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一、垃圾抓斗桥式起重机技术资料1.1概述我厂共装有两台垃圾抓斗，每台垃圾抓斗都有独立的电动机控制系统和操作人员使用的控制椅、操作手柄。设备用抓斗一台，用于设备的维修与更换。垃圾抓斗是城市生活垃圾焚烧厂垃圾供料系统的核心设备，位于垃圾贮存料池的上方，主要承担垃圾的投料、搬运、搅拌、取物和称量工作。投料：当焚烧炉进料口的垃圾不足时，起重机抓取垃圾料池中发酵好的垃圾运行至燃料仓口上方，给锅炉燃料仓加料。搬运：将靠近卸料门、分拣后垃圾运到贮料池的其他地方，避免卸料门的拥堵，调节料池内垃圾数量，使之贮存3～5天的垃圾焚烧量。搅拌：由于国内的生活垃圾含水量较高，燃烧热值较低，垃圾在贮存料池内需停留一定的时间，通过自然压缩和部分发酵，降低含水量，提高热值。新旧垃圾的搅拌混合可缩短发酵时间。另外，由于生活垃圾的组成复杂，成份含量变化大，为避免进炉垃圾性质波动过大，也需要对料池内垃圾进行必要的搅拌与混合。取物：将不慎进入贮料池中，但不宜焚烧处理的物体取出。称量：为了统计垃圾的实际焚烧量，在垃圾投入焚烧炉进料口之前，对投入进料口的垃圾进行称重计量。1.2运行条件1）起重机的电源为三相交流，频率50Hz，电压380V。电机和电器上的允许电压波动的上限为额定电压的+10%，下限（尖峰电流时）为额定电压的-15%；2）环境温度-10～+40℃；环境湿度﹤95％；地震基本烈度为6度区，垃圾仓内湿度：＜100%；3）垃圾特性：生活垃圾含水率：40％～55％（最大70％～80％）垃圾容重(垃圾仓内)0.3～0.5t/m³（堆压后可达0.7t/m³）垃圾在抓斗中密度0.6～0.9t/m3静堆积角65°1.3构造简介1.3.1桥架：采用偏轨箱形主梁与端梁连接而成。主要材料采用Q345-B。主梁的四条主焊缝及对接焊缝采用自动焊。小车轨道压板采用可拆卸结构。桥架端梁加装防掉轨和防车轮断轴装置。起重机主梁设有防震照明灯、安全检修电源、行车报警电铃等。桥架设置走台及栏杆。所有栏杆为三道横栏杆，高度1100mm，并有相应的护脚板。1.3.2大车行走机构：采用分别驱动布置，将车轮组和“三合一”驱动单元安装在端梁上，“三合一”采用德国Nord公司品牌。“三合一”驱动单元由硬齿面减速器和制动电机组成。制动电机带有手动松闸装置。端部安装聚氨酯缓冲器。同池内的两台起重机之间安装安装绝对值三维坐标和红外线防双重防碰撞系统。车轮采用高强度ZG50SiMn、65Mn材料。轴承采用重型调心轴承。1.3.3小车行走机构:小车运行采用德国Nord公司“三合一”传动装置。制动电机带有手动松闸装置。轴承采用重型调心轴承。1.3.4抓斗提升机构：1台电机通过硬齿面减速器驱动卷筒上的钢丝绳吊起多吊点液压抓斗，钢丝绳间距上宽下窄，使抓斗具备防摆特性，停车定位准确。QY硬齿面起升减速器，采用焊接箱体、渗碳磨齿齿轮工艺。起升电机为起重专用变频电机，采用变频调速方式，电机具有强制风冷风机的冷却措施，以保证电机能良好的运行。起重机构制动器采用液压单杆推动器的制动器，带有磨擦片磨损补偿装置和手动松闸装置，制动安全系数不低于1.75倍。起升绳分别采用左旋和右旋方向的钢丝绳，可有效防止抓斗的自身旋转。钢丝绳长度满足在最大起吊高度时，吊绳在卷筒上还留有不少于5圈。配套采用深槽卷筒。1.3.5液压抓斗：抓斗采用多瓣液压抓斗，与承载钢丝绳组成“V”形防摆起升系统。采用ABB电机及德国进口液压系统元件，并采用380V交流电压驱动。抓斗在抓取时边抓取边提升，在投料时控制抓斗开度和缓慢持续放料的时间，大幅降低抓斗电机启动次数和操作员的劳动强度。抓斗的斗体材质为16Mn。底刃与边刃材质为高强度耐磨材料,硬度为Hardox500。颚瓣/撑杆转动支点，轴套：自润滑特殊合金轴套；销轴：材质为42CrMo，调质,淬火并磨削。表面进行火焰除垢并喷丸处理。底漆约80μ厚，面漆为50μ厚的复合涂料。