第一章集裝箱輪胎吊

1、第二篇 港口大型裝卸機(jī)械控制,第一章 集裝箱輪胎吊 第二章 門(mén)座起重機(jī) 第三章 現(xiàn)代集裝箱岸橋 第四章 裝船機(jī)的電氣設(shè)備 第一章 集裝箱輪胎吊第一節(jié) 現(xiàn)代集裝箱輪胎吊概況第二節(jié) 集裝箱輪胎吊的主要運(yùn)行機(jī)構(gòu)和裝置第三節(jié) 現(xiàn)代集裝箱輪胎吊電控系統(tǒng)分析,第一章 集裝箱輪胎吊,第一節(jié) 現(xiàn)代集裝箱輪胎吊概況,集裝箱輪胎吊，又叫集裝箱場(chǎng)橋或輪胎式集裝箱龍門(mén)吊，主要有四部分組成：起升機(jī)構(gòu)、小車(chē)機(jī)構(gòu)、大車(chē)機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置，另外還有吊

2、具系統(tǒng)。 起升、小車(chē)、大車(chē)三大機(jī)構(gòu)均采用PLC結(jié)合變頻器的全數(shù)字交流變頻驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，擁有完善的硬件和軟件電氣保護(hù)，強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信功能，先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)，能確保輪胎吊工作的安全可靠和高效率。動(dòng)力裝置是集裝箱輪胎吊的心臟部分，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)組是集裝箱輪胎吊動(dòng)力的源泉。 吊具是集裝箱輪胎吊的關(guān)鍵部件。吊具的質(zhì)量與可靠性，直接影響著輪胎吊的性能。,返回,一、輪胎吊的主體結(jié)構(gòu),1、大梁 2、腿柱 3、底梁 4、小車(chē)行走軌道,二、輪胎吊基本

3、參數(shù)和主要技術(shù)數(shù)據(jù),起重量集裝箱輪胎吊的起重量是根據(jù)額定起重量和吊具的自重來(lái)確定的。輪胎吊的起重量是吊具下允許吊起集裝箱的質(zhì)量, 額定起重量是輪胎吊允許吊起集裝箱的質(zhì)量和集裝箱吊具質(zhì)量的總和。 Q=Qe+W其中：Q --- 集裝箱輪胎吊的起重量；Qe --- 額定起重量； W --- 吊具自重；額定起重量一般是按所吊集裝箱的最大總重量來(lái)確定的。堆垛集裝箱層數(shù)指輪胎吊能堆垛集裝箱的最高層數(shù)。通過(guò)集裝箱層

4、數(shù)是輪胎吊吊具下載有集裝箱時(shí)，能通過(guò)場(chǎng)地上集裝箱的最高層數(shù)。目前青島港新港區(qū)的輪胎吊的堆碼層數(shù)均為堆六過(guò)五型。,跨距集裝箱輪胎吊的跨距是指兩側(cè)行走輪中心之間的距離?？缇嗟拇笮∪Q于所需跨越的集裝箱的列數(shù)和底盤(pán)車(chē)的通道寬度。根據(jù)集裝箱堆場(chǎng)的布置，通常按跨六列集裝箱和一條底盤(pán)車(chē)道考慮。目前世界許多國(guó)家大都按6列集裝箱和 1條底盤(pán)車(chē)通道考慮，取跨距為23.5m。起升高度起升高度是集裝箱吊具旋鎖底平面離地的最大垂直距離。它取決于輪胎吊作業(yè)

5、的堆碼集裝箱層數(shù)。如果堆場(chǎng)的集裝箱層數(shù)為5層，考慮輪胎吊在作業(yè)時(shí)的方便，吊具需跨過(guò)集裝箱，故吊具的最低點(diǎn)應(yīng)大于6層集裝箱的高度。目前前灣新港區(qū)集裝箱輪胎吊的起升高度一般都在18m左右。輪壓集裝箱輪胎吊的輪壓分為最大工作輪壓和最大非工作輪壓。最大工作輪壓是指工作風(fēng)速在16m/s的情況下，起吊額定起重量時(shí)，每個(gè)輪胎所承受的最大壓力。最大輪壓是設(shè)計(jì)輪胎吊行走路面承載能力的依據(jù)。,工作速度輪胎吊的工作速度應(yīng)與碼頭前沿岸邊集裝箱輪胎吊的生

6、產(chǎn)率相適應(yīng)，工作速度的大小一般根據(jù)裝卸工作周期的要求確定。速度過(guò)低，會(huì)影響碼頭堆場(chǎng)的作業(yè)進(jìn)度，但如果速度過(guò)高，則會(huì)使集裝箱擺動(dòng)幅度過(guò)大，影響作業(yè)的安全。3、 集裝箱輪胎吊環(huán)境條件集裝箱輪胎吊工作環(huán)境中應(yīng)當(dāng)具備的硬件環(huán)境條件有：道路環(huán)境、轉(zhuǎn)向墊板和氣候環(huán)境等。 通道路的鋪裝集裝箱輪胎吊的輪壓都比較大，如額定起重量30.5t，采用4個(gè)輪胎的情況下，每個(gè)車(chē)輪的最大輪壓達(dá)到46～48t；采用8個(gè)輪胎的情況下，每個(gè)車(chē)輪的最大輪壓達(dá)到23～

7、24t。因而，需要根據(jù)具體輪壓情況，對(duì)集裝箱輪胎吊的行走通道路而進(jìn)行加固和鋪裝。通道路面通常采用混凝土或?yàn)r青路面。此外，考慮排水的需要，集裝箱碼頭貨場(chǎng)的堆場(chǎng)做成有一定的坡度。,2） 轉(zhuǎn)向墊扳 集裝箱輪胎吊從一個(gè)堆場(chǎng)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)堆場(chǎng)，在作90°直角轉(zhuǎn)向處，每個(gè)車(chē)輪下面可鋪設(shè)一塊轉(zhuǎn)向墊板，以減少地面摩擦，使車(chē)輪在作90°轉(zhuǎn)向時(shí)，輪胎不致變形損壞。3） 氣象條件 輪胎吊工作環(huán)境溫度為°-20°C

8、～+40°C，最大相對(duì)濕度不低于95％（有凝結(jié)）,如有特殊要求按供需方協(xié)議進(jìn)行，工作時(shí)風(fēng)速不大于20m/s；非工作時(shí)風(fēng)速不大于44m/s.遇有大風(fēng)情況下，應(yīng)將集裝箱輪胎吊緊固，以防止輪胎吊爬行和倒下。,第二節(jié) 集裝箱輪胎吊的主要運(yùn)行機(jī)構(gòu)和裝置,一、 起升機(jī)構(gòu)采用柴油機(jī)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式的集裝箱輪胎吊，起升機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)起升鋼絲繩卷筒，但在布置方式上卻因具體結(jié)構(gòu)而有所不同。起升機(jī)構(gòu)設(shè)有測(cè)速裝置（增量式旋轉(zhuǎn)編碼器）和超

9、速保護(hù)裝置（超速開(kāi)關(guān)）。他們均設(shè)在電機(jī)的尾部，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速115%時(shí)，超速保護(hù)裝置動(dòng)作，使起升機(jī)構(gòu)停止工作。限位保護(hù)裝置（凸輪限位）裝在卷筒的另一端，經(jīng)由齒輪傳動(dòng)，該裝置使起升機(jī)構(gòu)受到下列的保護(hù)：起升上升上終點(diǎn)停止起升下降下終點(diǎn)停止上、下終點(diǎn)前減速起升上升的極限限位,返回,圖4 起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖1、 減速器2、 聯(lián)軸器3、電動(dòng)機(jī)4、 電磁制動(dòng)器5、 限位開(kāi)關(guān)6、 鋼絲繩卷筒,集裝箱輪胎吊的起升機(jī)構(gòu)如圖4，其電動(dòng)機(jī)與起

