5 krytycznych urządzeń zabezpieczających dla żurawi kadziowych: zwiększanie bezpieczeństwa i niezawodności w produkcji stali

A dźwig kadziowy jest krytycznym elementem wyposażenia w procesie ciągłego odlewania i walcowania stali, używanym w szczególności do podnoszenia stopionego metalu. Jeśli dojdzie do poważnego wypadku, może to prowadzić do poważnych konsekwencji, w tym ofiar śmiertelnych i uszkodzeń sprzętu. Urządzenia zabezpieczające dźwigu są niezbędnym wyposażeniem zapewniającym jego wewnętrzne bezpieczeństwo, działając jako ważna bariera zapobiegająca błędom operatora i chroniąca zarówno personel, jak i maszyny.

Czy urządzenia zabezpieczające są nienaruszone i kompletne, czy konserwacja i zarządzanie są terminowe i skuteczne, a także czy działają wrażliwie i niezawodnie, odgrywają znaczącą rolę w normalnej pracy dźwigu. Urządzenia te są niezbędnymi elementami dźwigu. Ze względu na specyfikę dźwigów kadziowych obsługujących gorący stopiony metal, ich wymagania bezpieczeństwa różnią się od wymagań zwykłych dźwigów.

Urządzenia ograniczające obciążenie

Celem urządzenia zabezpieczającego przed przeciążeniem jest zapobieganie przeciążeniu dźwigu, które mogłoby doprowadzić do uszkodzenia mechanizmu, konstrukcji lub spowodować wypadek. Urządzenia zabezpieczające przed przeciążeniem stosowane w dźwigach kadziowych obejmują głównie wagi elektroniczne i ograniczniki przeciążenia.

Gdy ogranicznik obciążenia jest zainstalowany na mechanizmie podnoszącym, jest on zazwyczaj umieszczony w gnieździe łożyska bębna. Jeśli na głównym mechanizmie podnoszącym jest zainstalowana waga elektroniczna, działa ona również jako urządzenie zabezpieczające przed przeciążeniem, a jej czujniki są zazwyczaj zamontowane pod stałym wałem koła pasowego.

Gdy rzeczywiste obciążenie przekracza 95% obciążenia znamionowego, ogranicznik obciążenia wysyła sygnał alarmowy. Jeśli rzeczywiste obciążenie mieści się między 100% a 110% obciążenia znamionowego, ogranicznik obciążenia odcina moc podnoszenia, umożliwiając jedynie ruch w dół podnoszonego materiału, ale uniemożliwiając jego dalsze podnoszenie. Elektroniczna waga jest ustawiana w ten sam sposób.

Urządzenia ograniczające podróżowanie

Należą do nich przede wszystkim wyłączniki krańcowe podnoszenia, wyłączniki krańcowe jazdy, fotoelektryczne urządzenia zabezpieczające przed kolizją, zderzaki i ograniczniki krańcowe.

Wyłącznik krańcowy podnoszenia

Wyłącznik jazdy podnoszenia składa się z obrotowego wyłącznika krańcowego i wyłącznika krańcowego młota obciążonego, z dwoma zestawami wyłączników o różnych strukturach używanych razem w celu zapewnienia bezpiecznej i niezawodnej pracy. Gdy urządzenie podnoszące osiągnie zaprojektowaną górną pozycję graniczną, oba wyłączniki mogą automatycznie odciąć moc podnoszenia. Gdy urządzenie opadnie do zaprojektowanej dolnej pozycji granicznej, obrotowy wyłącznik krańcowy automatycznie odcina moc opuszczania (jest to ustawiane, gdy wysokość podnoszenia przekracza 20 metrów). Zapewnia również, że gdy urządzenie podnoszące opadnie do dolnej pozycji granicznej, lina stalowa pozostaje nawinięta wokół bębna z nie mniej niż dwoma zwojami określonymi w projekcie.

Po odcięciu zasilania silnika do ruchu w górę lub w dół zasilanie do ruchu w przeciwnym kierunku pozostaje, umożliwiając mechanizmowi działanie w odwrotnym kierunku. Przełącznik obrotowy jest zainstalowany na krótkim wale na końcu bębna i obraca się synchronicznie z bębnem, zbierając liczbę obrotów, aby kontrolować limit podnoszenia do wznoszenia i opuszczania.

Wyłącznik młota obciążonego jest zainstalowany na ramie wózka, a sam młot jest zamontowany na wsporniku bloku koła pasowego pomostu, a tuleja młota jest przymocowana do liny podnoszącej. Gdy pomost osiągnie górny limit, lina podtrzymująca traci napięcie, resetując wyłącznik krańcowy i odcinając zasilanie, aby zatrzymać mechanizm.