抓斗电缆同步卷动措施：抓斗供电采用无动力同步式单层缠绕电缆卷筒，防止拉断电动液压抓斗的电缆。1.3.6称重系统：每台抓斗起重机配备一套垃圾称重系统，共同使用一套计算机统计打印。系统实时显示抓斗去皮重量（全重－抓斗自重）即物料重量，同时称量系统与可编程控制器交互信号参与控制（防松绳、超载保护、提高生产率等），给料时能自动称重、信号自动输入并在屏幕上显示。分别对投料、倒垛、搅拌的垃圾数量，按某台起重机、某给料口、某班、某日、某月、某年等需求完成计量、累计和打印报表作业；并留有DCS通讯接口，可将称量结果等信号传输到中央控制室DCS系统。称量系统采用计算机计量打印报表，具有去皮、显示、累计、打印、超载保护功能，并留有一路串口通讯。检测设备可自动判断垃圾重量是否介于设定范围之内。1.3.7电气控制：操作方式：电控操作集中在操纵室内，采用“手动控制+触摸屏高级半自动控制+检修遥控”方式，电气控制采用“工控机+PLC＋触摸屏＋变频调速装置”的系统。操作联动台、操作手柄符合人体工程学原理。遥控器可在100m范围内任意操作垃圾吊，并与其它操作方式连锁。电气控制柜安装在电器设备室内，并与不锈钢电阻器分别布置在两个房间。采用德国西门子公司12吋彩色触摸屏可编程操作员终端作为自动方式下的操作设备。触摸屏可用显示区域不小于211×158mm，触摸开关分辨率不小于16×12个。中文界面触摸屏图文显示总体画面、料位画面、起重机状态画面、抓斗的三维位置、垃圾重量、运行参数、工作状态等。控制方式：为使起重机完成上述工艺要求，电气传动机构具有良好的调速性能。起升和大小车运行均采用变频调速系统，可减少起、制动过程的动载冲击，提高钢结构寿命；另外，与作业区域保护配合，避免抓斗碰撞垃圾池。每台起重机配备独立的德国西门子公司PLC作为综合监控系统，监控整车的运行状态，并留出30%的I/O扩展能力，即利用现有的设备（机柜、电源等），只需增加I/O模块即可实现扩展。同时实现整车运行的时序逻辑控制及检测信号的判断。起重机大车运行（X轴）、小车运行（Y轴）、起升机构（Z轴）的传动系统采用变频调速方案。运行稳定、可靠。液压抓斗采用电磁阀控制。半自动控制：起重机的各机构全部采用数字化变频调速装置，整机采用PLC控制，可手动操作。采用半自动控制时，起重机的控制系统（PLC）中设立了多种自动化程序，控制程序的输入采用触摸屏，屏幕上设立许多地址指令按钮、动作按钮和功能按钮等。当指令输入控制系统后，控制系统根据不同的指令，调用相应的程序并把各个分支程序按指令的要求编排成一个完整的程序，指挥起重机完成该指令规定的动作。当发现异常情况时，值守人员触摸任意操作手柄，垃圾吊立即停止自动运行程序，转入人工手动控制状态。故障自动诊断系统发现提示性故障时，显示故障代码并发出警示，发现停机性故障时，立即停机并报警。手动控制：采用手动控制时，要完成一个工艺过程，例如给料：司机分别观察堆料区和抓斗的位置，判断好运行方向后扳动主令控制器移动抓斗到堆料区上空打开抓斗，下降到物料上进行抓取工作，完成抓料工作后，将抓斗提升到一定的高度，开动运行机构使抓斗最后停止在指定的给料口，在运行过程中司机要根据运行路线上的情况进行加速、减速、停止等一系列的控制将抓斗运行到目的地。检修遥控：检修人员在仓内更换钢丝绳等设备维护时，可通过手持按钮式遥控器直接操作垃圾吊，无需与司机配合，避免配合失误。1.3.8安全保护：起重机具有完善的电气、超载、限位、防撞、连锁等安全保护功能，在规定的运行区域边界如操作室、投料口上方、垃圾坑壁、上限、下限、厂房周边等位置设有极限限位保护或减速保护，避免抓斗与池边及操作室的碰撞。在必要时操纵者可临时解除行程保护（此时各机构只能低速运行。极限限位不设此功能）。起重机运行和小车运行至极限位置时均设限位保护，以保证大车和小车运行至终端时切掉电源。在起重机桥架上设有报警用电铃，电铃由设在联动台上的脚踏开关控制，行车时司机可踏动开关，发出行车报警信号。另外具有短路、欠压、过流、零位等常规配电保护等。