Обмен опытом

См. также:

Уважаемые коллеги. Размещение авторского материала на страницах электронного справочника "Информио" является бесплатным. Для получения бесплатного свидетельства необходимо оформить заявку

Положение о размещении авторского материала

Размещение информации

Модернизация электрооборудования мостового крана, ЭРЦ ОАО «СГОК»

06.04.2018 170 236
Гладких Лариса Алексеевна
Гладких Лариса Алексеевна, преподаватель

Бажинов Леонид Александрович
Бажинов Леонид Александрович, студент

Оскольский политехнический колледж

Модернизация мостовых кранов – это один из необходимых процессов, которые рано или поздно необходимо проводить с любым мостовым краном, исходя из конкретной степени физического и морального износа.

Модернизация мостового крана предусматривает выполнение работ, направленных на восстановление и улучшение характеристик оборудования, путем модификации основных и вспомогательных узлов. В результате удается повысить производительность, функциональность, продлить срок службы, адаптировать технику к новым условиям эксплуатации.

Своевременно проведенная модернизация электрооборудования мостового крана позволит предотвратить аварийные остановки и незапланированные простои, снизить затраты на техническое обслуживание. Все эти факторы обуславливают актуальность выбранной темы.

Цель модернизации заключается в устранении недостатков грузоподъёмной машины, появившихся в результате морального износа ряда элементов устройства; переводе оборудования на иной тип привода в целях экономии энергозатрат; замене элементов мостовых грузоподъёмных кранов в целях уменьшения затрат на техническое обслуживание оборудования; модернизации в целях соблюдения норм техники безопасности на предприятии.

Задачи модернизации:

-выбрать современное электрооборудование, которое поможет решить проблему повышения надёжности работы крана;

-определить возможность установки современного оборудования на кране.

Объектом исследования является электроремонтный цех ОАО «СГОК». Предметом исследования является электрооборудование мостового крана.

Открытое акционерное общество «Стойленский горно- обогатительный комбинат» (ОАО «СГОК») основано для добычи, переработки и обогащения богатых железных руд и другого минерального сырья. Основной товарной продукцией предприятия является агломерационная руда, агломерационный железорудный концентрат и железорудные окатыши

Основным направлением деятельности электроремонтного цеха является проведение текущих, средних и капитальных ремонтов электрических машин (электродвигателей, генераторов, трансформаторов и пр.) цехов комбината.

Мостовой крюковой кран предназначен для подъема и перемещения различных грузов (электродвигателей, трансформаторов, реакторов и др.) при производстве сборочных, монтажных и складских работ в закрытых помещениях. Перемещаясь по подкрановым путям, расположенным выше уровня пола, кран обеспечивает перемещение груза в трех взаимно-перпендикулярных направлениях.

Двухбалочный мостовой кран состоит из четырех основных частей: моста с механизмом передвижения, тележки, кабины и электрооборудования.

Мост и грузовая тележка имеют самостоятельные механизмы передвижения. Мост передвигается на ходовых колесах по подкрановым путям, уложенным по подкрановым балкам вдоль цеха, а тележка перемещается на колесах по рельсам, уложенным вдоль моста крана.

На тележке располагается и механизм подъёма, служащий для вертикального перемещения груза.

На тележке мостового крана установлено два механизма подъёма - главный и вспомогательный. Вызвано это тем, что поднимать грузы малого веса крюком невыгодно, так как расходуется лишняя энергия и скорость подъема очень мала.

Мост крана состоит из жестко соединенных главных и концевых балок. Главные балки расположены перпендикулярно, а концевые- параллельно подкрановым путям. Мост крана передвигается на ходовых колесах, приводимых в движение механизмом передвижения, смонтированным непосредственно на мосту. Передача движения от двигателя, установленного на мосту к ходовым колесам крана, осуществляется с помощью трансмиссионного вала и зубчатых передач. В мостовом кране применяется схема передвижения с раздельным приводом.

В этой схеме ходовые колеса концевой балки моста приводятся в движение самостоятельным двигателем.

Тележка мостового крана представляет собой сварную раму, которая передвигается на ходовых колесах по рельсам, уложенным на главных балках. Ходовые колеса тележки приводятся в движение механизмом передвижения тележки, который состоит из двигателя, редуктора и вала, передающего движение от редуктора ходовым колесам.

