1500t_h环保型装船机电控系统设计
卸船机操作手册
1.序言由上海振华港口机械(集团)股份有限公司制造的三台四卷筒差动补偿绳索牵引桥式抓斗卸船机，具有先进的操作和保护系统，作为原煤码头前沿的重大设备，卸船机的所有操作人员和管理人员必须熟悉有关规程及说明。
本操作说明是对卸船机操作规程重要部分的摘要，阐述卸船机机械设备原理和操作步骤，此外，下面几点必须注意：1)卸船机司机应由身体健康，并经严格考试，考核合格的人员担任，严禁其他人员操作，无关人员不准接近卸船机。
2)只有正确操作和维护才能使卸船机工作安全，延长使用寿命。
3)严禁超负荷运行，卸船机司机头脑必须十分清醒，万一发生危险，应知道在该机何处切断电源，立即停机，以免事故出现或扩大。
4)本使用手册只用作操作指南，以便让卸船机司机熟知正确的操作和维护方法，该说明不能取代各单位制定的事故防止规程及安全生产的细则，以杜绝或防止因操作不当引起的损失。
2.概述卸船机总图，图号为UL190000本卸船机为四卷筒差动补偿牵引小车桥式抓斗卸船机，可沿码头轨道作工作或非工作性运行，有效工作运行距离为±170米，本机用于卸原煤(原煤容重为0.85～1.0t/m3)，卸煤能力为1500t/h，最大卸煤能力为1800t/h。
原煤经3.5～5万吨级运输船运至码头，由抓斗将原煤卸进料斗，卸船机最大外伸距为30米，(海侧轨道中心至小车在海侧末端尽头的距离)。
然后，原煤由供料皮带机从料斗排出，再经由可切换的分叉漏斗有选择地送到安装在码头上的两条地面皮带机中的其中一条上，再将原煤输送到转运楼。
本机自设的缓冲托辊组,可降低物料对地面皮带机系统的冲击。
通过料斗四周的防尘挡板以及喷水系统来防止粉尘的飞扬，在料斗上方装有供水管道及喷嘴，管道的水由本机自带的水箱及水泵输出，由水缆卷筒从码头各供水点处将水输送到水箱中。
卸船机还装有安全锚定装置及防风可调节的刚性拉杆，以在非工作状态时防台抗风。
本机海侧主梁可仰起80°，不妨碍船的靠岸，离港等作业。
卸船机电气系统计算
印尼（泗水）TELUKLAMON2000T/H卸船机电气报价文件主要内容：一，电气设计计算说明书编制赵国庆审核批准南通润邦重机有限公司2013年7月3日一，电气设计计算说明书我们参照IEC、FEM规范，按用户要求性，选用价比最好的电气系统；考虑本2000t/h卸船机机型的特点，采用变频调速方案；整流和逆变模块采用ABB产品，PLC采用西门子系列,变频器与PLC采用Profibus DP 通讯，并配置了监控装置系统、英文故障监测系统和CMS卸船机管理系统。
1，电源部分及负荷计算1.1，供电方式：本机采用6.6KV,50HZ,3相交流电。
供电方式是中压电缆卷筒，用户提供6.6KV,50HZ三相三线制电源，主变压器容量1600Kva，DYN11连接；副变压器容量250Kva，DYN11连接；6.6KV高压电缆（3*120+3*25，Φ70）连接于卸船机运行中心的地面中压接线盒，中压电缆经电缆张紧和导向装置到电缆卷筒上机，接入机上中压分线柜，再进入主、副中压开关柜；主、副中压开关柜自动控制主、副变压器的高压进线端，正常送电后，主、副变压器供电——经6.6/0.4KV/1600KV A主变压器输出端进入起重机总电源柜，向机上各机构提供动力电源；经6.6/0.4KV/400KV A副降压变压器输出端进入整机辅助电源柜，向机上各照明（维修、空调、加热）提供电源。
