专利名称：桥式起重机主卷起升机构控制盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种桥式起重机主巻起升机构控制盘，特别是用于 桥式起重机主巻起升机构主令控制器的控制盘。
技术背景桥式起重机所吊物件除固态物体外，还要吊运装有液态金属的铁水 包，如果一旦发生吊物坠落情况，吊物坠地、铁水泼洒，将会对地面指 挥、工作人员生命及设备的安全构成威胁。如果因控制盘上升控制接触 器线圈供给电路的某个电器元件或线路开路，引起上升控制接触器线圈zc断电，上升控制接触器释放，而制动控制接触器线圈通过其辅助触头 "ZDC1"继续得到供电(制动控制接触器吸合后通过其辅助触头ZDC1 "自 保")，制动控制接触器是闭合的，制动器处于松闸状态，导致铁水包 自由坠落。如因控制盘下降控制接触器线圈供给电路的某个电器元件或 线路开路，引起下降控制接触器线圈断电，下降控制接触器释放，而制 动控制接触器线圈通过其辅助触头"ZDC1"继续得到供电，制动控制接 触器是闭合的，制动器处于松闸状态，从而引发吊物自由坠落。试想， 假如铁水包的液态金属装得较满，且下面指挥人员在吊物不远处指挥， 假如，加工车间在吊一根40吨左右重的轧辊，正在上或卸车床、磨床， 发生吊物自由坠落，其后果是可想而知。它就会造成铁水顷翻，钢花四 溅、烧伤、灼伤或砸死、砸伤下面生产工作人员及设备的重大事故，对 企业人身、财产安全造成不可估量的损失。2007年下半年，国家质量监督检验检疫总局办公厅下发375号文件《关于开展特种设备隐患排查和起重机械专项整治行动的通知》中要求 对于已经采用通用桥式起重机吊运熔融金属的天车，必须对起重机进行 改造并达到文件中ll条之规定；其中一条明文规定起升机构应具有正 反向接触器故障保护功能，防止电动机失电、制动器仍然在通电而导致 失速发生，从而导致负载自由坠落的情况。图1是现有桥式起重机主巻起升机构使用的PQR控制盘电路图。电路 包括由上升控制接触器ZC、主令控制器的触头K6等组成的上升控制部 分；由下降控制接触器FC、主令控制器的触头K5等组成的下降控制部分； 由主令控制器的触头K7 K12和接触器1FJC 2FJC、 1JSC 4JSC组成的速 度控制部分；由制动控制接触器ZDC、主令控制器的触头K4组成的制动控 制部分；由零压继电器LYJ等组成的保护部分。经分析总结出事故的主要原因有以下几个方面(1)吊物在上升过程中，上升控制接触器zc突然释放，吊物自由坠落。这是因为在上升过程中，触头"K6"，下降控制接触器FC的常闭 联锁辅助触点"FC1"接触不良或开路以及上升控制接触器线圈、线路及 接线柱等开路，上升控制接触器的线圈断电，接触器释放，电动机断电; 这时，由于制动控制接触器ZDC线圈通过其辅助触头"ZDC1"继续得到供 电，制动控制接触器ZDC是闭合的，制动器处于松闸状态，就会造成吊物 自由坠落的情况。(2) 吊物上升到第6级时，上升控制接触器释放，吊物自由坠落。 这是因为上升控制接触器线圈电路中与4JSC常闭联锁触头"4JSC1"并联 的上升控制接触器常开联锁触头"ZC2"开路或接触不良，上升控制接触 器的线圈断电(因"4JSC1"常闭联锁触头在上升第6级时断开)，接触 器释放，电动机断电；这时，由于制动控制接触器线圈通过其辅助触头"ZDC1"继续得到供电，制动控制接触器是闭合的，制动器处于松闸状 态，从而引发吊物自由坠落的情况。(3) 反接制动级转换到再生下降级时，下降控制接触器FC不吸合或 释放，负载自由坠落。