10、升卷筒呈平行布置，由電動(dòng)機(jī)3通過(guò)減速器1驅(qū)動(dòng)起升卷筒6。當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒逆時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)時(shí)，起升機(jī)構(gòu)即卷繞鋼絲繩將吊具上架升起，而當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)時(shí)，則吊具上架下降。在卷筒一端裝有限位開(kāi)關(guān)5，以控制其起升最高位置和下降最低位置。起升機(jī)構(gòu)一般應(yīng)具有恒功率調(diào)速特性，即當(dāng)起吊重量小于額定起重量時(shí)，起升速度成反比例地增加，以提高輪胎吊的生產(chǎn)效率。,圖5小車(chē)行走機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖1、 制動(dòng)器2、 電動(dòng)機(jī)3、 聯(lián)軸器4、齒輪減速器5、 行走

11、輪 6、 軌道,二、 小車(chē)機(jī)構(gòu),集裝箱輪胎吊的小車(chē)行走機(jī)構(gòu)（圖5），系采用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器帶動(dòng)兩個(gè)行走輪，其結(jié)構(gòu)較輕。兩個(gè)行走輪之間采用一根長(zhǎng)軸聯(lián)接。長(zhǎng)軸兩端裝有半齒形聯(lián)軸器，以解決不同心的問(wèn)題。 在門(mén)架兩根上橫梁的中部鋪設(shè)有兩根軌道，小車(chē)在軌道上行走。小車(chē)行走機(jī)構(gòu)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)2通過(guò)聯(lián)軸器3、齒輪減速器驅(qū)動(dòng)行走輪5小車(chē)上還設(shè)置有水平輪，水平輪的設(shè)置是為了保證小車(chē)沿小車(chē)軌道運(yùn)行而采取的強(qiáng)制性手段，水平輪系由支座、偏心軸、水平輪等組成

12、，共計(jì)二套。安裝在相應(yīng)的水平輪支架上。水平輪與軌道側(cè)面接觸，確保小車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中不至于過(guò)度跑偏和晃動(dòng)。,三、司機(jī)室,通過(guò)減震墊用螺栓與小車(chē)架伸出的支梁相連接，左側(cè)連著電纜拖令系統(tǒng)中的牽引小車(chē)。小車(chē)運(yùn)行時(shí)，帶動(dòng)司機(jī)室、電纜小車(chē)一起運(yùn)行。司機(jī)跟隨小車(chē)，可清楚的觀察到集裝箱裝卸作業(yè)（一般布置參見(jiàn)圖6）司機(jī)室高2.4米，寬2.3米，前后、左右、前下方均設(shè)有寬大的玻璃窗，前窗下部窗口視野開(kāi)闊，并裝有安全格柵。司機(jī)室中間正前方是司機(jī)座椅，座椅按人

13、體工程學(xué)原理設(shè)計(jì)，可根據(jù)司機(jī)的高矮需要做前、后、上、下調(diào)整，調(diào)節(jié)坐椅的高度和位置,并且可以左右旋轉(zhuǎn)，靠背可以轉(zhuǎn)變角度，座椅柔軟舒適，以減輕司機(jī)疲勞。 司機(jī)室左右兩側(cè)設(shè)有聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)，并且各種機(jī)構(gòu)的電氣儀表，風(fēng)速表、重量指示表等各種操作儀表均置于操作室內(nèi)，這樣有利于司機(jī)操作。為保證工作人員舒適和精神地工作，司機(jī)室內(nèi)還備有空調(diào)、對(duì)講機(jī)等設(shè)施。小車(chē)供電可用電纜拖車(chē)或懸掛電纜方式，應(yīng)優(yōu)先選用懸掛電纜方式。二種供電方式都必須保證拖帶電纜時(shí)輕便、靈

14、活。,四、電纜拖令系統(tǒng),輪胎吊的起升機(jī)構(gòu)，小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的控制電源以及吊具上的電源等都是由連接司機(jī)室與電氣房之間的電纜拖令小車(chē)即電纜拖令系統(tǒng)懸掛的電纜來(lái)供電的。隨著運(yùn)行小車(chē)的運(yùn)行，電纜小車(chē)也跟隨著運(yùn)行，帶著電纜伸開(kāi)或縮攏，電纜小車(chē)之間通過(guò)鏈條拖引，使電纜不受拖引力。電纜拖令一端固定于大梁上，另一端與運(yùn)行小車(chē)固定并將電纜引入到駕駛室上的接線箱。電纜拖令小車(chē)由四個(gè)車(chē)輪、四個(gè)水平輪、車(chē)架和電纜懸掛架等組成。四個(gè)車(chē)輪輪緣采用尼龍，可以

15、減小噪聲，每個(gè)車(chē)輪都向外偏一角度，這有利于電纜小車(chē)運(yùn)行時(shí)不跑偏。每輛小車(chē)的一端設(shè)有緩沖器，以防止各小車(chē)間的碰撞沖擊和損壞。,,電纜拖令,五、大車(chē)機(jī)構(gòu),采用柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組驅(qū)動(dòng)的輪胎式集裝箱輪胎吊，大車(chē)行走機(jī)構(gòu)（見(jiàn)圖8）由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別通過(guò)減速器、小鏈輪、滾子鏈條和大鏈輪驅(qū)動(dòng)輪胎吊兩側(cè)車(chē)輪中的一個(gè)車(chē)輪行走。大鏈輪固定在車(chē)輪上，車(chē)輪隨大鏈輪一道轉(zhuǎn)動(dòng)。集裝箱輪胎吊的行走方向，隨電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)方向而變化。采用螺栓調(diào)整減速器的位置以張緊鏈輪。此外，

16、在大車(chē)行走機(jī)構(gòu)中還應(yīng)裝有保證輪胎吊直線行走、90°直角轉(zhuǎn)向和定軸轉(zhuǎn)向的裝置。集裝箱輪胎吊由于行走路面狀況、輪胎充氣壓力、行走小車(chē)位置和輪胎吊所受風(fēng)力等因素，使輪胎上分布的載荷不均勻，因而輪胎吊兩側(cè)的輪胎變形量不盡一致，導(dǎo)致行駛走偏或產(chǎn)生蛇行，容易發(fā)生碰箱事故。為此，在輪胎式集裝箱輪胎吊行走機(jī)構(gòu)中需裝設(shè)保證直線行走的裝置，并采用相應(yīng)的糾偏措施，以提高集裝箱輪胎吊的自動(dòng)化程度。,當(dāng)集裝箱輪胎吊在堆場(chǎng)上作直線走時(shí)，司機(jī)操縱鎖銷(xiāo)液壓

17、缸將鎖銷(xiāo)固定在直線行走位置。大車(chē)行走時(shí)，司機(jī)應(yīng)隨時(shí)注意裝設(shè)在輪胎吊一側(cè)的指示桿是否超越在堆場(chǎng)上所劃出的行走線，如發(fā)現(xiàn)超出行車(chē)線，即在司機(jī)室內(nèi)扳動(dòng)控制手柄，調(diào)整兩行走電機(jī)的轉(zhuǎn)速。同時(shí)，在集裝箱輪胎吊兩側(cè)應(yīng)裝有行走限位警報(bào)裝置，當(dāng)輪胎吊的警報(bào)接觸器碰到堆場(chǎng)上的集裝箱或相鄰的輪胎吊時(shí)，即向司機(jī)發(fā)出警報(bào)，提醒司機(jī)調(diào)整行走位置,圖8 大車(chē)行走機(jī)構(gòu)傳動(dòng)圖1、電動(dòng)機(jī)2、 減速器3、 小鏈輪 4、滾子鏈條5、 大鏈輪6、 車(chē)輪7、 螺栓,為了使集裝