1.2，负荷计算由上表可见，2000吨卸船机总装容量2004+130=2134KW1.2.2，起升开闭机构总功率估算：1）.稳态起升功率P N(GB-T—3811-2008) ： P2.1.1.1计算：P N=Pq*Vq/1000η (P.1)本机(满斗重量62000kg)：P N——电动机的稳态起升功率，单位为千瓦（KW）；Pq——额定起升载荷，单位为牛(N)；对吊钩起重机应包括钢丝绳和吊具的重力，本机为62t(额定载荷) 3t(钢丝绳)；Vq——起升速度，单位为米每秒（m/s）,本机满斗的最快速度为110m/min=1.83（m/s）；η——起升机构总效率，设本机起升开闭机构的总效率为95%。
使用手册(液压部分)
19 SLWC-M60-1-B250NC-01-01-1-T70NC-PG11 低油位报警器 20 FSA127 1.1/T12 21 22 KXT-040-16NM 23 TECFLY-40-NBR-LS 24 CI43-6 ST2P1A11X700S 25 125/70-700 注： 液压油用壳牌46#液压油 液位计 油箱 柔性接头 蝶阀 位移传感器 油缸
1 ABB.SH 1 1 REXROTH 1 HYDAC 1 HYDAC 4 REXROTH 8 HYDAC 1 REXROTH 1 ZPMC 1 BARKSDALE 1 FUKA 3 WIKA.SH 3 FUKA 4 HYDAC 1 HYDAC 1 HYDAC 3 HYDAC 1 HYDAC 1 STAUFF 1 HYDAC 1 ZPMC 1 ZPMC 4 HYDAC 6 ZPMC 6 ZPMC
2.工况: 概述： 桥吊开机时，电动机M即自动启动，油泵向蓄能器充油。当压力继电器高位发讯 时，电动机停止，液压系统进入准备“松轮”状态。当司机按“松轮”按钮后，电动 机M、电磁阀S得电，直到海陆侧（各9只）行程开关T1～T9闭合发讯且压力继电器高位 发讯，电动机M才可以停止，进入自动保压状态。 系统处于自动保压状态时，如果在一分钟之内电机M启动超过三次，则系统将报 “油泵启动频繁”故障，且电机停转。 2.1 按“松轮”按钮→松轮→允许大车行走→自动保压→若大车行走连续停止5分 钟，则自动进入夹轮状态。 按"松轮"按钮或大车行走操作手 柄离开零位后,S得电,M得电，蓄 能器和油泵同时向夹轮器和夹轨 器输入压力油,开始松轮。 压力继 ⎯⎯⎯→ 续上升 待压力≥130bar 时,压力继电器高 位发讯,M失电。 进入保压 ⎯⎯⎯⎯→ 状态 当系统压力≤110bar时, 压力继电器低位发讯,M重新启动, 当压力≥130bar时，压力继电器高 位发讯后,M失电。完成自动补油动 作。 自动夹轮(大车行走 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ 连续停止5分钟后) 松轮 ⎯⎯→ 绿灯亮,表示已处于松轮状态,大 车允许行走。
船舶推进系统电力电子电控
基于信号的故障诊断
通过对船舶推进系统各种信号进行采集、处理和 分析，提取故障特征并进行诊断，具有实时性和 灵敏性。
基于知识的故障诊断
利用专家系统、模糊逻辑等人工智能技术，对船 舶推进系统故障进行智能诊断，具有自学习和自 适应能力。
06 船舶推进系统安全管理 和法规要求
安全管理体系建设
01
建立完善的安全管理制 度和流程，明确各级职 责和权限。
02
设立安全管理机构，配 备专业安全管理人员。
03
定期开展安全风险评估 和隐患排查，制定并落 实整改措施。
04
建立安全奖惩机制，激 励员工积极参与安全管 理工作。
法规要求和标准解读
01
定义
船舶推进系统是船舶动力装置的 核心部分，负责将动力装置产生 的能量转化为船舶前进的推力。
