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電纜卷筒范文第1篇

關(guān)鍵詞：起皺；扭曲變形；電纜變形；斗輪機(jī)電纜

中圖分類號：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 筒電纜使用場合

目前卷筒電纜主要用于斗輪機(jī)、港機(jī)、鋼包車、電動鏟運(yùn)機(jī)等設(shè)備，隨著設(shè)備來回運(yùn)行，卷筒進(jìn)行收線、放線運(yùn)動。電纜在運(yùn)行過程中承受正拉力與彎曲變形。

2 纜外護(hù)起皺、電纜變形的原因

根據(jù)市場用戶反映，斗輪機(jī)、港機(jī)、鋼包車、電動鏟運(yùn)機(jī)等場合使用的卷筒電纜都相應(yīng)出現(xiàn)了護(hù)套起皺、電纜扭曲變形的質(zhì)量問題，造成了設(shè)備無法正常作業(yè)。

通過對斗輪機(jī)電纜使用現(xiàn)場進(jìn)行勘察，可能造成電纜出現(xiàn)護(hù)套起皺、電纜扭曲變形的原因有以下幾點(diǎn)：

（1）電纜柔軟性及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不夠。柔軟性不夠，在移動彎曲過程中，電纜變形抗力較大；電纜結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在彎曲時，電纜結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變，纜芯“拱起”，造成電纜彎曲變形。

（2）卷盤電纜受力分析：電纜卷筒的卷繞力用來克服電纜自重等引起的作用在電纜上的張力、卷筒支座軸承處的摩擦力、起-制動引起的慣性阻力等。將電纜卷繞到卷筒上去，要十分精確的計(jì)算卷繞力矩比較困難，目前采用比較粗略的計(jì)算法。

設(shè)電纜卷筒中心安裝高度（離地面）為H（m），卷滿電纜的卷筒最外層直徑為D纜（m）。

則卷繞力矩：

M纜=D纜/2?（qH+S基）?9.8 （1）

其中：M纜―力矩（N?m）；D纜―卷筒最外層直徑（m）；q―電纜單位重量（kg/m）；S基=5kg～10kg―考慮克服除電纜自重以外的卷繞阻力折算到電纜上的基本張力。電纜截面大的取值大，截面小的取值小。

目前斗輪機(jī)所采用的電纜卷筒多為磁滯式。由于磁滯式電纜卷筒是恒力矩的，力矩M=F?L（M表示力矩；F表示力值；L表示從轉(zhuǎn)動軸到著力點(diǎn)的距離）；當(dāng)力矩恒定時，外層電纜在收放過程中受力最小，內(nèi)層電纜在收放過程中受力最大。因此隨著電纜纏繞半徑的變化，電纜所受的張力也在變化。如圖3、圖4的受力分析。

同時F?cosθ=F0（由外向內(nèi)θ3F1），卷筒進(jìn)行電纜收放時，從卷盤外圈向內(nèi)圈，電纜與導(dǎo)纜架之間的夾角越來越小，根據(jù)力學(xué)正交分解分析得知，由外層向內(nèi)層電纜受力也逐漸增大。

通過電纜受力分析，得知卷盤內(nèi)層電纜受力與彎曲變形程度較外層要大。如果電纜卷筒的內(nèi)徑太小，再加上電纜卷筒的力矩也調(diào)的很大，那么內(nèi)圈的電纜張力將會大于電纜允許抗拉力，造成電纜受力過大、彎曲變形。

（3）電纜卷筒的調(diào)試?，F(xiàn)場調(diào)試人員往往將電纜卷筒力矩調(diào)的很大，造成電纜張力過大。

綜合考慮上述影響因素，并對電纜發(fā)生彎曲變形的區(qū)域進(jìn)行認(rèn)真分析，得出以下結(jié)論：電纜的扭曲變形區(qū)域主要出現(xiàn)在卷盤的次內(nèi)層，通過對設(shè)備的運(yùn)行觀察，在設(shè)計(jì)時電纜米數(shù)留有余量，卷盤最內(nèi)層1～3圈電纜始終纏繞在卷盤上，不進(jìn)行卷繞運(yùn)動，因此電纜沒有出現(xiàn)彎曲變形；次內(nèi)層變形嚴(yán)重，主要是因?yàn)榇蝺?nèi)層較外層受力與彎曲變形程度較大，所以出現(xiàn)了圖1中次內(nèi)層電纜嚴(yán)重扭曲變形的現(xiàn)象。

3 改進(jìn)措施

針對以上原因，相應(yīng)的提出以下改進(jìn)措施及注意事項(xiàng)：

（1）卷筒電纜，導(dǎo)體采用GB/T 3956-2008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的6類軟銅導(dǎo)體，成纜節(jié)徑比控制在10～12倍，護(hù)套采用TPU、氯化聚乙烯、彈性體等材料，來提高電纜的柔軟性；纜芯分組采用正規(guī)排列絞合結(jié)構(gòu)，纜芯外繞包一層涂膠棉布帶，護(hù)套采用雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外護(hù)套之間采用編織高強(qiáng)度纖維抗扭層，來保證電纜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（2）卷盤筒徑的設(shè)計(jì)

（3）導(dǎo)纜架安裝位置設(shè)計(jì)

卷盤由外向內(nèi)彎曲變形程度逐漸增大，為了減小電纜彎曲變形的程度，卷盤內(nèi)層電纜與導(dǎo)纜架之間形成的角度不小于60°。同時導(dǎo)纜架半徑不小于電纜彎曲半徑的12倍。

（4）卷盤力矩控制，卷盤力矩采用M1、M2兩個檔位（M1>M2），當(dāng)卷盤上電纜米數(shù)超過電纜總長度的1/2，卷盤力矩為M1；當(dāng)卷盤上電纜米數(shù)小于1/2電纜總長度，電氣控制系統(tǒng)自動將卷盤力矩切換為M2。

（5）現(xiàn)場調(diào)試人員可以根據(jù)圖5來確定調(diào)節(jié)電纜卷筒力矩大小。實(shí)際卷繞過程中，由于卷繞力矩作用，使電纜懸垂一段距離，懸垂線的水平投影l(fā)的長短與卷繞力矩M纜大小有關(guān)。M纜大則電纜拉的越緊，l就長。

（a）力矩太小，電纜過松；（b）力矩太大，電纜過緊；（c）力矩適中，電纜過度平穩(wěn)。

結(jié)語

通過對電纜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，及設(shè)備自身的設(shè)計(jì)、調(diào)試、電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)，卷筒電纜出現(xiàn)外皮起皺、扭曲變形的現(xiàn)象是可以避免的。

參考文獻(xiàn)

