Строительные машины и оборудование, справочник





Электрическая аппаратура козлового крана

Категория:
   Эксплуатация козлового крана

Электрическая аппаратура козлового крана

Общие сведения. Безаварийная работа кранов в значительной мере зависит от надежности работы аппаратов управления электрическим приводом. Эти аппараты служат для включения (выключения) электродвигателей и тормозов, изменения направления вращения двигателей, ограничения перемещения крана и крановых механизмов в заданных пределах, защиты от поражения током обслуживающего персонала, создания условий удобного управления и максимальной производительности грузоподъемной машины.

К числу основных электрических аппаратов, используемых при управлении крановым электроприводом, относятся: рубильники, пускорегулирующие сопротивления (резисторы), тормозные электромагниты и гидротолкатели, командоконтроллеры, кулачковые и магнитные контроллеры, защитные и реверсивные панели, контакторы и магнитные пускатели, промежуточные и токовые реле, плавкие предохранители, кнопки пуска, конечные и автоматические выключатели, станции управления, преобразователи тока, осветительная аппаратура.

Большинство электрических аппаратов изготовляют серийно в климатическом исполнении У (умеренный климат), ХЛ (холодный климат), Т (тропический климат), согласно ГОСТ 15150—69* имеют несколько групп размещения: первая — для работы на открытом воздухе, вторая — для наружного использования с защитой кожухом, третья — для работы в помещениях. Некоторые аппараты комплектуются из отдельных узлов и деталей на краностроитель-ных заводах. Каждый аппарат обозначается символом, причем буквы, как правило, указывают на наименование аппаратов и их исполнение, а цифры — на их характеристику, например МО-ЗООУ2 — магнит однофазный на 300 включений в час для умеренного климата второй группы размещения. Кроме этого, каждый аппарат имеет номер технических условий или ГОСТ и присвоенный ему каталожный номер, которые определяют технические требования и показатели назначения аппаратов. По каталожному номеру осуществляют выбор и заказ аппарата в территориальных снабженческих организациях.



Большинство электрических аппаратов изготовляют серийно в климатическом исполнении У (умеренный климат), ХЛ (холодный климат), Т (тропический климат), согласно ГОСТ 15150—69* имеют несколько групп размещения: первая — для работы на открытом воздухе, вторая — для наружного использования с защитой кожухом, третья — для работы в помещениях. Некоторые аппараты комплектуются из отдельных узлов и деталей на краностроитель-ных заводах. Каждый аппарат обозначается символом, причем буквы, как правило, указывают на наименование аппаратов и их исполнение, а цифры — на их характеристику, например МО-ЗООУ2 — магнит однофазный на 300 включений в час для умеренного климата второй группы размещения. Кроме этого, каждый аппарат имеет номер технических условий или ГОСТ и присвоенный ему каталожный номер, которые определяют технические требования и показатели назначения аппаратов. По каталожному номеру осуществляют выбор и заказ аппарата в территориальных снабженческих организациях.

Завод-изготовитель, характеристику, номер технических условий указывают на паспортной табличке, прикрепленной к корпусу аппарата.

Применяемые на кранах аппараты, приборы, провода, шины должны соответствовать нормальным условиям работы (рабочему напряжению, току, исполнению), отвечать Правилам устройства электроустановок. Эксплуатацию электрооборудования необходимо производить в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей Госэнерго-надзора СССР.

Токоведущие части пускорегулирующих и защитных аппаратов должны быть защищены от случайных прикосновений. Магнитные пускатели, контакторы, автоматы в открытом исполнении следует устанавливать с соблюдением минимальных расстояний от дугогасительных камер до ближайших токоведущих частей других аппаратов и заземленных конструкций. Эти расстояния указывают в каталогах пусковой аппаратуры.

Зажимы-для присоединений питающих и отводящих проводов должны быть доступны для обслуживания. Щитки необходимо снабжать надписями, указывающими номер каждой отходящей линии. Все провода, шины, кабели, контрольные зажимы и предохранители маркируют по единой системе в соответствии с принципиальной электросхемой крана.

Пробочные предохранители нужно устанавливать так, чтобы подводящие провода присоединялись к контактному винту, а отходящие — к винтовой гильзе. На предохранителях делают надписи с указанием значения номинального тока плавкой вставки.

Коммутационные аппараты и панели сигнальных ламп снабжены надписями «вкл», «откл», «стоп», «пуск» и др. Панели окрашивают в светлые тона, в местах присоединения цепей на них делают маркировку, соответствующую схемам соединений.

Изоляцию аппаратов подводящих и отводящих проводов подвергают систематическим испытаниям, заключающимся в замерах сопротивлений и проверке на электрическую прочность по нормам ПТЭ электропривода.

Пусковые характеристики. В начальный момент пуска электродвигатели с фазным ротором, пока еще ротор не развил необходимую скорость, магнитное поле статора, пересекая обмотки ротора, создает в них пусковой ток по вели чине в 5—8 раз превышающий номинальную величину. Чтобы избежать перегрузок сети, в цепь управления ротора вводят пускорегулирующие сопротивления, которые за счет увеличения общего сопротивления снижают э. д. с. наводимую в роторе, а следовательно, и пусковой ток статора.

Постепенное снижение сопротивления цепи ротора в момент пуска вызывает увеличение частоты вращения ротора при незначительном уменьшении вращающего момента, а следовательно, при постЬянном усилии на исполнительных механизмах крана.

Это можно проследить по диаграмме (рис. 37) пусковых (механических) характеристик электродвигателя с фазным ротором (верхние кривые). Кривые представляют собой закономерности, по которым изменяются вращающий момент М, Н • м, и частота вращения со, об/мин, при определенном сопротивлении цепи ротора. Верхние (рабочие) части кривых соответствуют работе электродвигателя в устойчивом режиме, когда при увеличении нагрузки частота вращения электродвигателя практически не изменяется.

