探讨轮胎吊起升机构电气控制故障防范措施

摘要：随着近年来我国社会与经济的快速发展，各个行业均得到了绝佳的发展机遇。一些企业在日常工作都会大量地运用到轮胎式龙门起重机，而轮胎式龙门起重机起升机构电气的正常运转及故障率会直接影响到货物起吊工作的顺利开展。基于此，本文主要对轮胎式龙门起重机起升机构电气控制故障防范措施进行了探讨，希望为相关的研究人员和维护人员提供参考。

关键词：轮胎式龙门起重机;起升机构;电气控制;故障防范

前言

对于企业货物起吊来说，在日常工作中所使用的轮胎式龙门起重机如果使用年限超过了十年，那么其起升机构的电气元件就会出现一定的老化，尤其是其中的小车拖令电缆，如果其出现绝缘破损的情况，那么极易导致轮胎式龙门起重机在运转的过程中发生漏电问题，从而很造成设备损坏，甚至可能出现人员伤亡事故。因此，为了避免设备出现漏电的情况，维护人员应当针对轮胎吊起升机构驱动器的主回路做好相关的漏电防范措施;与此同时，必须打开驱动器漏电检测功能。在这个时候轮胎吊起升机构在运行的过程中会发生下列几种故障，分别为：1.起升机构在运转瞬间，其吊具会下滑二十厘米左右，从而导致驱动器发生故障停车;2.制动器在释放的瞬间出现抖动情况，与此同时，驱动器出现“F011”故障码。

一、分析轮胎吊起升机构电气控制故障的原因

（一）制动器的硬件构成及电气控制

轮胎吊起升机构硬件主要包括了电力液压块式1号制动器、2号制动器、变频电机、减速箱、驱动器控制元件及卷筒等[1]。将电气控制作为依据，轮胎吊起升机构制动器的开启必须具备三个前提，分别是：其一，继电器K001，其主要的用途是检测轮胎吊起升机构的电气控制回路的空气开关及安全回路等方面的故障，假如电气控制回路处于正常状态下，那么制动器开启就具备了第一个条件。其二，继电器K070，起升机构的驱动器制动器释放的参数早期设置为默认状态，控制和通电以后驱动器的参数r001分显示011，此时驱动器发送制动器释放信号。那么制动器的释放就具备了第二个条件，这个时候驱动器则处在准备的状态下，没有输出转矩。其三，继电器K065及K067，这两个继电器主要由轮胎式龙门起重机的PLC系统控制。继电器K065及K067分别控制的是电力液压块式1号制动器、2号制动器。在刹车过程中，由PLC控制系统发送刹车指令，控制1号制动器、2号制动器先后抱闸，并且刹车设置的制動次数作为依据选择制动器进行一前一后的互换，因此，必须由两个继电器对1号制动器、2号制动器进行分别控制。

（二）导致故障出现的原因

轮胎吊起升机构在运行的过程中，PLC系统是其中主要的控制系统。当PLC系统将运行指令与主给定信号发送给驱动器的时候，驱动器输出转矩，与此同时，起升的制动器开启，二者之间使用的通信协议为PROFIBUS-DP，响应时间很短（可达到毫秒级）。如果轮胎吊起升机构的驱动器处于正常运转的状态下，那么其吊具就不会发生下滑的故障。而驱动器打开漏电检测的时候，驱动器接收到运转控制指令与主给定信号，这个时候的驱动器处在输出回路漏电检测的状态，并且驱动器没有输出转矩。输出回路的检测正常，那么驱动器立即输出转矩，起升机构处于正常运转的状态。如果输出回路存在轻微的漏电问题，并且其没有达到驱动器所设置的默认参数值的时候，那么驱动器依然会处在漏电检测的状态下。这时候，由于PLC系统已经发送了起升制动器开启的控制指令，因此，吊箱与吊具自重会致使吊具出现下滑的故障;而起升机构的电机在下滑的时候会向驱动器发送速度信号，驱动器接收到信号和实际的输出给定数值之间的偏差达到了设定的数值的时候，驱动器会因故障出现停车，起升机构的制动器抱闸。

二、轮胎吊起升机构电气控制故障相关的防范措施

轮胎式龙门起重机制动器安全控制，起升机构的位势负荷是影响起升机构安全运行的主要因素。起升机构在开始运转的时候，起升的制动器开启、抱闸，以及驱动器输出配合是极其关键的;所以，起升机构的安全运行可以将制动器的控制方面作为切入点进行改进。比如上面所说的：起升机构制动器开启所要具备的第一个条件属于硬件保护回路，这个条件为客观条件;第二个条件与第三个条件属于逻辑控制，从设计方面，可以增设保护功能，从而使逻辑控制得到加强，如此现实起升机构提高运行安全性的目的[2]。

（一）驱动器功能的改进与完善

起升机构驱动器的制动释放信号原来默认的是P601，默认数值是B0124。这个数值是接触的电信号，而处于待机状态下的驱动器才会输出这一信号，这时候驱动器没有输出转矩。由此，可以将驱动输出转矩的比值达到设置数值的时候将其和B0124进行相与，驱动器发送制动释放信号。（此时满足控制起升制动器的第二个条件）

（二）完善PLC控制系统的逻辑控制程序

PLC控制系统的逻辑控制程序的完善前，如果起升机构连锁条件处于正常状态的时候，那么接收到起升手柄的信号，逻辑程序信号M22.3是1的时候，制动器开启。PLC控制系统逻辑控制程序以后，逻辑程序的信号M22.3处于FC123功能的第六段中和驱动器的输出转矩信号按照所设定的比值信号相与，如果驱动器的输出转矩达到所设定的数值1时，并且M22.3是1的时候，轮胎吊起升机构的制动器开启。

（三）电气控制故障防范措施的应用效果

对于起升机构中所使用的驱动器，比如西门子6SE70系列的均具备强大的功能。针对驱动器进行参数调整，能够实现在不同的环境中使用，同时可以用于控制多种用途的设备，以此达到工况及作业的要求[3]。轮胎吊起升机构的驱动系统进行改进以后，当驱动器输出转矩建立的时候，起升机构的制动器才会开启，如此能够有效规避起升机构在运行的过程发生吊具下滑等各种故障，从而使起升机构的运转安全性明显提高。

结论

总而言之，轮胎吊起升机构的正常运行，离不开具备强大功能的驱动器作为支撑，同时制动器的电气控制元件的性能也是其中需要加以重视的一个因素。加强轮胎式龙门起重机的日常管理与维护，通过对驱动系统进行不断的改进与完善，能够有效的防止起升机构在运行的过程中出现吊具下滑等各种故障，从而有利于提高轮胎式吊起升机构的运转安全性，进而为企业的可持续发展做出贡献。

参考文献

[1]忻嘉霖.基于富士PLC的轮胎式龙门起重机电气控制系统设计[J].自动化技术与应用，2021，40（09）：70-74.

[2]楼桂龙，王宁杰.自动化远程控制轮胎式集装箱龙门起重机大车转向系统优化设计[J].集装箱化，2020，31（07）：22-25.

[3]高学柳，刘杨，朱德平.轮胎式集装箱龙门起重机大车疑难故障解决方案[J].集装箱化，2020，31（03）：23-25.

作者简介

朱昊（1988.07---），男，汉族，安徽合肥人，本科，工程师，主要研究方向：电气控制与PLC在轮胎行业的应用。