18、箱輪胎吊能從一個(gè)堆場(chǎng)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)堆場(chǎng)上工作，需要裝設(shè)轉(zhuǎn)向裝置。由于集裝箱輪胎吊跨距大，如按照一般車(chē)輛轉(zhuǎn)向方式進(jìn)行任意轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)彎半徑很大，需占用相當(dāng)大的場(chǎng)地面積，因而在國(guó)際集裝箱專(zhuān)用碼頭和中轉(zhuǎn)站，均采用90°直角轉(zhuǎn)向方式，僅在貨場(chǎng)相當(dāng)寬敞的內(nèi)陸集裝箱中轉(zhuǎn)站采用定軸轉(zhuǎn)向方式。對(duì)于跨距小的集裝箱輪胎吊（跨距10m以下），在貨場(chǎng)條件容許的情況下，亦采用自由轉(zhuǎn)向方式。在堆場(chǎng)兩頭轉(zhuǎn)問(wèn)處，可鋪設(shè)轉(zhuǎn)向墊板以防止轉(zhuǎn)向時(shí)車(chē)輪變形和磨損。

19、當(dāng)輪胎吊開(kāi)到堆場(chǎng)一頭需要轉(zhuǎn)向時(shí)，可將車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)90°，然后橫行到另一堆場(chǎng)，再轉(zhuǎn)向90°，即可在另一堆場(chǎng)進(jìn)行裝卸作業(yè)，轉(zhuǎn)向裝置如圖9所示。車(chē)輪處于實(shí)線位置表示輪胎吊直線運(yùn)行狀態(tài)，在這種情況下，鎖銷(xiāo)6銷(xiāo)在轉(zhuǎn)向板的鎖口位置A上，當(dāng)需要作90°轉(zhuǎn)向時(shí)，先將鎖銷(xiāo)6 退出，液壓缸1推動(dòng)轉(zhuǎn)向板7回轉(zhuǎn)，并借助于拉桿4使車(chē)輪圍繞轉(zhuǎn)向銷(xiāo)2回轉(zhuǎn)90°。此時(shí)，車(chē)輪處于虛線位置，鎖口 B轉(zhuǎn)到原來(lái)鎖口A的位置，再用鎖銷(xiāo)液壓缸

20、5將鎖銷(xiāo)6鎖在鎖口B中。整個(gè)操作在司機(jī)室內(nèi)進(jìn)行。,圖9轉(zhuǎn)向裝置1、轉(zhuǎn)向液壓桿 2、轉(zhuǎn)向銷(xiāo) 3、車(chē)輪 4、拉桿 5、鎖銷(xiāo)液壓缸 6、鎖銷(xiāo)；7－轉(zhuǎn)向板 8、限位開(kāi)關(guān),大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)與大車(chē)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)裝設(shè)有聯(lián)鎖保護(hù)。如車(chē)輪鎖銷(xiāo)全部退出方可轉(zhuǎn)向；車(chē)輪鎖銷(xiāo)全部進(jìn)銷(xiāo)后，方可允許大車(chē)運(yùn)行等。當(dāng)輪胎泄氣或爆破后．輪胎吊應(yīng)有防止失穩(wěn)的裝置。輪胎吊應(yīng)設(shè)大車(chē)運(yùn)行防碰裝置，當(dāng)輪胎吊與集裝箱碰撞之前，應(yīng)能發(fā)出訊號(hào)報(bào)警．并立即切斷繼續(xù)向前運(yùn)行電源，但可倒退行駛。

21、在門(mén)腿上裝有大風(fēng)緊固裝置。用來(lái)防止大風(fēng)時(shí)輪胎吊爬行和倒下。,六、 動(dòng)力裝置,集裝箱輪胎吊的驅(qū)動(dòng)方式有兩種： 1、柴油機(jī)電動(dòng)方式： 由柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)，再驅(qū)動(dòng)各個(gè)機(jī)構(gòu)。 柴油機(jī)電動(dòng)方式的特點(diǎn)是：操作性能較好，受氣溫影響小，出現(xiàn)故障比較容易發(fā)現(xiàn)，維護(hù)保養(yǎng)較為容易；但動(dòng)力裝置重量較大。 2、柴油機(jī)液壓方式： 由柴油機(jī)帶動(dòng)液壓泵，由液壓泵帶動(dòng)液壓馬達(dá)，再驅(qū)動(dòng)各個(gè)機(jī)構(gòu)。 柴油機(jī)液壓方式

22、的特點(diǎn)是：加速性能好；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；動(dòng)力裝置重量較輕；但出現(xiàn)故障難以發(fā)現(xiàn)；由于液壓部件多，容易產(chǎn)生漏油；維修保養(yǎng)較為復(fù)雜；操作性能受氣溫影響較大。,動(dòng)力裝置外觀（上）,動(dòng)力裝置正面（右上）,動(dòng)力裝置反面（右）,目前，世界各國(guó)對(duì)于集裝箱輪胎吊，采用柴油機(jī)電動(dòng)方式較為普遍。 以青島港為例，采用的是由一臺(tái)康明斯柴油機(jī)帶動(dòng)一臺(tái)STAMFORD交流無(wú)刷發(fā)電機(jī)供電。 電壓等級(jí)及類(lèi)別： （1）主電源：三相440V，50HZ

23、（2）動(dòng)力電源：三相440V，50HZ （3）控制電源：直流24V （4）照明電源：三相四線440V／230V，50HZ,七、 吊 具,在集裝箱輪胎吊全部故障中，吊具的故障幾乎要占一半。因?yàn)殡S著科學(xué)技術(shù)的日新月異，輪胎吊已經(jīng)進(jìn)入全數(shù)字化驅(qū)動(dòng)加PLC控制的時(shí)代，各機(jī)構(gòu)的機(jī)電保護(hù)更趨完備，使輪胎吊本身的故障大幅度下降。而唯有吊具不斷地與集裝箱碰撞、沖擊，與船舶上的隔箱導(dǎo)軌等結(jié)構(gòu)磨擦。因而吊具在整個(gè)裝卸過(guò)程中，首當(dāng)其沖，故

24、障更多地表現(xiàn)出來(lái)。毫無(wú)疑問(wèn)，如果吊具能在如此惡劣的工況下少出故障，那么將使輪胎吊的整體可靠性大大提高。,1、 吊具伸縮及開(kāi)閉鎖：吊具上所有動(dòng)作都采用液壓傳動(dòng)，吊具伸縮動(dòng)作靠油馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鏈傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)伸縮梁到20’或40’位置時(shí)，限位開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)并切斷伸／縮電磁閥電源使油馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)，顯示吊具的伸／縮長(zhǎng)度伸縮傳動(dòng)鏈的兩邊各有一套張緊裝置和緩沖裝置，能使傳動(dòng)鏈吸收一部分來(lái)自伸／縮方向的沖擊能量。當(dāng)?shù)蹙咚哪_的鎖頭準(zhǔn)確插入集裝箱的四個(gè)鎖

25、孔時(shí)，把旋鎖開(kāi)關(guān)打到閉鎖位置，可以使鎖頭旋轉(zhuǎn)扣住集裝箱鎖孔；旋鎖開(kāi)關(guān)打到開(kāi)鎖位置，可以使鎖頭旋轉(zhuǎn)，使吊具鎖頭能離開(kāi)集裝箱鎖孔。,2、吊具回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和減搖裝置1） 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)裝置設(shè)在小車(chē)司機(jī)室一側(cè)，由一臺(tái)XDT500045-M型電動(dòng)推桿，四連桿機(jī)構(gòu)、拉力傳感器等組成。通過(guò)電動(dòng)推桿前后運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)吊具的水平旋轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)功能通過(guò)司機(jī)在駕駛室內(nèi)操作按鈕執(zhí)行?；剞D(zhuǎn)動(dòng)作是為了方便司機(jī)操作吊具與集裝箱半掛車(chē)上的集裝箱或碼頭上的集裝箱對(duì)位。該機(jī)構(gòu)可以使

