重量1t-50t,工作級別M4-M7，起升高度5.8m-54m，滑輪組倍率2/1、4/1、4/2、6/1、8/1和8/2，具體參數(shù)見表1。表1 DR鋼絲繩電動葫蘆系列參數(shù)系列 工作級別 起重量t 起升高度m 起升 速度 m/minV1 V2 V3M5DR3 M6M7 1M5 2.5DR5 M62 12,20 12/2 18/3 2-25254 6,10 6/1 9/1.5 1-12.53.210M71.6

5、M55DR10 M64 12,20 10/1.7 2-18 2-25 8 6,10 5/0.8 1-9 1-12.56.325M73.2M412.5DR20 M5 10M6 8M7 6.3倍率 2/11.6 1.2512,20 12/2 18/3 2-25 3.2 2.56,10 6/1 9/1.5 1-12.524,36,54 6/1 12/2 1-16(22)*201612.5起重量t 起升高度m 起升 速度 m/minV1 V2 V34/112,18,27 3/0.5 6/1,0.5-5(7)*0.5-8(11)*起重量t 起升高度m 起升 速度 m/minV1 V2 V3 5 4 3.

6、212.510 8 6.331.74/25.8, 11.35 10/1.7 2-18 2-25 12.3, 21.2, 33.2 19.76/1 12/2 1-16(22)*40322520起重量t 起升高度m 起升 速度 m/minV1 V2 V36/18,12,18,24.7 4/0.7, 0.3-3.3(4.7)*0.3-5.3(7.4)*50403225起重量t 起升高度m 起升 速度 m/minV1 V2 V38/16,9,13.5,18.5 3/0.5,0.3-2.5(3.5)*0.2-4(5.5)*25201612.5起重量t 起升高度m 起升 速度 m/minV1 V2 V38

7、/25.9,10.3,16.3,23.43/0.5 6/1, 0.5-5(7)*0.5-8(11)* 變頻控制，部分載荷情況下達到該速度電動葫蘆的安裝形式分為低建筑高度單軌小車式(K型，適用于單軌或單梁起重機)，雙軌小車式（Z型，適用于雙梁起重機）和固定式（F型）三種。運行速度為5-30m/min或5-25m/min無級變頻調(diào)速。為了滿足小噸位葫蘆在較低工作級別的使用需求，德馬格公司還推出了一個派生系列，具體參數(shù)見表2。表2 DR鋼絲繩電動葫蘆派生系列參數(shù)系列 起重量t 工作級別 起升高度m 起升速度m/min 運行速度m/min4.5/0.81.5-20DR3 2.53.24M4 6, 10

8、4/0.7DR556.3DR10 810德馬格的DR系列和以前的DH系列相比，葫蘆的基型數(shù)由8個減少為4個，提高了通用化程度，更加適合大批量生產(chǎn)。整個系列取消了M3工作級別，相同起重量和工作級別的葫蘆起升速度大大加快，一般增加50%以上，滿足高效率搬運的需求。起升機構(gòu)增加了變頻調(diào)速的選項，運行機構(gòu)全部采用無級變頻調(diào)速，起、制動平穩(wěn)，使葫蘆吊運物品擺動小，定位精確，操作性能大大改善。2 結(jié)構(gòu)特點DR系列的電動機、減速器和卷筒采用了C形布置方式，即電動機與卷筒平行布置。使葫蘆的長度尺寸小，極限尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，受力位置好，分組性好，對電動機和減速器的安裝維修都很方便，見圖1。圖1 DR鋼絲繩電動葫

9、蘆DR葫蘆的外殼采用了桿形框架結(jié)構(gòu)，即減速器箱體和電控箱之間用三根圓桿相連構(gòu)成葫蘆的主體，卷筒安裝在此框架內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)不但簡單，組合性好，方便葫蘆的安裝和維護，還避免了采用傳統(tǒng)的復(fù)雜的焊接或沖壓金屬結(jié)構(gòu)外殼，只需更換不同長度的圓桿就能適應(yīng)不同卷筒長度和不同起升高度的需求。為了增加葫蘆的作業(yè)范圍，葫蘆的懸掛小車采用了低建筑高度的側(cè)掛形式。除垂直車輪外還增加了兩對水平導(dǎo)向滾輪，有效防止跑偏，大大改善了運行性能。葫蘆采用低建筑高度小車時由于重心位置的偏移，一般需加配重。DR葫蘆采用了獨特的推力反滾輪，起到了有效的平衡作用，取消了笨重的配重塊，減小了外形尺寸，降低了葫蘆的自重。見圖2。圖2 推力反滾輪

