移动式起重机范文

移动式起重机范文（精选3篇）

移动式起重机 第1篇

1. 卷扬保护系统

卷扬保护系统包括:提升限位开关、过放限位开关、双钩作业平衡器和卷扬机作业监控装置等。

(1)提升限位开关

提升限位开关也称防过卷保护开关,其作用是当吊钩提升至限定位置后将卷扬机卷扬动作停止,以防止因其继续提升而造成钢丝绳被拉断和重物坠落事故。该开关安装在吊臂顶端滑轮下部,其下面悬挂的环形重锤套在钢丝绳上,当吊钩向上提升至环形重锤时,该重锤被吊钩托起。重锤被托起后,提升限位开关接通,起重机发出警报信号,卷扬动作停止。

(2)过放限位开关

过放限位开关也称三圈保护器,其作用是当卷扬机的卷筒释放钢丝绳将近放完时,使卷筒上保留3圈钢丝绳,以避免其全部放出而使其末端从卷筒上松脱。过放限位开关安装在卷扬机的卷筒轴上,当卷筒上仅剩三圈钢丝绳时报警,并停止释放动作。

(3)双钩作业平衡器

双钩作业平衡器多用于超大型起重机,其作用是当起重机利用主卷扬机和副卷扬机进行双钩吊装作业时(双吊钩同时吊1件重物便于起吊过程中调整重物姿态),分别控制2台卷扬机转速,以保证重物的平稳上升。如果主吊钩滑轮组的倍率与副钩滑轮组倍率不同,双钩作业平衡器可使主卷扬机转速与副卷扬机以设定速比提升,以保证2个吊钩提升速度相同。

(4)卷扬机作业监控装置

传感器将所检测的卷扬机转速、钢丝绳拉出的长度信号传输到控制电脑中,经过电脑处理后显示在显示屏上,以便驾驶员对卷扬机的工作状况进行实时监控。现代起重机的卷扬机处还安装有摄像头,能将卷扬机工作的图像传输到显示器上,以便及早发现卷扬机诸如乱绳、夹绳或跳绳等异常状况。

2. 力矩限制器

力矩限制器的作用是判断起重机作业时的稳定性,防止起重机倾覆。力矩限制器通过吊臂伸出长度传感器、吊臂角度传感器和起吊质量传感器,对吊臂伸出长度、吊臂角度、载荷大小、回转位置进行检测。之后将这些检测数据输入控制系统,与电脑储存的起重能力数据进行比较,以对吊装作业稳定性进行判断。这些检测数据和判断结果显示在显示器上,可以提示起重机驾驶员。当有倾覆危险时,其通过蜂鸣器进行报警,同时停止相关动作。

(1)吊臂伸出长度传感器

起重机吊臂伸出长度传感器由绕线器、拉线和多圈电位计等组成。拉线的一端绕在绕线器内,另一端固定在吊臂的头部。绕线器与多圈电位计同轴安装,吊臂伸出时将拉线从绕线器内拉出,同时带动电位计转动,以使电位计的电阻值发生变化。力矩限制器的控制系统通过对该电阻值的测量,得到吊臂伸出长度的模拟信号。该传感器的拉线同时也是一根导线,用以传递提升限位开关的信号。

采用单缸插销伸缩机构的起重机,其每节吊臂只能按固定长度伸出,伸缩和插销的过程完全由电脑控制。电脑在伸缩过程中记录下相关吊臂伸出长度数据,并将各节吊臂的数据叠加,计算出精确的吊臂伸出总长度值。

(2)吊臂角度传感器

吊臂角度传感器安装在吊臂上,其主要由角度电位计、重锤和壳体等组成。角度电位计与重锤同轴安装,且可绕该轴同步旋转。重锤受地心引力作用,其产生的重力始终垂向地面。当吊臂扬起某一角度时,在重锤作用下,角度电位计触点与滑环间电压随之产生变化。控制系统对该电压值自动进行测量和计算,得到并输出吊臂角度信号。角度传感器壳体内充装适量的硅油,重锤浸没在硅油中,可对电位计滑环的转动产生阻尼作用,以使其输出的角度信号趋于稳定。