[1]吳建生.工程力學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

電纜卷筒范文第2篇

[關(guān)鍵詞]電纜卷放車； 改造； 國產(chǎn)化

中圖分類號：TH218 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）17-0013-02

1. 概述：

2008年哈爾烏素露天礦從加拿大購置了兩臺電纜卷放車，型號為TSZ-07，發(fā)動機(jī)功率：335HP。主要為礦區(qū)大型電鏟鉆機(jī)提供供電服務(wù)工作。具體工作為礦區(qū)現(xiàn)場各種規(guī)格電纜的運(yùn)輸，將為電鏟鉆機(jī)供電的電纜敷設(shè)到道路旁邊的擋土墻上（擋土墻高度大于2.5m，寬度大于4m）以及從高掌子上收放電纜。

鄂爾多斯準(zhǔn)格爾地區(qū)氣候?qū)俅箨懶詺夂?，冬季時間長且寒冷，夏季短且酷熱，白天與夜間溫差較大。該車常年在煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)，采掘場現(xiàn)場坑洼多、路面不平整、多障礙、多尖石、灰塵較大，作業(yè)環(huán)境惡劣，因此該車的各種性能要求比較高。

整車由：下部拖板車、上部電纜卷放工作裝置、自吊機(jī)構(gòu)、備用滾筒、電氣及液壓等幾部分組成。如圖1所示：

電纜卷放工作裝置位于車輛后部的平臺上，包括電纜卷放導(dǎo)向架、卷筒、驅(qū)動單元、操作室及機(jī)械手等部分構(gòu)成的一體可回轉(zhuǎn)平臺。

電纜卷放時為人工控制電纜排放，排放速度可根據(jù)電纜外徑的不同、由人工設(shè)定。電纜卷筒平臺能夠旋轉(zhuǎn)±90度，能夠從卡車左，右，后三側(cè)進(jìn)行電纜的鋪設(shè)和卷放。電纜卷筒由液壓馬達(dá)所帶的小齒輪驅(qū)動。液壓馬達(dá)由底盤發(fā)動機(jī)分動箱驅(qū)動的液壓泵提供動力。電纜卷放系統(tǒng)安裝力矩限制器，以防電纜被拉傷。卷放電纜的線速度為0～30m/min，無級調(diào)速。將300米電纜卷繞在車上的時間不大于15分鐘。在位于卡車后部的操作室里控制電纜卷放，卷放速度，卷筒水平旋轉(zhuǎn)，電纜抓手移動。

對電纜卷放系統(tǒng)的控制方式為有線和無線遙控兩種控制方式，在電纜卷放操作室放置有線控制面板對電纜卷放系統(tǒng)進(jìn)行控制，同時也要配置一個無線控制操作器在地面對電纜卷放系統(tǒng)進(jìn)行控制，遙控主機(jī)是由美國的HETRONIC公司生產(chǎn)的， 型號是NOVA L， （paddle）。

2. 存在問題

電纜車電纜滾筒回轉(zhuǎn)支架回轉(zhuǎn)裝置改造前結(jié)構(gòu)如圖2、圖3：

電纜滾筒回轉(zhuǎn)支架回轉(zhuǎn)裝置改造前采用回轉(zhuǎn)支承連接回轉(zhuǎn)支架及底盤部分，利用液壓油缸推動轉(zhuǎn)動臂來實(shí)現(xiàn)電纜滾筒回轉(zhuǎn)支架的回轉(zhuǎn)。

2.1. 回轉(zhuǎn)支承問題

該結(jié)構(gòu)由于原有回轉(zhuǎn)支承尺寸偏小，傾覆力矩太大，導(dǎo)致電纜滾筒回轉(zhuǎn)支架經(jīng)常出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，并且在行駛過程中左右擺動尺度大，安全穩(wěn)定性能極差。同時由于液壓缸行程及轉(zhuǎn)動臂回轉(zhuǎn)幅度的限制，導(dǎo)致電纜滾筒回轉(zhuǎn)支架只能在180度范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)。

2.2. 自吊機(jī)構(gòu)問題

電纜卷放車的滾筒備用裝置、自吊機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)來驅(qū)動，該車已投入使用將近6年， 在日常使用過程中液壓系統(tǒng)平凡出現(xiàn)故障，造成故障的自吊機(jī)構(gòu)無法修復(fù)，導(dǎo)致與其配合使用的電纜備用滾筒長期處于閑置狀態(tài)，不適合在惡劣環(huán)境中運(yùn)行。由于電纜卷放車為進(jìn)口設(shè)備，在國內(nèi)購買配件比較困難，維修工對進(jìn)口設(shè)備的維修技術(shù)薄弱，而且很難通過書本或網(wǎng)絡(luò)搜尋到相關(guān)的技術(shù)資料和維修手冊等，這極大地影響到了電纜卷放車的完好率。在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)過程中，電纜卷放車的機(jī)械手、自吊機(jī)構(gòu)在露天煤礦利用率較低，長期處于閑置狀態(tài)，在日常工作未帶來大便利。

2.3. 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)問題

由于電纜卷放車的上車回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)也采用液壓系統(tǒng)來驅(qū)動，在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在制動過程中，由于液壓系統(tǒng)的間隙較大造成了上部電纜卷放工作裝置的不穩(wěn)定，左右搖晃.在日常使用過程中，一旦出現(xiàn)液壓管路堵塞、液壓閥損壞等情況，就會造成上車回轉(zhuǎn)裝置失控從而發(fā)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，對作業(yè)的設(shè)備、人員造成了非常大的安全隱患.

2.4. 托板結(jié)構(gòu)問題

電纜卷放車拖板較長，重心靠后，在作業(yè)過程中車身的穩(wěn)定性較差，對路面要求較高，靈活性較差，給司機(jī)在操作過程中造成了很大的難度.

針對電纜卷放車存在的以上幾個問題，通過我們多年來的工作經(jīng)驗(yàn)以及對電纜卷放車的長期使用與觀察，我們在現(xiàn)場提出了以下對應(yīng)的改造方案.

3. 改造方案

將電纜車上車回轉(zhuǎn)系統(tǒng)整體進(jìn)行國產(chǎn)化改造，并拆除副梁部分。清洗電纜卷放車，拆除電纜滾筒回轉(zhuǎn)支架、回轉(zhuǎn)油缸、回轉(zhuǎn)臂、回轉(zhuǎn)支承、原液壓油管、多路換向閥及其附件，整體拆除電纜車副梁部分；割除原電纜車變形擋泥板及擋泥板支架，刨去電纜滾筒回轉(zhuǎn)支架上已變形斷裂的加強(qiáng)板，按照實(shí)際尺寸切除副梁原電纜滾筒備用支架及安放折疊式隨車吊部分；由于原有滾筒回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)強(qiáng)度差，導(dǎo)致電纜滾筒回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，并且在行駛過程中左右擺動尺度大，安全穩(wěn)定性能差。針對以上狀況特設(shè)計(jì)并更換非標(biāo)加大的回轉(zhuǎn)減速機(jī)及回轉(zhuǎn)馬達(dá)；更換手動多路換向閥兩組及操作室一件，制造回轉(zhuǎn)減速機(jī)上、下連接法蘭及液壓回轉(zhuǎn)接頭。