这是由于主令控制器触头K5或上升控制接触器的 常闭联锁触点"ZC1"接触不良或开路及相关接线柱、线路、下降控制接 触器线圈开路等中的任何一个元件出现故障；在由反接制动级转换到再 生下降级时，下降控制接触器发生故障不吸合或释放；若在工作之前发 现则可避免，若在工作之后发生，这吋，由于制动控制接触器线圈ZDC 通过其辅助触头"ZDC1"得到供电，制动控制接触器仍是闭合的，制动 器处于松闸状态，且是下降情况，其速度之快有时连司机还未反应过来， 吊物就已经坠地，而发生可怕的后果。发明内容本实用新型的目的是设计一种桥式起重机主巻起升机构控制盘，消 除起升机构PQR控制盘在上升或下降过程中存在电器故障造成吊物自由 坠落而弓I发重大事故的严重情况。本实用新型的技术方案本实用新型的桥式起重机主巻起升机构控制盘，包括上升控制部分、下降控制部分、上升和下降速度控制部分、制动控制部分和保护部分，其特征在于在上升控制接触器和下降控制 接触器的两端并联时间继电器，时间继电器与上升控制接触器和下降控 制接触器并联电路中串连各自的常开触点；时间继电器的常开触点串联 在速度控制和制动控制的电源线输入端。
机主巻起升机构控制盘，上升控制接触器和下降控 制接触器共用一个时间继电器，由两个二极管的正极分别与上升控制接 触器和下降控制接触器的一端连接，两个二极管的负极都通过各自的常 开触点与延时继电器一端连接，时间继电器的另一端串接一个降压电阻R 后与电源线连接。所述的桥式起重机主巻起升机构控制盘，在上升控制接触器回路中 串联上升控制接触器的两个常开触点。本实用新型的有益效果避免桥式起重机主巻起升机构PQR盘因电 器故障造成吊物自由坠落而弓I发重大事故的严重情况(1) 当起升机构在上升过程中，无论何种原因造成上升控制接触器释放，其常开触点"ZC3"瞬时断开时，时间继电器LSJ断电释放，其 常开触点"LSJ1"约经0.3秒断开，切断3tt线以后的全部电源，制动控制 接触器线圈断电释放，制动器抱闸，从而避免吊物自由坠落事故。(2) 当吊物上升到第六级时，与加速接触器"4JSC"的联锁常闭 触点"4JSC1"并联的上升控制接触器联锁常开触点"ZC2"出现接触不 良时，与之并联的常开触点"ZC4"仍然导通，上升控制接触器线圈继续 得到供电，避免吊物自由坠落或上升控制接触器断开又吸合、吸合又断 开的情况，相当于给"ZC2"加了一个保险。(3) 当起升机构在下降过程中，"K5"、上升控制接触器常闭联 锁触头"ZC1"、接线柱接触不良及下降控制接触器线圈、导线开路时， 下降控制接触器释放，其常开触点"FC2"瞬时断开，时间继电器LSJ断 电释放，其常开触点"LSJ1"经0.3秒的短暂延时而断开，切断3#线以后 的全部电源，虽然主令控制器触头"K4"仍是闭合的，但已无法形成通 路供给电源，制动控制接触器的线圈断电释放，制动器抱闸，从而达到 避免吊物自由坠落的目的。
图1是现有桥式起重机主巻起升机构使用的PQR控制盘电路原理图。 图2是本实用新型控制盘的电气原理图。 图3是本实用新型控制盘应用的主令控制器闭合顺序表。
具体实施方式
该控制盘在上升和下降方向都有六级，并且都是手动操作。在下降 方向有一级准备级，两级反接制动下降级(一级为重载低速下降用，一 级为中等负载低速下降用)和三级再生下降级。如图2:本实用新型的控制盘由交流380V供电。图中K1 K12是主 令控制器的触头，作为主令控制器触头，ZXK是上升限位开关。1GLJ、2GLJ
