轮胎式龙门起重机电缆卷筒自动取电装置的设计

 轮胎式龙门起重机电缆卷筒自动取电装置的设计

摘  要：介绍了一种能够将轮胎式龙门起重机电缆卷筒上的电缆插头与插座固定电箱进行自动插拔的一种技术，摆脱了目前港口起重机转场作业时进行人工手动插拔电缆插头的局面，提高了港口的工作效率和安全性。

关键词：轮胎式龙门起重机；转场作业；电缆卷筒；自动插拔。

0  引言

轮胎式龙门起重机是目前港口码头堆场的主要设备，由于目前日益高涨的油价和低碳环保意识的增强，该起重机的油改电范围也越来越广，即用柴油发电机供电改为市电供电。目前，大车采用电缆卷筒式供电是Zui经济、安全的一种方式，电缆通过电缆卷筒的收放与龙门起重机进行同步移动，达到移动供的效果，然而在起重机需要转场作业时，必须要人工将电缆插头从插座拔出，并在起重机到另一个新场地后，再重新将插头与插座固定在电缆箱连接。这种人工插拔方式存在安全隐患，工作效率也比较低。为改变这一落后的工作模式，电缆自动插拔技术越来越受到重视和期盼。电缆插头自动插拔技术是将原来的人工插拔改为自动插拔，即起重机司机在场地的指定地点能过远程一键式操作对电缆插头与插座电箱进行自动插入和拔出，实现自动插拔，大大提高了作业效率和安全性。

1  起重机转场对电缆自动插拔的要求

    自动插拔包含起重机转场前的自动断电和入场后的自动取电，首要的步骤是对位问题，因起重机体形的庞大，操作司机不可能将电缆插头和插座箱进行定位，因此，自动取电缆装置必须有二次自动对位的功能来纠正司机一次对位时的误差。其次是将电缆插头与插座箱可靠地插入或拔出的动作。在完成插入后必须保证电缆插头与插座箱可靠地锁定，并与插座保护良好的接触，使起重机行走时插头不被电缆的冲击拉力拉出。

2  电缆自动插拔的设计原理

电缆插头自动插拔主要由对位、自动插拔和自动锁定3部分组成，原理为：司机将带有自动取电装置的起重机驶入堆场指定的区域，允许起重机在停车位水平和垂直方向有一定的误差。借助设置的信号反馈使在车停车后，自动取电装置会自动根据停车位置来判断插头与插座箱的相对位置，通过自身的plc程序计算，对执行元件给出命令，将插头和插座箱进行二次对位。然后自动取电装置的机械手机构将插头与插座箱进行插拔，在机械手释放插头并收回的同时，插头被插座箱自动地锁定。这样便完成自动取电操作。此时，司机可以将非市电操作切换到市电工作模式，进行市电作业。

在起重机要转场到其他场地时，司机需将起重机开到原指定的区域进行自动断电操作，对位步骤与上述相同，然后是机械手自动将插头从插座箱解锁并拔出收回，起重机可作转场作业。自动插拔装置结构见图1。

图1  自动插拔装置结构图

2.1 自动取电的操作

自动插拔装置操作示意图见图2。

图2  自动插拔装置操作示意图

1）大车到指定区域有反馈信号时停车，自动取电装置自动对插座箱对位；

2）完成对位后机械手作自动取电操作。

3）插头与插座接触到位后，机械手自动解锁；

4）机械手完成解锁后自动退出；

5）机械手退出到位时防雨罩自动关闭；

6）机械手自动上升到位，基座复位到对中位取电动作完成，轮胎起重机进场作业。

2.2 自动断电的操作

    按上述2.1步骤作断电操作。

2.3 电控系统

    动力取电装置的电控采用先进的plc逻辑控制技术，具有自动定位、测距、补偿功能；故障保护、自诊断显示功能；远程监控和修复功能。

2.4 主要技术参数

主要技术参数见表1。

3  自动取电装置的市场价值

目前，该技术已经获得专利，并在福建江阴、广东惠州、大连等码头进行作业运行，使用效果得到了用户的肯定。此装置能取消原人工插拔的作业方式，不仅提高了码头作业效率，节约了人工成本，同时避免了人工插拔的安全隐患。此套技术也是目前唯一一种用于电缆卷筒电缆自动插拔的技术，在未来的推广中有很大的应用价值和市场空间。

摘自《起重运输机械》2014年第八期