Кривая 4У показывает, что с возрастанием частоты вращения вращающий момент сначала растет до определенной величины, а затем падает. Точка перегиба этой характеристики соответствует максимальному или опрокидывающему моменту электродвигателя. Кривая 4У — естественная характеристика электродвигателя, когда дополнительное сопротивление отсутствует. Рабочая часть этой характеристики (верхняя часть) является «жесткой», соответствующей неизменной частоте вращения электродвигателя при изменении нагрузки.

Кривые 1У, 2У, ЗУ называют искусственными характеристиками, когда в цепь ротора включены дополнительные сопротивления.

Рис. 37. Диаграмма пусковых характеристик электродвигателя с фазным ротором

Однако реализуемая частота вр-ащения ротора двигателя будет меньше в результате отставания вращения ротора от вращения поля статора (скольжение).

Скольжение в крановых двигателях при установившемся режиме составляет от 3 до 10% в зависимости от типа двигателя. Так, у двигателя MTF-311-6 при скольжении 5,5% частота вращения ротора сор = 60 • 50 : 3 (1 — 5,5 : 100) = 945 об/мин.

Если ввести в обмотку ротора дополнительное сопротивление, то необходимый вращающий момент двигателя будет развиваться при повышенном скольжении, а следовательно, при меньшей частоте вращения.

Пример. Если сопротивление цепи ротора того же двигателя увеличить в 5 раз, то скольжение его при номинальной нагрузке возрастает до 27,5 %. Частота вращения при этом юр = 50-60 : 3(1 — —27,5 : 100) =725 об/мин.

Таким образом, подбирая нужное сопротивление в цепи ротора, можно обеспечить необходимую частоту вращения двигателя в момент пуска и избежать высоких пусковых токов.

Проследим это на диаграмме. Допустим, электродвигатель подъема груза включается при полном сопротивлении. Однако груз не поднимается, так как необходимый для подъема вращающий момент М2 выше момента, соответствующего искусственной характеристике 1. В этом режиме выбирается слабина каната.

Отключением части сопротивления электродвигатель переводят в характеристику 2П — начинается подъем груза. Увеличивается частота вращения ротора, но как только она достигнет точки, соответствующей моменту М2 (пунктирная линия), подъем груза может быть остановлен. Тогда необходимо отключить следующую часть сопротивлений и перейти на характеристику /У и т. д. до достижения «жесткой» характеристики 4У.

Характеристики в нижней части диаграммы называются тормозными, когда включением сопротивлений ограничивают скорость спуска груза за счет снижения скорости вращения ротора электродвигателя.

Пусковые сопротивления (резисторы) подбирают по типу кранового электродвигателя. Для двигателей мощностью до 30 кВт применяют в основном ящики резисторов серий НФ и НК. Ящик (рис. 38) состоит из двух боковин, соединенных между собой двумя изолированными шпильками, на которых установлены элементы резистора. Между элементами на шпильках проложены фарфоровые изоляторы и дистанционные трубки. Брызгозащшценный ящик закрыт цельными боковинами и крышкой. Передний и задний щиты для вентилирования имеют отверстия типа жалюзи. Внешние зажимы расположены на панели в нижней части ящика. Разбивка сопротивлений в ящике рассчитана только для определенных электродвигателей, управляемых конкретным типом контроллера. Поэтому внешние зажимы ящиков резисторов маркируют аналогично клеммам контроллера.

В ящиках НФ применяют цилиндрические элементы из фехралевой ленты, намотанной на ребро, а в ящиках серий НК используют плоские элементы, навитые из константановой проволоки. Резисторы в ящиках расположены в один, два, три этажа, о чем указано в обозначении типа, например: НФ-2А — нормализованный открытый, фехрале-вый, двухэтажный, общей серии.

Рис. 38. Ящики резисторов:
а — типа НК1; б — типа НФ1; 1 — корпус; 2 элемент констатановый; 3 перемычка; 4—элемент фехралевый; 5 фарфоровый изолятор; 6 — стяжка

Ящики НФ-1А, рассчитанные на токи 51—228 А, имеют от четырех до шести выводных зажимов; на токи 36—41 А — от 6 до 8 зажимов. Ящики НК-1А имеют 11 выводных зажимов.

Нормализованные, выпускаемые по ТУ 16-527.186— 77Е ящики НФ и НК маркировки внешних зажимов не имеют. Из них комплектуют пусковые сопротивления по месту монтажа на заводе-изготовителе. Для экономии металла на зажимах этих ящиков ставят стальные накладки, которые при монтаже необходимо удалить, заменив медными. На кране ящик должен быть установлен строго горизонтально, закреплен четырьмя болтами диаметром 12 мм. Между отдельными ящиками в комплекте необходим тепловой зазор не менее 120 мм. Кожуха ящиков надежно заземляют. На кране для регулирования электропривода может применяться один, два или несколько ящиков резисторов. Так, для регулирования пуска двигателей подъема груза MTF-412-8 сопротивления формируют из двух ящиков резисторов НФ-1А, имеющих каталожные номера 2ТД.754.054—19 и 2ТД.750.020—15. Увеличение пусковых сопротивлений позволяет понизить посадочные скорости.

Короткозамкнутые двигатели небольшой мощности пускают без дополнительных устройств, так как их характеристики мягче, чем у двигателей с фазным ротором.

Силовые контроллеры. Для пуска и изменения направления вращения электродвигателей применяют управляющее аппараты — силовые кулачковые контроллеры. Основной частью этих аппаратов являются контакты, выполненные из меди в виде рога. В момент соединения контактов конец подвижного рога соприкасается с неподвижным контактом и перекатывается по его контактной поверхности. Благодаря такой конструкции при включении обгорают только концы рога, а основная контактная поверхность остается чистой.

Контакты вместе с пружинными устройствами собраны в один блок. Набор таких блоков монтируют на изоляционной доске по установленной для данного контроллера схеме. Например, контроллер ККТ-61А (рис. 39) имеет 12 контактных блоков. Контактные блоки разделены между собой дугогасительными камерами из асбоцемента или специальной керамики.