Wyłącznik krańcowy biegu

Wyłącznik krańcowy i zderzak są ustawione na głównej belce. Dźwig oraz jego wózki główne i pomocnicze są wyposażone w wyłączniki krańcowe ruchu w każdym kierunku. Gdy dźwig osiągnie zaprojektowaną pozycję graniczną, drążek bezpieczeństwa uruchamia wyłącznik w tym samym kierunku, odcinając zasilanie dla ruchu do przodu. W przypadku pracy z dużą prędkością (np. większą niż 100 m/min) lub gdy istnieją ścisłe wymagania dotyczące pozycji zatrzymania, w razie potrzeby instaluje się dwustopniowe wyłączniki krańcowe ruchu. Pierwszy stopień wysyła sygnał zwalniania, aby zwolnić dźwig, podczas gdy drugi stopień automatycznie odcina zasilanie i zatrzymuje dźwig.

Urządzenie fotoelektryczne zapobiegające kolizjom

Niektóre dźwigi są wyposażone w fotoelektryczne urządzenie antykolizyjne, aby zapobiec zderzeniom między dwoma dźwigami poruszającymi się po tym samym torze. Podstawowa zasada jest taka, że gdy dwa dźwigi zbliżają się do pewnej bezpiecznej odległości, światło emitowane przez projektor dźwigu A jest odbierane przez odbiornik dźwigu B. Poprzez lampę fotoelektryczną generowany jest sygnał elektryczny. Po ukształtowaniu kształtu fali i wzmocnieniu przekaźnik jest aktywowany, a brzęczyk wydaje dźwięk alarmu, automatycznie odcinając zasilanie mechanizmu roboczego. Oba dźwigi muszą być wyposażone w zestaw takich urządzeń w celu wzajemnej ochrony.

Zderzaki i ograniczniki

Mechanizmy jezdne dźwigu i wózka są wyposażone w zderzaki. Zderzaki są zaprojektowane tak, aby pochłaniać energię ruchomych mechanizmów i zmniejszać uderzenia. Zderzaki i ograniczniki na torze powinny być solidne i niezawodne. Konstrukcja ograniczników musi skutecznie zapobiegać wykolejeniu się dźwigu.

Inne urządzenia bezpieczeństwa

Urządzenia zabezpieczające przed blokadą

Drzwi prowadzące do dźwigu kadziowego i te zapewniające dostęp z kabiny operatora do platformy mostka są wyposażone w wyłączniki blokujące. Po otwarciu drzwi zasilanie wszystkich mechanizmów zostaje odcięte.

Zamiatarki kolejowe

Zamiatarki szynowe są instalowane z przodu kół zarówno dźwigu, jak i wózków. Luz między spodem płyty zamiatarki a górą szyny jest ustawiony na 10 mm i są używane do usuwania zanieczyszczeń, które mogą utrudniać pracę na szynach. Znaki ostrzegawcze są umieszczane wzdłuż toru, zabraniając składowania materiałów w pobliżu.

Hamulec awaryjny

Hamulec awaryjny to urządzenie zabezpieczające, które jest sterowane przez system detekcji składający się z niezawodnego wyłącznika nadobrotowego i enkodera. W przypadku awarii łańcucha transmisyjnego mechanizmu podnoszenia — takiej jak nadmierna prędkość bębna, asynchroniczność bębna, aktywacja przycisku awaryjnego lub nagła awaria zasilania — hamulec awaryjny włącza się, aby skutecznie i niezawodnie zatrzymać bęben, zapewniając bezpieczeństwo dźwigu.

Hamulec awaryjny jest zamontowany na końcu bębna. W porównaniu z konwencjonalnymi hamulcami generuje on znacznie większy moment hamowania, wystarczający do samodzielnego pokonania momentu generowanego przez pełne obciążenie bębna mechanizmu podnoszącego. Główny mechanizm podnoszący jest wyposażony w dwa zestawy urządzeń napędowych, a gdy na wale wyjściowym nie ma sztywnego połączenia lub gdy jest tylko jedno urządzenie napędowe, hamulec awaryjny musi być zainstalowany na bębnie liny stalowej.

Urządzenia ochronne

Pokrowce ochronne

Osłony kół pasowych są instalowane w celu zapobiegania wysuwaniu się liny stalowej z rowka. Ochronne płyty izolacyjne są instalowane pod urządzeniem podnoszącym bramę, aby chronić linę stalową przed bezpośrednim promieniowaniem cieplnym i zapobiegać rozpryskiwaniu się stopionej stali na linę stalową. Osłony ochronne (lub szyny) są instalowane w celu ochrony odsłoniętych, potencjalnie niebezpiecznych ruchomych części, takich jak sprzęgła i wały napędowe, podczas pracy. Do osłon ochronnych są przymocowane znaki ostrzegawcze.