對底盤部分進(jìn)行改造，按照具體設(shè)計(jì)尺寸將原電纜車底盤后橋部分整體向前移動，并將原傳動軸縮短，然后將后懸多余部分切除；對原電纜滾筒及回轉(zhuǎn)支架更換，變成和現(xiàn)使用電纜車滾筒統(tǒng)一；對原電纜車副梁進(jìn)行整形，并加固，焊接擋泥板支架，上表面原回轉(zhuǎn)位置焊接回轉(zhuǎn)減速機(jī)下法蘭及其支撐矩形管；安裝副梁部分、電纜回轉(zhuǎn)滾筒支架、液壓回轉(zhuǎn)接頭、手動多路換向閥、液壓元件、液壓膠管及其他附件。

3.1. 電纜車電纜滾筒回轉(zhuǎn)支架回轉(zhuǎn)裝置改造后結(jié)構(gòu)如下：

改造后電纜滾筒回轉(zhuǎn)支架采用蝸輪蝸桿減速機(jī)與底盤進(jìn)行連接，然后通過液壓馬達(dá)驅(qū)動蝸桿實(shí)現(xiàn)360度回轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)式減速機(jī)采用回轉(zhuǎn)支承及環(huán)面包絡(luò)蝸桿結(jié)構(gòu)，能達(dá)到多齒接觸，具有傳動扭矩大，運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn)，能承受較大的徑向、軸向載荷以及較強(qiáng)的傾覆力矩。并且該回轉(zhuǎn)減速機(jī)是按電纜滾筒回轉(zhuǎn)支架尺寸定制的非標(biāo)加大型回轉(zhuǎn)減速機(jī)，能夠保證電纜車在行駛過程中的安全穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)示意圖圖4所示：

4. 改造后的車輛

4.1. 電纜卷放裝置：

通過加大回轉(zhuǎn)支承的尺寸，增大了回轉(zhuǎn)支承與托板的接觸面積，同時對上車回轉(zhuǎn)支承采取加固處理，提高了電纜卷放車上車回轉(zhuǎn)裝置的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，尤其在收放下掌子電纜時，由于掌子面的垂直距離一般為60m左右，電纜卷放車收放電纜時要承受60m電纜的自重，所以對回轉(zhuǎn)裝置的牢固、穩(wěn)定要求特別高，改進(jìn)后電纜卷放車在收放電纜時回轉(zhuǎn)裝置非常穩(wěn)定，對路面要求也比較低，在采掘現(xiàn)場的顛簸路面行駛、作業(yè)過程中回轉(zhuǎn)支架避免緊固處開焊及螺栓松動、斷裂等現(xiàn)象。

4.2. 自吊機(jī)構(gòu)改造

把電纜卷放車的滾筒備用裝置、自吊機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)來驅(qū)動拆除之后，為電纜卷放車的托板空出了很大的空間，然后將電纜卷放車的后橋部分整體前移，車身縮短，重心向前移動，提高了電纜卷放車的穩(wěn)定性和靈活性，減少了司機(jī)在操作過程中的難度。

4.3. 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的改造

電纜滾筒回轉(zhuǎn)支架通過用蝸輪蝸桿減速機(jī)代替以前的液壓傳動系統(tǒng)與底盤連接，首先避免了在回轉(zhuǎn)裝置制動時因液壓系統(tǒng)的間隙較大造成了上部電纜卷放工作裝置的不穩(wěn)定、左右搖晃情況，通過蝸輪蝸桿的齒嚙合來提高了回轉(zhuǎn)裝置靈敏性，此外，減少了因液壓油管、液壓閥堵塞或損壞造成回轉(zhuǎn)裝置失控的現(xiàn)象的發(fā)生，提高了設(shè)備的安全性能，同時渦輪蝸桿屬于剛性結(jié)構(gòu)，在運(yùn)行過程中比較可靠，對維護(hù)的要求也比較低，比較適合在露天煤礦惡劣作業(yè)環(huán)境中運(yùn)行。同時改造過程中全部采用國產(chǎn)化配件，為今后設(shè)備的配件購置方面提供了極大的便利，而且也將低了配件成本。維修人員通過對電纜卷放車的改造之后，對其的工作機(jī)構(gòu)、原理有了深刻的了解，方便了今后對電纜卷放車的維護(hù)及維修工作，提高了設(shè)備的利用率。

4.4. 電纜卷放操作站

電纜卷放操作站位于上車平臺帶有安全防護(hù)網(wǎng)的操作室內(nèi)，視野良好，在操作時可以觀察到電纜的卷放情況。操作室內(nèi)部裝備座椅，并可通過內(nèi)部無線通訊系統(tǒng)與卡車駕駛室溝通聯(lián)系?？紤]到路面顛簸問題，在設(shè)計(jì)制造上避免了上車過于搖擺造成螺栓松動和玻璃震碎等情況發(fā)生。操作室內(nèi)配置燃油加熱裝置（可連續(xù)8小時不間斷加熱），保證冬季上車采暖。

裝備工作燈，提高操作人員夜間工作視野。操作人員工作平臺采用防滑設(shè)計(jì)；后部安裝液壓驅(qū)動電纜卷放導(dǎo)向架，通過油缸的伸縮動作實(shí)現(xiàn)全方位控制引導(dǎo)電纜進(jìn)行卷放。不用時將其收回并鎖定。其他的液壓油管進(jìn)行了加固處理，避免因上車回轉(zhuǎn)平臺轉(zhuǎn)動時造成掛碰損傷。上車回轉(zhuǎn)平臺與地面高度為4.09米，長約8米，在作業(yè)過程中對操作及設(shè)備均不會造成影響?；剞D(zhuǎn)齒圈直徑不小于1.20米。

4.5. 上車各部件的改進(jìn)

電纜卷放工作裝置位于車輛后部的平臺上，包括電纜卷放導(dǎo)向架、卷筒及驅(qū)動單元、操作室等部分構(gòu)成的一體可回轉(zhuǎn)平臺，上車回轉(zhuǎn)平臺配置機(jī)械限位和電動限位開關(guān)，以防旋轉(zhuǎn)過度損傷設(shè)備。電纜卷筒周圍設(shè)置安全通道和護(hù)欄，便于操作人員通行和檢查設(shè)備，并安設(shè)扶梯，便于上下設(shè)備；電纜卷放時為人工控制電纜卷放，電纜在卷筒上能自動排放，自動排放裝置的排放速度可根據(jù)電纜外徑的不同、由人工設(shè)定。

5. 結(jié) 語

改造后的電纜卷放車操作室高度有所降低，同時縮短了副梁距離，增加了車輛穩(wěn)定性，提高了電纜車安全操作可靠性。上車操作室人性化設(shè)計(jì)，增加了對講系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和夜間照明系統(tǒng)，增加了操作人員的可控性。車輛進(jìn)行了加固，且回轉(zhuǎn)平臺縮短了離地間隙，有效增加了設(shè)備穩(wěn)定性，確保設(shè)備在作業(yè)過程中安全操作，在整個改造過程中全部采用國產(chǎn)配件進(jìn)行改造，并由本單位維修工參與改造，為以后電纜卷放車的配件更換及維修技術(shù)提供了保障，提高設(shè)備的出動率與使用率。

參考文獻(xiàn)

[1] 方桂花.液壓傳動 [M]. 地震出版社，2002.05.01

[2] 濮良貴.紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].高等教育出版社，2006.12.