Для управления контактными блоками контроллера служит приводной вал с набором кулачковых шайб. Попадая в выточку кулачковой шайбы своим роликом, рычаг подвижного контакта (рога) под действием основной пружины вращается вокруг оси. Вспомогательная пружина обеспечивает нажатие подвижного рога на неподвижный контакт, жестко вмонтированный на пластмассовой рейке. Напряжение к подвижному контакту подается по гибкому проводнику.

Кулачковый вал контроллера поворачивают при помощи маховика или рукоятки с храповиком, который фиксирует каждую позицию замыканий контактов. Провода вводят через отверстия в задней стенке или днище корпуса контроллера; верхняя (передняя) стенка (кожух) — обычно съемная. Перед снятием верхней стенки необходимо отключить напряжение.

На козловых кранах применяют контроллеры НТ-32, ККТ-61А, ККТ-62А. Различны формы их исполнения: серия НТ имеет вертикальное однорядное исполнение, ККТ — двухрядное горизонтальное.

При однорядном исполнении каждый кулачковый элемент управляется отдельной шайбой, насаженной на вал; при двухрядном — каждая шайба управляет одновременно двумя кулачковыми элементами. Двухрядное исполнение контроллеров серии ККТ-60 по техническим условиям ТУ-16-524.086—78 позволило значительно сократить размеры аппарата.

Вместо выпускавшихся ранее контроллеров НТ-32, рассчитанных на коммутацию цепей в одиннадцати положениях по схеме 5—0—5, применяют контроллеры ККТ-61А и ККТ-62 при той же схеме коммутации и ПВ-40% (ток статора до 100 А). Число включений у этих контроллеров 600—1000 в час.

Магнитные контроллеры. В электроприводе кранов КК-5 и КПБ-10М, рассчитанных на тяжелый режим работы с высокой частотой включения электродвигателей, применяют магнитные контроллеры — аппараты, где роль силового контроллера выполняют контакторы, управляемые командоконтроллером. Контакторы и защитную аппаратуру собирают на единых панелях, устанавливаемых, как правило, вне кабины машинисту. Командоконтроллеры монтируют в кресле машиниста с тем, чтобы не заслонять обзорности рабочего места; командоконтроллеры представляют собой комплектный пульт управления. Например, на кранах КК-5 установлен пульт управления UP-35/1, исп. 6 (производства СФРЮ), объединяющий все командо-аппараты в едином кресельном варианте изделия.

Рис. 39. Кулачковый контроллер ККТ-61А:
а — продольный разрез; б — поперечный разрез; 1 — неподвижный контакт; 2 — опоры подвижного контакта; 3 — проводники; 4 — рычаг; 5 кулачковый вал; 6 — рукоятка

Магнитный контроллер по сравнению с силовым контроллером более надежно коммутирует силовые цепи, требует меньшего напряжения машиниста, позволяет автоматически контролировать пуск и торможение двигателя, повышает производительность крана за счет более экономичных режимов работы электропривода. Однако стоимость электрооборудования при этом повышается, усложняется изучение и содержание аппаратов.

На козловых кранах применяют магнитные контроллеры типов ТА и ТСД. Для управления механизмами подъема применяется магнитный контроллер типа ТСД с несимметричным расположением контактов командоконтролле-ра. Такое расположение позволяет получить в электроприводе низкие посадочные скорости. Например, механизмом подъема крана КК-5 управляет магнитный контроллер ТСД-161 ТУ 16-536.562—78. Буква С указывает на несимметричную конструкцию, Д — обозначает, что аппарат имеет дополнительные переключатели. Для управления электроприводом передвижения крана КК-5 и его грузовой тележки применяют магнитные контроллеры ТА-161; отсутствие буквы С указывает на симметричную конструкцию контроллера, когда двигательные характеристики при реверсировании электродвигателя не изменяются. Типы этих контроллеров не имеют существенных различий, каждый из них рассчитан на номинальный ток 160 А.

Аппараты монтируют на стальных рейках шк‘афов, имеющих входные маркированные зажимы для присоединения проводов внешних электрических цепей.

Защитные и реверсивные панели. Защитные панели служат для предохранения крановых двигателей от больших перегрузок и коротких замыканий, а реверсивные—для изменения направления движения крановых механизмов.

На козловых самомонтирующихся кранах применяют защитные панели ПЗКН и ПЗКБ по ТУ 16-536.390—78Е.

По своему устройству эти панели имеют много общего. В металлическом шкафу защитной панели ПЗКБ-250 на рейках смонтированы общий рубильник, линейный контактор нулевой защиты, предохранители цепей управления, комплект максимально токовых реле. На правой боковой стенке шкафа установлена пусковая кнопка. По правилам Госгор-технадзора доступ к аппаратам защитной панели возможен только при открытии ее створок индивидуальным ключом.

Защитные панели комплектуют на заводе типовыми аппаратами: кнопкой «пуск» КУ-112, рубильником РПЧ, плавкими предохранителями, контактором КТ-6000. Реле РЭО-401 максимального тока поставляют отдельно, так как их коммутация выполняется на крановом заводе.

Для изменения направления вращения электродвигателей в комплекте с кулачковым контроллером на козловых кранах используют реверсоры типов TP-160, TP-63 и др. Реверсор изготовляют по ТУ 16-536.340—73. Он состоит из двух двухполюсных контакторов КТ-6000, имеющих взаимные электрическую и механическую блокировки, исключающие одновременное включение. При замыкании с помощью контроллера или командоконтроллера цепи одной из катушек включается линейный контактор, управляемый этой катушкой. Электропривод работает в заданном направлении; при замыкании цепи другой катушки происходит замыкание второго контактора и размыкание первого — двигатель изменяет направление вращения.

Контакторы. Основным комплектующим устройством защитных и реверсивных панелей, а также магнитных контроллеров является контактор (рис. 40)— аппарат, включающий и отключающий силовые цепи. На рис. 41 показан разрез контактора. Как и в контроллере, рог подвижного контактора имеет овальную поверхность, позволяющую за счет контактной пружины, в момент касания перекатываться по поверхности неподвижного контакта, что -улучшает плотность их прилегания.