Zapobieganie porażeniom prądem elektrycznym

Gdy kabina operatora żurawia kadziowego znajduje się z boku ślizgowej linii styku żurawia, istnieje zagrożenie porażenia prądem. W odpowiednich sekcjach siatki ochronne są instalowane między drabiną i pomostem żurawia a ślizgową linią styku w celu izolacji, a na siatce są umieszczane znaki ostrzegawcze.

Ochrona przed upadkiem

Płyty podporowe są instalowane pod obydwoma końcami bębna, aby zapobiec jego upadkowi w przypadku wyjęcia bębna lub pęknięcia wału. Bezpieczne i niezawodne klatki konserwacyjne lub platformy są ustawiane na końcach mostu, aby zapewnić personelowi miejsce do stania w celu wykonania konserwacji dźwigu. Wszelkie odsłonięte śruby łączące po instalacji są spawane punktowo, aby zapobiec poluzowaniu i upadkowi.

Informacje dotyczące bezpieczeństwa i urządzeń alarmowych

Należą do nich przede wszystkim wskaźniki amplitudy, poziomy, urządzenia alarmowe dotyczące prędkości i stopnia wiatru, alarmy cofania, alarmy dotyczące niebezpiecznego napięcia, urządzenia zabezpieczające przed blokadą elektryczną, dzwonki lub urządzenia sygnalizacyjne i znaki bezpieczeństwa.

Wyłącznik nadmierna prędkość

Strona Przepisy bezpieczeństwa dotyczące urządzeń podnoszących stanowią, że „ważne mechanizmy podnoszące i niezrównoważone mechanizmy wychylenia, w których przekroczenie prędkości mogłoby spowodować niebezpieczeństwo, powinny być wyposażone w wyłączniki przekroczenia prędkości. Wartość zadana wyłącznika przekroczenia prędkości zależy od wydajności układu sterowania i znamionowej prędkości opuszczania, zwykle ustawionej na 1,25 do 1,4 razy większej od znamionowej prędkości”. Mechanizm podnoszący żurawi kadziowych jest zazwyczaj wyposażony w wyłącznik przekroczenia prędkości, często zintegrowany z silnikiem podnoszącym. Jeśli z tyłu silnika nie ma miejsca na instalację, wyłącznik jest podłączony do szybkoobrotowego wału reduktora.

Wskaźnik wysokości

Wskaźnik wysokości jest używany głównie w mechanizmie podnoszenia do pomiaru i wyświetlania odległości między hakiem dźwigu a podłożem. Styki wyjściowe sterowania instrumentu są opcjonalne i mogą zapewniać zdalne interfejsy wtórne. Czujnik wysokości zwykle używa enkodera i może być połączony z wyłącznikiem krańcowym. Wskaźnik wysokości jest zwykle instalowany na końcu bębna.

System wykrywania prędkości

Ze względu na szczególny charakter operacji odlewniczych, niektóre komponenty wymagają systemów wykrywania prędkości. W przypadku jakichkolwiek nieprawidłowości system wykrywania identyfikuje punkt usterki, a PLC jednocześnie wysyła odpowiedni sygnał hamowania do hamulca awaryjnego, zapobiegając wypadkom.

W przypadku żurawi odlewniczych wykorzystujących mechanizmy podnoszenia z przekładniami planetarnymi stosowany jest typowy system wykrywania prędkości. System składa się z następujących komponentów:

• Enkodery inkrementalne zamontowane na obu wałach silnika
• Na obu końcach bębna zamontowano enkodery przyrostowe
• Wyłączniki nadobrotowe zamontowano na obu końcach bębna

Enkodery przyrostowe na wałach szybkoobrotowych i wolnoobrotowych generują stałą liczbę impulsów na obrót, odpowiadającą prędkości silnika i bębna. Te enkodery tworzą system wykrywania i sterowania z PLC. Liczba impulsów enkodera jest wprowadzana do PLC w celu obliczenia, a poprzez porównanie impulsów na wałach szybkoobrotowych i wolnoobrotowych system weryfikuje, czy łańcuch transmisyjny mechanizmu podnoszącego jest normalny. Wyłączniki nadobrotowe monitorują, czy prędkość obrotowa bębna przekracza ustawiony bezpieczny limit. Jeśli wystąpią nieprawidłowe warunki pracy, system wykrywa usterkę i podejmuje działania.

Zora Zhao

Ekspert w zakresie rozwiązań w zakresie suwnic/suwnic bramowych/żurawów/części dźwigów

Dzięki ponad 10-letniemu doświadczeniu w branży eksportu dźwigów za granicę pomogłem ponad 10 000 klientom w przypadku pytań i wątpliwości przedsprzedażowych. Jeśli masz jakiekolwiek powiązane potrzeby, skontaktuj się ze mną!

WhatsApp: +86 158 3611 5029

Email: zorazhao@dgcrane.com