[3] 鄒慧君機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用創(chuàng)新[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2008.09.

[4] （美）斯克萊特.（美）奇羅尼斯.鄒平（譯）.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用機(jī)構(gòu)與裝置圖冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007.04.

作者簡介

電纜卷筒范文第3篇

關(guān)鍵詞：電氣控制，絞車，拖體

 

一． 拖體絞車功能設(shè)計(jì)需求

在拖曳式多參數(shù)剖面測量系統(tǒng)的定型研制中，為滿足系統(tǒng)整體小型化安裝和使用的需要，拖體絞車采用了雙層導(dǎo)流套排纜的設(shè)計(jì)方式，提出了對絞車實(shí)時的張力、纜長和纜速等信號進(jìn)行的測量顯示的要求，并要提供和上位機(jī)的數(shù)據(jù)通信功能，以便系統(tǒng)總控軟件對絞車的狀態(tài)信息進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控和采集。本電氣控制設(shè)計(jì)主要通過PLC的模塊化功能設(shè)計(jì)，保證了絞車所需功能的實(shí)現(xiàn)。

二． 絞車的基本電氣控制特性

拖體絞車采用了SEW變頻電機(jī)和變頻控制器。SEW電機(jī)具有變速穩(wěn)定、噪聲小、體積緊湊等優(yōu)點(diǎn)，特別是減速機(jī)的工藝水平和齊全的型號滿足了多領(lǐng)域的應(yīng)用需求。

在電氣控制功能方面，SEW電機(jī)可以采用專用的變頻器控制，也可采用第三方的變頻控制設(shè)備。SEW的變頻器附帶有專用的配置軟件，多樣的控制連接總線，便于構(gòu)成多電機(jī)系統(tǒng)或者復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。絞車電機(jī)的工作參數(shù)可以通過變頻器擴(kuò)展面板或者上位機(jī)的配置軟件來連線進(jìn)行。

根據(jù)絞車工作基本需求，在絞車控制柜面板上設(shè)置正、反轉(zhuǎn)，變速調(diào)節(jié)，緊急停車等控制按鈕，另外根據(jù)人性化的工作需要，對電源連接和系統(tǒng)功能正常設(shè)置監(jiān)視燈，以便于操作人員及時了解絞車的工作狀態(tài)，分析解除系統(tǒng)故障。

三． 絞車的擴(kuò)展電氣控制功能

絞車設(shè)備中為采集收放纜長度以及拖纜所受張力的信息，添加了纜長測試單元和力傳感器。針對絞車的雙層排纜結(jié)構(gòu)和力傳感器安裝特性，傳感器數(shù)據(jù)的修正和放纜狀態(tài)相互關(guān)聯(lián)。由此設(shè)計(jì)了纜長和張力的采集和自動修正程序，保證了絞車參數(shù)的準(zhǔn)確可靠性，滿足設(shè)備正常工作需要。

1、纜長和纜速測量

纜長測量是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)動的圈位信號換算而得。在電機(jī)上安裝了編碼器，能隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)動情況產(chǎn)生脈沖信號，PLC中的計(jì)數(shù)單元對脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)處理，換算出電機(jī)轉(zhuǎn)動圈數(shù)對應(yīng)的走纜長度。

纜速的測量的是根據(jù)定時間隔算得的纜長變化量，通過PLC的間接計(jì)算獲得。

這其中，由于絞車采用了雙層排纜技術(shù)，兩層排纜卷筒的直徑有較大差異，需要在排纜卷筒切換前后，更替纜長計(jì)算的參數(shù)，保證獲得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。在實(shí)際設(shè)計(jì)中采用了固定纜長自動切換和手動纜長切換兩種方式，在絞車?yán)|長切換位置基本不變的情況下，在固定的纜長位置切換計(jì)算參數(shù)，自動獲得纜長和纜速信息，而在絞車?yán)|長切換位置存在較大誤差時，允許手動修正排纜切換點(diǎn)，保證誤差的及時消除。

2、張力測量

在絞車卷筒出纜位置和前端導(dǎo)纜輪之間添加了固定位置的測力輪，測力輪的軸直接采用了一個力負(fù)載傳感器，通過配套的后置放大電路，將信號以電平方式傳給PLC的AD轉(zhuǎn)換單元，從而獲得張力信號。

張力測力輪的安裝方式和張力的修正密切相關(guān)。張力的準(zhǔn)確修正需在傳感器安裝固定以后，通過實(shí)驗(yàn)測試實(shí)際拖纜張力和傳感器測得的法向應(yīng)力，比較相互間關(guān)系，通過插值擬合獲得準(zhǔn)確的修正公式。絞車排纜卷筒的直徑變化，也會使修正公式發(fā)生變化，在實(shí)際應(yīng)用中要對不同卷筒分別進(jìn)行張力擬合，還需和纜長換算一樣，同步卷筒的切換狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)張力修正公式的自動切換。

3、顯控通信功能

為使絞車操作人員及時獲得絞車收放纜過程的狀態(tài)，通過在控制臺面板上添加觸摸顯示屏將PLC獲得的纜長、纜速及張力信號及時反饋給操作人員。通過在PLC上添加通信單元，將信號數(shù)據(jù)以485方式傳送給遠(yuǎn)端的上位機(jī)，來進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和信息保存。

四． 絞車電氣設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

在絞車的實(shí)際加工生產(chǎn)和調(diào)試過程中，結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)和測試條件，對絞車的各項(xiàng)設(shè)計(jì)功能進(jìn)行了及時的調(diào)整和改進(jìn)，不僅保證了產(chǎn)品更好的質(zhì)量和性能，并且獲得了許多有益的設(shè)計(jì)心得和經(jīng)驗(yàn)。

1、系統(tǒng)的選型

本套設(shè)計(jì)方案的實(shí)施，選用了三菱公司的PLC產(chǎn)品。三菱PLC在中國市場上得到非常廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)品的眾多系列品種保證了整套電氣設(shè)計(jì)功能的實(shí)現(xiàn)便利性和靈活性，對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能擴(kuò)展和可靠性保證起到了很好的保障作用。