26、吊具在離地面四米進(jìn)行在水平面內(nèi)作±5°的回轉(zhuǎn)。當(dāng)需要吊具在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)一定的角度時(shí)，按動(dòng)左、右旋轉(zhuǎn)選擇開(kāi)關(guān)，則電動(dòng)推桿前后運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)吊具的水平回轉(zhuǎn)。當(dāng)作完回轉(zhuǎn)動(dòng)作后請(qǐng)按動(dòng)“復(fù)位”開(kāi)關(guān)使原傾轉(zhuǎn)或回轉(zhuǎn)的位置還原。,3）減搖裝置 減搖裝置安裝在小車(chē)架下，它包括減搖鋼絲繩、卷筒和力矩馬達(dá)。本裝置能減緩由于小車(chē)加速、減速而引起的搖擺從而提高工作效率。當(dāng)集裝箱離地4.5m時(shí)，小車(chē)以額定速度運(yùn)行停止5秒后，本裝置能使吊具搖

27、擺控在±10cm內(nèi)。為減少吊具的搖擺，除采用車(chē)架上起升滑輪與吊具上牽引滑輪在同一平面內(nèi)偏離成一定角度的鋼絲繩纏繞方式外，還裝有由力矩馬達(dá)擺線針輪減速箱，傳動(dòng)鏈及帶單向軸承的卷筒和制動(dòng)器組成。單向軸承的作用是使卷筒只能向鋼絲繩收繩方向旋轉(zhuǎn)，放繩方向則與傳動(dòng)軸相互鎖合。輪胎吊作業(yè)時(shí)，力矩馬達(dá)持續(xù)通電，始終給減搖鋼絲繩一個(gè)張力（最大為 39 公斤），足以卷起松散的減搖鋼絲繩，在吊具搖擺狀態(tài)下，連接卷筒的軸上的液壓輪毅式制動(dòng)器給予張

28、緊繩一定的力（最大為5700N）起到阻止吊具搖擺作用，阻力的大小可以通過(guò)設(shè)定彈簧力而輕易地調(diào)整，力矩馬達(dá)卷起松散的鋼絲繩，重復(fù)以上動(dòng)作數(shù)次，使集裝箱與吊具搖擺幅度不斷的減小，起到減搖效果。,第三節(jié) 現(xiàn)代集裝箱輪胎吊電控系統(tǒng)分析,輪胎吊所有操作由PLC（可編程控制器）控制，同時(shí)還有一套輪胎吊管理系統(tǒng)，以幫助故障處理。其電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成如下（以青島港RTG為例，采用安川PLC和變頻器）： 一、供電系統(tǒng)1、電源：本機(jī)由一臺(tái)柴油機(jī)-交流發(fā)

29、電機(jī)組供給電源。輔助機(jī)構(gòu)及照明維修電源由輔助變壓器變換提供。交流發(fā)電機(jī)采用STAMFORD無(wú)刷型交流發(fā)電機(jī)，型號(hào)為 HCI534F2，540KVA，440V，50Hz，1500轉(zhuǎn)/分。,返回,,2、電壓等級(jí)及類(lèi)別：1）主電源： 三相440VAC,50Hz；2）起升、小車(chē)、大車(chē)電機(jī)電源： 380VAC, 50Hz；3）輔助動(dòng)力電源： 380VAC, 50Hz；4）控制電源： 220VAC、110VAC、24VDC；5）維修照

30、明電源： 380/220VAC,50Hz。3、供電方式：1）機(jī)組主電源：用船用電纜經(jīng)非拖令側(cè)門(mén)框接至電氣房控制屏；2）岸電電源：(380V/220V,50Hz，三相四線),通過(guò)電氣房側(cè)岸電箱引至電氣房控制屏，供維修、照明、 空調(diào)用電；3）小車(chē)及吊具上的驅(qū)動(dòng)與控制電源及通訊線均通過(guò)電纜拖令裝置與電氣房控制屏相連；4）吊具電纜垂掛在小車(chē)下,運(yùn)行中繞進(jìn)吊具上架的貯纜筒中。4、電源保護(hù)1）電器房控制屏設(shè)有過(guò)電壓繼電器和欠電壓繼電

31、器，當(dāng)電源電壓出現(xiàn)異常時(shí)可以將全部電路斷開(kāi)。 2）接地保護(hù): 輔助變壓器△/Y型連接,中點(diǎn)通過(guò)接地電阻（21.3）接地,當(dāng)此電阻上電流(通過(guò)單相電流互感器測(cè)得)大于500mA并維持0.2秒就作為接地故障。,二、起升機(jī)構(gòu)控制1、 概述（圖11） 起升機(jī)構(gòu)由一臺(tái)SST4-4170XKAX 170KW交流永磁變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，起升電機(jī)與大車(chē)1#電機(jī)共用一套變頻調(diào)速裝置——日本安川 686CR5港機(jī)專(zhuān)用變頻器，功率為220KW，采取

32、先到先服務(wù)的控制方式（聯(lián)動(dòng)臺(tái)上起升和大車(chē)共用一個(gè)十字手柄）, 可分別不同時(shí)地運(yùn)行起升或大車(chē)機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)為帶PG矢量控制。,,2、起升控制過(guò)程起升控制邏輯建立變頻器速度給定，加減速給定信號(hào)、運(yùn)行信號(hào)，終點(diǎn)旁路信號(hào)及緊停信號(hào)等，起升機(jī)構(gòu)通過(guò)司機(jī)室聯(lián)動(dòng)臺(tái)上的起升手柄手動(dòng)操作，手柄的方向觸點(diǎn)觸發(fā)運(yùn)行方向命令，手柄動(dòng)作時(shí)，數(shù)字式主令手柄通過(guò)絕對(duì)值光電編碼器發(fā)送一個(gè)格雷碼至PLC遠(yuǎn)程輸入／輸出摸塊。此信號(hào)通過(guò)PLC軟件運(yùn)算，被校準(zhǔn)為對(duì)應(yīng)手柄零位

33、為0、手柄最大為10000的數(shù)，此數(shù)值范圍為-10000到+10000，與手柄編碼器發(fā)送的格雷碼數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)，經(jīng)過(guò)勻加減速運(yùn)算（加減速時(shí)間在程序中設(shè)定）后送到起升變頻器。起升和下降各有4至5個(gè)檔位，當(dāng)手柄在不同檔位間變化時(shí)，手柄給PLC的數(shù)據(jù)是連續(xù)變化的。（如圖12）,,起升電機(jī)通過(guò)通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器將電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋給起升變頻器，而將轉(zhuǎn)速、電流、轉(zhuǎn)矩等信號(hào)發(fā)送至PLC，在PLC中進(jìn)行運(yùn)算，再反過(guò)來(lái)控制電機(jī)，以達(dá)到更好的控制效果。例如在滿載時(shí)，

34、輸出最大恒轉(zhuǎn)矩，可達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩的170%甚至更高；而在空載或輕載時(shí)，為了提高工作效率，充分發(fā)揮電機(jī)功率，在PLC中利用起升變頻器送來(lái)的轉(zhuǎn)速、電流、轉(zhuǎn)矩等信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，模擬恒功率控制，實(shí)現(xiàn)基速以下恒轉(zhuǎn)矩控制，基速以上恒功率控制。起升許可邏輯允許起升時(shí)，起升機(jī)構(gòu)按照手柄命令的方向運(yùn)行，許可邏輯不成立時(shí)，一個(gè)停止命令將送到變頻器，從而起升機(jī)構(gòu)產(chǎn)生正常的再生停止。當(dāng)起升機(jī)構(gòu)碰到上升極限限位時(shí)，要想退出極限位置，必須在按旁路按鈕的同時(shí)反向打手

