浅谈对环链电动葫芦进行同步控制的改造方法
浅谈对环链电动葫芦进行同步控制的改造方法
编辑:北京凌鹰起重 浏览:13 时间:2025-05-13
电动葫芦具有结构轻巧紧凑、操作维修简易方便等特点，常常作为各类起重机起升机构和小车运行机构使用，是建筑、公路、冶金和矿山等基础建设工程不可缺少的一种机械设备。 常规电动葫芦多为单吊钩起吊重物，但随着发展需求在某些特定的工作场合需要双吊钩吊物，并要求吊钩同步起升、下降，特别是随着国内工业如汽车生产线的发展，其所需的专用设备双钩同步电动葫芦也产生了很多方案和品种。
电动葫芦具有结构轻巧紧凑、操作维修简易方便等特点，常常作为各类起重机起升机构和小车运行机构使用，是建筑、公路、冶金和矿山等基础建设工程不可缺少的一种机械设备。 常规电动葫芦多为单吊钩起吊重物，但随着发展需求在某些特定的工作场合需要双吊钩吊物，并要求吊钩同步起升、下降，特别是随着国内工业如汽车生产线的发展，其所需的专用设备双钩同步电动葫芦也产生了很多方案和品种。
目前常用的双吊钩电动葫芦有三类：一是采用一个主机在输出轴上安装两套缠绕装置实现；二是采用两台葫芦，将两台电动葫芦减速器端相对安装，减速器上加装一套传动齿轮及输出轴，用联轴器和中间轴将两台葫芦主轴传动连在一起；三是采用一根钢丝绳变固定绳方式为平衡滑轮结构，用撑杆把两台电动葫芦进行刚性铰接。 这种通过改变机械结构或者钢丝绳缠绕方式的双钩葫芦会造成葫芦电机功率不足和减速器负载增加，降低葫芦使用寿命。
与钢丝绳电动葫芦相比，环链葫芦在起升高度、运行距离、定位等方面均有优势，同时易于改装、使用寿命长、潜在风险小。 实际使用中舰船舱室内空间狭小，舱室高度较低，被起吊物的尺寸有时较长，形状以及重心也不规则，以往的电动葫芦起吊方式无法满足使用需求，急需一种成本低、易实现的起吊方式。 本文将电动葫芦的手电门改造为手操盒，通过手操盒上的按钮和旋钮控制控制箱内的继电器和接触器，实现了对两台环链电动葫芦的同步起吊控制，完成了对舱室内物体的起吊，并可对其中任意一台电动葫芦进行单独控制以进行多次起吊后产生同步误差的调平。
１ 电动葫芦的手电门控制：
环链电动葫芦由锥形转子电动机、传动机构、链轮和电气控制系统组成，其中电气控制系统由手电门和电动葫芦上控制箱内的继电器、交流接触器等组成。
电动葫芦的锥形转子电动机通常为双速双绕组的鼠笼型电动机，电机高速用于起吊运行，低速用于起吊时的定位、对钩等。 手电门上装有一个紧急停止按钮和两个双挡操作按钮，双挡操作按钮可以同时控制电机的两个不同转速。
手电门控制电动葫芦的控制器线路图如图１所示，急停开关 ＳＢ１ 拔起后接触器 ＫＭ１ 得电，电动葫芦动力电上电，ＳＢ２ 和 ＳＢ３ 为双挡按钮，通过操作按钮控制电动葫芦以低速或高速进行上升或者下降运行，手电门通过移动电缆和牵引绳悬挂在葫芦下方随葫芦水平方向一起运行。
手电门适用于固定式和手动运行式葫芦的控制，其特点是小巧、美观、操作方便。 但手电门只能控制单台电动葫芦的运行，对于尺寸较长和重心不规则的起吊物依靠单台电动葫芦的单点起吊方式则不能很好地完成起吊任务。
２ 电动葫芦的变频器控制：