2、PLC編程的方法

絞車的擴(kuò)展功能多利用PLC來實(shí)現(xiàn)，在PLC的算法設(shè)計(jì)上類似于單片機(jī)的底層編程方式，需要對PLC的硬件性能和工作特殊方式較深入的了解，在算法的實(shí)現(xiàn)上要更多考慮到系統(tǒng)優(yōu)化。如在纜速的換算過程中，由于要在更新速率和顯示精度上達(dá)到匹配協(xié)調(diào)，需要充分了解計(jì)算單元的精度位數(shù)，實(shí)際問題出現(xiàn)的數(shù)據(jù)范圍，調(diào)整計(jì)算次序來保證運(yùn)算精度。

3、張力換算方法

準(zhǔn)確的進(jìn)行張力測量是一個程序復(fù)雜，實(shí)踐性強(qiáng)的問題。要獲得準(zhǔn)確的張力，不僅要有好的傳感器，還要有好的設(shè)計(jì)安裝，最后還需要有一個細(xì)致的測試修正過程。在本絞車設(shè)計(jì)中，張力傳感器采用瑞士的LB系列軸應(yīng)力傳感器，該傳感器本身具有良好的線性精度設(shè)計(jì)，應(yīng)力變化的準(zhǔn)確性非常高。絞車的張力測量設(shè)計(jì)采用了纜對壓力輪法向壓力的方式，通過設(shè)計(jì)的定角度安裝位置，保證了對纜張力轉(zhuǎn)化參數(shù)的一致性。在后期的張力校準(zhǔn)調(diào)試中，對兩層卷筒分別進(jìn)行了多工作位置，多導(dǎo)向輪角度的工作張力測試，最后獲得的擬合公式僅采用一次多項(xiàng)式就達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)提出的±10%測量值誤差的精度。

五． 絞車電氣設(shè)計(jì)的改進(jìn)提高

雙層導(dǎo)流套排纜絞車的設(shè)計(jì)是拖體絞車的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在這第一次設(shè)計(jì)中難免存在不盡完善的地方。作為電氣控制設(shè)計(jì)部分能夠改進(jìn)和提高之處有很多。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。

l電氣接插件的選型和改進(jìn)

絞車電氣由于初次設(shè)計(jì)，對于配套成熟產(chǎn)品的選型方面了解得不夠深入，選用的電氣、信號接插電纜都限于點(diǎn)對點(diǎn)連接，這樣在絞車的電纜拆裝方面有不夠方便簡潔的問題。絞車電機(jī)本身的控制電纜就有四組：電源三相進(jìn)線、電機(jī)控制的三相線、剎車控制線、風(fēng)機(jī)三相線，外加傳感器的編碼器線和張力傳感器線，以及和遠(yuǎn)端通信的信號線，堆在控制柜后的電纜就密密匝匝。在安裝和拆卸時不僅繁瑣，而且容易出現(xiàn)錯誤。如果采用了合適的接插設(shè)備，不僅在安裝上簡便、安全，而且外觀上也整齊大方。在產(chǎn)品的專業(yè)性上就顯得更為到家。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。

l軟件的設(shè)計(jì)和優(yōu)化

基于PLC的軟件設(shè)計(jì)，專一性比較強(qiáng)，程序的優(yōu)化提高的需要有一定時間的應(yīng)用熟練和磨合提高。同樣功能的軟件，在代碼上的優(yōu)化，小則提高運(yùn)行的速度和效率，大則可以避免出現(xiàn)bug和系統(tǒng)錯誤的危險。要開發(fā)出人機(jī)界面友好，簡潔易用的軟件也需要多了解真實(shí)工作中操作習(xí)慣和安全規(guī)范，絞車軟件的完善提高也需要經(jīng)歷這樣一個應(yīng)用－反饋－改進(jìn)的過程。

l控制功能方式的改型和提高

絞車的電氣控制功能有很多可以提升和變通改進(jìn)的地方，通過本型絞車電氣功能的設(shè)計(jì)，在將來的絞車電氣控制設(shè)計(jì)中可以有更多的發(fā)揮應(yīng)用。比如通過遠(yuǎn)端連線和監(jiān)控可以實(shí)現(xiàn)操控人員的遠(yuǎn)程絞車收放，通過無線控制設(shè)備的添加，可以滿足操控人員靈活換位等等。如同軟件設(shè)計(jì)，控制方式的搭配變化也可以孕育出滿足不同類型需要的控制功能，使得產(chǎn)品有更廣闊的市場空間。

參考文獻(xiàn)：

[1]10kN電動拖曳絞車試驗(yàn)大綱，QF4.028.010MX-SY

[2]SEW Movidrive MDX60B/61B 操作手冊，版本01/2005

[3]三菱微型可編程控制器手冊，2006版

電纜卷筒范文第4篇

關(guān)鍵詞 無線通信 堆取料機(jī) 通訊裝置

PLC在工業(yè)企業(yè)中的廣泛應(yīng)用，為工業(yè)自動化帶來革命性的影響。PLC的通訊組網(wǎng)更加使得用戶從多個單一的設(shè)備轉(zhuǎn)化為一個有機(jī)的協(xié)調(diào)的自動化系統(tǒng)。大多數(shù)PLC都提供通訊接口，因此PLC的組網(wǎng)本身并不困難。但是對于頻繁遠(yuǎn)距離移動設(shè)備，例如燒結(jié)廠堆、取料機(jī)PLC與地面?zhèn)魉驮O(shè)備PLC之間的通信則是一個技術(shù)難題。

堆、取料機(jī)是燒結(jié)廠球團(tuán)原料場的重要設(shè)備。在球團(tuán)原料場有一臺堆料機(jī)、一臺取料機(jī)、一臺堆取合一。堆料機(jī)將二次料場提供的混勻礦堆放在球團(tuán)原料場上，由取料機(jī)供給球團(tuán)車間生產(chǎn)球團(tuán)礦，堆取合一將球團(tuán)車間生產(chǎn)的成品球團(tuán)礦堆放在成品料場上，在高爐需要時提供。由于堆、取料機(jī)是大型移動設(shè)備，各堆、取料機(jī)均需要與地面聯(lián)系（我們稱之為堆取料機(jī)的機(jī)－地通信），傳遞機(jī)上懸臂膠帶機(jī)與地面膠帶機(jī)的運(yùn)行信號，使系統(tǒng)流程能夠集中控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)上懸臂膠帶機(jī)與地面膠帶機(jī)的聯(lián)鎖，以及在上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)的畫面上顯示設(shè)備狀態(tài)。這些信號對于現(xiàn)代化生產(chǎn)組織是必不可少的，對于生產(chǎn)組織以及避免設(shè)備或生產(chǎn)事故的發(fā)生有著重要作用。