Электрооборудование крана представляет собой совокупность электроприводов, вспомогательного электрооборудования, освещения, сигнализации, отопления, токоподвода и устройства электропроводки. Подача напряжения, промышленной частоты 50 Гц 380 В, осуществляется по кабелям, а затем через контактные провода (троллеи), проложенные по колоннам цеха вдоль пути крана, - на скользящие токоприемники, прикрепленные к мосту крана. От токоприемников напряжение поступает в защитную панель, находящуюся в кабине машиниста крана, и через контроллеры - к двигателям и тормозным электромагнитам. На защитной панели установлены вводный рубильник, контакторы и защитные реле. Эта аппаратура защищает двигатели от перегрузок и повреждений при коротких замыканиях.

В комплект электрооборудования каждого механизма крана входят электродвигатели, тормозные электромагниты, конечные выключатели (выключатели ограничения движения моста крана устанавливаются на концевой балке, а передвижения тележки - на пролетной балке со стороны рабочей площадки крана), контроллеры, контакторы и пускорегулирующие сопротивления.

Электродвигатели приводят в действие все механизмы крана. С помощью тормозных электромагнитов управляются тормоза крановых механизмов. Контроллеры с контакторами и сопротивлениями служат для пуска и остановки двигателей и регулирования скорости движения механизмов [1].

В приводах механизмов применены специальные крановые и металлургические электродвигатели с фазным ротором MTF 412 – 6 (для главного подъема), MTF 312-6 (для вспомогательного подъема), MTF 112 – 6 (для передвижения тележки), MTF 312 – 8 (для передвижения крана). Номинальным режимом работы двигателей является повторно- кратковременный с относительной продолжительностью включения равной 40%. Крановые электродвигатели характеризуются повышенной перегрузочной способностью, большим пусковым моментом при сравнительно небольшом пусковом токе.

Электроприводы мостового крана характеризуются    повторно- кратковременным режимом работы при большей частоте включения, широким диапазоном регулирования скорости и постоянно возникающими значительными перегрузками при разгоне и торможении механизмов.

Для качественного выполнения подъема, спуска и перемещения грузов электропривод крановых механизмов должен удовлетворять следующим основным требованиям:

- регулирование угловой скорости двигателя в сравнительно широких пределах в связи с тем, что тяжелые грузы целесообразно перемещать с меньшей скоростью, а пустой крюк или ненагруженную тележку с большей скоростью для увеличения производительности крана. Пониженные скорости необходимы также для осуществления точной остановки транспортируемых грузов с целью ограничения ударов при их посадке и облегчают работу оператора. Обеспечение необходимой жесткости механических характеристик привода, с тем чтобы низкие скорости почти не зависели от груза;

- ограничение ускорений до допустимых пределов при минимальной длительности переходных процессов. Первое условие связано с ослаблением ударов в механических передачах при выборе зазора, с предотвращением пробуксовки ходовых колес тележек и мостов, с уменьшением раскачивания подвешенного на канатах груза при интенсивном разгоне и резком торможении механизмов передвижения; второе условие необходимо для обеспечения высокой производительности крана [4].

Наиболее распространенный на кранах электропривод асинхронный с фазным ротором, со ступенчатым регулированием угловой скорости, путем изменения величины сопротивления в цепи ротора. Такой привод достаточно прост, надежен, допускает большое число включений в час и применяется при средних и больших мощностях. С помощью резисторов в цепи ротора можно в широких пределах изменять токи и потери энергии в двигателе при переходных процессах, а также получить понижение угловой скорости. Однако этот привод неэкономичен из-за значительных потерь энергии в пускорегулирующих сопротивлениях, кроме того, имеет повышенный износ двигателя и контактной аппаратуры управления. Такая система дорогая в обслуживании, так как регулирование происходит за счет рассеяния избытка энергии на резисторах, поэтому в современных крановых установках и при ремонтах-модернизациях довольно широко применяются различные системы транзисторного регулирования и системы дистанционного управления по радио каналу [2].

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором использовались, как правило, в приводе, где не требуется регулирование скорости. Основным их недостатком являлся пусковой ток, который в 6-7 раз превышал номинальный. Появление частотных преобразователей, позволяющих регулировать скорость вращения асинхронных двигателей позволило применять их на всех механизмах крана. Частотные преобразователи позволяют плавно разгонять и останавливать двигатели по заданному закону, регулировать скорость перемещения тележки, крана, подъема груза в процессе работы.

