解析带斗门机电气设计应注意的几个问题

  众所周知，港口设备的设计开发阶段是对其质量起决定性影响的阶段，如果这个阶段的质量控制不好，就会因设备先天不足而导致后患无穷，尤其可能使设备在使用阶段故障频发，维修成本大增而缩短寿命。因此，如果在港口设备的设计开发阶段对其进行有效的质量控制，不但能为设备的上等奠定基

础，而且将大大降低维修费用，给港口企业创造良好的经济效益。

本文就我公司煤炭码头的3台带斗门机的电气设计谈谈应引起注意的几个问题。

1 基本情况

宁波港北仑**港埠公司煤炭码头采用3台16t／35m 带斗门机进行卸船作业。 该型门机电气控制的核心部分是美国通用电气公司（ GE） 生产的系列6PLC 和 数字直流驱动器，而与之相配套的电动机及辅助电气柜由国内生产，是比较典型的“中西结合”设备集成系统。 从总体上看，这种集成方式既保

持了设备的先进性，又节省了投资，是一种比较理想的方案。 经运行实践证明，该系统运行平稳，故障率较低。 但是，它存在一些问题，如能在设计阶段加以注意，产品将更加完善。

2 几个应注意的问题

2.1 行走机构制动器限位信号不宜先串联再进PLC

该型门机的行走机构由8台直流电机驱动。 在每台电机的制动器处均装有限位开关来监视制动器的运行状态。 原设计将8台制动器限位信号进行串联，形成一个信号进入 PLC 模块。

在现场的维修过程中，我们发现，PLC 检测到行走制动器发生故障时，由于信号串联，我们不能确定是哪一台制动器出现故障。 往往造成对8台制动器进行普查，大大增加了维修工作量。

如果在设计中将每台制动器的限位信号都对应一个 PLC 输入点，8台制动器限位信号在 PLC 程序中串联，则出现故障时可以很方便地从 PLC 或故障显示屏上读出故障制动器代号，从而有利于迅速找到故障部位排除故障。 为此，需要在 PLC 上增设7个输入点及相应电缆线。 如果考虑到门机中心集电器控制滑环的数量不够，可在机下采用远程智能模块采集行走机构的信号（ 包括制动器限位信号） ，然后通过通讯方式传递控制信号，可使控制滑环大大减少。

2.2 中心集电器滑环的直径不宜太小

中心集电器是门机电气部分上下联系的纽带。由于它是碳刷滑环的组合结构，因而是比较薄弱的环节，成为维护保养的重点。

该型门机的中心集电器滑环的直径原设计只有200mm，大量电缆布置在滑环内部狭小的空间里，显得十分拥挤，比较容易出现故障。而且由于维修空间小，一旦该处出现故障，往往要从上到下逐级拆除滑环直至故障点，十分费时费力。所以应该采用更大直径的中心集电器。目前，生产厂家已能提供直径为300mm 的中心集电器，其内部空间是原来的2．25倍。 经我们改造使用，效果令人满意。

2．3 不同电压等级的控制线路不宜共用一条端子排

该型门机电气核心器件从美国进口，其控制线路的电压多采用交流110V；而辅助电气柜由国内厂家生产，其控制线路的电压为交流220V。 原设计使这两种不同电压等级的控制线路共用一条端子排。 在维修过程中，曾发生误将220V 电压接入110V 回路而烧毁大量电子元件的事故。 因此，在设计时，应优先考虑控制系统采用同一电压等级；如果条件不允许，则应将不同电压等级的线路分开布置，并加上有明显标记。

2.4 直流电机的风机应长期工作

在原设计中，直流电机的风冷却系统只在控制电源合闸后才开始工作。 司机离机并切断控制电源后，风机停止工作。 这时，直流电机的励磁回路并未因控制电源的断开而失电（ 这主要是为了防止“飞车”） ，励磁回路中仍通有相当大的电流。 例如，在起升电机的励磁回路中，电流值达7．7A。 这么大的电流将使电机内部发热，如果风机不工作，容易造成电机过热而破坏线圈绝缘，烧毁电机。 所以，应改变直流电机风机的控制方式，使之在控制电源切断的情况下仍保持工作，确保直流电机散热良好。

2.5 电气控制室应装设足够制冷功率的空调器

该型门机的直流驱动器在作业过程中，大功率可控硅会产生大量热量，使电气控制室的温度迅速上升。 据测量，在没有使用空调器的情况下，门机满负荷工作半小时，室内温度从35℃上升到58℃。 这样的高温对电子控制元件十分不利。

原设计中，电气控制室空调的功率只有1．5HP，不能满足要求。改装为5HP 柜机后，效果较好。

2.6 户外配电箱应选用不锈钢材质

由于港口独特的地**候，该型门机原来采用的钢制户外配电箱（ 表面油漆处理） 在使用5年左右便锈蚀严重，达不到防尘防水的要求，极易进灰进水而造成线路短路。如选用不锈钢材质，则可达到与港机同等寿命（15～20年） ，实现免维修。

3 结语

以上几个问题都是从带斗门机的电气维修实践中总结出来的。对于这些问题，我们基本上都进行了整改，但是也花费了不少财力和精力。如果在设备的设计开发阶段就能注意这些问题，将大大降低日后的维修量，提高港机的完好率，为港口企业创造更多的经济效益。