一、有線通訊系統(tǒng)存在的主要問題

由于原設(shè)計(jì)采用有線通信，各堆取料機(jī)與地面膠帶機(jī)的聯(lián)鎖信號（AC220V開關(guān)量信號）都必須通過控制扁電纜及相應(yīng)的電纜卷筒、力矩電機(jī)、控制變頻器、過張力保護(hù)裝置才能送到地面電氣室。自球團(tuán)車間投產(chǎn)以來，堆取料機(jī)的機(jī)－地通信故障頻繁，這個問題一直是嚴(yán)重影響堆取料機(jī)正常生產(chǎn)組織及設(shè)備的日常維護(hù)，不能實(shí)現(xiàn)原設(shè)計(jì)的控制功能，特別是在雨季，通信扁電纜兩端感應(yīng)電壓接近200V, 經(jīng)常使繼電器錯誤吸合，發(fā)出誤信號。特別是當(dāng)機(jī)上膠帶機(jī)或地面膠帶機(jī)停機(jī)后，繼電器仍然保持吸合狀態(tài)，不能讓上游設(shè)備停機(jī)，造成下料漏斗堵塞或膠帶機(jī)壓死、漫料的事故，影響正常的生產(chǎn)組織。同時也存在著當(dāng)發(fā)生人身或設(shè)備事故時，不能及時停機(jī)的嚴(yán)重安全隱患。由于卷纜裝置復(fù)雜，故障多，保護(hù)裝置易發(fā)生誤動作，增加了維護(hù)人員的維護(hù)量。且通信扁電纜壽命短等原因。嚴(yán)重制約了燒結(jié)廠的生產(chǎn)組織及流程程序化作業(yè)。

由于堆取料機(jī)是大型移動設(shè)備，各堆取料機(jī)均需要與地面聯(lián)系（我們稱之為堆取料機(jī)機(jī)－地通訊），傳遞機(jī)上懸臂膠帶機(jī)與地面膠帶機(jī)的運(yùn)行信號，使系統(tǒng)流程能夠集中控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)上懸臂膠帶機(jī)與地面膠帶機(jī)的聯(lián)鎖，以及在上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)的畫面上顯示設(shè)備狀態(tài)。這些信號對于現(xiàn)代化生產(chǎn)組織是必不可少的，對于生產(chǎn)組織以及避免設(shè)備或生產(chǎn)事故的發(fā)生有著重要作用。但是，由于原設(shè)計(jì)采用有線通訊，各堆取料機(jī)與地面膠帶機(jī)的聯(lián)鎖信號（AC220V開關(guān)量信號）都必須通過控制扁電纜及相應(yīng)的電纜卷筒、力矩電機(jī)、控制變頻器、過張力保護(hù)裝置才能送到地面電氣室。自綜合原料場投產(chǎn)以來，堆取料機(jī)的機(jī)－地通訊故障頻繁，這個問題一直是困擾堆取料機(jī)正常生產(chǎn)組織及設(shè)備維護(hù)的痼疾。不能實(shí)現(xiàn)原設(shè)計(jì)的控制功能，在雨季，通訊扁電纜兩端感應(yīng)電壓接近200V，經(jīng)常使繼電器錯誤吸合，發(fā)出誤信號。特別是當(dāng)機(jī)上膠帶機(jī)或地面膠帶機(jī)停機(jī)后，繼電器仍然保持吸合狀態(tài)，不能讓上游設(shè)備停機(jī)，造成漏斗堵塞或膠帶機(jī)壓死、漫料的事故，影響正常的生產(chǎn)組織。同時也存在著當(dāng)發(fā)生人身或設(shè)備事故時，不能及時停機(jī)的嚴(yán)重安全隱患。卷纜裝置復(fù)雜，故障多保護(hù)裝置易發(fā)生誤動作，增加維護(hù)人員的維護(hù)量。且通信扁電纜壽命短等原因。嚴(yán)重制約了燒結(jié)廠的生產(chǎn)組織及流程程序化作業(yè)。

鑒于有線通訊存在的以上問題，我們決定將堆取料機(jī)的機(jī)－地通訊改為不用通訊扁電纜傳輸信號的遠(yuǎn)程通訊。通過多方查詢，并進(jìn)行了大量的可行性分析后，決定采用澳大利亞阿波羅（ELPRO）公司生產(chǎn)的E105U遙測模塊組成遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)，配合綜合原料場已有的Modicon PLC MB+網(wǎng)，傳輸8臺堆取料機(jī)相關(guān)的連鎖信號，取消原來的控制扁電纜及相應(yīng)的電纜卷筒、力矩電機(jī)、控制變頻器、過張力保護(hù)裝置等設(shè)施。

二、E105U通訊系統(tǒng)在球團(tuán)原料場中的應(yīng)用

（一） E105U遙測模塊簡介

E105U無線遙測模塊是一個可替代電纜安裝的低價位遙測模塊。它可以使用無線電波將數(shù)字量(開關(guān)、觸點(diǎn))、脈沖量和模擬信號進(jìn)行連接。除了無線通信，E105U模塊還提供RS485接口，可用多芯雙絞線與E105S系列模塊相連，實(shí)現(xiàn)有線通訊。E105U系列無線遙測模塊裝于一高強(qiáng)度壓制鋁盒中，有一個插頭式的端子插座，安裝、接線和維修方便。裝置具有容易使用和安裝簡便的特點(diǎn)。

E105U的輸入、輸出信號都經(jīng)過光電隔離，抗干擾能力強(qiáng)，能適應(yīng)較惡劣的工業(yè)環(huán)境。它的信號傳輸使用CRC錯誤校驗(yàn)，傳輸協(xié)議可靠，即使存在一定外部干擾，也可以保證正確通訊。每一個模塊都具有一個無線收發(fā)器，在傳輸頻道空閑時才向目標(biāo)模塊傳輸信息。在目標(biāo)模塊收到信息后，它要檢查信息的有效性，然后返回一個應(yīng)答信號。如果源模塊沒有收到應(yīng)答信號，源模塊就再傳四次。利用這種簡單可靠的通訊協(xié)議，可以保證可靠的傳輸信息，甚至在噪聲較大的環(huán)境中它也能可靠工作。

E105U采用實(shí)時通訊。當(dāng)輸入信號改變時，E105U就傳輸資料。即數(shù)字量(開關(guān)、觸點(diǎn))狀態(tài)從關(guān)到開或當(dāng)模擬輸入值的變化量超過預(yù)先設(shè)置的值時，105U才傳輸資料。E105U工作在500MW時，通迅距離最大為10公里，工作在100MW時，通迅距離最大為5公里。E105U模塊在組網(wǎng)時，每個模塊都可以設(shè)置一個系統(tǒng)地址和一個單元地址，保證每一個模塊在網(wǎng)絡(luò)中都有一個唯一的地址。E105U提供的是實(shí)時通信，沒有記錄系統(tǒng)E105U也可以定期改變傳輸信息來檢查輸入值和通信路徑的完整性。