功能
船舶推进系统的主要功能包括提 供船舶航行所需推力、控制船舶 航速和航向，以及实现船舶的倒 车、停泊等操作。
船舶推进方式分类
01
机械推进
通过机械传动装置将主机动力传递至螺旋桨，推动船舶前进。机械推进
具有结构简单、可靠性高等优点，但传动效率较低，且难以实现灵活控
包括船舶航速、加速度、推力等，反映推进 系统的动力输出能力。
可靠性指标
考虑推进系统的故障率、维修性等因素，评 估其可靠运行的能力。
经济性指标
如燃油消耗率、能效比等，衡量推进系统在 经济性方面的表现。
环保性指标
针对推进系统排放的废气、噪音等污染物， 制定相应的环保性评估指标。
仿真模拟与实验验证方法
仿真模拟方法
组织开展各类安全培训活动，提高员 工安全意识和技能水平。
桥式抓斗卸船机及附属设备技术规范书
桥式抓斗卸船机技术规范书1 总则1.1本技术规范书适用于燃煤发电机组工程的桥式抓斗卸船机设备。
它提出了设备的功能、性能、结构等设计、制造、安装和试验等方面的技术要求。
1.2桥式抓斗卸船机的小车牵引系统采用机械四卷筒行星差动形式。
1.3本技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合本技术规范书书和有关工业标准的优质产品及相应服务。
1.4本技术规范书书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准发生矛盾时，按较高的标准执行。
1.5卖方对成套设备负有全部技术及质量责任，包括分包和采购的设备和零部件。
卖方对于分包设备和主要外购零部件应推荐2至3家产品，最终厂家由买方确定。
1.6凡是经买方认可的在设计、制造、供货等方面的各项内容都不会解除卖方的任何责任。
1.7本技术规范书经买、卖双方确认后，作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等效力。
1.8本工程采用KKS标识系统。
卖方提供的技术资料（包括图纸）和设备的标识均应有KKS编码。
具体标识由设计院提出，并在设计联络会上讨论确定。
2 项目内容2.1 1500t/h桥式抓斗卸船机2 台（包括抓斗4套）。
2.2随机备件、工具及附件。
2.3 码头电缆上机供电箱、换向架及上机电缆（包括码头控制接线箱和光缆接口）。
2.4 车挡、锚定、防风系缆座。
2.5 无线调制解调器一套。
2.6 大车行走位置检测装置一套。
3 使用地点燃煤发电机组工程的卸煤码头。
4 使用概况卸船机安装在码头全长255米的轨道上，主要用于20000～50000吨级散货船的卸煤作业。
卸船机能起升、开闭、小车牵引、前大梁俯仰及整机沿轨道行走。
卸船机靠江侧门架上装有带给料器的煤斗，通过给料器下面的溜槽和机内皮带机向码头上的高架皮带机进行均匀供煤作业。
起升、开闭、小车牵引、大车行走机构可单独或联合动作。
为确保卸船机安全可靠地工作，应装设各种安全保护和指示装置。
卸船机电控解决方案
卸船机电控解决方案引言概述：卸船机电控解决方案是指为了提高卸船机的效率和安全性，通过电气控制系统来实现对卸船机的自动化控制和监测。
本文将从四个方面详细阐述卸船机电控解决方案的内容。
一、硬件设备1.1 传感器：卸船机电控解决方案中的传感器用于实时监测卸船机的状态，包括卸船机的位置、速度、负荷等信息。
通过传感器的采集，可以实现对卸船机的精确控制和监测。
1.2 执行机构：卸船机电控解决方案中的执行机构主要包括电机、液压系统等。
电机用于驱动卸船机的各个部件，液压系统用于控制卸船机的升降、旋转等动作。