Магнитная система контактора расположена в стороне от контактов и соединяется с ними изолированным четырехгранным валом, укрепленным в подшипниках. Ярмо и якорь магнитной системы собирают из листов специальной стали, изолируя друг от друга лаком или бумагой. Так как катушки контактора включены в цепь переменного тока, то магнитная система перемагничивается столько раз, сколько раз изменяется направление тока. При исчезновении маг нитного потока в моменты перехода тока через нулевое зна чение может произойти вибрация подвижного контакта Для предотвращения этого в прорези на торцах ярма укла девают короткозамкнутый виток в виде латунной рамки охватывающей часть площади магнитопровода.

В витке, как во вторичной обмотке трансформатора, ин дуктируется ток, создающий магнитный поток, удерживаю щий якорь от вибрации. Для лучшего контакта торцовую часть якоря и сам якорь шлифуют. Катушку контактора состоящую из двух секций, навивают на каркас из прессо ванной пластмассы.

Рис. 40. Общий вид контактора КТ-6000:
1 — рейка; 2 — панель блок-контактов; 3 — вал; 4 — пружина; 5 — дугогаси-тельная камера; в — контакты; 7 — электромагнит

Рис. 41. Разрезы контактора КТ-6000:
а — разрез по контакту; б — по электромагниту; 1 — корпус; 2 — магнито-провод; 3 —нормально замкнутый виток; 4 — губки неподвижного контакта; 5 — губка подвижного контакта; 6 — пружина; 7 — дугогасительная камера; 8 — подвижной контакт; 9 — регулировочная пружина; 10 — рейка; 11 — токо-подвод; 12 — пружина; 13 — прокладка; 14— колодка; 15 — сердечник; 16 — каркас; 17 — катушка; 18 — якорь; 19 — упор; 20 — рейка

При размыкании контактора между его контактами образуется дуга, которая оплавляет металл и приводит к быстрому износу контактов. Для сокращения продолжительности горения дуги применяют дугогасительные катушки, полюсы которых охватывают межконтактное пространство. Для предохранения от дуги других частей контактора на контакты надевают асбоцементные камеры.

Общие технические требования к контакторам приведены в ГОСТ 11206—77*Е. На кранах применяют контакторы серий КТ-6000 на 80, 100, 160, 250 А. Контакторы КТ-6000 пригодны для работы в роторных цепях крановых электродвигателей в условиях кратковременного повышения напряжения до 1000 В при нормальных токах 100 и 160 А. Допускаемая частота включений контакторов достигает 600 в час.

Магнитные пускатели. Наряду с контакторами на козловых кранах для пуска, реверсирования и защиты асинхронных короткозамкнутых двигателей применяют магнитные пускатели.

Якоря электромагнитов магнитных пускателей ПМЕ в отличие от обычных контакторов не вращаются, а движутся поступательно снизу вверх в специальных направляющих. На рис. 42 показан разрез прямоходового пускателя ПМЕ-211, ТУ 16-526.491—81. Пускатели ПМА, ПА имеют поворотную магнитную систему. Как и контакторы, магнитные пускатели различаются по величине номинального тока и исполнению. Характеристику пускателя можно определить по его обозначению. Первая цифра означает величину пускателя, вторая — исполнение (1 — открытое; 2 — защищенное; 3 — пылеводозащищенное; 4 — пыле-брызгонепроницаемое), третья цифра говорит о реверсивности и наличии теплового токового реле (1 — нереверсивный без реле; 2 — нереверсивный с реле; 3 — реверсивный без реле; 4 — реверсивный с реле). Например, марка ПМЕ-213 означает пускатель магнитный второй величины, открытого исполнения, реверсивный без реле. В реверсивном пускателе устанавливают две пары главных контактов, из которых одна пара включает электродвигатель в одном направлении, другая — в обратном. Реверсивные пускатели имеют механическое и электрическое блокирующие устройства, не

допускающие одновременного включения всех главных контактов. Пускатели рассчитаны на механическую износоустойчивость, достигающую 5—7 млн. срабатываний. Они, как и контроллеры, имеют дугогасительные камеры, изготовляемые из бакелита или асбоцемента.

Магнитные пускатели работают при напряжении на зажимах втягивающей катушки 0,85—1,1 от номинального и обеспечивают включение шестикратного номинального тока при коэффициенте мощности цепи 0,37 и режиме ПВ-40 %. Частота включения пускателей первой и второй величин — 1200 в час; третьей и четвертой — 600.

Командоаппараты. Приборы включения и размыкания цепи управления называют командоаппаратами. Они приводят в действие контакторы и магнитные пускатели. К командоаппаратам относятся командоконтроллеры, универсальные переключатели, кнопочные станции, конечные и аварийные выключатели. В исключительных случаях, когда приемники энергии рассчитаны на незначительную величину тока, командоаппараты включают непосредственно в силовую цепь.

В отличие от силового контроллера командоконтроллер (рис. 43) не имеет контактов, рассчитанных на прохождение больших токов. Контакты командоконтрол-лера выполнены в виде контактного мостика. На поверх ности неподвижных контактов и мостика напаяны серебряные пластины круглой формы. Чистое серебро или заменяющий его сплав под действием образующейся при размыкании цепи электрической дуги мало окисляется и сохраняет надежный контакт даже при небольшом давлении. Корпус и крышку изготовляют из алюминиевых сплавов.