（二）系統(tǒng)框圖

（三）系統(tǒng)工作原理

根據(jù)綜合原料場的實(shí)際情況，確定的系統(tǒng)方案圖見圖2。這個方案采用10只E105U模塊組成一個遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)，每只模塊都設(shè)定了獨(dú)立的地址。由于一個E105U模塊只有4個I/O信道，這個方案在綜合原料場中控室安裝了2只E105U模塊，每個模塊分別對應(yīng)4臺堆取料機(jī)。各臺堆料機(jī)上的E105U模塊與中控室E105U模塊的最遠(yuǎn)直線距離不足700米，可以保證各臺E105U的正常通訊。

安裝在料場中控室的2＃、7＃模塊通過PLC MB＋網(wǎng)上的6＃節(jié)點(diǎn)輸入、輸出模塊（B809、B808）與MB+網(wǎng)上的PLC或上位監(jiān)控機(jī)通訊，完成系統(tǒng)聯(lián)鎖信號的的傳輸，以及上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)的設(shè)備狀態(tài)畫面顯示信號。各臺堆取料機(jī)上分別安裝1只E105U模塊。每個模塊通過機(jī)上PLC I/O點(diǎn)與機(jī)上PLC通迅。

系統(tǒng)工作時，中控室1＃、7＃ E105U模塊將收到的機(jī)上E105U模塊發(fā)送來的懸臂膠帶機(jī)運(yùn)行信號通過MB＋網(wǎng)6＃節(jié)點(diǎn)PLC輸入點(diǎn)送入MB+網(wǎng)，并將來自6＃節(jié)點(diǎn)PLC輸出點(diǎn)的集中起動堆取料機(jī)懸臂膠帶機(jī)的信號發(fā)送出去；堆料機(jī)上的E105U模塊，接受來自機(jī)上PLC輸出點(diǎn)的懸臂膠帶機(jī)運(yùn)行信號，并發(fā)送出去，將收到的連鎖起、停懸臂膠帶機(jī)的信號通過機(jī)上PLC 輸入點(diǎn)送入機(jī)上PLC。

（四）堆料機(jī)工作工程

啟動懸臂皮帶時，KA繼電器吸合發(fā)出信號到機(jī)上E105U，E105U接受到信號時，傳輸?shù)街锌厥?，由中控室E105U接收到信號送到6#節(jié)點(diǎn)PLC。中控監(jiān)控機(jī)接收到信號啟動上游流程。

（五）取料機(jī)工作工程

當(dāng)中控室啟動地面皮帶時，傳送一個信號到中控室E105U，當(dāng)E105U接收到后發(fā)送信號到取料機(jī)上E105U。當(dāng)E105U接收到信號后，送入機(jī)上PLC取料機(jī)允許工作，取料機(jī)啟動開始工作。取料機(jī)啟動時KA繼電器吸合發(fā)出信號到機(jī)上E105U，E105U接收到信號時，傳輸信號到中控室由中控室E105U接收到信號傳送到6#節(jié)點(diǎn)PLC上。

三、效果分析

使用通訊裝置一年來后，效果明顯。經(jīng)過改造后，因堆取料機(jī)機(jī)－地通訊不正常而影響生產(chǎn)的時間大為減少。由于堆取料機(jī)機(jī)－地通訊能可靠的傳輸系統(tǒng)聯(lián)鎖信號，消除了以前因通訊不正常，存在的生產(chǎn)、設(shè)備及人身事故隱患。由于取消了電纜卷筒、力矩電機(jī)、控制變頻器,所以降低了材料備件成本。經(jīng)過改造后，事故停機(jī)減少，便于原料場生產(chǎn)組織。 降低了設(shè)備的檢維修量，因遠(yuǎn)程通訊運(yùn)行中不需要監(jiān)護(hù)，降低了操作工人的工作強(qiáng)度。

四、結(jié)束語

使用遠(yuǎn)程通訊技術(shù)，替代長距離電纜傳輸信號，在國內(nèi)是比較新的技術(shù)應(yīng)用?，F(xiàn)在使用的E105U組成的遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)，很好的解決了綜合原料場8臺堆取料機(jī)與地面膠帶機(jī)聯(lián)鎖的機(jī)－地通訊問題。但是一只E105U模塊只有4個I/O信道，現(xiàn)在只做到了傳輸連鎖信號，而不能傳送堆取料機(jī)在料條上的位置，以及俯仰、回轉(zhuǎn)角度等數(shù)據(jù)，離全面監(jiān)控堆取料機(jī)運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)的無人操作還有一定距離。

參考文獻(xiàn)：

電纜卷筒范文第5篇

關(guān)鍵詞：凈空高度分析；回轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)及起升機(jī)構(gòu)分析

中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一、參數(shù)及方案介紹

（一）參數(shù)介紹

本設(shè)計(jì)所涉及的參數(shù)包括：

1.大車軌面的上部凈空值；2.小車軌距值；3.大車基距值；4.起升機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)速度值；5.大車運(yùn)行速度值；6.小車運(yùn)行速度值；7.起升速度值；8.軌面標(biāo)高值；9.專用吊梁上兩個滑輪組的中心距值；10工作制度；11.起升高度值；12.跨度值；13.起重量值。

（二）特殊要求

1、設(shè)備的總重量不得大于38噸，其誤差就控制在±5%以內(nèi)；

2、大車軌面的上部凈空值要求2350毫米。

（三）技術(shù)方案要求

在此設(shè)計(jì)技術(shù)方案中，起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)的2套起升機(jī)構(gòu)靠1臺22kW的電機(jī)來驅(qū)動，2卷筒軸線位于同一直線，即圖1，回轉(zhuǎn)行走機(jī)構(gòu)則利用高腳行走輪3個。

圖1 中標(biāo)方案起升機(jī)構(gòu)

二、技術(shù)方案分析

（一）優(yōu)點(diǎn)

利用1臺電機(jī)來驅(qū)動2套起升機(jī)構(gòu)，能夠保證2套起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行同步；3個車輪的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)則能夠有效避免回轉(zhuǎn)架存在“三條腿”的問題。

（二）缺點(diǎn)

1、采用了3個高腳回轉(zhuǎn)行走輪的回轉(zhuǎn)架，其回轉(zhuǎn)架重心提高、總體高度增加是必然的，同時由于大車軌面的上部凈空值僅有2350毫米，因此基本無法安排其總體尺寸。另外，3個支點(diǎn)的設(shè)計(jì)并不利于總體布置；

2、考慮到回轉(zhuǎn)架的受力狀態(tài)問題，必然要增加回轉(zhuǎn)架梁高度；

3、雙外齒盤接手、低速軸雙出頭的減速機(jī)配套的難度較大，且對標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒圈接手卷筒組的使用也形成一定難度。需要另行定制、設(shè)計(jì)長卷筒，會使外協(xié)工作量與成本增加；