通过合理配置和控制这些执行机构，可以实现对卸船机的高效运行。
1.3 控制器：卸船机电控解决方案中的控制器是整个系统的核心，用于接收传感器的信号并根据预设的控制策略进行相应的控制。
控制器需要具备高性能的计算能力和稳定可靠的工作环境，以确保卸船机的安全运行。
二、控制策略2.1 自动化控制：卸船机电控解决方案中的自动化控制是实现高效运行的关键。
通过预设的控制策略，可以实现对卸船机的自动化操作，包括卸货速度的控制、卸船机的自动定位等。
自动化控制可以提高卸船机的工作效率，减少人为操作的错误和风险。
2.2 远程监控：卸船机电控解决方案中的远程监控功能可以实现对卸船机的实时监测和远程操作。
通过远程监控系统，可以随时随地了解卸船机的工作状态，及时发现和解决问题，提高卸船机的运行效率和可靠性。
2.3 数据分析：卸船机电控解决方案中的数据分析功能可以对卸船机的工作数据进行收集和分析，以获取有关卸船机运行状态和性能的信息。
通过对这些数据的分析，可以优化卸船机的工作流程，提高卸船机的运行效率和可靠性。
三、安全保障3.1 紧急停机装置：卸船机电控解决方案中的紧急停机装置是为了应对突发情况而设计的安全保障措施。
当卸船机发生故障或异常情况时，紧急停机装置可以立即停止卸船机的运行，保护人员和设备的安全。
3.2 防护装置：卸船机电控解决方案中的防护装置用于保护卸船机的各个部件免受外部环境和物体的损害。
集装箱船总体设计中的船舶自动化控制系统
集装箱船总体设计中的船舶自动化控制系统在集装箱船总体设计中，船舶自动化控制系统是一个至关重要的组成部分。
船舶自动化控制系统的设计和实施对于提高船舶的效率、安全性和可靠性都具有重要意义。
本文将从船舶自动化控制系统的定义、设计原则、关键技术和应用前景等方面进行探讨。
一、船舶自动化控制系统的定义船舶自动化控制系统是指利用先进的电子技术、计算机技术和自动控制技术，对船舶的各种设备和系统进行监控、管理和控制的系统。
它包括了船舶动力系统、船舶操纵系统、船舶货物处理系统等各个方面。
通过船舶自动化控制系统，船舶可以实现自动驾驶、自动泊靠、自动装卸货物等功能，大大提高了船舶的操作效率和安全性。
二、船舶自动化控制系统的设计原则1. 安全性原则：船舶自动化控制系统的设计首要考虑是船舶的安全。
系统必须具备可靠的故障检测与容错机制，确保在各种异常情况下能够及时进行应对和处理，保障船舶和船员的安全。
2. 稳定性原则：船舶在海上运行环境复杂，船舶自动化控制系统必须具备良好的稳定性，能够适应各种恶劣的海况和气象条件，保证船舶在不同情况下的稳定性和可靠性。
3. 高效性原则：船舶自动化控制系统的设计要考虑到提高船舶的操作效率和性能，减少人工干预，实现船舶的自动化运行，从而降低运营成本，提高竞争力。
4. 兼容性原则：船舶自动化控制系统的设计应该考虑到与其他系统的兼容性，能够与船舶的其他设备和系统进行有效的集成，实现信息的共享和资源的优化利用。
5. 可维护性原则：船舶自动化控制系统的设计要考虑到系统的可维护性和可升级性，能够方便地进行系统的维护和更新，保证系统的长期稳定运行。
三、船舶自动化控制系统的关键技术1. 传感器技术：传感器是船舶自动化控制系统的重要组成部分，通过传感器可以实现对船舶各个部位的监测和数据采集，为系统的控制和决策提供必要的信息支持。
2. 控制算法：控制算法是船舶自动化控制系统的核心，包括了船舶的自动导航、自动操纵、自动装卸货物等各种功能的控制算法，其设计的优劣直接影响着系统的性能和稳定性。
电力推进船舶直流网配电系统设计