10、3 主要傳動部件3.1 電動機由于錐形轉(zhuǎn)子制動電機制造工藝復(fù)雜和難以適用變頻調(diào)速技術(shù)，以及盤式制動器性能的不斷改善，目前圓柱形轉(zhuǎn)子電機在葫蘆中得到了越來越廣泛的運用。德馬格公司改變了幾十年來一直采用錐形轉(zhuǎn)子制動電機的傳統(tǒng)，在DR葫蘆中采用了低振動、低噪音設(shè)計的鼠籠式圓柱形轉(zhuǎn)子制動電機。雙速采用12/2變極電機，變頻采用4極變頻電機，F(xiàn)級絕緣，外殼防護等級為IP55，也可根據(jù)需要選擇IP65。電動機內(nèi)裝有每周30脈沖的數(shù)字脈沖發(fā)生器，用于監(jiān)控電動機的運行狀態(tài)，防止溜鉤或失速的發(fā)生，在電機尾部可方便地對數(shù)字脈沖發(fā)生器進行調(diào)節(jié)。電機內(nèi)的熱敏保護裝置可防止出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。3.2 制動器DR葫蘆使用了電磁

11、盤式制動器，內(nèi)置的電子模塊化系統(tǒng)使制動快速敏捷。最小制動安全系數(shù)為1.8。制動器具有制動釋放監(jiān)控功能。當(dāng)電源被切斷，制動器依靠機械制動。制動器能自動監(jiān)測摩擦片的磨損量，當(dāng)超過限定值時能自動報警。依靠電動機的數(shù)字脈沖發(fā)生器對制動器進行監(jiān)控，由主控器打開制動器后才能啟動電動機，確保使用安全。3.3 減速器DR葫蘆采用三級螺旋齒輪傳動減速器，齒輪精度7級以上，軸與齒輪的連接采用圓錐型擠壓配合，適用于傳遞重載動載荷。無鍵槽使切口系數(shù)小，能抗振動，不受負載峰值的影響。雙層結(jié)合和緊配合的連接能抵抗剪力。減速器的壽命在M5工作級別時超出FEM標(biāo)準(zhǔn)要求的20。減速器采用十年免維護設(shè)計。3.4 導(dǎo)繩器導(dǎo)繩器的性

12、能對葫蘆的安全使用極其重要。DR葫蘆的導(dǎo)繩器由加入潤滑劑和抗磨損添加劑的特殊工程塑料制成，具有高韌性、抗斷裂、耐磨損的特點。鋼絲繩出口處具有表面經(jīng)硬化處理并裝有滾珠軸承的壓緊輪，便于鋼絲繩輕快平滑地移動，能適應(yīng)±4度的偏向角。3.5 電控裝置DR葫蘆采取了全新的數(shù)字電路控制方式，控制系統(tǒng)采用了印刷電路板，并按汽車的技術(shù)規(guī)范要求進行設(shè)計，適應(yīng)溫度為25至85攝氏度。依照國際標(biāo)準(zhǔn)峰值4000V的規(guī)定對控制系統(tǒng)進行了電磁兼容性檢測。控制系統(tǒng)由基本卡、處理器卡、輸入輸出卡及無線通訊模塊等組成。例如在處理器卡上有旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)和數(shù)字集成邏輯開關(guān)，并有松繩校正、超載校正、CAN總線串行控制、線性規(guī)

13、劃系統(tǒng)控制、波特率、CAN總線信息分配器等。控制器有強大的系統(tǒng)自檢功能，能夠監(jiān)測各部分的工作情況，如有故障或異常，控制器會自動輸出故障信息并報警，指導(dǎo)維修人員排除故障。葫蘆控制采用CAN總線技術(shù)進行系統(tǒng)的監(jiān)測、控制和數(shù)據(jù)信號傳輸，具有實時性強、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、互操作性和可用性好等特點。采用無負荷開關(guān)大大提高可靠性。電路組裝全部采用插接，便于維修?？刂葡到y(tǒng)可在總線或繼電器兩個界面間任意轉(zhuǎn)換。4 安全保護裝置電動葫蘆使用量大，應(yīng)用面廣，使用工況復(fù)雜，也很難保證每個操作者都接受過正規(guī)培訓(xùn)，操作不規(guī)范的情況經(jīng)常發(fā)生，從而造成嚴(yán)重的安全隱患。因此電動葫蘆的安全保護措施實際應(yīng)該超過一般起重機的要求。D

14、R葫蘆具有完備的安全保護裝置。DR葫蘆均裝有超載限制器，并有兩種超載限制器供選用。機械式測量裝置由微動開關(guān)與電子數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)構(gòu)成，過載時能限制葫蘆繼續(xù)提升重物。電子式測量裝置由拉力傳感器、數(shù)據(jù)分析裝置組成，除起過載保護外還可設(shè)置負載極限、多負載累加以及松繩時切斷電源等。當(dāng)采用幾個葫蘆同時抬吊重物時，電子式超載限制器將會顯示載荷的總和，同時鋼絲繩松馳開關(guān)自動關(guān)閉。選用大型顯示器還可以清楚地顯示起吊重量，防止超載。DR葫蘆采用了精密減速器限位開關(guān)，當(dāng)?shù)蹉^到達上、下限位時能自動切斷電源使電機停止運行。該限位開關(guān)還可用來輸出吊鉤到某一確定高度時的位置信號用于過程控制，限位開關(guān)的重復(fù)調(diào)整精度達到

