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论高效节能电磁铁在桥式起重机起升制动中的应用论文
一、前言
桥式起重机是机械工业、冶金工业和化学工业应用最广泛的一种起重机械, 在现代化企业中, 是实现生产过程机械化和自动化, 减轻繁重的体力劳动, 提高生产率的重要设备之一。
由于桥式起重机可在一定范围内对物品进行垂直起升和水平移动, 故尤其适用于工厂组装车间工作需要。但随着生产过程中长时间的频繁使用,桥式起重机的制动系统发生故障相当普遍, 由此而引发工件坠落造成伤人的安全事故屡见不鲜。对此必须加以重视, 以确保桥式起重机的工作可靠性及安全使用。QD30T/5t 双梁桥式起重机(天车)接连发生以下故障:①起升制动失控, 引起工件坠落, 险些伤人的安全事故。②制动行程过短, 造成烧毁制动轮、制动闸瓦或线圈的设备事故。直接经济损失达万元。初步确认这两台桥式起重机故障是由JCZ 型长行程电磁铁制动器结构尺寸设计欠佳造成。
二、故障分析
QD30T/5t 桥式起重机起升制动采用的是JCZ 型长行程电磁铁制动器, 其型号是JCZ500/45C 型, 电磁铁型号为MZS1 —45C (吸力565N 、三相交流电源), 它能与电动机操纵电路联锁, 其工作原理是:当电动机停止工作或事故断电时, 电磁铁自行断电, 在制动器的弹簧弹力作用下自动上闸, 以保证工作的安全可靠。但此类制动器最大的缺点是制动器连接件多, 结构较复杂, 工作时响声大, 冲击大, 磨损严重。如图1 所示, 由于拉板4 与底板6 相互位置的实际结构尺寸设计欠佳, 可靠度低。使用中, 连接销3 一旦断裂或脱落,拉板4 仅一侧与之相连时, 若电磁铁通电吸合, 则拉板4 与销脱开的一侧将迅速下落支在底板6 上, 即使断电,制动器仍不能自动上闸, 而使制动失效造成事故。
三、确定改装方案
桥式起重机起升装置是间歇动作机构, 需要经常起、制动, 特别是地面组装作业时, 其制动必须点动灵敏, 高频接电。桥式起重机广泛采用JWZ 短行程电磁制动器, 其制动系统驱动方式是采用MZD1 型单相制动电磁铁驱动, 因其起动电流大(30 ～ 40A), 冲击响声大, 而且制动力矩有限,故不适用在QD30T/5t 桥式起重机的起升制动。而此种制动器, 对其制动力矩、电磁铁冲程及制动瓦块与制动轮间允许间隙的调整, 需要严格控制。调整不当, 则易引起超载烧毁线圈, 或引起制动力矩不够而造成事故。由于ZDZ1 型单相交流节能制动电磁铁采用全密封直推式结构, 以相对大电流起动, 小电流吸持的工作方式, 耗电小, 发热低。其主要特点是吸力大, 安全可靠, 不烧线圈, 噪声低, 体积小, 易维护, 机械寿命高, 操作频率达720 ～ 1 200 次/h 。为此, 决定采用ZDZ1 —500 型单相交流直推式制动电磁铁替代MZS1 电磁铁对JCZ 制动器进行改装。
四、改造及其效果
采用ZDZ1 —500 型电磁铁替代MZS1 —45C 三相电磁铁与原JCZ 制动架配套, 先后对两台QD30T/5t 桥式起重机(天车)制动器起升制动进行改造。制动器结构图(改造后)1.制动杆 2.横梁 3.制动杆帽4.连接耳 5.ZDZ1 电磁铁 6.控制器图3 所示是用Q235 —A 材料焊接的连接耳。改装时, 再将原杠杆铰链系统拆除, 将连接耳4 与横梁2 用连接销固定在JCZ 制动架上, 将ZDZ1 —500 型电磁铁5用螺栓固定在连接耳上。再安装制动杆1 , 并套上制动杆帽, 安装制动杆时要保证制动杆帽与ZDZ1 —500 型电磁铁的中心重合, 并调整好制动瓦块与制动轮之间间隙, 即可完成改装。改装后使用多年, 效果良好, 表现在:(1) 改造后该制动系统的故障率下降, 达到节能降耗, 提高效率的效果。连接耳(2)采用ZDZ1 —500 型电磁铁制动可靠, 接电频率高, 点动灵敏, 能完全满足组装车间工作需要。(3)由于取消了JCZ 制动器上的整套杠杆铰链结构, 结构紧凑, 体积小, 制动片间的间隙容易调整, 杜绝了因断销、脱销、销孔变椭圆等可能导致的故障隐患, 确保了生产的安全可靠。
五、结论
ZDZ1 型电磁铁克服了液压制动器点动欠灵敏, 交流制动电磁铁易烧毁线圈的弊病, 特别适用于操作频繁, 快速起动的场合。通过对QD30T/5t 双梁桥式起重机起升制动系统的技术改造, 提高了该设备运行的可靠性, 延长了使用寿命, 减少了维修费用, 提高了设备完好率, 为企业创造更大的经济效益。
ZDZ1 型电磁铁作为桥式起重机(天车)起升制动的高效节能换代产品, 值得广泛采用。
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