电力推进船舶直流网配电系统设计【摘要】本文主要介绍了电力推进船舶直流网配电系统设计的相关内容。
在分别讨论了研究背景、研究意义和研究目的。
接着在详细解释了直流电网原理及特点、直流主变特性分析、直流配电系统设计、直流保护系统设计和直流系统智能化管理。
在总结了电力推进船舶直流网配电系统设计的优势，探讨了未来发展方向。
电力推进船舶直流网配电系统设计可以提高船舶的效率和灵活性，未来的发展方向是更加智能化和高效化。
本文的研究对于推动船舶配电系统的技术发展具有一定的指导意义。
【关键词】电力推进船舶、直流网、配电系统、设计、原理、特点、主变、特性分析、保护系统、智能化管理、优势、未来发展、总结1. 引言1.1 研究背景电力推进船舶直流网配电系统设计的研究背景主要包括了船舶电力系统的发展需求和技术进步。
随着环保意识的增强，船舶的环保要求越来越严格，传统交流电力系统的效率和稳定性已经不能满足现代船舶的要求。
直流电网能够更好地适应船舶电力系统的工作需求，提高系统的效率和稳定性，减少能源消耗和排放，是未来船舶电力系统发展的重要方向。
电力推进船舶直流网配电系统设计的研究具有重要的现实意义和发展价值。
通过对直流电网的原理、特点及系统设计等方面进行深入研究，将有助于优化船舶电力系统的性能，提高船舶的能源利用效率，推动船舶电力系统技术的创新与发展。
1.2 研究意义通过对电力推进船舶直流网配电系统设计的深入研究，不仅可以为船舶电气系统的升级和改进提供技术支持，还可以探索船舶电气系统智能化管理和保护技术的发展方向。
这对于提高船舶的整体性能、降低维护成本和保障船员的安全具有重要意义。
深入研究电力推进船舶直流网配电系统设计，将推动船舶电气系统技术的进步，促进船舶能源利用的可持续发展，为航运行业的发展贡献力量。
1.3 研究目的研究目的是为了通过对电力推进船舶直流网配电系统设计的深入研究，探讨其在船舶领域的应用价值和发展前景。
通过对直流电网原理及特点、直流主变特性分析、直流配电系统设计、直流保护系统设计和直流系统智能化管理等方面进行系统分析和探讨，旨在为电力推进船舶配电系统的设计与运行提供科学依据和技术支持。
【精品文档】卸船机理论试卷-精选word文档 (11页)
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==卸船机理论试卷篇一：卸船机理论考试姓名得分一、填空题（每空1分，共30分）1、卸船机主要有三项基本功能从船舱内抓取物料、将物料从船舱内提升至卸船机料斗内、将物料输送到码头上的输送胶带机上2、国电福州发电有限公司卸船机型号为 t/h，小车运行速度m/min。
3、四卷筒机构是该机的核心部件，安装在主机房内，通过四个卷筒不同方向的转动来实现小车的运行与抓斗的升降、开闭。
4、抓斗的开闭动作完全取决于与之间的相对运动速度，当速度相同时，抓斗保持一定的开闭度状态，起升或下降; 当速度不相同时，抓斗起升或下降过程中同时开斗或闭斗.5、卸船机机装有二台，四根。
6钩在卸船机小门架顶端，用来锁定举起的型式为销式。
7、机内主设备可在司机室联动台、机房操作箱、变幅室操作箱三个地方操作。
在何处通电，该处的操作有效，其它地方操作则无效，任何时刻只能一处操作有效。
8、刚开机作业时，起升、开闭、小车机构都限为低速，须先做后，才能以正常速度运行。
9、在制动时，只有当机构的运行速度降至额定速度的左右时，制动器才能自动抱闸，以减少抱闸的磨损，实现平稳的起制动。
但紧急停车或终端限位开关动作及电源等发生故障时，制动器立即抱闸，以确保安全。