(3)起吊质量传感器

采用传统力矩限制器测量起吊质量时,通过钢丝绳拉力传感器测量单根钢丝绳的拉力,再由人工向控制系统中输入滑轮倍率值,这样即可计算出所起吊质量。

现代力矩限制器则在起重机变幅缸有杆腔和无杆腔的油管上,分别安装起吊质量传感器(即压力传感器),用以测量变幅缸2个油腔的压力值。控制系统通过对该压力值进行分析,即可计算出变幅缸所承受的压力。该压力为起吊质量与吊臂自身质量共同作用力,较传统单纯测量起吊质量准确得多。

(4)回转位置开关

移动式起重机在进行起重作业时,其前端起吊质量较后端小,因此力矩限制器要反映出回转的位置,以便提供起重能力数据。传统的回转位置检测比较简单,即在回转盘前端安装回转位置开关,由该开关的通断来传输上车回转到前方区域的信号。现代起重机在回转齿圈上设置了回转齿数计数器,可以测量出上车回转的精确位置。

(5)控制系统

控制系统为1台微型计算机,包括输入设备、储存器、运算器、输出设备和操作系统等。其工作原理如下:输入设备用于将吊臂伸出长度、吊臂角度和起重载荷等传感器输出的模拟信号转换为计算机的数字信号;储存器用于预先将该起重机在不同臂长及吊臂角度的起重能力等信息(起重性能表)储存在电脑中;运算器用于将输入设备的数字信号与储存器内该起重机起重能力信息进行比较,计算出该工作状态下的起重能力;输出设备用于将起重机的工作状态(如吊臂伸出长度、吊臂角度和起吊质量等)显示在显示器上,并在起重作业出现超载时发出信号,使起重机停止作业;操作系统可以查询相关信息,并用于对力矩限制器进行校准。

3. 伸缩机构保护系统

吊臂采用单缸插销伸缩的起重机,其吊臂伸缩必须采用电脑控制。整个伸缩过程按照PLC可编程集成控制器设定的逻辑顺序自动进行伸缩。由于伸出动作环节较多,且直接影响作业安全,因此吊臂的每个伸缩动作都要检测。

(1)伸缩缸伸出位置检测装置

伸缩缸伸出位置必须准确,以保证臂销能够顺利地插入销孔并能将该节吊臂锁定。测量伸缩缸伸出长度,通常采用高精度绕线式电子测量装置进行测量。当其检测到伸缩缸伸出长度数据与控制系统中储存的该节吊臂位置相符时,电子测量装置发出停止信号,伸缩缸停止动作。

(2)插拔销位置感应开关

当插拔销机构接近插拔销位置时,伸缩缸运动速度减慢,以便于对准销孔位置。每节臂的各个插拔销位置的前后都有感应式导电体,插拔销机构上安装有感应开关,当插拔销机构接近感应式导电体时,感应开关发出信号,控制伸缩缸减速。

(3)插拔销确认检测开关

只有臂销完全插入,才可执行缸销的拔出动作,否则臂销和缸销同时拔出将发生危险。因此,除了设置臂销与缸销机械互锁机构外,还要设置臂销与缸销插拔到位的电子检测装置(该检测开关安装在插拔销机构上)。

(4)臂节检测感应开关

单缸插销伸缩机构是逐节臂顺序伸缩,为了使控制系统能够识别每节臂,在每节臂的根部都安装有表示该臂节代码的感应式导电体,在插拔销机构上安装有能够识别该代码的感应开关。当感应开关接近某节臂的根部时,可以通过感应开关对该节臂的导电体信息进行识别。

4. 配重安装监控系统

大吨位起重机的配重可以拆卸,配重的安装由起重机自备的自安装机构完成。为了保证配重安装安全可靠,其安装过程中的每个环节都要进行以下几种检测:

(1)回转定位和锁定装置

安装配重时,应将起重机吊臂转至正后方,这样回转齿数计数器便可准确地检测出回转正后方的位置。回转定位销检测开关则可以检测定位销锁止状况。当以上检测无误后,控制器方可执行配重安装作业。

(2)锁止和就位感应开关

在提升配重之前,配重立柱要与提升缸锁定,以便锁止感应开关检测到提升缸锁止状况。在配重提升到位后,就位感应开关可检测提升缸到位信号。配重安装完毕且各检测显示合格后,起重机的回转动作方可有效操作。

5. 支腿安全保护系统

中小型起重机支腿调平参照安装在机架上的水泡水平仪,其优点是结构简单,缺点是调平精度不高。大型起重机采用电子水平仪自动测平,支腿压力传感器检测支腿受力,由调平控制器自动将起重机调平,以保证每个支腿受力均衡。

(1)支腿压力传感器

每个垂直支腿缸的上腔油路都安装有压力传感器,以检测支腿所承受的支撑力。当某一支腿缸的压力传感器测得的压力过小,说明该支腿有离地的可能,起重机有倾覆的危险。

(2)电子水平仪

电子水平仪对起重机的水平状态进行检测,并将检测结果同时显示在支腿调平控制器和上车的主控制显示器上。起重机作业时允许的最大坡度为±0.5%(有些起重机设定为±0.3%),超过此坡度值时将报警。

(3)调平控制器

现代起重机采用自动调平控制,其控制过程如下:调平控制器将4个垂直支腿全部伸出,电子水平状态仪检测出该状态下起重机的倾斜度;调平控制器根据倾斜度调整相应支腿的伸出量,以使平台保持水平状态;各支腿缸的压力传感器检测该状态下各支腿的支撑力;调平控制器进一步通过支腿的伸缩以调整支撑力,使4个垂直支腿受力均匀。

6. 附属安全保护装置

(1)安全开关

起重机操作室的醒目位置设有安全开关,当发生紧急情况时按下安全开关,可将起重机的总电源切断(即将所有动作停止,各操纵杆或控制按钮均操作无效)使起重机处于安全保护状态。

(2)风速传感器

移动式起重机 第2篇

基于案例推理是人工智能领域的一个重要的基于知识的问题求解和学习方法, 利用已有的经验和案例去解决新问题, 大大简化知识获取;在新问题与历史案例之间不完全匹配时可以给出相似解。因此, 在流动式起重机械故障诊断中采用案例推理技术成为较好的解决方案。该文采用基于案例推理技术, 对流动式起重机械进行故障诊断, 建立基于案例推理的故障诊断系统, 解决了流动式起重机故障诊断存在的种种问题。

1 基于案例推理的故障诊断系统设计

1.1 系统功能

将流动式起重机作为研究对象, 采用基于案例推理的故障诊断方法, 将以往维修和检验中流动式起重机所存在和处理过的故障, 描述成由故障的特征集和解决方案组成的故障案例, 存储在所建立故障案例库中;然后在故障案例库中搜索与新故障最相似的案例, 把系统的建议解应用于新故障, 如果建议解不能解决故障时则必须对建议解进行修正, 得到新故障的解决方案, 并充实到故障案例库中, 实现案例推理的自学习过程。通过基于案例推理技术, 实现了流动式起重机械故障诊断的便捷性和实用性。程序功能框图如图1所示。

1.2 系统功能模块

该系统按照程序的功能, 划分为起重机故障案例管理模块、案例推理模块和参数配置模块, 如图2所示。在起重机故障案例管理模块中, 通过Access数据库, 采用SQL语言, 实现案例库的读取、显示、修改、添加和删除功能。案例推理模块同样从案例库中读取案例, 然后采用加权编辑距离方法, 实现案例推理;然后根据案例重用的策略, 决定是否将新匹配的案例添加到案例库 (见图3) 。在参数配置模块中, 可以设置案例匹配的权值, 以及案例配置的相似度值, 并管理案例库的位置以及案例库的关键词及项目。

