軌道式貨櫃龍門吊
電氣設計指導
二○○七年五月
一、設計概述
軌道式貨櫃龍門吊（以下簡稱軌道龍門吊）廣泛應用在港口碼頭、堆場、鐵路等行業。
軌道龍門吊用於堆場作貨櫃堆垛和拖掛車裝卸作業，可直接起吊20'、40'和45'的iso標準貨櫃，並可利用吊架或吊具的吊耳起吊特殊的貨櫃或其它貨物，堆垛能力能吊起乙隻貨櫃越過疊成五層高的貨櫃（堆五過六）。
二、設計規範
軌道龍門吊的設計應符合下列標準和規範：
1.有關標準和規範
起重機設計規範gb 3811
起重機安全規程gb 6067
港口連續裝卸裝置安全規程gb/t 13561
工業及民用通用裝置電力裝置設計規範gbj 55
通用用電裝置配電設計規範jb 50055-93
《安全標誌gb2894-88
2.國際有關標準和規範
國際標準化組織iso
國際電工技術委員會iec
國際電氣與電子工程師協會ieee
三、設計要點
軌道龍門吊一般有起公升、小車行走、大車行走等機構，既能單獨動作也可以聯合動作。根據機械結構確定電氣控制櫃的放置位置，一般設有端梁接線箱和小車接線箱，通過懸掛式供電電纜為小車提供動力、控制、通訊等電源。司機室有固定式或移動式兩種，根據機械總圖確定。
吊具一般採用上海振華的產品，設計時需使用者提供吊具控制原理圖。根據使用者要求吊具可做吊具旋轉或傾轉動作，根據機械總圖確定。軌道龍門吊主令控制器一般採用飛機頭式主令，導板控制按鈕在主令頭部，方便司機操作。
考慮軌道龍門吊現場干擾嚴重，大車限位及吊具限位需用中間繼電器隔離。軌道龍門吊軌距大於40公尺時，為了防止大車啃軌，需考慮大車糾偏問題，糾偏採用絕對值編碼器。
四、設計要素
1、電源
軌道龍門吊的上機電源有電纜捲筒或滑觸線兩種供電方式，一般為ac380v，50hz三相四線制供電。電纜捲筒供電進線電纜採用重型橡套電纜。
2、主要機構
a.起公升機構
軌道龍門吊的起公升機構一般由兩台電機驅動或一台電機驅動。電機為變頻電機時，採用變頻控制，電機為繞線電機時，採用常規轉子切電阻控制方式。
起公升電機一般內建溫控開關，防止電機過熱；另帶超速開關，防止電機執行超速。溫控開關及超速開關訊號一般為開關量訊號。
起公升電機分別加裝增量型編碼器，其編碼訊號送至變頻器實現電機的閉環控制。
起公升電機高速軸上加裝制動器，電機軸的另一端加裝風機。制動器及風機電源一般為ac380v 三相電源。
制動器通電時開啟，此時制動器上設定的微動開關檢測制動器是否確實開啟，給出開關量訊號。
起公升限位一般採用凸輪限位，它包含6到8個觸點，對應不同的起公升高度，可通過此限位設定以下功能點：
起公升上公升、下降減速限位；
起公升上公升、下降終點限位；
起公升上公升、下降極限限位。
b.小車執行機構
軌道龍門吊的小車執行一般由兩台（或四台）電機驅動。電機為專用變頻電機，採用變頻控制。
小車電機一般內建溫控開關，防止電機過熱。溫控開關訊號一般為開關量訊號。
小車若採用普通變頻電機，其高速軸上加裝制動器，電機軸的另一端加裝風機。制動器及風機電源一般為ac380v 三相電源。若採用sew三合一電機，則制動器為單相380v電源，部分電機不設風機。
制動器通電時開啟，此時制動器上設定的微動開關檢測制動器是否確實開啟，給出開關量訊號。
小車執行的軌道上分別設定多處行程開關，功能分別對應為：
小車前進、後退減速限位；
小車前進、後退停止限位。
小車不工作時，手動錨定裝置將小車固定在錨定位置，此時錨定限位動作，小車不能執行。
c. 大車行走機構
軌道龍門吊的大車執行一般由多台電機驅動。電機為專用變頻電機，採用變頻控制。
大車電機一般內建溫控開關，防止電機過熱。溫控開關訊號一般為開關量訊號。
大車電機若採用普通變頻電機，其高速軸上加裝制動器，電機軸的另一端加裝風機。制動器及風機電源一般為ac380v 三相電源。若採用sew三合一電機，則制動器為單相380v電源，部分電機不設風機。
制動器通電時開啟，此時制動器上設定的微動開關檢測制動器是否確實開啟，給出開關量訊號。
大車執行的軌道兩端設定多處行程開關，功能分別對應為：
大車減速限位；
大車停止限位；
若同一軌道上有多台裝置，兩台裝置之間需設定防撞限位。
大車不工作時，手動錨定裝置將大車固定在錨定位置，此時錨定限位動作，大車不能執行。
大車防風可採用多種形式，如：夾輪器、夾軌器、電動鐵楔、防爬器等。
大車行走設定聲光報警器，大車行走時發出報警，提醒人員避讓。
大車的一側（一般是水側）安裝有動力電纜捲筒。電纜捲筒一般採用磁滯式電動機驅動、能正/反向捲繞或釋放電纜，同時配有電纜導纜架。
電纜捲筒的磁滯式電動一般為2~3個，額定電壓一般為ac380v直接啟動。電纜捲筒選型有機械設計提供。電纜捲筒裝置設定有終點保護，防止電纜放空；設定有電纜張力保護，防止電纜受拉力過大損壞。
3、維修、照明系統
a. 維修
軌道龍門吊的小車機器房、司機室、電氣室、大車行走機構（水側與陸側）處一般設定電壓等級分別為220v、380v的檢修插座。其中室外的插座（箱）要求密封防水。
b. 照明
軌道龍門吊工作範圍內室內外工作場地照明，包括主梁投光燈、小車底部照明燈、機房照明燈、電氣房照明燈、司機室照明燈、走道照明燈。
4、操作
a. 司機室聯動臺
軌道龍門吊的主要操作在司機室完成。
聯動臺上包括以下主控裝置：
起公升機構控制器
小車行走機構控制器
大車行走機構控制器
吊具旋鎖控制裝置
吊具伸縮長度選擇器
吊具伸縮控制器
吊具旋轉控制器
聯動臺還應設定以下輔助控制裝置：
緊急停車按鈕
主控電路通/斷按鈕（帶指示燈）
鑰匙按鈕
試燈及故障復位按鈕
吊具油幫浦「啟動/停止」控制按鈕
雨刮器控制
旁路按鈕
控制系統執行狀態
小車行走錨定狀態指示
大車行走錨定、夾軌裝置及電動防爬器狀態指示
b.大車現場操作箱
大車水側設定操作箱（箱體要求戶外型），設定以下控制及訊號裝置：
大車左、右行
旁路按鈕
大車緊停
5、通訊廣播
軌道龍門吊要配置手持無線對講機一對（共兩隻），司機室配置一台車載式對講機。
另設內部**交換機，在機器房、電氣室、司機室、兩側門腿處設定固定**。
6、監控系統
監控系統由plc及觸控式圖形顯示器（10寸或6寸、彩顯、全中文）組成友好的人機介面，通過觸控式工業顯示器（簡稱觸控螢幕）把人和機器連為一體的智慧型化介面，被稱為plc的臉面（face）。它是替代傳統控制面板和鍵盤的智慧型化操作顯示器。設定引數，顯示資料，監控裝置狀態，以曲線/動畫等形式描繪自動化控制過程。
更方便，快捷，表現力更強，並可簡化為plc的控制程式，功能強大的觸控螢幕創造了友好的人機介面。
本監控系統可取代傳統的控制面板功能，可接省plc的i/o模組、按鈕開關、數字開關、指示燈等且能隨時顯示重要訊息，以利於起重機操作人員、維修人員正確掌握起重機工作狀況和避免錯誤，便於維修。該系統能儲存大量畫面，每一畫面可由文字、圖形以及指定的plc資料組成，它可編輯出各種畫面，用以顯示裝置各種狀態、操作指南、引數設定、動作流程、統計資料、警報訊息、簡易報表等。
7、 cms監控系統
根據使用者要求系統可配置cms監控系統，該系統具有資料收集、分析、管理、故障診斷功能。故障能在電氣室和司機室同時顯示起重機實時總狀態及各機構單獨實時執行狀態，對作業的箱數、重量、作業小時等實現自動統計。
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