4、技術(shù)方案中的起升機(jī)構(gòu)在下降吊鉤時，卷繞于卷筒上的鋼絲繩外側(cè)分支會向外側(cè)沿著卷筒軸線移動，移動量會對回轉(zhuǎn)環(huán)形軌道的直徑確定產(chǎn)生影響，此時只有將回轉(zhuǎn)環(huán)形軌道直徑加大，方可使2吊鉤中心距要求得到滿足，以確保行走架與外側(cè)鋼絲繩無刮蹭問題。同時，小車架與小車軌距也需要相應(yīng)加寬，小車架的自重就會相應(yīng)增加，吊鉤的有效工作范圍隨之縮小。

（三）結(jié)論

由于受限于本設(shè)計(jì)中的硬性條件，即設(shè)備總重量小于38噸且誤差控制在±5%以內(nèi)、大車軌面的上部凈空值2350毫米，經(jīng)對該方案的總體分析結(jié)果，決定不使用常規(guī)方案設(shè)計(jì)。

三、新設(shè)計(jì)方案分析

（一）總體設(shè)計(jì)分析

1、新設(shè)計(jì)方案相較于前一個起重機(jī)設(shè)計(jì)方案來說，在一定程度上對高度富余量、回轉(zhuǎn)架供電架的上橫梁高、起升機(jī)構(gòu)至最高點(diǎn)距離、起升機(jī)構(gòu)中心高、回轉(zhuǎn)架高度、回轉(zhuǎn)車輪的凸出架高度、回轉(zhuǎn)軌道高度、回轉(zhuǎn)軌道的墊厚、小車行走架的高度、小車輪踏面與架下蓋板板底距離、小車運(yùn)行軌道的高度、主梁上蓋板的厚度、大車軌面到端梁的上平面距離等等，從而使新設(shè)計(jì)的可回轉(zhuǎn)起升機(jī)構(gòu)雙梁式起重機(jī)的設(shè)計(jì)更為合理。

2、大車橋架。本設(shè)計(jì)中的大車橋架所采用的是雙梁橋式起重機(jī)的中軌箱型梁的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，大車輪距值為6100毫米，小車軌距值為3600毫米。

3、小車架?；剞D(zhuǎn)環(huán)形軌道的中徑值為3400毫米，小車輪距值為5000毫米，小車軌距值為3600毫米。其承軌橫梁與縱梁結(jié)構(gòu)為偏軌箱型梁，從而盡量使回轉(zhuǎn)環(huán)形軌道的直徑縮小。即圖2。

圖2圖3圖4

4、回轉(zhuǎn)架。本設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)為回轉(zhuǎn)車輪角梁4個與矩形回轉(zhuǎn)主車架組合，按要求將4個角梁鏜孔后，再進(jìn)行組焊，即圖3。

回轉(zhuǎn)架及4個回轉(zhuǎn)角梁的上下平面各自位于同一平面，相較于原常規(guī)方案中的高腳設(shè)計(jì)有著更佳的水平剛性。設(shè)計(jì)采用單輪緣圓柱型的回轉(zhuǎn)車輪，外置輪緣，不存在啃齒問題。而車輪組則是部分改動了定型雙輪緣車輪組產(chǎn)品而成的，外協(xié)方便且設(shè)計(jì)工作量小。4個回轉(zhuǎn)車輪軸線分布呈十字沿圓周分布，確保輪壓均衡。位于回轉(zhuǎn)架同一端的回轉(zhuǎn)車輪與回轉(zhuǎn)軌道接觸點(diǎn)連線，是與設(shè)計(jì)在其上部卷筒中心線位于同一個鉛垂平面之內(nèi)的，因此回轉(zhuǎn)架縱梁幾乎不用對彎矩進(jìn)行承受，所以梁高可以較小，小車整體高度也能有效降低，自重相應(yīng)減輕。

5、起升機(jī)構(gòu)。中心對稱布置5噸起升機(jī)構(gòu)2套于回轉(zhuǎn)架的兩端，即圖4，制動器采用較低外形高度的。

6、回轉(zhuǎn)架供電。本設(shè)計(jì)中的起升機(jī)構(gòu)能夠180回轉(zhuǎn)，鋼絲繩自2套起升機(jī)構(gòu)上垂下，當(dāng)起升機(jī)構(gòu)完成同向旋轉(zhuǎn)180度時，鋼絲繩運(yùn)動軌跡就會合為圓柱體，通常情況下，回轉(zhuǎn)架的供電裝置能夠?qū)π≤囆凶呒芘c圓柱體間的中空部分進(jìn)行巧妙利用，進(jìn)行弧形電纜滑車、弧形拖纜、大直徑滑環(huán)等，在本設(shè)計(jì)中考慮到最優(yōu)化設(shè)計(jì)，故不采用上述設(shè)置。

以本設(shè)計(jì)特點(diǎn)為依據(jù)，考慮到產(chǎn)品在全壽命期內(nèi)便于維修，甚至免于維護(hù)，應(yīng)調(diào)整設(shè)計(jì)方案以實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)階段對產(chǎn)品成本進(jìn)行有效控制的同時，確保設(shè)備運(yùn)行的可靠性，在大車軌面的上部凈空存在余量的條件下，放棄滑環(huán)供電設(shè)計(jì)。此外，設(shè)計(jì)構(gòu)思了新型供電裝置，其在小車行走架上固定，上跨回轉(zhuǎn)架，到回轉(zhuǎn)架的中心位置電纜向下入回轉(zhuǎn)架中間空檔，再分別向上部回轉(zhuǎn)電機(jī)與卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)供電，即圖5。此供電方式充分利用了電纜的彎曲性能與許用扭轉(zhuǎn)，不僅使供電可靠性增強(qiáng)，而且使運(yùn)營與制造成本降低。

四、新設(shè)計(jì)方案缺點(diǎn)及措施

（一）缺點(diǎn)

在工作過程中，2套起升機(jī)構(gòu)不同步，或其中一機(jī)構(gòu)因故停機(jī)；總起重不過載，但某起升機(jī)構(gòu)過載。

（二）措施

機(jī)械系統(tǒng)獨(dú)立的起升機(jī)構(gòu)在同步作業(yè)時，嚴(yán)禁單鉤作業(yè)，或在非工作狀態(tài)下可單獨(dú)微調(diào)，使同步恢復(fù)；吊杠失衡明顯時，應(yīng)同時停止2機(jī)構(gòu)的工作；某機(jī)構(gòu)發(fā)生故障，另一機(jī)構(gòu)立即停止工作；吊重不平衡，某機(jī)構(gòu)超載，應(yīng)同時停止2機(jī)構(gòu)工作；吊重平衡，2機(jī)構(gòu)均超載，應(yīng)立即停止工作；起升機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)下，嚴(yán)禁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作。

結(jié)語：此類新設(shè)計(jì)的起升機(jī)構(gòu)可回轉(zhuǎn)的雙梁橋式起重機(jī)的性能較原先有了更大的改觀。本設(shè)計(jì)對于起重機(jī)開展了功能原理與結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，兼顧到了用戶與制造商的效益，是對起重機(jī)設(shè)計(jì)的更高層次追求。

參考文獻(xiàn)：