10、抓斗在空中闭斗时，只要将主令开关往操作，此时闭合电机操作，起升电机不工作，抱闸不松开。
11、防爬器为大车行走时，大车停止时落下。
12、变幅机构与小车牵引机构、移动司机室等有联锁关系，只有当小车、司机室在后大梁区域内，变幅机构才能动作。
13、为更有效地防止旋转和合理地使用钢绳，升降、开闭绳左右捻成对使用，右绕卷筒上用左捻钢丝绳，左绕卷筒上用右捻钢丝绳。
14、舱仓内的煤应均匀抓取，不允许抓一个深坑，防止煤塌方而造成超负荷起吊。
15、抓取过程中应注意抓斗的运行区域内是否有人，如果有则应：立即停止设备运行，通知在运行区域人员离开后，方可继续作业。
抓斗式卸船机电气控制系统研究与设计
—154—工装设计1、前言随着散货运输的发展和散货运输规模的扩大，卸船机面临着新的挑战。
我国港口为了提高效率，采用了各种高效桥式抓斗卸船机卸船。
抓斗卸船机的关键控制是抓斗，特别是经过变频器控制和无极调速控制后，控制系统会更加复杂，但控制精度和运行能力则更加优秀。
本文对抓斗卸船机作了简要介绍，研究了抓斗卸船机电气系统的设计方案。
2、抓斗式卸船机概述2.1抓斗式卸船机机械简述抓斗卸船机是用来将大量固态散装货物如矿石、煤炭等从船舱运至码头物料传送带上的机器。
卸船的方法是先用钢丝绳控制的机械抓斗掘起货物，之后通过小车运动将抓斗移动至卸船机的料斗上方进行卸料，再通过料斗将物料卸至码头的物料传送带上。
卸船机通常由一个司机在驾驶室进行所有必要的操作，司机室内会配置显示卸船机相关运行信息的触摸屏。
司机室通常设置在臂架大梁的司机室轨道上，通过托令电缆与电气房进行动力和通讯系统的连接,自带驱动系统。
半自动卸船机可以自动的进行重复的挖料、小车运行和卸料操作，司机可以不用时刻通过手动操纵杆控制卸船机抓斗作业，只须监视卸船过程即可。
2.2抓斗式卸船机电气系统抓斗卸船机控制系统分为驱动、控制、监控三个系统。
随着变频传动更新、电子仪表的不断更新和现代化的技术发展，变频传动装置得到了广泛的运用。
在IGBT 技术发展下，抓斗卸船机电气系统的可控性可靠性更强了，所需的成本也降低了，获取故障信息则更加及时。
3、抓斗卸船机电气控制系统设计3.1抓斗控制与设计优化抓斗控制是起升装置和开闭装置之间的相互作用。
当抓斗准备闭合时，直接简单的停止起升电机运行可能会导致抓斗无法完全捕获物料并降低负载。
快速释放起升制动器，可能会导致钢丝绳脱落。
因此，在设计过程中必须保证抓斗的稳定性，当起升机构在工作时，制动器的释放和起升开闭电机的运行需由电气系统控制，有助于控制抓斗和取料。
电流监测的主要目的是保证电动机的起升机构和开闭机构在负载平衡和输出平衡的闭合状态下工作，从而使抓斗在整体运行中不会出现散料现象。
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图3 加固用的覆板
了减少焊接应力和加强覆板的有效性,覆板采用了图3的形状。
焊接覆板时采用I 型坡口,用直流反接电源进行焊接,用J507型焊条,其直径为3.2mm ,使用前要烘干。
坡口开在45#钢侧,以尽量减少45#钢的熔入量。
焊接电流在同等条件下要比单独焊接A3钢时小10%~15%。
焊前同样要去除油污、氧化皮,并清理干净,再用火焰加热到200 左右进行预热,加热范围为坡口两侧100mm 左右。
焊后立即进行600~650 左右的热处理,然后缓冷。
开裂齿条经过打坡口焊接和加覆板焊接以后,效果较好,经过多年使用,裂纹无进一步扩展。
张立波:276826,山东省日照市上海路东首 收稿日期:2010-07-31