是保护电动机的过电流继电器辅助触点；1RD、 2RD是熔断器。包括由上 升控制接触器ZC、主令控制器触头K6等组成的上升控制部分；由下降控 制接触器FC、主令控制器触头K5等组成的下降控制部分；由主令控制器 触头K7 K12和接触器1FJC 2FJC、 1JSC 4JSC组成的速度控制部分；由 制动控制接触器ZDC、主令控制器触头K4组成的制动控制部分；由零压继 电器LYJ等组成的保护部分。在上升控制接触器ZC回路串联的上升控制接触器的常开触点，有两 个ZC2和ZC4并联串入。其中一个常开触点出现接触不良时，与之并联的 常开触点仍然导通，保证上升控制接触器线圈继续得到供电。 零压继电器LYJ用作低压(或零压)保护，以及零位保护。 上升控制接触器ZC在上升(或反接制动)时，用来接通上升方向的 主电路使电动机正转(或反接制动下降)。下降控制接触器FC在再生下降时，用来接通下降方向的主电路，使 电动机反转。本实用新型在上升控制接触器ZC和下降控制接触器FC的两端并联延 时继电器LSJ， R是限流降压电阻；延时继电器LSJ电路中串连常开触点 ZC3、 FC2后与各自的上升控制接触器ZC和下降控制接触器FC的两端并联； 延时继电器的常开触点LSJl串联在电源线3tf线与4ft线之间，控制速度控 制部分和制动控制部分的电源输入。上升控制接触器ZC和下降控制接触 器FC共用一个延时继电器LSJ，由两个二极管1ZL、 2ZL的正极分别通过常 开触点ZC3、 FC2与各自的上升控制接触器ZC和下降控制接触器FC的一端 连接，两个二极管的负极都与延时继电器一端连接，时间继电器的另一 端串接一个ZG11-50 450欧姆降压电阻R后与2tt电源线连接。时间继电器LSJ的辅助常开触点LSJ1的作用1、 给3#线以后的电器元件提供电源，控制速度控制部分和制动控制 部分的电源输入。2、 避免由第三级转换到第四级时，制动接触器线圈瞬时断电又通电 的现象。3、 防止上升控制接触器ZC或下降控制接触器FC在工作过程中因故障 断电释放，而制动控制接触器ZDC仍然通电吸合，制动器仍打开而引发吊 物自由坠落的情况。制动控制接触器ZDC用来控制制动器的工作。制动器ZDC是由专用制 动控制接触器经三根专用的导线供电。这种接线方式，使制动器在上升 控制接触器与下降控制接触器换接过程中，不产生瞬时中断。它的作用 是在下降第一级(准备级)电动机接电，制动器不松开，以减小机构在起动时产生的冲击。两个反接接触器1FJC和2FJC的作用是在反接制动级切换电动机转子 电路中的电阻。四个加速接触器1JSC、 2JSC、 3JSC和4JSC用来控制电动机的调速。 工作原理如图3:下面根据主令控制闭合顺序表和本实用新型原理图说明电路 的工作情况零位当主令控制器在零位时，主令控制器触头K1闭合。合上控制盘电路开关DK，接通电源后，电流经主令控制器触头K1、过电流继电器的 常闭触点1GLJ、 2GLJ，使零压继电器线圈LYJ通电。零电压继电器LYJ吸 合后，其常开触点LYJ闭合，向整个控制电路供电。常开触点LYJ闭合后， 与触头K1并联，电路自锁。所以触头K1再断开，零压继电器LYJ仍继续保 持工作状态。上升第一级主令控制器的触头K1断开，K3、 K4、 K6、 K7闭合。电 流经触头K3、 K6，再经下降控制接触器闭合触头FC1与加速接触器常闭触 点4JSC1对上升控制接触器ZC线圈供电，使上升控制接触器闭合，电动机 向上升方向转动。上升控制接触器ZC闭合时，其联锁触头实现如下的联 锁作用(1) 接在下降控制接触器线圈电路中的常闭触点"ZC1"断开，以 使下降控制接触器在上升控制接触器闭合的情况下不能吸合，实现电气 联锁。(2) 常开触点ZC2、 ZC4与常闭触点4JSC1并联后串接在上升控制接 触器线圈的电路中，当常闭触点4JSC1在上升第六级断开时，由于常开触 点ZC2、 ZC4是闭合的，上升控制接触器能继续工作。