起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)傳輸信號的改進方案
進口起重機的投入使用,給我們?nèi)绾翁岣邍a(chǎn)起重機安全監(jiān)控性能提供了很好的范例。通過市場調(diào)研和現(xiàn)場試驗,我們對國產(chǎn)起重機傳感信號進行了重新改進。
(1)檢測設(shè)備的改進,將行程開關(guān)改為接近開關(guān)。我們采用接近開關(guān)檢測,選用日本歐姆龍產(chǎn)的接近開關(guān),穩(wěn)定性高、可靠性強、防護等級高(IP65一防塵及任意角度噴射水),可以滿足鐵路救援起重機在惡劣工作條件下對于控制系統(tǒng)傳感器的要求。傳感器參數(shù)如下:工作電壓:18—35 vDc/200 mA;PNP常開(N0);感應(yīng)距sn=5 mm;外形尺寸:M18螺紋;燈光指示:綠燈代表電源指示燈(綠燈在接頭上);黃燈代表動作指示燈(黃燈在開關(guān)體和接頭上均有)。接近開關(guān)工作原理:接近開關(guān)未檢測到鐵物時,接近關(guān)不動作,僅是電源指示燈綠色亮(接頭體上);當檢測到鐵物時,接近開關(guān)動作,黑色線(sw)輸出高電平信號至電腦主機,同時動作指示燈黃色亮。
(2)檢測對象的改進,將檔鐵改為環(huán)形鋼板。檔鐵焊接在支腿旋轉(zhuǎn)座上,是否存在對支腿承載力及鋼結(jié)構(gòu)不造成任何影響,我們將其去掉,在支腿轉(zhuǎn)動銷外側(cè)加焊一個厚度為5mm的環(huán)形鐵板,作為距離傳感器器檢測的對象,同時由于受到距離的限制,傳感器不會感應(yīng)到鋼轉(zhuǎn)動銷。
(3)采用模塊化布線傳輸信號方式,實現(xiàn)更好的人機界面。國產(chǎn)起重機除N100起重機外,全部有顯示器界面,具有中央處理器系統(tǒng),有的上車和下車各一個,為采用電信號的傳輸和分析提供了良好的環(huán)境,通過軟件編程,可以實現(xiàn)對各個支腿工作狀況的判斷和監(jiān)控。
起重機監(jiān)控系統(tǒng)改進后的優(yōu)越性及達到的效果
(1)實現(xiàn)單個傳感器發(fā)生故障的快速判斷;接近開關(guān)帶有電源指示和動作指示,一但電路或傳感器發(fā)生故障,可以從燈光指示上就可以迅速判斷出,而且接近開關(guān)采用PACK接頭插接件連接,維修更換方便。
(2)將接觸動作改為光電感應(yīng);接近開關(guān)檢測鐵物是非碰觸式感應(yīng),而且感應(yīng)距離是5一,這樣就能很好的消除支腿機構(gòu)機械間隙誤差,首次安裝調(diào)整好距離后,即使支腿支撐臂固定軸銷存在一定間隙況量,在起重機工作時鐵物與傳感器感應(yīng)面的距離發(fā)生一定變化時,傳感器仍然能正常工作,不會造成信號中斷,傳感器也不會被碰壞掉,保證了起重機作業(yè)安全。
(3)實現(xiàn)無盲區(qū)傳輸信號;每個支腿有三個接近開關(guān)(假設(shè)分別為l號、2號、3號),在6m支腿時,三個接近開關(guān)都亮;4.8 m一6 m之間,1號、2號兩個接近開關(guān)亮;3.5m一4.8 m之間,l號接近開關(guān)亮。當支腿展開時,首先是1號接近開關(guān)感應(yīng)到環(huán)型鐵板后,輸出高電平信號至系統(tǒng)時,系統(tǒng)認為支腿跨距是3.5 m;支腿繼續(xù)展開,當1號、2號接近開關(guān)都感應(yīng)到環(huán)型鐵板后,均輸出高電平信號至系統(tǒng)時,系統(tǒng)認為支腿跨距是4.8m;支腿繼續(xù)展開,當1號、2號、3號接近開關(guān)都感應(yīng)到環(huán)型鐵板后,三個接近開關(guān)都輸出高電平信號至系統(tǒng)時,系統(tǒng)認為支腿跨距是6.0 m??梢?,支腿跨距檢測是連續(xù)的,不存在檢測盲區(qū)。
(4)建立良好的人機界面;通過人機界面,可以快速判斷故障點,顯示器顯示各個傳感器的接觸情況,司機通過顯示器即可發(fā)現(xiàn)哪個傳感器發(fā)生故障,可以快速排除。
(5)克服了救援現(xiàn)場環(huán)境的制約;支持各個支腿混打,避免了受到地理環(huán)境的限制,提高起重機性能的發(fā)揮。通過軟件編程,系統(tǒng)首先分別判斷出各個支腿的跨距狀態(tài),然后綜合判斷確定起重機支腿跨距形式,并根據(jù)最終結(jié)果進行工況選擇,選擇相應(yīng)吊重性能曲線進行吊重作業(yè)。比如三個支腿跨距是6.0 m,一個支腿跨距是4.8 m,系統(tǒng)就認為起重機支腿跨距形式是4.8 m,進而選擇相應(yīng)的工況及性能曲線表進行吊重作業(yè)。這樣,不僅滿足了起重機在復(fù)雜邊界地理環(huán)境下的正常作業(yè),也保證了起重機的安全。
鐵路救援起重機新型支腿跨距檢測方式,采用了高性能的接近開關(guān),通過科學(xué)合理的安裝,同時在系統(tǒng)內(nèi)部進行軟件編程,有效地解決了原用行程開關(guān)檢測支腿跨距的缺陷?,F(xiàn)在已經(jīng)完成對南京東救援列車配屬的NSl602—4005和金華救援列車配屬的NSl252—2012兩臺鐵路起重機進行了更新改造,經(jīng)過救援、施工現(xiàn)場實際運用,新型支腿跨距檢測方式,運行穩(wěn)定、安全可靠,操作維護簡便,達到了預(yù)期的目標,既有國產(chǎn)鐵路起重機均可安裝使用,對路外一些起重機械應(yīng)用前景廣闊。