15、7;2度。該限位開關(guān)還具有錯相保護功能。限位開關(guān)與脈沖發(fā)生器及其它電子元件相配，可檢測起升位置、速度和角度。在限位開關(guān)上還裝有葫蘆提升距離累積計數(shù)器，可計算出葫蘆的實際使用時間，剩余的安全工作期限，從而確定葫蘆的大修周期和報 4廢期限。根據(jù)需要，還可選裝帶電子數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和載荷狀況存儲器的監(jiān)控器用于葫蘆實際使用狀況的監(jiān)控，并確定進行預(yù)防性保養(yǎng)的最佳時間。DR葫蘆的全部運行信息、狀態(tài)信息和故障信息都實時保存在存儲器內(nèi)，類似于飛機上的“黑匣子”。通過遠紅外或DST接口可傳輸?shù)秸粕想娔X或筆記本電腦上，可實行有效的運行狀態(tài)監(jiān)控、維修保養(yǎng)信息顯示、故障診斷和運行參數(shù)優(yōu)化。當(dāng)葫蘆需要改變旋轉(zhuǎn)方向或速度時，

16、只是主接觸器被用于切斷電機電流，其他繼電器的觸點被轉(zhuǎn)換到無載狀態(tài)，因此可以選用小功率繼電器，并大大延長使用壽命，也防止電器發(fā)生故障造成葫蘆誤動作引發(fā)事故。主接觸器安裝在端蓋頂部，容易更換。接觸器的使用壽命由計數(shù)器進行監(jiān)控記錄，當(dāng)達到使用壽命極限后，在手電門或遙控器的顯示屏上會及時發(fā)出警告，接觸器更換后計數(shù)器重新開始記錄并反映在控制單元上。DR葫蘆在啟動前控制器都會進行自檢，包括電源電壓高低、是否缺相、各安全保護裝置的有效性及按鈕的零位情況。只有通過自檢，葫蘆才能運行。DR葫蘆還具有失壓保護和自動復(fù)位功能。DR葫蘆的卷筒上還可選裝安全制動器(卷筒制動器)，在吊運溶化金屬等特別需要安全的情況下可防

17、止在使用過程中由于電動機或減速器故障造成重物墜落的嚴(yán)重事故。該制動器的動作原理是：在正常工作時，制動襯以一定的摩擦力抱緊卷筒，隨卷筒轉(zhuǎn)動，不起制動作用。當(dāng)卷筒的下降轉(zhuǎn)速超過一定值時，棘爪頂住制動器上的棘輪，使制動襯和卷筒間產(chǎn)生相對滑動，降低卷筒的轉(zhuǎn)速，直至停止下降。待電動葫蘆故障排除后，利用上升運動使棘爪和棘輪脫離嚙合，恢復(fù)正常運行。DR型電動葫蘆的制動器還可選裝手動制動器釋放裝置。當(dāng)電動葫蘆用于升降載人吊籠或特殊物品時，為防止突然斷電使人員或物品長期懸吊在空中發(fā)生危險，可用手柄先將制動器打開，然后盤動手輪使起吊物緩慢下放。操作的便利性和信息的暢通性是安全的前提和保障。DR葫蘆的手電門采用了比

18、例式按鈕，可以實現(xiàn)葫蘆的變頻調(diào)速控制。其按鈕開關(guān)為微動開關(guān)。手電門上的液晶顯示屏可顯示載荷的大小。DR葫蘆的遙控器可實現(xiàn)與起重機控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對話，發(fā)射機具有充足的擴展余地，可進行范圍的監(jiān)控，其SIM卡用于接收數(shù)據(jù)，紅外遙控界面可與個人計算機連接。和CAN總線技術(shù)相配合使遙控發(fā)射器能夠自動尋址，如果需要可用一個發(fā)射器分別控制多臺起重機。遙控器采用雙向信號傳輸和信號確認(rèn)。發(fā)射器采用類似GSM手機的時間通道程序。液晶顯示屏可顯示載荷大小、警告及內(nèi)容編號、故障及內(nèi)容編號、超載、維修信號、電池余量、無線連接狀態(tài)、初始化等。和操作者直接接觸的下滑輪裝有特殊的滑輪罩，能隨鋼絲繩進出滑輪時的導(dǎo)出角度的改變自動調(diào)整，確保操作者的手指不會進入滑輪引發(fā)事故。該滑輪罩還能有效防止鋼絲繩從滑輪上脫落。起重吊鉤上還設(shè)有把手，方便操作者的安全操作。5 結(jié)論DR葫蘆大幅提高了起升速度，增加工作壽命20%，起升機構(gòu)有無級變頻控制選項，運行機構(gòu)全部采用無極變頻控制，使新系列具有更高的生產(chǎn)效率和更好的運行性能。DR葫蘆采用電動機與卷筒平行布置的C形結(jié)構(gòu)，大大減小了葫蘆的外形尺寸，提高了標(biāo)準(zhǔn)化程度，主要傳動部件全部外露，使新系列具有更大的作業(yè)范圍和更小的工作盲區(qū)，便于安裝維修。DR葫蘆采用高等效起動次數(shù)、低振動