海南桥式起重机厂家 桥式起重机多卷筒同步控制系统设计与安全运行要点
多卷筒同步控制是桥式起重机吊运大型或精密载荷的核心技术,其核心目标是通过多卷筒协同动作确保负载平衡与定位精度。系统主要由驱动单元、传感器监测模块、控制器及机械联动装置构成。
技术构成与控制原理
驱动单元通常采用变频电机或液压马达,通过减速机驱动卷筒。变频方案中,主从控制模式通过主变频器发送速度指令,从变频器实时跟随,同时编码器反馈卷筒转速,形成速度闭环。液压系统则通过比例阀调节流量,配合同步阀实现多卷筒位移一致。传感器模块包括编码器(测量卷筒圈数)、拉力传感器(监测钢丝绳张力)及倾角仪(检测负载姿态),数据实时传输至控制器进行 PID 运算。机械联动装置如同步齿轮箱或刚性联轴器,可物理约束卷筒运动,减少电气控制延迟。
安全冗余设计
系统设置多重防护机制:①双动力冗余(如双电机或双泵),单侧失效时另一侧仍可承载全部载荷;②过载保护装置(如剪切销)和机械限位,防止超力矩运行;③双闭环控制(速度环 + 位置环),速度环保证实时同步,位置环纠正长期累积偏差。电气联锁逻辑要求:同步未建立时禁止起升,负载倾斜超过 3° 立即停机。
操作规范与维护
作业前需通过 “三点校准法” 验证各卷筒初始位置一致性,使用激光测距仪检测卷筒垂直度偏差≤0.5mm/m。起吊时采用分级加速(0→0.3→0.6m/s),避免冲击载荷。运行中实时监测张力差值,单绳张力波动超过 10% 时触发声光报警。维护重点包括:每月清洁编码器光栅,每季度校验拉力传感器精度,每年探伤检测同步齿轮箱齿轮齿面。对于液压系统,需定期更换抗磨液压油(粘度指数 VI≥140),防止油液污染导致同步阀卡滞。
典型应用与事故预防
在核电设备吊装中,四卷筒同步系统通过视觉识别与刚性导柱配合,可实现 ±15mm 定位精度。实际案例显示,未采用双闭环控制的起重机因卷筒直径磨损差异(>0.5mm)导致负载倾斜,曾引发钢水包侧翻事故。因此,设计需遵循 GB/T 3811-2008 等标准,确保冗余系数 K≥1.5,并通过模拟加载测试验证同步精度(偏差≤±2%)。通过上述措施,可显著提升多卷筒系统的可靠性,保障冶金、核电等行业的安全高效作业。