Рис. 42. Магнитный пускатель ПМЕ-211:
1 — пружина плоская; 2 — контакт неподвижный плавких контактов; 3 — контакт неподвижный блокировочных контактов; 4 — контакт неподвижных контактов блокировочной цепи; 5 — пружина мостика блокировочных контактов; 6 токосъем катушки; 7 — катушка; 8 — мостик главных контактов

Рис. 43. Командоконтроллер;
а — вид спереди; б — вид сбоку; 1 — крышка; 2 — корпус; 3 — храповой механизм; 4 — кулачок; 5 контакт; 6 — изоляционная панель

В электроприводе кранов применен командоконтрол-лер серии КП-1000 с двухрядным размещением контактов — каждая пара контактов, расположенных на противоположных рейках, управляется одной кулачковой шайбой. Обычно имеется 6 шайб, которые управляют двенадцатью цепями. Шайбы имеют несколько десятков комбинаций выточек, что позволяет программировать любую последовательность включения управляемых аппаратов. Так, командоконт-роллер КП-1201 коммутирует 12 цепей с замыканием контактов в 1, 2, 4, 7, 17,24, 30,33, 47, 48, 49-м стандартных положениях, предусмотренных таблицей включения.

Характеристики и стандартные программы замыканий командоконтроллеров КП-1400 соответствуют командо-контроллерам КП-1201: максимальный коммутационный ток 10 А при индуктивной нагрузке 500 В, ток оперативной коммутации 3 А при 220 В, масса 5 кг. К командоконтрол-леру приложен шаблон, по которому можно выпилить любой профиль шайбы и получить желаемый порядок замыкания контактов. Рабочее и нулевое положения рукоятки фиксируют с помощью храпового механизма; на фиксаторе имеются такие упоры, которые ограничивают перемещение рукоятки в крайних положениях. Подвод проводов осуществляется через отверстие в днище корпуса.

Для управления электродвигателем с короткозамкну-тым ротором в цепь управления магнитных пускателей включают универсальный переключатель. Это малогабаритный открытый командоконтроллер, установленный на пульте управления, например, переключатель УП-5311. Первая цифра марки переключателя является обозначением нерегулируемых командоаппаратов, вторая — обозначение открытого исполнения и две последние цифры указывают на число секций переключателя. Секции стянуты шпильками в единый блок, через который проходит центральный валик с пластмассовой рукояткой. Для крепления аппарата к панели на его передней стойке имеются выступы с отверстиями под установочные винты. Электрические цепи соединяют контактами в секциях переключателя.

Каждая секция состоит из пластмассовой перегородки, на которой установлены два подвижных контактных пальца с металлокерамическими контактами, две скобы включения пальцев и зажимы для присоединения проводников. Между прокладками расположены три пластмассовые кулачковые шайбы. Крайние шайбы предназначены для включения соответственно левого и правого контактных пальцев, средняя — для отключения пальцев; шайбы насажены на центральный вал. Неподвижные контакты приварены к скобам на гетинаксовой рейке, стягивающей переднюю и заднюю стойки аппарата.

При повороте центрального вала включение пальцев происходит в момент нажатия выступа рабочей поверхности шайбы на хвостовик скобы — шипы пальцев входят во впадины соседней шайбы.

Таким образом, универсальный переключатель отличается от двух конструкций командоаппаратов жесткой схемой включения и отключения контактов, что обеспечивает высокую степень надежности его работы. Рукоятки переключателя фиксируются специальным устройством, смонтированным на передней стойке аппарата. На лицевой стороне панели укреплена пластмассовая розетка с надписями, определяющими операции привода («Стоп», «О», «Пуск»), Для одновременного управления двумя электроприводами устанавливают два универсальных переключателя, каждый из которых имеет две секции: управляющую и блокирующую. Блокирующие секции предназначены для такого взаимного соединения магнитных пускателей, при котором двигатель подъема груза может работать только на выключенных двигателях передвижения и наоборот. Такая блокировка, применяемая на кранах, отвечает требованиям техники безопасности.

Назначение и устройство кнопок управления, выполненных по ТУ 16-526.163—78, во многом аналогичны рассмотренным ранее переключателям. Двойные кнопки имеют между собой механическую зависимость: при включении одной из них выключается другая. Одинарные кнопки выполняют нормально открытыми (разомкнутыми) с механическим возвратом в исходное положение; кнопки имеют заднее присоединение проводов. Кнопочный элемент рассчитан на 5 млн. срабатываний, имеет замыкающий и размыкающий контакты, электрически изолированные друг от друга. Контакты мостикового типа, медные, покрытые тонким слоем серебра; размыкаются под действием отключающей пружины, установленной на штифте.

Управляющее устройство (привод) кнопок КМЕ выполнено в виде цилиндрического пря^оходного толкателя с самовозвратом воздействующего на контактные цепи нажатия пальца. Толкатель в зависимости от исполнения либо окрашивают в разные цвета: красный, желтый, черный, зеленый, голубой, белый; либо по черному фону делают надписи: «стоп», «пуск», «вниз», «быстро», «вперед», «назад», «вправо», «влево», «вверх», «толчок».

Аппараты безопасности. К особой группе командоаппаратов относятся конечные выключатели, служащие для мгновенного разрыва основных цепей управления и быстрой остановки крана в случае возникновения опасности для крана или обслуживающего персонала.

В крановых установках широко используют путевые (конечные) выключатели КУ, ВУ, В К, ВПК. Выключатели КУ-701 (рис. 44) устанавливают для ограничения хода механизмов крана при достижении крайних положений;

В У-150, ВУ-250 —для ограничения подъема крюка; В К-200 и ВПК-2000 —для блокировки дверей и люков. Выключатели собирают в литом алюминиевом или чугунном корпусе, внутри которого имеется вал с кулачковыми шайбами. При повороте вала шайбы замыкают или размыкают контакты. Некоторые из них имеют так называемое двухцепное исполнение, обеспечивающее отключение кранового электропривода при достижении любого (правого или левого) крайнего положения. Место установки выключателя выбирают с учетом максимального выбега механизма после срабатывания защиты.

Рис. 44. Схема установки конечного выключателя КУ-701:
1 — корпус; 2 основание; 3 — рычаг

Конечные выключатели работают в схеме с другими аппаратами таким образом, чтобы при срабатывании выключателя была разомкнута цепь всех приводов, но у машиниста оставалась возможность пуска того или иного механизма в обратную сторону, а выключатель возвращался бы в нормально закрытое положение. Для этого рукоятки конечных выключателей имеют механизмы возврата в исходную позицию.

