大型碼頭主卷制動器的改造

大型碼頭主卷制動器的改造

1制動輪的改造天津集裝箱碼頭有限公司30.5t海岸橋是由日本日立公司和上海港機廠設(shè)計和制造的，于1986年開始生產(chǎn)。其主卷制動器采用老式的鼓式制動器。此類制動器制動效果差,體積較大,同時制動片的更換、制動器的調(diào)整都較為復(fù)雜,逐漸被國內(nèi)港口碼頭所淘汰。我公司決定對此主卷制動器進行改造,采用電力液壓盤式制動器。岸橋主卷電機為單電機直流(可調(diào)速)驅(qū)動,電機型號為EFFOU-SPKK。主卷高速軸制動方式為雙制動,兩制動之間通過電氣延時約1s。制動器型號為MB2-SD76A(日本原裝)直流電磁鼓式制動器。綜合考慮功率、電壓、制動力矩、安裝尺寸等要求,選用2臺盤式制動器,其型號為YP3-3000-720*30-II.RL.H,額定功率為750W,額定電壓為380V,為連續(xù)工作制。制動方式仍為雙制動,兩制動之間通過電氣延時約0.8s。單臺盤式制動器的最大制動力矩為11.2kNm,單臺制動時最大制動安全系數(shù)為1.6,總最大制動安全系數(shù)為3.2,連接尺寸按供方標準產(chǎn)品規(guī)定。將制動輪改為制動盤后,高速軸轉(zhuǎn)動慣量減小了15.22kgm2,電機的起動負載明顯降低,改善了驅(qū)動電機的工作條件。改造后制動器的布置方式?jīng)]有改變,制動力矩變化很小,故電機輸出軸及減速箱輸入軸受力情況變化不大。根據(jù)計算,采用2個盤式制動器即可滿足使用要求,故保留了遠離電機的鼓式制動器,僅對靠近電機的鼓式制動器進行了改造,具體布置見圖1。為了配合盤式制動器的安裝,將原制動鼓更換為制動盤,要求對整件制動盤進行熱處理:調(diào)質(zhì)HB220～260;兩端面在?680～?980區(qū)域內(nèi)表面淬火HRC40～45,同時整件作探傷檢查,不得有裂縫現(xiàn)象。2安裝調(diào)試2.1硬件安裝(1)制動盤和私家車織物的安裝將靠近減速箱側(cè)的制動鼓和鼓式制動器拆除,保留遠離減速箱側(cè)的制動鼓,然后根據(jù)兩種制動器的不同尺寸,重新制作制動器底座,安裝完畢后,配合原聯(lián)軸節(jié),安裝制動盤和盤式制動器。(2)ac400v工頻電接在岸橋電氣室內(nèi)安裝制動器的控制開關(guān)、繼電器及熱耦,將其輸出AC380V工頻電接在制動器電機接線端子上。同時安裝制動器的感應(yīng)限位,并將限位信號連接到PLC相應(yīng)的模塊點上,最后在制動器、控制開關(guān)、繼電器之間敷設(shè)必要的電纜。2.2控制過程準確按照設(shè)計思路,制動器的控制利用岸橋原有PLC系統(tǒng)進行編程來實現(xiàn)軟件控制,使操作簡單,控制過程準確有效,便于調(diào)試維修。程序的主要設(shè)計思路是,采集制動器的運行信號,通過對信號進行分析處理來判斷制動器的運行狀態(tài),從而控制主卷的動作狀態(tài),同時將制動器反饋信號串入岸橋的故障診斷系統(tǒng)中去,當制動器未完全打開或制動器出現(xiàn)故障時,PLC能夠準確地報出故障。2.3plc測試主卷冷凝器m在全部安裝完畢之后,為了驗證系統(tǒng)的性能是否達標和控制功能是否有效。按下列步驟進行系統(tǒng)調(diào)試:(1)制動間隙、制動力矩的調(diào)整。按照制動器說明書,將每個盤式制動器的制動力矩調(diào)整到11.2kNm,并調(diào)節(jié)制動間隙,將2個摩擦片與制動盤之間的間隙調(diào)整到1.5mm以內(nèi)。(2)電氣控制系統(tǒng)調(diào)試。將控制電源合上,給主卷空負荷,制動器打開、閉合良好,同時調(diào)節(jié)感應(yīng)限位的位置后,人為地將限位脫開,PLC報出“主卷制動器檢測故障”,滿足設(shè)計要求。在調(diào)試過程中,發(fā)現(xiàn)制動器打開時有時會過流,調(diào)整熱耦過流設(shè)定值后正常。(3)滿負荷運行試驗。試驗時,計時10min,根據(jù)主令控制,PLC準時發(fā)出控制信號,通過繼電器使制動器打開,主卷動作。然后吊起110%的負荷(即33.5t的砂箱)進行滿載試驗。整個調(diào)試過程中,制動器運行十分平穩(wěn),未出現(xiàn)異常。3主卷制動片磨損本裝置目前已在岸橋上運行了5個月。改造后的新型主卷電力液壓盤式制動器,反應(yīng)時間快,制動效果好,達到了日立岸橋的出廠標準。制動器的調(diào)節(jié)也較簡單,添加的感應(yīng)限位,保證了制動的安全性。同時串入主卷聯(lián)鎖的感應(yīng)限位,能夠保證主卷在制動時的安全性,主卷制動器片的磨損遠遠小于原來的鼓式制動器。進口鼓式制動片價格為5000元/片,而國產(chǎn)制動器片價格僅為700元/片,按照其更換周期2年計算,每年可為公司節(jié)省(5000×4-700×2)/2=9300元。另外,由于鼓式制動器銷軸的磨損,老式制動器制動存在延時