起重机性能：起重机能够在极限以内的任意位置提升、放下和保持，起重机能作静载1.25倍和动载1.10倍额定负荷的超载试验，保证起重机无损坏，无永久变形。停电时，抓斗不能自行打开。设有防碰撞系统。当两台起重机相互靠近时自动减速，距离过近时自动停止，实现两台起重机保护连锁功能。设有钢索防松弛装置，采用深槽卷筒,当钢丝绳松弛时为防止抓斗倾覆，切断抓斗下降动作。在起重机三个机构的适当位置装设运行距离传感器，目的是使控制系统准确了解起重机（抓斗）的空间位置，自动完成寻址的工作。三维坐标位置采用PLC坐标管理、接近减速保护、停车保护等三级冗余定位方式。在特征点如给料口中心﹑控制室保护区等还设有行程保护开关，在三维空间的标准点设地址传感器，进行误差校正。上述信息经信号线路传送到控制系统的运动指挥系统中，使控制系统准确了解起重机抓斗的空间位置。1.4主要参数序号项目数据1起重机数量（台套）2台2形式、规格2.1型式电动双梁抓斗桥式起重机2.2规格型号QZLY16t-29.5m-A8-10m³2.3抓斗起重机操作系统触摸屏高级半自动+手动控制+检修遥控2.4抓斗起重机控制系统PLC+变频调速+触摸屏+工控机2.5软件功能具有投料、倒垛和搅拌的称重统计功能3处理能力3.11台起重机每天完成的投料量1320t/d(超负荷10%)3.21台起重机每天完成的混料量2640t/d(超负荷10%)4设计依据、工作级别4.1钢结构设计规范GB3811、GB/T14405、FEM4.2起重机安全规范GB6067、FEM4.3提升驱动机构设计标准GB3811、GB/T14405、FEM4.4电气设备设计标准GB3811、GB/T14405、FEM、IEC4.5起重机工作级别A84.6提升机构工作级别M84.7大/小车运行机构工作级别M8/M84.8设备噪声级≤80[dB(A)]5工作环境5.1垃圾池内温度-20℃～+50℃5.2电气室温度0℃～+40℃6大车6.1起重机跨度29.5m6.2整机重量59500kg6.3大车车轮直径4×630mmZG50SiMn或65Mn材料6.4大车电机型号132M/4BRE100减速机型号德国NORD6382ABG-132M/4减速比42.46额定电流14.6A电机转速1445r/min7小车7.1小车轨距2.6m7.2小车重量15200kg7.3小车车轮直径4×400mmZG50SiMn材料7.4小车电机、减速机德国NORD公司，规格：SK额定电流14.6A电机转速1445r/min8提升机构8.1起重机安全提升能力16t（含抓斗自重）8.2提升高度35.00m电机型号315L1-6电机转速985r/min额定电流249A减速机型号QY3T400-50电动液压推杆Ed121/6推力1250N行程60mm输入功率330w工作电压220/380V额定电流2.49/1.49A9起重机轨道9.1起重机轨道型号P509.2起重机轨道长度61m(单侧)9.3最大轮压240kN10工作寿命10.1抓斗起重机的工作寿命30年10.2年连续运行时间保证值≥8000h11工作速度11.1抓斗升降速度41.6m/min11.2小车速度59.1m/min三挡11.3大车速度67.3m/min三挡11.4一挡变频范围5~10Hz11.5二挡变频范围20~25Hz11.6三挡变频范围40~50Hz12电机运行参数12.1电机绝缘等级F12.2电机温度等级B12.3电机防护等级IP5512.4速度调节方式起升、行走机构为变频调速12.5制动方式起升：电气制动+电力液压块式制动器行走：电气制动+平面盘式电磁制动器电机功率12.6提升电机132kW12.7小车行走电机7.5kW12.8大车行走电机2×7.5kW12.9抓斗开闭电机37kW13抓斗13.1抓斗型式四吊点电动液压多瓣抓斗13.2抓斗型号MMGL10000-413.3外型尺寸闭合3.2m，打开4.7m13.4额定电流71.4A13.5工作制S613.6抓取能力8t13.7抓斗闭合压力20Mpa13