变频调速技术具有节能、调速范围宽、调速精度高、智能化程度高、便于实现复杂控制等诸多优点。 该技术在各种调速场合都得到广泛应用，特别是在起重及提升行业上应用越来越广泛。 随着变频技术的成熟及相关控制技术的发展，将变频控制技术用于电动葫芦在国外已相当普遍。一台变频器可以同时驱动多台并联的电机同时工作，起重变频的控制方式通常有 ４ 种：Ｕ／ ｆ 闭环控制、Ｕ／ ｆ 开环控制、闭环矢量控制和开环矢量控制，安装方式有 ２ 种，即端梁安装方式和随车安装方式，采用变频器可以同时控制多台电动葫芦的运行，能够实现对两台电动葫芦同步控制的目的，同时采用变频器控制能够实现无级调速，可根据实际使用需求设定工作速度，电机的启动、制动平缓，减小了对起重机械系统的冲击，启动电流小、节能，缺点就是电动葫芦可供安装变频器的空间较小，需要额外采用电气控制箱柜，还需解决变频器及制动电阻的安装和散热问题、安全防护问题，另外电动葫芦使用的电机绝大部分为锥形转子电机，不是变频电机，这类电机适合于连续的正弦波电源电压，而变频器输出电压为断续的非正弦波形的脉冲电压，高次谐波损耗大，效率低，因此需要采用专用的变频器。 采用变频器的控制方式虽然能够满足使用需求，但会带来安装空间的问题和采购成本的增加。
３ 电动葫芦的改造手操盒同步控制
针对环链电动葫芦的手电门控制和变频器控制的缺点，在不改变两台独立电动葫芦机械结构的情况下可利用改造手电门电路的方式控制两台环链电动葫芦，用以实现双吊点同步起吊工作，即用一个手操盒控制两台葫芦同步完成上升或下降动作。 对两台电动葫芦的控制进行改造，手操盒以及部分电路图见图 ２—图 ４。
手操盒上设置有急停按钮、速度选择按钮、同步上升、同步下降按钮、１ 号葫芦上升、１号葫芦下降按钮、２ 号葫芦上升、２ 号葫芦下降按钮。 （１）急停功能：急停按钮拔起后继电器 Ｋ１ 和 Ｋ２ 得电，继电器常开触点闭合触发控制电路中接触器 ＫＭ１ 和 ＫＭ２ 线圈得电，此时电动葫芦 １ 和电动葫芦 ２ 动力电上电；（２）速度选择功能：操作高低速选择开关 ＳＡ 进行速度选择，默认状态下为低速，选择高速挡时继电器 Ｋ３ 得电，继电器常开触点闭合触发接触器 ＫＭ７ 和ＫＭ８ 线圈得电，此时切换到电动葫芦速挡；（３） 同步上升功能：当按下同步上升按钮时继电器 Ｋ４ 得电，继电器常开触点合触发接触器 ＫＭ３ 和 ＫＭ４ 线圈得电，此时电动葫芦 １ 和电动葫芦 ２ 同时上升运行；（４）同步下降功能：当按下同步下降按钮时继电器Ｋ５ 得电，继电器常开触点闭合触发接触器 ＫＭ５ 和 ＫＭ６ 线圈得电，此时电动葫芦 １ 和电动葫芦 ２ 同时下降运行；（５）独立控制功能：手操盒可对每一台电动葫芦进行单独控制，按下 １ 号葫芦上升继电器 Ｋ６ 得电，继电器常开触点闭合、常闭触点断开，此时只有接触器 ＫＭ３ 线圈得电，电动葫芦 １ 上升运行，按下 １ 号葫芦下降时继电器 Ｋ７ 得电，继电器常开触点闭合、常闭触点断开，此时只有接触器 ＫＭ５ 线圈得电，电动葫芦 １ 下降运行。 同样可控制２ 号电动葫芦单独上升或下降。
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