Большинство мостовых кранов оснащено релейно - контакторной электросистемой управления, а также приводами с установленным асинхронным двигателем с фазным ротором. Для управления ГПМ используются громоздкие, неудобные команда-аппараты, а скорость регулируется ступенчато. Замена релейно-контактной системы управления на частотные преобразователи, позволит существенно облегчить режим работы двигателя, обеспечивая его плавный разгон и торможение. При этом также уменьшаются нагрузки на металлоконструкции крана. Более того, частотный преобразователь дает возможность: повысить надежность электрооборудования крана, за счет: упрощения электросхемы, ограничения тока в пусковом и рабочем режиме двигателя. Также использование частотного преобразователя позволит установить двигатели с короткозамкнутым ротором вместо фазного. Частотное управление приводами передвижения крана: расширяет диапазон регулирования скоростями, исключает раскачивание груза. Частотное регулирование существенно экономит электроэнергию, благодаря: возврату энергии торможения в питательную сеть и поддержки постоянного (не динамического) момента нагрузки на двигатель. Экономия электроэнергии достигает 40% и более.

Предложено заменить асинхронный электродвигатель с фазным ротором MTF412–6, главного подъема мостового крана, который эксплуатируется с 1982 г., на асинхронный короткозамкнутый электродвигатель АМТК225М6FБ1У1 для работы совместно с преобразователем частоты. Аналогично выбран электродвигатель передвижения тележки мостового крана АМТК112МВ6. В таблице 1 приведены сравнительные характеристики электродвигателей, работающих в настоящее время и предложенные к замене.

Таблица 1 – Сравнительные технические характеристики электродвигателей

Характеристики

Электродвигатель MTF412–6

Электродвигатель АМТК225М6FБ1У1

Коэффициент мощности

0,77

0,84

К.П.Д.,%

0,81

0,87

Мощность, кВт

30

30

Номинальное напряжение, В

380

380

При выборе преобразователя частоты учтена мощность электрического двигателя переменного напряжения. Соответственно были выбраны преобразователи частоты марок ATV 71 HD37N4, ATV 312HU40N4 [3].

В результате модернизации:

1.Повысится коэффициент полезного действия и коэффициент мощности за счет замены асинхронных электродвигателей с фазным ротором на асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.

2 Электропотребление уменьшается на 40% за счет оптимального управления электродвигателем в совокупности с частотным преобразователем

3.Становится возможным плавный пуск без пусковых токов и ударов, тем самым повышая срок эксплуатации электропривода и уменьшения затрат на техническое обслуживание.

4.Плавное регулирование скорости вращения электродвигателя позволит перемещать тяжелые грузы с меньшей скоростью, а пустой крюк или ненагруженную тележку с большей скоростью, что повышает производительность крана. Так же плавное регулирование скорости обеспечит более точное позиционирование груза, исключит его раскачивание, тем самым повышая безопасность эксплуатации.

Сумма, предложенная к вложению для модернизации электрооборудования крана 20/5-А5-22.5 - 422084 руб., окупится в течение 6 месяцев благодаря гарантируемой безаварийной работе и обеспечению улучшения таких характеристик, как коэффициент мощности и КПД, а установка частотного преобразователя позволит снизить потребление электроэнергии и увеличить надежность перемещения груза.

Таким образом, модернизация электрооборудования мостового крана позволит повысить экономичность электропривода мостового крана, снизить энергопотребление на 40%, повысить рентабельность техники и увеличить срок ее эксплуатации, предотвратить аварийные остановки оборудования и незапланированных простои, снизить затраты на эксплуатацию мостового крана и техническое обслуживание.

 

Список использованных источников

  1. Дубовский К. Н., Электрооборудование мостовых кранов. М., «Энергия», 2015. - 88с.
  2. Модернизация кранов [Электронный ресурс]: http://pkmgroup.ru/services/modernizaciya-i-rekonstrukciya.
  3. Применение преобразователей частоты [Электронный ресурс]: http://www.driveka.ru/resheniya.
  4. Устройство и характеристики мостовых кранов [Электронный ресурс]: http://stroy-technics.ru

  

Оригинал работы:

Модернизация электрооборудования мостового крана, ЭРЦ ОАО «СГОК»




Назад к списку


Добавить комментарий
Прежде чем добавлять комментарий, ознакомьтесь с правилами публикации
Имя:*
E-mail:
Должность:
Организация:
Комментарий:*
Введите код, который видите на картинке:*