DOI :10.3963/.j i ss n:1000-8969.2010.05.011
1500t/h 环保型装船机电控系统设计
长江航运科学研究所 陈国庆 黄 帆
装船机是国内使用较多的港口散货装船设备,长江航运科学研究所研究设计的1500t/h 环保型装船机的技术亮点是,采用了技术先进的除尘系统,确保有扬尘特性的物料在输送过程中整体收尘效果可以达到国家标准的要求。
该机的特点是装机功率大、驱动机构多、工况复杂。
整机具有臂架俯仰、臂架伸缩、大车行走、溜筒升降、臂架皮带机输送、除尘作业等功能,其最大生产率为1500t/h 。
该机的电气传动与控制系统是由长江航运科学研究所自主研发设计的。
它由传动和控制两部分组成:传动部分主要由检测测量单元、保护单元、变频逆变器和交流变频电机组成;控制部分由PLC 、工业总线和Profibus-DP 组成。
由于各个机构采用变频电机,从而实现了从零到最大转速下的无级调速,使装船机机构操作平稳,既有利于装卸作业的准确定位,又可大大减少起制动过程中的冲击载荷,极大地提高作业效率。
下面对该电控系统进行简单的介绍。
1 环保型装船机主供电回路配置
装船机传动系统采用交-直-交变频回路。
整机由于机构较多、部分机构的功率较大,故采用主供电电源集中输送到电气房的主电源柜,然后每一个机构按照功率大小及运行效率、单位工作时间和保持负荷平衡的要求,对机构进行组合分柜,用并联供电的方式分别给每一个传动柜接入电源。
此设计中采用了分三屏柜的设计配置主供电回路。
2 环保型装船机各机构变频驱动装置设计
装船机主机构有如下几部分:臂架皮带机机构;臂架俯仰机构;臂架伸缩机构;大车行走机构;溜筒升降机构;除尘主风机;整机除尘机构;空压机。
臂架皮带机机构是环保型装船机输送工艺的核心机构,采用变频传动控制,使电动机以转矩控制模式运行。
同样会受到输送物料的不连续和不均匀性的影响,通过速度传感器的检测,将皮带的受力情况反馈给控制系统,调节变频器输出转矩,同样是既满足装船机工艺的产能要求,又可节能,同时也可以反馈一定的皮带磨损情况信息。
除尘主风机采用变频传动控制,使电动机以速度矢量控制模式运行。
臂架俯仰机构、臂架伸缩机构和大车行走机构及溜筒升降机构均采用变频调速控制,使整机运行平稳,减小机械运行冲击,提高操作人员的舒适平稳感,降低运行启动对电网的波动影响。
以往所有的装船机均采用皮带机输送大颗粒物料,此类物料密度较大,当后方输送设备将物料传输到皮带机接料点时的物料动能远远小于重力能,故运行过程中物料均通过皮带机输送到船上,而不会在运输线上产生扬尘。
但现在有很多码头需要输送水泥、熟料、粮食等颗粒细小、密度不大的大宗物料,容易在运输线上产生大的扬尘,粉尘浓度会大大超标,因此,需要对装船机进行环保设计。
长江航运科学研究所经过大量的实践和试验,总结经验,提出将原来水泥厂使用的除尘器 移植!到装船机上,使装
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港口装卸 2010年第5期(总第193期)
船线上的皮带线实时最近点收集扬尘,降低灰尘在皮带机上的溢出量,达到环保装船的要求。
整机除尘机构是装船机除尘的主体机构。
为了很好地处理扬尘,布置有负压扬尘回收管路,需要对除尘器的布置位置、风管的布置形式、收尘点的布置位置等进行科学的选取。
除尘器依靠其产生负压将输送风管吸收的扬尘吸附在其多组柱形吸附材料上,确保粉尘不超标外溢。
吸附材料上收集扬尘到一定量后,通过瞬间压入的高压气体,吹打掉吸附在柱形吸附材料外壁上的扬尘,吹打掉的扬尘通过除尘器底部的螺旋输送设备和管路卸到装船机的皮带机输送线上。