2 基于案例推理的故障诊断系统关键技术

2.1 故障案例库的设计

案例的结构和内容对案例推理起至关重要的作用。案例的表达要遵循一定的规则, 形成规范的结构, 以便于以后的检索和匹配。一个案例可以由多个属性构成, 用集合表示为以表示案例内容的特征集合A (28) {A1, A2, ...An}, 其中属性Ai (i (28) , 12, ...n) 又可以根据需要进一步细分为Ai (28) {Ai1, Ai2, ...Ain}。按照这种属性结构, 一个案例由多个层次的属性构成, 整个案例库则由不同属性层次上的案例关联构成。

案例的表达通常包括案例描述和解决方案等。流动式起重机故障案例表示的主要目标是通过案例表示使检验和维护人员得到相应的故障信息 (包括故障现象、发生位置、原因等) 。因此流动式起重机故障案例应包括: (1) 故障的基本特征信息, 如, 故障现象、发生状态、发生位置等。 (2) 解决方案信息, 主要包括故障说明、解决故障方法。案例库由所收集的案例组成, 具有良好的组织方式和索引方法, 是有效推理的关键。关系数据库在案例表示中广泛应用, 是通过案例的主要属性进行数据存储。流动式起重机故障案例结构为:案例编号, 序列号, 故障环境信息, 故障信息描述。其中, 故障环境信息是指流动式起重机故障出现的状态、部位等信息, 如, 流动式起重机在回转时, 回转不到位。故障信息描述是指流动式起重机故障发生后, 所观察到的故障信息及解决故障的方法。利用关系数据库结合上述分析来建立案例库, 具体见表1和表2。

2.2 故障案例的检索技术

案例的检索就是从案例库中按照相应的检索机制检索出与实际案例相似的案例。两级相似匹配是目前应用较为广泛的相似性检索策略, 该文的案例检索就是采用该策略。两级相似匹配方法:第一, 对流动式起重机械的故障特征进行相似匹配;第二, 对案例的整体进行相似匹配;第三, 生成相似匹配的案例集, 对将新生成的案例存储到案例库中, 实现案例的重用。经过两级相似匹配得出的相似案例在数量上得到相应的减少, 但在相似案例诊断结果的正确性上有很大的提高。案例的匹配执行流程见图4。

2.2.1 案例匹配输入参数

案例匹配有3个关键输入参数:故障类型、故障位置和故障描述。其中, 故障类型是选择项目, 一共有机械系统、液压系统和电气系统3种。在流动式起重机发生故障时, 故障的类型容易定位和分类, 只要按照故障的形式选择相应的类型即可。另外两个参数 (故障位置和故障描述) , 可根据故障发生的位置及故障的具体内容输入关键现象的描述即可。

以流动式起重机吊钩产生裂纹为例说明案例匹配的过程。首先, 吊钩属于机械系统, 先在故障类型中选择“机械系统”, 然后在故障位置编辑框中输入“吊钩”, 接着在故障描述编辑框中输入“裂纹”。在进行案例匹配时, 系统自动导入案例库, 启动案例匹配引擎, 进行案例匹配计算。

2.2.2 案例匹配计算

案例匹配计算的核心算法是Levenshtein距离匹配算法。Levenshtein距离匹配算法是计算两个字符串之间的最小编辑距离的算法, 所谓的最小编辑距离就是把字符串A通过添加、删除、替换字符的方式转变成B所需要的最少步骤。这种Levenshtein距离匹配算法在实际应用中有个问题, 就是当两个字符串长度相差较大的时候, 得出来的结果会比较长, 且两个字符串的相似度会较低。以故障描述字符串“裂纹”为例, 系统将逐个读取系统案例库中所有的案例, 并提取案例的故障描述字符段, 以读取到案例中含有“表面有裂纹”为例, 如果直接按照Levenshtein距离匹配算法, 其相似度计算结果为0.4, 显然在实际匹配的过程中, “裂纹”的字符串应该是被包含在“表面有裂纹”的字符串中, 显然这样的匹配并不准确。算法改进如下:

式中:SL为Levenshtein距离匹配算法得到的相似度;max (S1, S2) 为字符串长度最大值。这样新计算出来的相似度为0.92, 改进后的算法能够显著改善字符串包含情况下的匹配的准确度。

一个故障包含了多个关键字段, 多个字段与案例库中的案例进行逐一匹配, 每个字段都得到相应的相似度值, 在进行最终的案例匹配时, 需要对多个字符串的相似度进行综合。为了提高计算精度, 降低计算的复杂性, 相似度综合采用了加权平均算法。算法如下:

式中:L1S为故障位置与案例库中的某个案例的相似度值;L2S为故障描述与该案例的相似度值;、分别为故障位置和故障描述的权重。软件中主要匹配两个字符串:故障位置和故障描述。首先对匹配进行归一化处理, 再乘上相应的权重和 (其中 (10)  (28) 1, 由用户进行设置, 默认情况下, 两个权重均为0.5) ;然后将实际案例与案例库中的某个案例的相似度与相似度的阈值 (用户设置, 默认值为0.6) 进行比较, 如果相似度大于阈值, 则认为匹配成功, 反之, 则表明案例库中的该案例与实际输入的案例不匹配。

3 结语

该文研究了流动式起重机械故障案例库的建立、故障案例检索、故障案例的重用等基于案例推理的故障诊断关键技术, 研究探讨了案例检索机制中字符串相似度的计算方法, 建立了流动式起重机械故障检索机制的模型。结合实际工作的需要, 设计实现了一个基于案例推理 (CBR) 的流动式起重机故障诊断系统, 系统以基于案例推理的诊断技术为基础, 采用关系型数据库存储数据, 实现了流动式起重机械的故障诊断。

参考文献

[1]王丽, 娄建安, 赵维霞.基于案例的智能维修训练系统[J].测试技术, 2006, 25 (2) :73-74.

[2]何庆飞, 王汉功, 陈小虎.故障树分析法在汽车起重机液压系统故障诊断中的应用[J].机床与液压, 2008, 36 (2) :196-198.

移动式起重机 第3篇

起重运输设备由于自身需要移动操作的特点, 因而要求与其配套的供电系统也应采用移动的方式。核电厂内工况特殊, 起重运输设备的功能和运行轨迹也多样, 为这些设备移动供电也采用了多种方式。

本文就如今核电厂内起重运输设备移动供电方式进行探讨, 并结合现在出现的一些新技术提出一些新的设计方案。

1 移动供电装置的分类

目前对移动供电的要求分为如下几点:传输内容有动力传输和信号传输。移动速度有高、低速之分。移动轨迹有水平、垂直, 直线、环形等。使用地点有室内和室外。使用环境有高温、高湿、易燃易爆、盐雾等。

除了符合上述各种要求, 移动供电的接触方式的分类亦相当重要, 其是区分供电装置的主要因素, 现在应用于实践的主要移动供电的接触方式如表1所示。

2 核电厂各类起重运输设备的移动供电

在我们现在设计的压水堆核电厂中安装有很多起重运输设备, 如燃料抓取机、装卸料机、环吊等。这些设备由于不同的工况, 采用了不同的移动供电系统。

2.1 固定接触式

2.1.1 挂缆小车

这种形式的供电适合使用在行程中距离、移动速度较低的情况。燃料抓取机桥架行程不长, 速度也较慢, 但其两套移动电缆系统中都包括了动力电缆和信号电缆。这些特征使得挂缆小车供电的方法很适合燃料抓取机。

