单手柄控制在桥式抓斗起重机中的应用

    文O刘建利（龙凤热电厂燃料分厂黑龙江大庆）

    摘要：龙凤热电厂经过“油改煤”工程以后，由燃油电厂改为燃煤电厂，燃料分厂卸煤装置为桥式抓斗起重机，采用的是河南新乡起重机厂的产品，在原设计中对主绳和副绳的控制是采取分别控制，即采用双手柄控制，经过几年的运行后燃料分厂针对双手柄操作中存在的缺点和弊端进行了改造，改造后较大地提高了卸车效率，也减少了职工的工作强度，本文结合生产实际并以龙凤热电厂燃料分厂桥式抓斗起重机单手柄改造为例，进行了较详细的效益分析和论证，阐明了单手柄控制、在生产实际中的作用。通过广泛应用此技术可以达到节能降耗，提高企业经济效益的目的。

    关键词：单手柄；桥式抓斗起重机；差动控制

    龙凤热电厂燃料分厂对主副绳的双手柄控制改造为单手柄控制后（即差动控制），桥式抓斗起重机的卸车效率有了明显的提高，设备的使用寿命明显得到延长。本文结合龙凤热电厂燃料分厂的实际生产情况，对差动控制的原理进行介绍，以提高对差动控制的认识，推广在生产实际中广泛应用此项技术。

    一、工作原理

    （一）桥式抓斗起重机抓斗的工作原理（如图一所示）

在双手柄控制过程中，一个手柄控制主绳电机的转向，印对图中开关l、2进行控制，实现主绳的升降，从而实现抓斗的开闭；另外一个手柄控制副绳电机的转向，即对图中开关7、8进行控制，实现副绳的升降，从而实现抓斗的提升和下降；通过两个手柄的协调操作可实现抓斗的全部作业。   

在单手柄控制过程中，通过差动控制系统，由一个手柄控制可以实现对主、副绳的升降，从而实现桥抓的全部作业。

    （二）桥式抓斗起重机抓斗的控制原理

    双手柄控制过程中，桥式抓斗起重机抓斗的控制原理框图（如图二所示）

    单手柄控制过程中，桥式抓斗起重机抓斗的控制原理框图（如图三所示）

    从图二、图三的对比中，我们可以看出，在桥式抓斗起重机改造前后，主要是在控制回路中增加了差动开关，通过差动开关的工作来完成单手柄对抓斗各个工况的控制。

    差动开关简图如图四所示，图中凸轮片N 1-N 6分别控制相应的触点，进而实现抓斗的下降时自动开抓、闭抓时自动上升，同时也为抓斗运行中提供必要的保护。

    在单手柄操作过程中通过控制装置1：的协调控制实现抓斗的升降和开闭作业，采用差动开关后，由于增加了转子回路电阻，使电动机可以工作在正、反向电动状态和反接制动状态，利用附加电阻可以调整主绳在沉抓时不致太松，副绳在开斗下降时保持抓斗处于张开扶态。

    在单手柄操作过程中，理想的单手柄控制位置如图五所示，但在龙凤热电厂燃料分厂的改造过程中，为了更加便于操作，减少设备的维护，实际单手柄控制位置图，如图六所示，这样就可以通过对一个手柄的操作来实现与双手柄操作同样的效果，改造后，明显降低了桥抓司机的劳动强度，同时它实现了抓斗的半自动工作，提高了抓斗工作的可靠性和稳定性，最主要的是，改造后，可以通过一个手柄来完成抓斗的各项动作，明显降低了桥抓司机的误操作率，提高了设备的使用寿命。

    二、情况对比

    （一）双手柄控制过程中存在的弊端    抓斗工作的协调主要靠司机的熟练程度，由于主绳与副绳机构之间没有固定的联系，在抓斗工作时司机劳动强度大，容易疲劳，易产生误操作；在抓斗沉抓之后，起升的瞬间，司机稍有疏忽会造成闭合电动机单独受力，闭合电动机容易过载，甚至烧毁；抓斗上升和下降极限位置不易控制，下降时抓斗易与料堆强烈碰撞；由于开斗下降速度快，抓斗停止料堆上时，主绳容易从滑轮组中跳出，致使主绳过早的报废；为实现合适的抓斗工况，司机经常点动操作或打回车，电器元件经常处于过渡过程，降低了元件的使用寿命。

    （二）单手柄控制

    桥式抓斗起重机的抓斗操作采用单手柄即差动控制以后．可以将主绳机构的控制信号和副绳机构的控制信号联系起来，能够使用单手柄对桥式抓斗起重机的抓斗进行协调操作，避免了桥抓司机机械的往复性操作，同时提高工作效率。

    三、效益分析

    （一）使用单手柄控制即差动控制本身具有很大益处

    使用单手柄操作，杜绝了桥抓司机机械的往复性操作，降低了疲劳强度；使用单手柄操作，延长了电机的使用寿命；使用单手柄操作，延长了钢丝绳的使用寿命；使用单手柄操作，实现了桥式抓斗起重机抓斗的半自动工作。

    （二）使用单手柄操作可以实现桥式抓斗起重机的合理、协调运行

    单手柄操作本身就具有很高的节能效益，主要表现在：提高了工作效率，减少了押车时间；提高了设备运行时的稳定性和安全性。

    通过上面的分析可知，使用单手柄操作对改变生产条件及生产水平有着及其重要的作用。

    （三）节能理论计算

    大车电机功率为11K w;

    小车电机功率为3. 7Kw；

    卷筒电动机功率为22Kw;

    液压头部电机功率为14 0w；

    年平均进煤2 6- 30万吨，取平均值2 8

万吨，约折合4 6 6 7车；

    经实际测算，改造后每节煤车卸车速

度提高了1 0分钟左右；

    每年节电量：

    ( 11×2+ 3.7+ 22×2+n 14×2)×

  1 0÷60×4667—54432.8Kw

    电费以0. 39元/Kw h计算，一年可节  约费用：

    0. 39×54432. 8- 2.1万元

    另外，虽然使用差动控制系统使设备  成本有所增加，但其社会效益明显提高，  除可明显降低桥抓司机的劳动强度外，还开可以明显节约更换电动机和钢丝绳所需要  的人工费和材料费，单手柄控制系统即差  动控制系统在龙凤热电厂燃料分厂使用一  段时间之后，没有再出现控制手柄触点融  合的现象，更换钢丝绳的频率明显降低，  特别重要的是自使用单手柄控制以来，燃料分厂的卸车效率得到了大幅度的提升，减少了大量的押车费用，从这些方面我们可以看出单手柄控制其经济和社会效益是十分可观的。

    结语

    通过上面的论述可以使大家充分地认识到单手柄控制即差动控制的优点，对龙凤热电厂来说很快就可以收回设备投资，另外单手柄控制还具有操作性能好，节能效果显著，运行可靠等优点，在大力提倡节能降耗的今天，单手柄控制有着及其重要的推广意义。