常闭触点4JSC1的作 用是为了防止加速接触器闭合触头4JSC粘住或卡住不能断开时(即转子 电阻全部被切除的情况下)上升控制接触器接通。(3) 上升控制接触器ZC闭合后，其常开触点ZC3闭合，时间继电器 LSJ经二极管2ZL得到直流供电，同时经降压电阻R得电吸合，其常开辅助 触头LSJ1随之闭合，为3#线以后的电器元件提供电源。由于在这一级主 令控制器的触头K4是闭合的，所以制动控制接触器ZDC线圈得电吸合，松 开制动器。这一级主令控制器触头K7闭合，所以反接接触器1FJC通电吸 合，从转子电路中切除第一段起动电阻。上升第二级在这一级主令控制器除了在第一级闭合的触头外，触 头K8也闭合，使反接接触器2FJC通电吸合，从转子电路中切除第二段起 动电阻，电动机转矩增大，转速增加。
上升第三级在这一级主令控制器又闭合了一个触头K9，使加速接触器1JSC通电吸合，从转子电路中切除第三段起动电阻，电动机转速变 得更高。加速接触器1JSC闭合时，其常开触点1JSC也随之闭合，为加速 接触器2JSC投入工作作好准备。以下各级，都是这种关系，以保证加速 接触器按顺序闭合。上升方向第四、五、六级的情况，与上升第三级基本相同，就是使 触头KIO、 Kll、 K12逐级闭合，以逐级切除转子电路中的电阻，使电动机 逐级加速。该控制盘的电路在下降时，有一级准备级、二级反接制动级、三级 再生下降级。下降第一级这一级在闭合顺序表上用字母C表示。在这一级主令控 制器触头K3、 K6、 K7、 K8闭合。触头K3与K6闭合，使上升控制接触器通电吸合，电动机产生上升的 转矩；由于触头K4没闭合，制动控制接触器不吸合，所以制动器未松开， 电动机不能转动。触头K7、 K8闭合，使反接接触器1FJC、 2FJC通电吸合，从转子电路 中切除两段电阻，使电动机具有一定转矩。这一级用来保证电动机接通 后，才能松开制动器，以消除传动机构各环节之间的间隙，减少起动时 的冲击。下降第二级这一级是作为重载低速下降用的，在闭合顺序表上用 "1"表示。主令控制器触头和下降第--级的不同之处是K4闭合，K8断开。 触头K4闭合使制动控制接触器通电吸合，松开制动器;触头K8断开，使反 接接触器"2FJC"释放，转子电路增加了一段起动电阻，电动机转矩比 前一级为小。这时如果负载重量大于电动机转矩，负载就拖着电动机在 反接制动状态下缓慢下降。下降第三级闭合情况与前一级的不同点是这一级作为中等负载低 速下降用的。在闭合顺序表上用"2"表示。在这一级主令控制器触头K7 断开，使反接接触器1FJC释放，全部起动电阻都接入转子电路，电动机 转矩变得更小。在第二级能缓慢下降的负载，在这一段的下降速度比在第二级下降 的速度要快得多。下降第四级这一级在闭合顺序表上用"3"表示，主令控制器触头 K3、 K6断开，K2、 K4、 K5、 K7、 K8闭合。在转换过程中，触头K2闭合后触头K3才断开(重叠闭合)，以保持 对触头K5以后的电路不间断地供电。 触头K6断开，上升控制接触器释放；触头K5闭合，经上升控制接触 器常闭触点ZC1使下降控制接触器通电吸合，电动机工作在再生下降状 态。下降控制接触器闭合时，其联锁触头实现如下的联锁作用-(1) 接在上升控制接触器线圈电路中的常闭触点"FC1"断开，以使上 升控制接触器在下降控制接触器闭合的情况下不能吸合，实现电气联锁。(2) 常开触点FC2闭合，为时间继电器LSJ提供电源。(3) 常开触点FC3闭合，为主令控制器由下降第六级返回零位过程中， 保持电动机转速不致增大而做好准备。