为了达到良好的收尘效果,我们收集了所需要输送的物料单位时间内的扬尘量、扬尘颗粒特性,以及前面除尘主风机所产生的风压变化情况等技术参数和试验数据,以便合理选择除尘器类型,提高整个除尘系统的综合效果,降低能耗。
港口码头作业现场潮气大,吸附在吸附材料上的粉尘时间长了会受潮气影响而板结在其上,导致吸附活性降低,从而降低整个系统的收尘效果,所以必须使吸附材料上吸附的粉尘能在最佳时间段里回落到输送线上,并通过螺旋输送设备及装船机皮带线及时输送到船舱。
为了达到良好的除尘效果,降低高压气体的消耗量,在电气控制上采取了措施。
首先通过理论计算得出一次吹打动作吹打掉吸附材料上的极限吸尘量所需要的气量,然后按照电磁阀门的尺寸计算出其开启时间,再根据相邻间的电磁阀门吹打除尘动作影响、效果及单位时间高压气体供气压力变化等因素得出阀门间隔开启时间,最后根据吹打落下的扬尘在螺旋输送设备上的堆积情况,配合开启螺旋动作时间,使落料阀门的开启时间与其配合。
在经过多次现场试验后,得出了达到最佳收尘效果同时保证系统效率和除尘器吸附材料使用寿命的动作时间。
由于输送过程中物料的不连续和不均匀性以及粉尘的浓度变化均会对风管压力有一定影响,在除尘风管关键部位设置了压力传感器,当压力传感器测试的数据变化时输出4~20mA的电流信号,驱动风机的变频器按照压力传感器测出的电流信号回馈调节电动机的运行,进而调节主风机的转速。
这样就可以实时优化除尘效果并节约能源。
空压机的作用是为吹落吸尘材料上的粉尘提供高压压缩气体。
3 PLC控制系统
采用西门子S7-300型PLC实现整机的逻辑控制。
图1为整机PLC
系统的链接图。
图1 PLC系统链接图
整机PLC链接系统由若干个设备和远程从站组成。
各机构的变频器通过西门子的Profi b us DP 总线链接至Pro fi b us DPl主控模块;各个配电柜及操作台内的远程I/O从站通过Pro fi b us DP总线链接至Pr o fi b us DP2主控模块。
大车行走机构、臂架伸缩机构、臂架俯仰机构及溜筒升降机构绝对位置编码器采用Profibus DP总线形式,它们与置于司机室的风速仪及力矩限制器一起链接至PLC柜内的Pro fi b us DP主控模块上,将相关位置信号及各种质量、幅度或起重量限制和即时风速信号通过Pro fi b us 总线传送至PLC。
装船机管理系统S M S通过以太网网卡连接至PLC相关模块,实时监控装船机运行状态,进行故障诊断及打印报表。
4 装船机联锁保护功能
为了提高装船机的作业效率,溜筒升降机构、臂架伸缩机构和大车行走机构电机具有恒功率特性:在工作状态下,即臂架皮带机处于运行状态时,控制程序连锁这些机构的变频器速度输出,保持速度在基速内;当不处于工作状态,即臂架皮带机不运行时,作业要求快速的操作完成动作,此时可考虑在安全许可的条件下高速运行。
另外,为了保证整机的正常运行,设有皮带速度检测、堵料检测、皮带撕裂、皮带机跑偏、行程极限保护、光电检测等保护功能,对重点机构采取二级保护措施,对关键机构采取三级保护措施。
陈国庆:430011,武汉市解放大道2749号
收稿日期:2010-09-05
DOI:10.3963/.j i ss n:1000-8969.2010.05.012
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Po rt Operati on 2010 N o 5(Ser i a l N o 193)。