35、柄方可退出極限位置。,3、 硬件保護(hù)：在出現(xiàn)設(shè)備錯(cuò)誤或輪胎吊處于危險(xiǎn)狀況時(shí)，安全措施確保輪胎吊馬上停止錯(cuò)誤動(dòng)作，并報(bào)警提示。因?yàn)檫@種保護(hù)一般是使用保護(hù)電器的觸點(diǎn)來(lái)切斷PLC外部的硬件回路，因此叫做硬件保護(hù)。如：（1）緊停保護(hù)：當(dāng)輪胎吊處于緊急狀況，按此按鈕?？刂屏⒓磾嚅_(kāi)，所有制動(dòng)器立即制動(dòng)。緊停按鈕安裝在電氣房側(cè)、柴油機(jī)側(cè)大梁，小車(chē)架以及司機(jī)室聯(lián)動(dòng)臺(tái)上。緊停后，必須按復(fù)位按鈕一次，起升變頻器才能重新啟動(dòng)運(yùn)行。（2）起升超速開(kāi)關(guān)：

36、起升卷筒裝有一個(gè)超速開(kāi)關(guān)，起升、下降轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的115%時(shí)，超速開(kāi)關(guān)動(dòng)作，切斷電路。同時(shí)，控制合指示燈閃爍。必須按復(fù)位按鈕一次，起升變頻器才能重新啟動(dòng)運(yùn)行。,（3）超高保護(hù)：主要指起升超高限位（又叫重錘或上極限），極限限位動(dòng)作將切斷起升電路，停止當(dāng)前動(dòng)作，制動(dòng)器抱閘，必須按旁路按鈕才能退出。（4）起升過(guò)載保護(hù)：輪胎吊裝有一套重量傳感裝置。包括小車(chē)架上四個(gè)插銷(xiāo)式重量傳感器，右聯(lián)動(dòng)臺(tái)上的液晶顯示屏可以顯示起升重量。另外，司機(jī)室的聯(lián)

37、動(dòng)臺(tái)上有一個(gè)超重指示燈，當(dāng)負(fù)載超過(guò)額定負(fù)載100%，但不到110%時(shí)，該指示燈亮，并且蜂鳴器報(bào)警，但能慢速上升；當(dāng)負(fù)載超過(guò)110%時(shí)，延時(shí)1.5秒停止上升，超重指示燈亮，同時(shí)蜂鳴器報(bào)警，起升只能下降，不能上升，小車(chē)和大車(chē)也不能動(dòng)作，必須將故障復(fù)位后方可動(dòng)作。（5）變頻器過(guò)熱保護(hù): 當(dāng)驅(qū)動(dòng)柜內(nèi)部溫度超過(guò)允許值時(shí)停止機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。此外，任何一個(gè)變頻器跳閘故障將通過(guò)打開(kāi)變頻器故障觸點(diǎn)，切斷電路并停止當(dāng)前動(dòng)作，可通過(guò)按故障復(fù)位按鈕來(lái)復(fù)位清除掉

38、產(chǎn)生故障的變頻器。,4、 軟件保護(hù)按鈕、限位開(kāi)關(guān)、繼電器和接觸器以及空氣開(kāi)關(guān)的輔助觸點(diǎn)等輸入設(shè)備接到PLC的輸入模塊上，在PLC程序中利用這些輸入信號(hào)對(duì)各種輸出進(jìn)行相關(guān)的連鎖條件設(shè)置。當(dāng)PLC監(jiān)控到輸入設(shè)備的各種異常變化時(shí)，切斷相關(guān)電路，這叫做軟件保護(hù)。如：（1） 起升電機(jī)制動(dòng)器接觸器檢查，如果檢查到制動(dòng)器命令和制動(dòng)器接觸器觸點(diǎn)輸入不一致達(dá)1.5秒，起升主控接觸器失電。（2）起升電機(jī)制動(dòng)器釋放檢查，如果檢查到制動(dòng)器釋放限位輸入和制

39、動(dòng)器接觸器觸點(diǎn)輸入不一致達(dá)1.5秒、起升主控接觸器失電。,（3）起升電機(jī)制動(dòng)器抱閘檢查，如果檢到馬達(dá)制動(dòng)器釋放限位輸入和制動(dòng)器命令輸出不一致達(dá)1.5秒，起升主控接觸器失電。（4）轉(zhuǎn)矩驗(yàn)證功能: 當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)運(yùn)行命令時(shí),通過(guò)檢測(cè)變頻器輸出力矩，達(dá)到滿載輸出轉(zhuǎn)距的50% 時(shí)，才送出信號(hào)使制動(dòng)器打開(kāi)。如果驗(yàn)證失敗,產(chǎn)生一個(gè)故障信息,關(guān)閉變頻器,并停止釋放制動(dòng)器?？梢苑乐钩霈F(xiàn)“溜鉤”現(xiàn)象。（5）起升著箱及松繩保護(hù):當(dāng)PLC檢測(cè)到著箱,將不允許

40、繼續(xù)下降,而只能慢速起升, 直到該狀態(tài)解除。,5、 起升附屬機(jī)構(gòu)控制（1）起升馬達(dá)風(fēng)機(jī)控制：當(dāng)起升控制合時(shí)，起升馬達(dá)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，只要控制電源保持通電，風(fēng)機(jī)就一直運(yùn)行。如果2分鐘內(nèi)沒(méi)有手柄指令信號(hào)，風(fēng)機(jī)將自動(dòng)停止。如果風(fēng)機(jī)命令與接觸器輔助觸點(diǎn)反饋輸入不一致達(dá)1.5秒，風(fēng)機(jī)接觸器將失電，此時(shí)起升運(yùn)行允許不滿足，起升動(dòng)作將被禁止直至此狀態(tài)被改正。（2）起升變頻器風(fēng)機(jī)控制，當(dāng)起升控制合時(shí)，起升變頻器風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，只要控制電源保持通電，風(fēng)機(jī)就一直運(yùn)

41、行，如果變頻器風(fēng)機(jī)命今與風(fēng)機(jī)接觸器輔助觸點(diǎn)輸入不一致達(dá)1.5秒。風(fēng)機(jī)接觸器將失電，此時(shí)起升運(yùn)行允許不滿足，起升動(dòng)作將被禁止直至此狀態(tài)被改正。,三、大車(chē)機(jī)構(gòu)控制,1、概述（圖13）大車(chē)行走機(jī)構(gòu)由2臺(tái)55KW交流鼠籠式變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。1#大車(chē)電機(jī)與起升機(jī)構(gòu)合用一個(gè)變頻器（686 CR5）,由二個(gè)交流接觸器分別選擇起升和1#大車(chē)的運(yùn)行。二機(jī)構(gòu)各有獨(dú)立的速度調(diào)節(jié)器,電流調(diào)節(jié)器,電流限制值,過(guò)流脫扣保護(hù)及磁場(chǎng)控制參數(shù)等。為防止二個(gè)機(jī)構(gòu)在同一時(shí)刻運(yùn)

42、行,采用先到先服務(wù)的方法,即先操作的機(jī)構(gòu)先運(yùn)行, 只有當(dāng)一個(gè)退出運(yùn)行后, 另一個(gè)機(jī)構(gòu)才能運(yùn)行。2#大車(chē)電機(jī)由另一個(gè)變頻器(G7)驅(qū)動(dòng)。大車(chē)機(jī)構(gòu)為帶PG的矢量控制。大車(chē)直線行駛 由司機(jī)手動(dòng)操作糾偏開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。糾偏開(kāi)關(guān)通過(guò)控制二大車(chē)變頻器輸出頻率差來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)速度以達(dá)到直線行駛目的。,,2、大車(chē)控制過(guò)程大車(chē)控制邏輯建立變頻器速度給定，加減速給定信號(hào)、運(yùn)行信號(hào)，終點(diǎn)旁路信號(hào)及緊停信號(hào)等，大車(chē)機(jī)構(gòu)通過(guò)司機(jī)室聯(lián)動(dòng)臺(tái)上的大車(chē)手柄手動(dòng)操作，手柄的方向觸

43、點(diǎn)觸發(fā)運(yùn)行方向命令，手柄動(dòng)作時(shí)，數(shù)字式主令手柄通過(guò)絕對(duì)值光電編碼器發(fā)送一個(gè)格雷碼至PLC遠(yuǎn)程輸入／輸出摸塊。此信號(hào)通過(guò)PLC軟件運(yùn)算，被校準(zhǔn)為對(duì)應(yīng)手柄零位為0、手柄最大為10000的數(shù)，此數(shù)值范圍為-10000到+10000，與手柄編碼器發(fā)送的格雷碼數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)，經(jīng)過(guò)勻加減速運(yùn)算（加減速時(shí)間在程序中設(shè)定）后送到大車(chē)變頻器。因?yàn)榇筌?chē)有兩個(gè)變頻器共同控制大車(chē)動(dòng)作，故命令都復(fù)制給兩個(gè)變頻器。（圖14）因?yàn)榇筌?chē)機(jī)構(gòu)承擔(dān)著輪胎吊的全部重量，機(jī)械

44、慣量比較大，為了防止機(jī)械沖擊對(duì)設(shè)備造成損害，其夾減速時(shí)間要設(shè)的稍長(zhǎng)一些。,,大車(chē)電機(jī)通過(guò)通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器將電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋給大車(chē)變頻器，而將轉(zhuǎn)速、電流、轉(zhuǎn)矩等信號(hào)發(fā)送至PLC，在PLC中進(jìn)行運(yùn)算，再反過(guò)來(lái)控制電機(jī)，構(gòu)成閉環(huán)全數(shù)字交流變頻控制系統(tǒng)，以達(dá)到更好的控制效果。大車(chē)控制系統(tǒng)和起升控制系統(tǒng)原理相似，也是由邏輯控制和一系列保護(hù)組成，但也有自己不同之處。大車(chē)許可邏輯允許起升時(shí)，大車(chē)機(jī)構(gòu)按照手柄命令的方向運(yùn)行，許可邏輯不成立時(shí)，一個(gè)停止命令

45、將送到變頻器，從而大車(chē)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生正常的再生停止。,3、 大車(chē)硬件保護(hù)：（1）大車(chē)設(shè)有四套觸箱檢測(cè)裝置，分裝于行走機(jī)構(gòu)四角，觸箱時(shí)報(bào)警（三叉戟式），停止當(dāng)前動(dòng)作，行走制動(dòng)器抱閘。（2）大車(chē)設(shè)有四套大車(chē)行走回轉(zhuǎn)警燈和警報(bào)器，分裝于門(mén)架四角。大車(chē)行走時(shí)報(bào)警。（3）驅(qū)動(dòng)器過(guò)熱保護(hù): 當(dāng)驅(qū)動(dòng)柜內(nèi)溫度超過(guò)允許值時(shí),停止大車(chē)機(jī)構(gòu)運(yùn)行。硬件保護(hù)動(dòng)作時(shí)，必須排除相關(guān)故障，然后按故障復(fù)位按鈕，重新啟動(dòng)機(jī)構(gòu)。4、 大車(chē)軟件保護(hù)PLC內(nèi)部控制邏輯監(jiān)控

46、大車(chē)運(yùn)行的異常狀態(tài)，發(fā)生異常時(shí)，切斷大車(chē)運(yùn)行電路。如：（1）大車(chē)電機(jī)制動(dòng)器接觸器檢查，如果檢查到制動(dòng)器命令和制動(dòng)器接觸器觸點(diǎn)輸入不一致達(dá)1.5秒，大車(chē)主控接觸器失電。,（2）大車(chē)電機(jī)制動(dòng)器釋放檢查，如果檢查到制動(dòng)器釋放限位輸入和制動(dòng)器接觸器觸點(diǎn)輸入不一致達(dá)1.5秒，大車(chē)主控接觸器失電。 （3）大車(chē)電機(jī)制動(dòng)器抱閘檢查，如果檢查到馬達(dá)制動(dòng)器釋放限位輸入和制動(dòng)器命令輸出不一致達(dá)1.5秒，大車(chē)主控接觸器失電。,5、 其它大車(chē)功能1）大車(chē)動(dòng)

47、作報(bào)警設(shè)備：當(dāng)啟動(dòng)大車(chē)動(dòng)作時(shí)，大車(chē)間斷報(bào)警器和紅色報(bào)警燈接觸器吸合。當(dāng)大車(chē)動(dòng)作停止，大車(chē)報(bào)警接觸器斷電。2）大車(chē)糾偏：聯(lián)動(dòng)臺(tái)上有大車(chē)糾偏小手柄，通過(guò)把大車(chē)糾偏命今送到任意一個(gè)變頻器來(lái)降低某一臺(tái)行走電機(jī)的速度，是兩臺(tái)行走電機(jī)速度不一致，從而實(shí)現(xiàn)大車(chē)的向左或向右糾偏。大車(chē)向右糾偏將使一個(gè)糾偏命令送到1＃大車(chē)，降低此馬達(dá)的速度.降速的大小在變頻器里調(diào)整，這樣降低的速度越大糾偏越明顯；大車(chē)向左糾偏將使一個(gè)糾偏命令送到2＃大車(chē)，降低此馬達(dá)的

48、速度。只有在要降低速度的馬達(dá)的速度超過(guò)20％額定速度時(shí)才能進(jìn)行糾偏。一旦要求糾偏后，糾偏能保持，只要被降速的變頻器速度不低于15％。,3）大車(chē)轉(zhuǎn)向：大車(chē)轉(zhuǎn)向有兩種模式可供司機(jī)選擇，即自動(dòng)轉(zhuǎn)向或地面轉(zhuǎn)向。選擇是通過(guò)司機(jī)室的選擇開(kāi)關(guān)“大車(chē)轉(zhuǎn)向司機(jī)室／地面”進(jìn)行的。當(dāng)選擇司機(jī)室，自動(dòng)轉(zhuǎn)向被選擇；當(dāng)選擇地面，地面轉(zhuǎn)向被選擇。A.  自動(dòng)轉(zhuǎn)向：自動(dòng)轉(zhuǎn)向許可邏輯成立時(shí)，允許車(chē)輪根據(jù)命令自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)向。一旦啟動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)向，起升及大車(chē)被禁止運(yùn)

49、行。只有在所有車(chē)輪達(dá)到正確位置并進(jìn)銷(xiāo)后才能進(jìn)行動(dòng)作。下列條件必須滿足才能進(jìn)行轉(zhuǎn)向：控制電源合；車(chē)輪選擇自動(dòng)轉(zhuǎn)向；吊具未閉鎖；起升未運(yùn)行；大車(chē)未運(yùn)行；轉(zhuǎn)向泵無(wú)故障；自動(dòng)轉(zhuǎn)向步驟如下：等待轉(zhuǎn)向命令，這個(gè)步驟等待司機(jī)轉(zhuǎn)向命令——油泵得電——啟動(dòng)油泵——油缸頂升至頂升信號(hào)到位——車(chē)輪鎖銷(xiāo)退銷(xiāo)限位信號(hào)傳回PLC——車(chē)輪轉(zhuǎn)90°——鎖銷(xiāo)進(jìn)銷(xiāo)——油缸復(fù)位。,轉(zhuǎn)0°度即轉(zhuǎn)90°度的相反過(guò)程。手動(dòng)轉(zhuǎn)向：如果司機(jī)把聯(lián)

50、動(dòng)臺(tái)上的轉(zhuǎn)向選擇開(kāi)關(guān)放在“地面”位置，且地面液壓站選擇“手動(dòng)”就能手動(dòng)操作前后液壓站的左右車(chē)輪。當(dāng)打開(kāi)轉(zhuǎn)向泵時(shí)，液壓泵啟動(dòng)。首先必須把進(jìn)退銷(xiāo)開(kāi)關(guān)放在退銷(xiāo)位置，最后可以按下對(duì)應(yīng)的按鈕來(lái)進(jìn)行左右輪的轉(zhuǎn)向一直到車(chē)輪轉(zhuǎn)到要求的位置，此后，必須將進(jìn)退銷(xiāo)放在鎖銷(xiāo)位置，最后關(guān)斷轉(zhuǎn)向泵。,四、小車(chē)機(jī)構(gòu)控制1、 概述（圖15）小車(chē)機(jī)構(gòu)由一臺(tái)30KW的交流鼠籠式變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。小車(chē)電機(jī)由一套變頻器控制（G7），為帶PG的矢量控制。,,2、小車(chē)控制過(guò)程小

51、車(chē)控制邏輯建立變頻器速度給定，加減速給定信號(hào)、運(yùn)行信號(hào)，終點(diǎn)旁路信號(hào)及緊停信號(hào)等，小車(chē)機(jī)構(gòu)通過(guò)司機(jī)室聯(lián)動(dòng)臺(tái)上的小車(chē)手柄手動(dòng)操作，手柄的方向觸點(diǎn)觸發(fā)運(yùn)行方向命令，手柄動(dòng)作時(shí)，數(shù)字式主令手柄通過(guò)絕對(duì)值光電編碼器發(fā)送一個(gè)格雷碼至PLC遠(yuǎn)程輸入／輸出摸塊。此信號(hào)通過(guò)PLC軟件運(yùn)算，被校準(zhǔn)為對(duì)應(yīng)手柄零位為0、手柄最大為10000的數(shù)，此數(shù)值范圍為-10000到+10000，與手柄編碼器發(fā)送的格雷碼數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)，經(jīng)過(guò)勻加減速運(yùn)算（加減速時(shí)間在程序中

52、設(shè)定）后送到小車(chē)變頻器。（圖16）小車(chē)控制系統(tǒng)和起升控制系統(tǒng)原理基本相似。小車(chē)許可邏輯允許起升時(shí)，小車(chē)機(jī)構(gòu)按照手柄命令的方向運(yùn)行，許可邏輯不成立時(shí)，一個(gè)停止命令將送到變頻器，從而小車(chē)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生正常的再生停止。當(dāng)小車(chē)機(jī)構(gòu)碰到極限限位時(shí)，要想退出極限位置，必須在按旁路按鈕的同時(shí)反向打手柄方可退出極限位置。,,3、小車(chē)保護(hù)：（1）超程保護(hù): 在大梁前后各裝有一個(gè)機(jī)械擺桿限位作為前后極限限位,當(dāng)任一個(gè)限位斷開(kāi)時(shí),會(huì)產(chǎn)生小車(chē)緊停，停止當(dāng)前動(dòng)

53、作，制動(dòng)器抱閘，需按住極限旁路按鈕邊操作手柄方可退出。（2）驅(qū)動(dòng)器過(guò)熱保護(hù): 當(dāng)驅(qū)動(dòng)柜內(nèi)溫度超過(guò)允許值時(shí),停止小車(chē)機(jī)構(gòu)運(yùn)行。排除故障后按故障復(fù)位按鈕，然后可以重新啟動(dòng)小車(chē)機(jī)構(gòu)。4、軟件保護(hù)PLC內(nèi)部程序控制邏輯監(jiān)控小車(chē)運(yùn)行的異常狀態(tài)，小車(chē)運(yùn)行出現(xiàn)異常狀況時(shí)切斷小車(chē)運(yùn)行電路。（1）運(yùn)行計(jì)時(shí)器，運(yùn)行計(jì)時(shí)器用來(lái)檢查當(dāng)停止命今發(fā)出后變頻器是否在一定時(shí)間完全停止，當(dāng)運(yùn)行命令被取消，計(jì)時(shí)器啟動(dòng)，當(dāng)制動(dòng)器抱閘或新的運(yùn)行命令發(fā)出，計(jì)時(shí)器復(fù)位.如

54、果計(jì)時(shí)器超時(shí)，將關(guān)斷停止繼電器，故障自鎖直至被復(fù)位.計(jì)時(shí)器設(shè)定大約比馬達(dá)從高速到停止的時(shí)間大半秒。,（2）小車(chē)電機(jī)制動(dòng)器接觸器檢查，如果檢查到制動(dòng)器命令和制動(dòng)器接觸器觸點(diǎn)輸入不一致達(dá)1.5秒，停止繼電器失電。（3）小車(chē)電機(jī)制動(dòng)器釋放檢查，如果檢查到制動(dòng)器釋放限位輸入和制動(dòng)器接觸器觸點(diǎn)輸入不一致達(dá)1.5秒、停止繼電器失電。（4）小車(chē)電機(jī)制動(dòng)器抱閘檢查，如果檢到馬達(dá)制動(dòng)器釋放限位輸入和制動(dòng)器命令輸出不一致達(dá)1.5秒，停止繼電器失電。（

55、5）前后終點(diǎn)保護(hù): 前后極限位置之前分別裝有機(jī)械擺桿限位,作為小車(chē)前后終點(diǎn)停止用。（6）終點(diǎn)前減速保護(hù): 在前后終點(diǎn)前位置,分別裝有磁性接近限位開(kāi)關(guān),當(dāng)小車(chē)以全速通過(guò)此減速限位后, 立即減速至20% 額定轉(zhuǎn)速。,集裝箱吊具是裝卸集裝箱的專(zhuān)用吊具，它通過(guò)其端部橫梁四角的旋鎖與集裝箱的頂角配件連接，由司機(jī)操作控制旋鎖的開(kāi)閉作業(yè)。1、 吊具伸縮及開(kāi)閉鎖： 吊具上所有動(dòng)作都采用液壓傳動(dòng)，吊具伸縮動(dòng)作靠油馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鏈傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)伸

56、縮梁到20’或40’位置時(shí)，限位開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)并切斷伸／縮電磁閥電源使油馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)，顯示吊具的伸／縮長(zhǎng)度伸縮傳動(dòng)鏈的兩邊各有一套張緊裝置和緩沖裝置，能使傳動(dòng)鏈吸收一部分來(lái)自伸／縮方向的沖擊能量。當(dāng)?shù)蹙咚哪_的鎖頭準(zhǔn)確插入集裝箱的四個(gè)鎖孔時(shí)，把旋鎖開(kāi)關(guān)打到閉鎖位置，可以使鎖頭旋轉(zhuǎn)扣住集裝箱鎖孔；旋鎖開(kāi)關(guān)打到開(kāi)鎖位置，可以使鎖頭旋轉(zhuǎn)，使吊具鎖頭能離開(kāi)集裝箱鎖孔。,五、吊具的控制和保護(hù),2、吊具回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和減搖裝置1） 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

57、 回轉(zhuǎn)裝置設(shè)在小車(chē)司機(jī)室一側(cè)，由一臺(tái)XDT500045-M型電動(dòng)推桿，四連桿機(jī)構(gòu)、拉力傳感器等組成。通過(guò)電動(dòng)推桿前后運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)吊具的水平旋轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)功能通過(guò)司機(jī)在駕駛室內(nèi)操作按鈕執(zhí)行。 回轉(zhuǎn)動(dòng)作是為了方便司機(jī)操作吊具與集裝箱半掛車(chē)上的集裝箱或碼頭上的集裝箱對(duì)位。該機(jī)構(gòu)可以使吊具在離地面四米進(jìn)行在水平面內(nèi)作±5°的回轉(zhuǎn)。當(dāng)需要吊具在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)一定的角度時(shí)，按動(dòng)左、右旋轉(zhuǎn)選擇開(kāi)關(guān)，則電動(dòng)推桿前后運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)吊具的

58、水平回轉(zhuǎn)。當(dāng)作完回轉(zhuǎn)動(dòng)作后請(qǐng)按動(dòng)“復(fù)位”開(kāi)關(guān)使原傾轉(zhuǎn)或回轉(zhuǎn)的位置還原。 2）減搖裝置 減搖裝置安裝在小車(chē)架下，它包括減搖鋼絲繩、卷筒和力矩馬達(dá)。本裝置能減緩由于小車(chē)加速、減速而引起的搖擺從而提高工作效率。當(dāng)集裝箱離地4.5m時(shí)，小車(chē)以額定速度運(yùn)行停止5秒后，本裝置能使吊具搖擺控在±10cm內(nèi)。,吊具動(dòng)作由液壓泵控制，在正常條件下，首先可用聯(lián)動(dòng)臺(tái)上的選擇開(kāi)關(guān)“吊具泵開(kāi)／關(guān)”手動(dòng)啟動(dòng)液壓泵，在其邊上的“吊具泵開(kāi)”指示

59、燈指示是否泵在運(yùn)行。在控制電源合情況下，可把選擇開(kāi)關(guān)放到“關(guān)”的位置關(guān)斷吊具泵，但是，當(dāng)下列條件發(fā)生時(shí)，吊具泵將自動(dòng)被關(guān)斷：（1）控制電源關(guān)斷；（2）吊具泵馬達(dá)空氣開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；（3）吊具電纜未連接；（4）吊具上架未連接；（5）司機(jī)室聯(lián)動(dòng)臺(tái)上吊具泵開(kāi)關(guān)未打到“開(kāi)”的位置； 吊具四個(gè)角上都裝有限位（現(xiàn)在一般都裝接近式感應(yīng)限位），包括著箱限位——用來(lái)檢測(cè)吊具是否正確放在集裝箱上、開(kāi)閉鎖限位——用來(lái)檢測(cè)旋鎖的開(kāi)閉。吊具伸縮鏈條

60、附近裝有20’、 40’限位，用來(lái)檢測(cè)是否伸縮到所需的位置。吊具上還有吊具電纜連接和上架連接限位，用來(lái)檢測(cè)吊具電纜和上架是否連接。,1、吊具伸縮控制： 吊具有三種位置可供選擇.吊具可放在20’或40’，其控制通過(guò)聯(lián)動(dòng)臺(tái)上選擇開(kāi)關(guān)20’ 40’進(jìn)行，通過(guò)20’、 40’限位來(lái)確認(rèn)吊具是否伸縮到位。1） 20’/40’檢測(cè)：檢測(cè)伸縮梁是否在所要求的 20’／40’位置。吊具必須在20’或40’到位的情況下，才允許上升，下降運(yùn)行。

61、2）吊具泵馬達(dá)運(yùn)行，未著箱，開(kāi)鎖且鋼絲繩未松時(shí)才能進(jìn)行吊具伸縮作業(yè)。2）通過(guò)聯(lián)動(dòng)臺(tái)上20尺或40尺按鈕，可以進(jìn)行20尺轉(zhuǎn)40尺或40尺轉(zhuǎn)20尺作業(yè)。,2、 著箱檢測(cè)： 當(dāng)?shù)蹙哒_放在集裝箱上，四個(gè)鎖頭正確放在孔中后著箱限位發(fā)出信號(hào)。檢測(cè)到著箱信號(hào)，才能進(jìn)行開(kāi)閉鎖操作，此時(shí)起升機(jī)構(gòu)不能下降。,3、旋鎖控制： 操作而進(jìn)行的。在進(jìn)行旋鎖操作前吊具必須著箱，著箱限位必須指示吊具四個(gè)腳上的旋鎖全部著箱，否則開(kāi)閉鎖操作無(wú)效。

62、 假設(shè)吊具已經(jīng)著箱，司機(jī)希望開(kāi)鎖，必須把旋鎖開(kāi)關(guān)扳到“開(kāi)鎖”位置。如果所有著箱限位已經(jīng)閉合達(dá)一定時(shí)間（可在程序中調(diào)節(jié)），那么開(kāi)鎖電磁閥通電，旋鎖打開(kāi)。開(kāi)鎖電磁閥在開(kāi)鎖限位動(dòng)作后關(guān)斷。 如果要閉鎖，吊具必須著箱，檢測(cè)到著箱限位全部動(dòng)作后，司機(jī)把旋鎖開(kāi)關(guān)扳到閉鎖位置。如果所有著箱限位已經(jīng)閉合達(dá)一定時(shí)間（可在程序中調(diào)節(jié)，一般設(shè)為0.5秒），那么閉鎖信號(hào)被觸發(fā)、閉鎖電磁閥通電，旋鎖關(guān)閉扣住集裝箱。閉鎖電磁閥在閉鎖限位動(dòng)作

63、后關(guān)斷。 所有旋鎖必須都開(kāi)鎖或閉鎖，起升才能被允許進(jìn)行，此外司機(jī)室內(nèi)和吊具上有開(kāi)鎖和閉鎖以及著箱指示燈供司機(jī)監(jiān)視。,4、 吊具回轉(zhuǎn)控制： 吊具傾轉(zhuǎn)司機(jī)把司機(jī)室里的“左旋／右旋”自動(dòng)回零開(kāi)關(guān)放在“左旋”或“右旋”位置可操作吊具旋轉(zhuǎn)。當(dāng)左旋命令發(fā)出后，回轉(zhuǎn)電機(jī)反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)電機(jī)將保持運(yùn)行直至司機(jī)松開(kāi)左旋開(kāi)關(guān)或回轉(zhuǎn)電機(jī)左旋終點(diǎn)限位動(dòng)作；當(dāng)右偏命令發(fā)出后，回轉(zhuǎn)電機(jī)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)電機(jī)將保持運(yùn)行直至司機(jī)松開(kāi)右旋開(kāi)關(guān)或

64、回轉(zhuǎn)電機(jī)右旋終點(diǎn)限位動(dòng)作。另外還有一個(gè)“吊具回零”帶燈按鈕，可用來(lái)把吊具放到中心位置，這時(shí)指示燈指示吊具的零位。 ±5°檢測(cè)：吊具可以有水平士5°回轉(zhuǎn)，士5°位置由限位控制制，吊具偏移到任何位置，只要按吊具零位按鈕，吊具便會(huì)自動(dòng)回到零位。5、吊具連接互鎖： 當(dāng)?shù)蹙唠娎|插頭插到吊具上的插座以及吊具連接到吊具上架時(shí)，相應(yīng)的兩個(gè)限位動(dòng)作才允許吊具起升、下降運(yùn)行，否則不能運(yùn)行。 吊具

65、的控制單元安裝在輪胎吊上，而不在吊具上，這樣可避兔因吊具使用時(shí)沖擊而導(dǎo)致電控系統(tǒng)故障。,六、 先進(jìn)的通信聯(lián)網(wǎng)功能,現(xiàn)代集裝箱輪胎吊具有先進(jìn)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，以日本安川PLC為例，主CPUCP316H通過(guò)CP215通信接口與電氣房、司機(jī)室、小車(chē)架上的遠(yuǎn)程I/O模塊RIO2000相連，構(gòu)成遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)。主CPU CP316H通過(guò)CP216通信接口與起升、大車(chē)、小車(chē)變頻器通訊，構(gòu)成全數(shù)字交流變頻驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。主CPU CP316H通過(guò)C