К приборам безопасности следует отнести индивидуальные замки на вводных устройствах. Защитные панели обычно оборудуют индивидуальным контактным замком с ключом, без которого не может быть подано напряжение на кран. Замком оборудуют также вводной ящик для запирания его в отключенном положении, например, при производстве ремонтных работ на кране или во время отсутствия работы.

Для предупреждения наезда крана на людей или перемещения груза в зоне работы людей краны оборудуют звуковым сигнальным прибором. Обычно применяют сирены сигнальные CG-1, С-311 или звонки громкого боя МЗ-1, ревуны РВП-24.

Кабины управления и некоторые пульты на кранах имеют электрическое освещение и сигнальные лампы. В кабинах, как правило, устанавливают светильники СГЛ-2, ПСХ-60, Ж-24-25 и другие с патронами Ц21 на напряжение 220 В. Освещение вынесенных пультов осуществляется переносными лампами ПЛ-64 от сети напряжением 36 В, для чего в местах систематического обслуживания крана установлены штепсельные разъемы. Все токоведущие части: выключатели, контактные панели, я1Дики сопротивления при их расположении в кабине, на галереях и площадках должны быть ограждены от случайного прикосновения к ним обслуживающего персонала; вход в галереи и на площадки, как правило, блокируют выключателями люков.

В особую группу конечных выключателей следует выделить аварийные выключатели ВУ-200 (ВУ-222А, ВУ-222Б), управляемые нажимными контактами; они обычно встроены в пульты управления машиниста крана. Иногда выключатели типов ВУ применяют в качестве командоконтроллеров. При этом одному обороту шайбы выключателя соответствует работа механизма за весь цикл, т. е. для каждой цепи выключателя за один оборот шайбы образуются один замкнутый и один разомкнутый участки. Так, например, выключатель ВУ-701А применен как командоконтроллер для управления подъемным электромагнитом; имеет следующие фиксированные положения: в среднем положении рукоятки цепь разомкнута, в крайних — замкнута.

Автоматические выключатели. Для автоматического размыкания силовых цепей при коротких замыканиях, недопустимых перегрузках, а также для коммутации тех же силовых цепей в нормальных условиях работы крана служат автоматические выключатели (рис. 45).

Автоматический выключатель состоит из механизма управления, контактной системы с независимым расцепи-телем, дугогасительного устройства, разделителей максимального тока с гидравлическим замедлителем, выводных зажимов, основания и крышки. При перегрузке или коротком замыкании расцепитель поворачивает защелку и происходит моментальное размыкание контактов под воздействием пружины. Внутри катушки реле-расцепителей размещена трубка, в которую вставлен стальной плунжер. В трубку залита специальная жидкость, замедляющая движение плунжера и обеспечивающая выдержку времени при срабатывании расцепителя.

Рис. 45. Автоматический выключатель АП-50-МТ:
а — вид спереди; б — разрез; 1 — отключающий рычаг; 2 — электромагнитный расцепнтель; 3 — тепловой расцепитель; 4 — цоколь; 5 — крышка; 6 — неподвижный контакт; 7 — подвижной контакт; 8 — дугогасительная камера; 9 — гибкий токопровод; 10 —- подвижная траверса; 11 —отключающая пружина

В цепях рабочего оборудования кранов применены автоматы серии АП-50, оборудованные тепловым расне-пителем (АП-50-МТ), электромагнитным расцепителем (АП-50-2М) или имеющие комбинированные расцепители (АП-50-2МТ, АП-50-ЗМТ). Автоматы этой серии изготовляют по ТУ 14-522.066—75.

В зависимости от места установки автомат регулируют по номинальному току с помощью пружины расцепителя. При перегрузках до 1,1/„ автоматы не срабатывают в течение 1 ч, при шестикратных перегрузках (6/н) автомат срабатывает в промежутке от 1,5 до 10 с.

Реле. Для токовой и тепловой защиты электропривода, а также выдержки времени при коммутации отдельных цепей служат реле.

Промежуто-чные реле устанавливают в электрических цепях в тех случаях, когда коммутационная способность контактов основных аппаратов недостаточна, например при размыкании силовой цепи контактами теплового реле или конечных выключателей. Особенностью реле является мгновенное срабатывание при разрыве или замыкании цепи. Наиболее часто применяют реле РПУ-1,

изготовляемые по ТУ 16-523.020—70, на номинальное напряжение от 12 до 400 В с длительно допустимым током 6,3 А; имеют переднее и заднее присоединения проводов.

Для защиты от перегрева обмоток электродвигателей, работающих в длительном режиме, а также двигателей с короткозамкнутым ротором применяют тепловые р е-л е ТРН и ТРТ. В ряде случаев такие реле входят в комплект электрических аппаратов, таких, например, как магнитные пускатели.

Большинство тепловых реле имеют пластмассовый кожух, переднее присоединение проводов. Изготовляют реле с самовозвратом или ручным возвратом, регулируют в пределах от 0,75 до 1,3 А.

На защитных панелях для мгновенного размыкания силовых цепей, а также цепей управления используют реле максимального тока. Эти реле (рис. 46) состоят из катушки с несколькими витками. Чем больше величина тока, на который рассчитана катушка, тем меньше витков, тем больше диаметр ее проволоки.

Внутри катушки свободно перемещается стальной сердечник. Если величина тока в линейном проводе превышает установленный предел, сердечник втягивается и толкает стержень, который, упираясь в коромысло, размыкает цепь управления. Контакты реле остаются разомкнутыми до тех пор, пока через катушку проходит повышенный ток. После прекращения перегрузки сердечник опускается, коромысло под действием собственной массы возвращается в исходное положение, и контакты цепи управления вновь

замыкаются. Как правило, реле имеет винт и шкалу для регулирования ее на ток, зависящий от характеристики катушки. Ток срабатывания реле устанавливают на 25% выше максимального пускового тока защищаемых двигателей. Реле максимального тока выпускают с самовозвратом, с катушкой для повторно кратковременного режима, с передним и задним присоединением проводов. В табл. 13 приведены некоторые данные реле максимального тока, каталожный номер 6Т Д. 237.004.

