一种堆取料机电缆卷筒连锁保护装置

2019-07-04王德霞田振东叶家何

设备管理与维修 2019年5期

王德霞，田振东，叶家何

（日照港股份有限公司第一港务分公司，山东日照 276800）

0 引言

在港口的大型港机中，动力电缆是非常重要的组成部分。但是动力电缆非常昂贵，进口的1000元人民币/m，国产的也要350元人民币/m，一条动力电缆一般600 m左右，如果更换一条进口的动力电缆大概是60万元人民币，国产的也要20万元人民币。随着堆料机电缆安全需求的提高，现有堆取料机电缆卷筒保护措施不够全面，存在安全隐患。由于控制电缆卷筒的电机与电缆卷筒是通过磁滞联轴节以及减速机连接电缆卷筒，以及电缆卷筒与其卷绕行走轮有很多机械环节链接，所以如果中间环节出现任何故障都会导致电缆拉断。虽然有过紧过松检测，但是发生故障时仍然不能完全保证能够保护电缆不被拉断，所以提高安全系数是非常必要的。

1 主要原理

本实用新型利用检测开关对电缆卷筒的关键部位进行检测，采用了互锁原理，有效避免了电缆卷筒与堆料机行走以及电缆卷筒与卷绕行走轮不匹配导致电缆拉断的问题。

2 设计内容

用一个接近开关、1个对射开关以及相应的控制程序实现对电缆的保护。在电缆卷筒的A处和B处各放置一个接近开关，用来防止电缆卷筒与下面控制电缆卷绕的行走轮动作不匹配的问题，如果不匹配的情况发生，则会导致电缆向其中一侧拉起，此时接近开关动作，在PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）程序中控制电缆卷筒电机以及堆料机行走的急停继电器就会动作，电缆卷筒以及堆料机都会停止运行，这样就可以保护电缆不受拉损。对射开关设在C处，用来防止电缆卷筒与堆料机行走不匹配的问题。如果对射开关动作，PLC程序中控制电缆卷筒电机以及堆料机行走的急停继电器就会动作，电缆卷筒的卷绕以及堆料机的行走会停止。

图1 接近开关安装部位

（1）图1中的A和B是通过安装在卷绕行走轮支架上的，卷绕行走轮本身有支架。图2中的C和D安装在大机电缆卷筒行走轮槽架下方支架上，对射开关安装的位置是电缆过紧时必经的轨迹（图3）。

（2）电缆过紧限位和电缆过松限位是堆料机本身自带的检测开关，当发生电缆过松或过紧时，检测开关动作，并且可以实现堆料机停机，而这是唯一一层对动力电缆的保护装置，但是日照港股份有限公司第一港务分公司曾经因为过松紧限位动作不可靠发生的电缆拉断，损失了1条价值60万元人民币的动力电缆。解决这一问题的方法就是对动力电缆进行第二层保护，这样动力电缆就有2层保护屏障了。

图2 对射开关安装部位示意

图3 对射开关检测示意

控制程序原理如图4所示。

图4 控制程序原理

控制程序说明：①I0.0是接近开关A，I0.1是接近开关B，I0.2是对射开关C，I0.3是对射开关D，M0.0是中间继电器线圈，Q0.0是电缆卷筒电机线圈，Q0.1是堆料机行走电机线圈，Q0.2是堆料机行走制动器；②A、B、C、D任何一个检测开关动作都会使M0.0线圈得电，则M0.0的常闭触点断开，Q0.0和Q0.1失电，电缆卷筒和堆料机行走电机失电，电缆卷筒和堆料机行走停止运转；常开触点闭合，Q0.2得电，堆料机行走制动器得电，堆料机处于制动状态。