隨著國家經濟的發展，起重機械在生產中的應用越來越廣，一些企業的門式起重機額定起重量、跨度很大，跨度大于40米的門式起重機在實際使用中由于眾多因素的影響，如大車軌道高低和平行偏差造成運行阻力的不同，車輪的制造、安裝的偏差，傳動機構的偏差，剛、柔腿運行一段時間后會產生快慢不一的現象。不少起重機裝有糾偏系統，通常當偏差接近跨度的3/1000時，起重機就應自動減速糾偏，起重機操作人員也可以根據偏差指示儀進行手動糾偏；當偏差超過跨度的3/1000時，偏斜限制器就自動斷開大車運行控制回路，使起重機自動停車。這些起重機在使用過程中出現各種各樣的問題，這些問題和金屬材料的性能、控制系統設計的合理性穩定性、生產制造、安裝質量相關，在設備使用過程中出現問題，現在就九江市江西清華同方江新造船有限公司一臺門式起重機大車行走糾偏系統出現的問題，進行造船門式起重機運行偏斜探討。

 

江西省九江市江西清華同方江新造船有限公司坐落在鄱陽湖畔，該廠的一臺160噸起重量的造船門式起重機，跨度70米，在使用后一年多出現大車行走嚴重偏斜的故障，請多家起重機生產廠家、安裝單位、船舶系統起重機設計單位到現場論證都沒得出確切結論，大車行走嚴重偏斜后起重機不敢使用，嚴重影響生產的正常運行，求助于我們江西省特種設備檢驗檢測研究院九江分院，從服務于企業的精神我們去為該廠提供幫助。

 

到船廠后了解的情況是，大車行走機構一側支腿在運行過程中逐漸偏斜與另一側支腿700毫米，通常不能超過跨度的3/1000（210毫米），但目前已遠遠超過了，剛性支腿南面的上下平衡梁扭曲不在同一垂直線上，整個起重機金屬結構的幾何位置發生改變，起重機不能使用，嚴重影響該廠的萬噸級船舶的生產速度。

 

通過了解情況、查看設備圖紙、到現場實地測量，該設備一側剛性支腿、一側柔性支腿、用武漢港迪電氣集團有限公司的電氣自動糾偏控制系統，前幾次對該設備的會診懷疑柔性支腿沒正常工作。

 

到實地測量柔性支腿的工作情況，柔性支腿在行走中能夠發生旋轉，因偏斜較大，柔性支腿的水平方向旋轉的角度也較大，柔性支腿是可以工作的，所謂柔性支腿結構，可以為真正的鉸接（主梁與支腿連接采用球鉸或柱鉸），也可以為假想鉸（主梁與支腿線剛度比之比較大），其目的是相同的。如果主梁與支腿連接采用球鉸，同時可以避免運行歪斜側向力的生產。

 

測量大車軌道平行度、高低差、車輪直徑、車輪安裝位置雖然有些偏差但在允許范圍之內。該臺設備柔性支腿為真正的鉸接，在使用過程中支腿和主梁之間可以發生旋轉和夾角的變化，得出結論柔性支腿的工作是正常的，前幾次對該設備的會診懷疑柔性支腿沒正常工作，請武漢某電氣集團有限公司的電氣工程師檢查電氣自動糾偏系統沒查出問題，懷疑柔性支腿沒正常工作又無從下手，耽誤了設備的正常維修，嚴重地影響了該廠造船的進度，經過測量柔性支腿在垂直、水平倆個方向都能正常工作，排除了柔性支腿工作不正常的可能性，*終確定就是電氣自動糾偏系統不正常。

 

大車電氣控制和自動糾偏系統

 

剛、柔腿側的電動機分別用2個變頻器同時驅動，采用方法4進行自動糾偏控制。具體的大車電氣控制系統的設計指導書如下：

 

（1）大車機構的風調雨順速比為1：10左右；1~5擋的速度設定為10%、30%、50%、100%的*快速度；

 

（2）控制方式為左箱聯動臺主令控制；左橫機構控制大車左右擋；

 

（3）大車電動機應加脈沖編碼器2個，剛、柔腿每側1個；

 

（4）將剛、柔腿側大車電動機的PGA、PGB脈沖信號反饋到變頻器進行閉環控制；

 

（5）將剛、柔腿鋼軌旁實際記錄的計速脈沖+01-SOA/SOB、+02-SOA/SOB脈沖信號送進PLC輸入端X17、X20；

 

（6）電氣系統采用多種保護功能，設有電動機過載佑護、變頻器過載保護，電網過壓失壓保護、缺相保護，電機超速、失速保護，制動單元過熱保護、門限位開關、大小車限位、等連鎖保護，線路過載、短路、斷路保護，脈沖編碼器斷線保護等；

 

（7）控制系統具有抗干擾能力，對電磁波輻射、電網電壓瞬間波動、無線電波、電源高次諧波都有屏蔽過濾功能，控制系統在電網電壓波動10%時仍能正常工作；

 

（8）前方柔腿側4個11kw的大車電動機，變頻器用CIMR-G7A4055+PGB2，制動單元用4030B；

 

（9）后方剛腿側4個11kw的大車電動機，變頻器用CIMR-G7A4055+PGB2，制動單元用4030B；

 

（10）大車放電電阻器采用ZX25S2-4055/2H=X的電阻器，2套共8箱；電氣自動糾偏原理。

 

（11）自動糾偏的方法是快了就減速的方法——如超重機在運行過程中，柔腿側較快，柔腿側接近開關首先感應到螺栓上的感應螺母，柔腿接近開關控制端由常開變為常閉，使繼電器K510吸合，PLC輸入端X20產生了輸入信號，可編制程序：LDX20，ANIX17，OUTY20，這時柔腿變頻器的控制端S9B輸入了減速控制信號，柔腿側的4個電動機則立即進行減速運行，當剛腿側的接近開關出檢測到螺栓的感應螺母時，就自動斷開了S9下5C0FB的輸入信號，使柔、剛腿側電動機又同時以相同的轉速穩定運行；

 

通常有下列幾種電氣自動糾偏方法：

 

1、當剛腿和柔腿兩側電動機的轉速不一樣時，如剛腿側的電動機平均轉速較柔腿側的電動機快1/1000，這可以通過計算脈沖編碼器輸入PLC的脈沖數量的方法來進行糾偏；

 

2、主梁與柔腿的夾角大于或小于90度，這可以通過安裝在柔腿頂部的角位移傳感器的方法來進行糾偏；

 

3、通過比較剛腿側大車走輪和柔腿側大車走輪實行轉的線速度，這可以用橡膠摩擦輪帶動旋轉編碼器的閉環控制方法來進行糾偏；

 

4、直接在剛腿側和柔腿側的大車運行鋼軌平行安裝一些感應點，采用接近開關測量出剛腿側和柔腿側的接近開關動作的先后并輸入PLC輸入端的方法來進行糾偏；

 

*后經過仔細檢查，電氣自動糾偏控制系統沒有正常工作，在柔腿頂部的角位移傳感器發出動作信號時，沒有進行糾偏動作。

 

作為特種設備檢驗單位的檢驗人員，應該對自已檢驗檢測的設備多研究了解，熟悉各種特種設備的整體及部件的結構組成、工作原理、控制方法，才能在熟練使用檢驗規程進行檢驗的基礎上，知道檢驗的所以然，更好地為企業服務。