Рис. 46. Схема максимального токового реле РЭО-401:
1 — корпус; 2 катушка; 3 — сердечник; 4 — регулятор; 5 — шкала: 6 контакт

Для обеспечения выдержки времени в момент переключения позиций командоконтроллера при дистанционном управлении приводом применяют реле времени. Обычно катушки этого реле включают в цепь постоянного тока напряжением 12, 22, 48, 220 В. На кранах применяют реле РЭВ-810, имеющие один замыкающий и один размыкающий контакты. Такой тип реле обеспечивает выдержку: при отключении катушки — от 0,25 до 3,5 с, при закорачивании катушки — от 0,45 до 3,8 с. Контакты реле РЭВ-810 рассчитаны на разрыв цепи напряжением 380 В при силе тока 15 А.

Тормозные электромагниты и гидротолкатели. Колодочные тормоза крановых тележек, как правило, оборудованы однофазными электромагнитами типа МО или гидротолкателями ТЭГ или ТГМ. Катушка электромагнита выполнена из алюминиевого эмалированного провода, имеет пластмассовый каркас, укреплена на неподвижной части магнитопровода. Подвижная часть маг-нитопровода представляет собой поворотный якорь, который при включении электромагнита нажимает на шток тормоза, обеспечивая растормаживание. Надежность ко-роткоходовых магнитов (до 2,5 X 106 циклов) обеспечивается при небольшом усилии на штоке, поэтому их применяют для тормозов со шкивом до 200 мм. Более мощные тормоза оборудуют гидротолкателями (рис. 47), представляющими собой компактное приводное устройство.

В корпусе, заполненном маслом, вмонтированы асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, Центробежный насос и гидроцилиндр с поршнем. При вращении вала электродвигателя масло насосом закачивается в камеру под поршнем. При остановке двигателя масло по каналам вытекает из полости поршня, позволяя тормозной пружине зажать колодки тормоза. В табл. 14 даны некоторые данные короткохо-довых электромагнитов и гидротолкателей.

Гидротолкатель ТГМ-50 в отличие от рассмотренного выше и-меет два штока и регулировочный винт, соединенный с коромыслом; коромысло связано с золотником с помощью тяг. Золотник служит для изменения размеров отверстия, через которое масло перетекает из цилиндра в полость корпуса. Гидравлический толкатель ТГМ-50 оборудован электродвигателем общей серии АОЛ-012-2 мощностью 0,5 кВт, а гидротолкатель ТЭГ-25— специальным маслонаполненным двигателем типа ДГТ-200 мощностью 0,2 кВт.

Однофазные длинноходовые электромагниты серии ЭС-1, рассчитанные на 300—400 включений в 1 ч, применяют в конструкции дискового тормоза тельфера. Якорь этого электромагнита установлен непосредственно на подвижном диске тормоза. В некоторых конструкциях кранов сохранились ленточные тормоза, укомплектованные длинноходовым тормозным магнитом серии КМТ-ЗА с пря-моходовым Ш-образным магнитопроводом. Габариты этого магнита 533 X 300 X 150 мм, масса 45 кг, мощность 120 Вт.

Рис. 47. Разрез гидротолкателя ТЭГ-25:
1 — цапфа; 2 — электродвигатель; 3 — корпус; 4 — крыльчатка; 5 — поршень; б — цилиндр; 7 — шток; В — манжета

Прожекторы и трансформаторы. Для освещения подкрановой площадки применяют прожекторы ПЗС-25 и ПЭМ-35. Эти прожекторы изготовлены по ТУ 16-535.502—71. Они имеют металлический никелированный отражатель с патронами «Сван» и лампами НТ мощностью от 200 до 500 Вт, напряжением 55, 127, 220 В.

На кранах установлены трансформато-р ы однофазные осветительные 0с0-0,25, ОСМ-0,63 (ГОСТ 16710—76 Е), понижающие напряжение с 380 до 55 и 12 В, и ТБС, понижающие напряжение с 380 до 127 и 12 В.

На отдельных типах кранов трансформатор питает лишь ремонтную переносную лампу и сигнал, а прожекторы включены непосредственно в силовую цепь крана.

Трансформаторы устанавливают на помосте у кабины машиниста или внутри кабины. Ввиду небольшой мощности они имеют воздушное охлаждение. Для защиты от повреждений катушки трансформатора заключены в металлический кожух.

Разъединители и предохранители. Рубильники изготовляют по ТУ 16-525.005—74 однополюсными, двухполюсными и трехполюсными с боковой РП, РПБ и с центральной Р, РПЦ рукоятками. Рубильники с боковой рукояткой применяют в защитных панелях, а с центральной — на распределительных щитах и предохранительных киосках.

При замыкании цепи рубильников между его контактами образуется дуга. Чтобы уменьшить вредное действие дуги, на ножах рубильников РП и РПБ устраивают отрывные контакты. При отводе ножа рубильника отрывные контакты остаются в губках до тех пор, пока натяжение пружины, соединяющей их с ножами, не преодолеет силу трения между отрывными и неподвижными контактами. В это время пружины быстро перемещают отрывные контакты к ножам, что способствует гашению дуги. Чтобы избежать случайных прикосновений к контактам, на рубильники устанавливают защитные металлические кожуха.

Рубильники и рубильники-переключатели изготовляют одно-, двух- и трехполюсными, на номинальный ток 100 и 250 А. Показатели рубильников отражены в их обозначении: последняя цифра в марке указывает на величину номинального тока 1 или 2 (100 или 250 А), а предпоследняя — на количество полюсов. Например, РПБ-131 означает-рубильник-переключатель с боковой рукояткой на 100 А, трехполюсный.

При редких разъединениях электрической цепи применяют переключатели ПВ. Они состоят из подвижных и неподвижных пластин, изолирующих колец, стянутых болтами. Подвижные пластины укреплены на валике. Нажатие контактов происходит благодаря пружинящим свойствам фосфоритной бронзы. Переключатели изготовляют 1—6-й величин по номинальному току от 10 до 100 А; они имеют один, два или три полюса и рассчитаны на 10—20 тыс. переключений.