但同时, 挂缆小车也存在着非常明显的缺点: (1) 现在绝大多数的挂缆小车都属于被动型, 移动端的行走依靠电缆自身拖动小车行走, 小车的平稳快速运行和对电缆的张力是个大问题; (2) 由于电缆需要经常弯曲, 因而电缆自身必须是特制的扁电缆, 并且在专用的电缆护套中需要配置抗拉钢丝, 成本不低; (3) 电缆始终处于张力或曲绕之中, 直接影响电缆使用寿命。上述这些缺陷也导致了挂缆系统需要定期维护, 以避免出现小车卡轨、电缆扭曲和拉断等情况。

2.1.2 拖链系统

在有些情况下, 起重机的供电系统则采用了另一种固定接触的设计方案:电缆拖链系统。

这种拖链系统属于上述柔性电缆桥架一类, 在实际设计中, 核电站装卸料机的桥架和小车的移动供电都采用这种方式。

这种结构简单, 所需安装空间很小 (小车的拖链可以安装在其底部) , 而且拖链系统对电缆的要求较低 (只需具有相当的柔性即可) , 同时拖链自身可以对在其内部的电缆进行有效保护。另外相对于挂缆小车, 由于该系统的电缆自身不承力, 因而基本可以做到免维护, 并且适合较高的速度, 同时可以有效避免由于设备本身在运行过程中的振动而造成的电缆的晃动。当然, 拖链虽然有很多优势, 但也有缺点, 过长的行程和直线度不高, 都会导致拖链出现卡槽, 甚至拉断的危险。

2.2 滑动接触式

滑动接触式通常又被称为滑触线, 从最早使用的裸线式滑触线 (包括用角钢或者工字钢) 到后来改进的安全滑触线 (包括导管式和导线式等) , 在我国已使用多年。

滑触线供电方式具有几乎不受运动轨迹限制的优势, 使其成为核电厂中环吊供电的优选。反应堆厂房内的环吊运行轨迹为360°闭合圆形, 主梁跨度也很大 (在某些大型核电站中, 其环吊的主梁跨度会大于40 m) , 采用上述供电方式是很合适的。

图1和图2是某核电站中的环吊采用的滑触线系统, 该系统属于安全滑触线。图2中, 内部空心线描述的部分是导体, 本身材料为铜, 外部是绝缘保护层, 材料为热聚碳酸酯。图1中12标注的即为滑触线, 4指向的为电刷, 这样的机构保证了滑触线的安全, 即带电导轨由绝缘部分包围, 只留下开口与电刷接触。这样的设计可以使得供电稳定, 并且对动力传输额度限制小。

但是滑触线的设计也存在很大局限性, 例如电刷需要进行经常的维护, 以保证有效的接触。另外特别是在多电缆传输、信号传输方面有很大的缺陷。上述环吊供电设计中整个滑触线只需要提供一组三相四线的动力线, 但如果工艺需要多达数十根的线缆时, 数十根的导轨以及相关的组件, 无论是从经济角度上还是空间布置上来看, 都不可行。另外, 滑触线由于长距离的阻抗堆积以及屏蔽能力低等因素, 从而导致信号的准确性下降。

3 核电厂起重设备常用供电技术的比较

上述核电厂使用的起重运输设备的移动供电方式作为传统的供电方式各有优缺点, 如表2所示。

通过表2可以看到, 在传统的直线移动方式情况下, 拖链系统相比挂缆小车具有免维护、运行稳定和节约空间等多项优势, 安全滑触线在多种复杂运行轨迹的应用方面具有较大优势。

4 结语

在设计核电厂的特种起重设备时, 应充分考虑特殊的使用工况或特殊的安装要求。在工况允许的情况下, 像燃料抓取机、装卸料机的大小车以及环吊小车等诸多直线运行设备的移动供电可以设计使用拖链系统, 而安全滑触线在非直线运行方式 (比如环吊桥架的环形移动) 的起重运输设备上则是首选。

参考文献

[1]钱晓东.浅谈我国移动供电装置的发展[J].起重运输机械, 2003 (10) :4～6

[2]翟明选, 裘丛杰, 程正光.新型移动供电装置———拖链系统[J].起重运输机械, 2004 (8) :32～34