触头K5与触头K6也是重叠闭合的，用以縮短上升控制接触器与下降 控制接触器换接的时间。触头K7与触头K8闭合，使反接接触器1FJC、 2FJC通电吸合，从转子 电路中切除两段起动电阻。在上升控制接触器与下降控制接触器换接过程中，由于时间继电器 的常开触点LSJl要延时O. 3秒才断开，所以，在它断开之前，时间继电器 又通过K5、 FC2的闭合而得电吸合(其实时间继电器的常开触点LSJ1并不 断开，只是时间继电器有一个断电又通电的过程；ZC3断开，FC2闭合， 电流经二极管1ZL得到直流供电，同时经降压电阻R得电又吸合)，制动 控制接触器线圈在时间继电器的常开触点LSJ1断开之前一直是通电吸 合，所以制动器一直是松开的。下降第五级在闭合顺序表中用"4"表示。这一级与上一级之不同 点为主令控制器触头K9闭合，使加速接触器1JSC通电吸合，从转子电路 切除第三级起动电阻。电动机再生下降速度比前一级低。下降第六级这一级在闭合顺序表中用"5"表示。与上一级之不同 点为主令控制器触头K10、K11与K12闭合，使加速接触器"2JSC"、 "3JSC" 与4JSC通电吸合，把全部起动电阻从转子电路中切除。电动机在这一级 的再生下降速度最低。下降第4、 5级是过度级，在实际操作中不允许长 时间在这两级停留。在下降第六级，常开点FC3与常开触点4JSC2都闭合。 这样，加速接触器4JSC"的线圈由主令控制器触头K12与K8两条电路供电。 在主令控制器由下降第六级返回零位时，由于电流可经触头K8、常开触 点FC3和常开触点4JSC2，对加速接触器4JSC的线圈供电。使得电阻在下 降接触器断电前，始终被切除。这一环节是为了在主令控制器由于下降 第六级返回零位的过程中，保持电动机转速不致增大。
权利要求1. 一种桥式起重机主卷起升机构控制盘，包括上升控制部分、下降控制部分、上升和下降速度控制部分、制动控制部分和保护部分，其特征在于在上升控制接触器和下降控制接触器的两端并联时间继电器，时间继电器与上升控制接触器和下降控制接触器并联电路中串连各自的常开触点；时间继电器的常开触点串联在速度控制和制动控制的电源线输入端。
2. 根据权利要求l所述的桥式起重机主巻起升机构控制盘，其特征在 于-上升控制接触器和下降控制接触器共用一个时间继电器，由两个二 极管的正极分别与上升控制接触器和下降控制接触器的一端连接，两个 二极管的负极都通过各自的常开触点与延时继电器一端连接，时间继电 器的另一端串接一个降压电阻R后与电源线连接。
3. 根据权利要求1或2所述的桥式起重机主巻起升机构控制盘，其特 征在于在上升控制接触器回路中串联上升控制接触器的两个常开触点。
专利摘要本实用新型提供一种桥式起重机主卷起升机构控制盘，包括上升控制部分、下降控制部分、上升和下降速度控制部分、制动控制部分和保护部分，在上升控制接触器和下降控制接触器的两端并联时间继电器，时间继电器与上升控制接触器和下降控制接触器并联电路中串连各自的常开触点；时间继电器的常开触点串联在速度控制和制动控制的电源线输入端。上升控制接触器和下降控制接触器共用一个时间继电器，由两个二极管的正极分别与上升控制接触器和下降控制接触器的一端连接，两个二极管的负极都通过各自的常开触点与延时继电器一端连接，时间继电器的另一端串接一个降压电阻R后与电源线连接。在上升控制接触器回路中串联上升控制接触器的两个常开触点。
文档编号G08C19/00GK201212009SQ20082006595
公开日2009年3月25日 申请日期2008年3月13日 优先权日2008年3月13日
发明者吴时忠 申请人:武汉钢铁(集团)公司