Для защиты вспомогательных цепей и цепей управления на козловых кранах используют плавкие предохранители серии ПР-2 с закрытыми разборными патронами без наполнителей и пробочные серии Е-27 с цоколем Ц-27.

Плавкие вставки (ТУ 16-522.091—72) предохранителей подбирают по величине тока, допускаемого для данного сечения проводов. Они перегорают при длительном токе на 25—30% выше номинального. От небольших перегрузок плавкие предохранители не защищают.

Трубчатые предохранители состоят из фибрового патрона, двух контактных стоек с медными ножами и плавкой вставки. Необходимое нажатие между контактной стойкой и ножом патрона осуществляется винтом или стальной пружиной. Фабричная плавкая вставка — это цинковая литая пластинка с одним или несколькими узкими перешейками. Крепят ее к ножам предохранителя болтами.

Рубильники вместе с плавкими предохранителями образуют однофидерный вводной ящик ЯВЗ (ТУ 16-526.052—70), устанавливаемый на вводе электрических цепей крана. Вводной ящик надежно защищает электрическую коммутацию; представляет собой литой кожух с нижним и верхним вводами. Ящики обозначают по номинальному току плавких предохранителей: ЯВЗ-31 на 100 А, ЯВЗ-2 на 200 А.

Грузовые электромагниты и источники их питания. Для перегрузки стальных и чугунных грузов (плит, чушек, листов, балок, труб) применяют грузоподъемный электромагнит (рис. 48), представляющий собой остов, выполненный в виде массивной отливки из малоуглеродистой стали. Внутри остова помещена катушка, закрытая снизу немагнитной шайбой, отлитой из высокомарганцовой стали. Промежутки между шайбой и катушкой заполнены асбестовой набивкой. Обмотка катушки электромагнита М-22В имеет одну секцию, М-42В — четыре, М-62В — шесть. Витки обмотки изолированы друг от друга тонкой асбестовой бумагой, секции соединены последовательно. Все пустоты в оболочке после установки секций заливают под давлением теплостойким изоляционным материалом. Полюсы электромагнитов укрепляют в корпусе сваркой или болтами.

На верхней части остова расположена коробка контактных зажимов; коробка состоит из изоляционной панели с двумя контактными болтами. Герметичность вводов обеспечивается резиновой прокладкой и дополнительной заливкой компаунда.

Электромагнит подвешивают к обойме с помощью стропов, обеспечивающих строго горизонтальное положение

Обычно на козловых кранах грузоподъемностью 5 и 10 т применяют круглые электромагниты М-42В.

Рис. 48. Схема грузоподъемного электромагнита
1 — катушка; 2 — клеммник; 3 кольцо для крюка; 4 — цепной строп; 5 —- корпус

Питание напряжением 220 В постоянного тока электромагнит получает от тиристорного преобразователя, представляющего собой панель полупроводниковых элементов, собранных на асбоцементной плите (рис. 49) и соединенных с силовой линией трехфазного тока All, В11, СП В цепь фазы All—В11 включены два кремниевых вентиля В200-10-2У2, подпираемые регулируемым тиристором 160-10-000. Здесь имеет место обычная трехфазная двухполупери-одная схема с одним тиристором. В качестве защиты от токовых перенапряжений между фазами включены рези-сторно-конденсаторные соединения — RC. Сигнал управления на тиристор поступает от динистора ДКН-102А за счет изменения времени заряда конденсатора МБГП-1-1000А-И-Д, которое определяется регулировкой резистора 1-ПЭВР50-1,5 кОм и сопротивлением резистора 1-ПЭВР50-1,0 кОм. Для исключения влияния колебаний сети RC питается от стабилитрона Д816Д, включенного в цепь с диодом Д226Б и резистором 1-ПЭВР50-2,2 кОм. Резисторы МЛТ-2-33 Ом ограничивают напряжение динистора ДКН-102А.

Для управления грузовым электромагнитом М-42Б на кранах КПБ-10М устанавливают магнитный контроллер ПМС-50, схема которого приведена на рис. 50. Этот аппарат работает в комплекте с командоконтроллером SA1 (ВУ701 А). При нажатии на рычаг командоконтроллера 5Л/ замыкается цепь катушки КМ 1.1. Электромагнит YA1 подключают контактами КМ1.2 и КМ1.3 к сети постоянного тока, а его катушки получают номинальное напряжение. Это обеспечивает удержание груза за счет электромагнитной индукции. Когда необходимо освободить груз, командоконтроллером S/4. отключают ток в катушке КМ 1.1. Электромагнит кратковременно отключается, а затем автоматически включается в обратную полярность благодаря действию контактора размагничивания КМ2. Выдержку тока при размагничивании создает цепочка сопротивлений Rl, R2, R3, подобранных таким образом, чтобы после отключения командоконтроллера SA1 и замыкания блокировочного контакта КМ2.4 в результате отключения контактора КМ1 направление тока в сопротивлении R2 с течением времени менялось на обратное. Отключение контактора КМ2 происходит, когда ток размагничивания достигает 10—20% от номинального тока, т. е. после отпадания груза. Отключаясь, контактор КМ2 разрывает цепь катушки электромагнита, но она остается замкнутой на разрядное сопротивление. Это позволяет снизить перегрев и поднять долговечность катушек.

Рис. 49. Общим вид плиты тиристорного преобразователя:
1 — вентиль; 2 — резисторы 30 Ом; 3 — резистор 1 кОм; 4 резистор 1,5 кОм; 5 — резистор 2,2 кОм; 6 — стабилитрон; 7, 12 — конденсаторы; 8 — резистор 33 Ом; 9, 10 диоды; 11 — тиристор

Рис. 50. Электрическая схема магнитного контроллера ПМС-50 94

Читать далее:

Категория: - Эксплуатация козлового крана

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины