王波
【摘 要】为了提高起重机起升机构运行的可靠性、 安全性与稳定性,阐述了起重机起升机构加装安全制动器的必要性与安全制动器性能测试的必要性,讨论了采用电动机输出扭矩代替负载对安全制动器进行性能测试的方法,通过重复试验验证了该测试方法的可行性,指出采用该测试方法,能够在无法满足现场试重条件时,将安全制动器制动力矩的调试与检验变得简单有效而易于操作. webqqq【期刊名称】反渗透水处理系统《科技创新与生产力》
【年(卷),期】2018(000)002
【总页数】3页(P67-69)
【关键词】桥式起重机;起升机构;安全制动器;额定起升载荷;电动机输出扭矩火焰电视
【作 者】王波
【作者单位】太原重工股份有限公司技术中心,山西 太原 030024
【正文语种】中 文
【中图分类】TH215;TM32
1 起重机起升机构加装安全制动器的必要性
作为起重机重要组成部分的起升机构本质上是一种传动链，它由电动机、联轴器、工作制动器、减速机、卷筒装置及平衡臂等部件组成。其中每个部件都很重要，无论哪个部件出现问题，都会影响传动链的安全，并且使起升机构无法正常工作，甚至会导致起吊物坠落事故发生，造成用户财物损失甚至人员伤亡。因此，起升机构运行的可靠性、安全性与稳定性是起重机用户和厂家关注的重点。 近年来，安全制动器作为提高可靠性的一种重要手段，在起升机构中的应用越来越广泛。安全制动器的作用是在系统处于超速状态或系统失电状态时紧急上闸制动。在司机室操作台及装置附近设置了安全制动器的紧急按钮，保证操作简单、迅速。安全制动器设置在卷筒处，用来制动卷筒法兰，在起升机构的末端形成保护。当卷筒之前的传动链中的任一环
节失效时，安全制动器使得起升机构将卷筒制动，保证起吊物在要求的距离内实现制动而不致坠落，既保护起吊物又避免发生次生事故。
在传统起升机构的卷筒处加装安全制动器以提高起升机构的可靠性，是目前对已出厂的传统起重机进行改造的主要工作。
2 安全制动器性能测试的必要性
现场安装完毕后，安全制动器的性能及其测试方法是起重机用户的关注点，也是现场调试服务人员必须了解和掌握的重点。要对安全制动器进行性能测试，首先要了解它的工作过程：当传动链失效后，卷筒失去了起升机构的驱动力，在重力作用下，起吊物下落的速度会越来越快，同时卷筒也会被带着转动，且转速越来越快，当卷筒转速超过电气安全保护系统中编码器或超速开关的安全设定值时，制动器紧急上闸，实现对卷筒的制动。
由于起重机的事故状态是随机的，真实工况很难模拟，因此在投入运行前必须对安全制动器性能进行检验，确认是否满足设计要求。安全制动器工作的可靠性与两个因素有关：一是安全制动器的响应时间（即安全制动器从电气设备发出指令到上闸所用的时间）要短；二是安全制动器的制动力矩要足够。
恶劣捕捉1）安全制动器的响应时间。响应时间由配套厂家生产的安全制动器控制系统（标准控制单元）来保证。在正常制动力矩下，应保证制动响应时间Δt≤0.2 s。由国外配套厂家的大量试验数据表明实际制动响应时间要短得多，故响应时间可以保证。
2）安全制动器的制动力矩。尽管在设计阶段通过计算已由设计人员对安全制动器的制动力矩进行了保证，但在正式投入使用前仍应通过负载试验再次对其进行确认，以保证安全生产。在该类试验中，需要使用等效于额定载荷的负载对安全制动器的制动力矩进行测试，通常该负载小则十几吨，大则几十吨，甚至上百吨，小负载在现场尚比较容易到替代物，然而上百吨的大负载要在现场到合适的替代物则比较困难。
平衡木多宽
3 采用电动机输出扭矩代替负载进行性能测试
由于从起升机构的结构可以看出电动机是驱动力的提供者，它能产生足够的扭矩以满足重物的起吊，因此笔者尝试采用电动机的输出扭矩代替负载，对安全制动器进行性能测试。根据GB/T 3811—2008起重机设计规范[1]，电动机的选型是以计算出的功率作为选型依据，主要与额定起升载荷及起升速度有关；而安全制动器则是以计算出的制动力矩作为选型依据，主要与额定起升载荷、钢丝绳滑轮组倍率及卷筒卷绕直径有关。以下予以详细阐
述。
3.1 起升机构电动机的选型
根据计算出的功率，对起升机构电动机进行选型。起升机构电动机功率的计算公式为
式中：Pn为计算出的起升机构电动机功率，kW；FQ为额定起升载荷，N；v为起升速度，m/s；η为从起升载荷到起升机构电动机轴的总机械传动效率。最终选型的起升机构电动机额定功率PN应略大于Pn。
3.2 安全制动器的选型
根据计算出的制动力矩，对安全制动器进行选型，要求安全制动器的制动力矩应大于卷筒所受的扭矩。安全制动器制动力矩的计算公式为
式中：Ma为计算出的安全制动器制动力矩，N·m；Kz为制动安全系数；d为按最外层钢丝绳中心计算的卷筒卷绕直径，m；a为钢丝绳滑轮组倍率；η1为从起升载荷到卷筒轴的机械传动效率。最终选型的安全制动器制动力矩应略大于Ma，以保证制动性能。
3.3 额定输出扭矩折算为卷筒轴力矩
3.3.1 电动机额定输出扭矩的计算
电动机额定输出扭矩的计算公式为
式中：Mn为电动机额定输出扭矩，N·m；nm为电动机额定输出转速，r/min；PN为电动机额定功率，kW。由于电动机额定功率PN应略大于计算出的电动机功率Pn，因此为了便于计算此处用Pn代替PN，将式（1）代入式（3），则电动机输出扭矩为
3.3.2 额定输出扭矩折算为卷筒轴力矩的计算
电动机额定输出扭矩折算为卷筒轴力矩的计算方程组为
式中：Mz为电机轴折算为卷筒轴的扭矩，N·m；i为从电动机轴到卷筒轴的传动比；nj为卷筒的转速，r/min；η2为从电动机轴到卷筒轴的机械传动效率。
3.4 电动机折算扭矩与安全制动器扭矩的关系
由式（2）和式（5）可得电动机在卷筒轴的折算扭矩与安全制动器扭矩的比值K的计算公式为
智能营销客户管理系统在以上推导过程中，式（3）中电动机额定功率PN由近似计算出的电动机功率Pn所代替，因此比值K的计算公式应修正为
当计算与选型完成后，PN与Pn的比值即为一个确定常数A，式（7）中的Kz和η1也均为定值，则最终K为一个确定常数，其计算公式为
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议