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起重机安全监控系统中的救援支腿传感器信号改进方案分析

来源:恺德尔起重机安全监控管理系统专家 发表日期: 2018-02-02 20:11:00

我局铁路救援起重机安全监控系统现状分析

目前,上海局铁路救援起重机主要有N100型、NSl25型、NSl25型、N160型、NSl60型、NS进口160型六种型号起重机,除N100型无安全监控装置外,其他都安装了安全监控装置。自2008年以来,上海铁路局进厂大、中修的5台国产铁路起重机,厂方对其安全控制系统进行了改造和技术革新。如支腿跨距传感信号,对下车支腿跨距状态进行监控,系统根据采集到的支腿跨距信号,做出各种判断,实现起重机安全控制功能。改造后的起重机支腿跨距检测均采用了行程开关,共12个,每个支腿有三种跨距(视车型不同,跨距不同,现以3.5 m、4.8 m、6.0m三种跨距为例),分别用一个行程开关检测,相同跨距检测的四个行程开关为一组,相互串联,当四个行程开关均闭合后,电路导通,将+24 v信号传递给系统主机。有的厂家无下车主机,信号直接传递给上车主机系统;有的厂家设有下车主机系统,信号则传递给下车主机系统,然后下车主机系统通过CAN通讯方式将支腿跨距状态传递给上车系统主机。


改用行程开关后在使用中存在的主要问题

(1)不利于故障判断和排除

行程开关主要工作过程为:行程开关触头抵挡铁块时,触电闭合,电路导通,将电信号传输到主机进行判断。但在实际使用过程中,容易造成当行程开关得电时无指示,动作时亦无指示,不能从表象上快速排除电路故障。一是行程开关触头抵挡铁块时,连杆机构回缩,但内部机械触点有时候虽然闭合,但属于虚接状态,造成一种闭合假象;二是由于是四个行程开关串联起来,如果某一个行程开关不闭合或虚接,就会造成该路信号不到位,无法迅速判断是哪一个行程开关出现问题。

(2)无法消除支腿机构机械间隙误差

比如4个支腿跨距均到6.O m后,此时行程开关仍无动作,必须等到支腿垂直油缸下压后,才能碰触到行程开关触头。当起重机吊重回转时,各个支腿压力发生变化,不受力支腿的行程开关又会由于检测距离变大而断开,造成信号中断。如果将行程开关触头与铁块距离调近,支腿展开后铁块碰到行程开关触头,电路导通,但当支腿垂直油缸下压后或下压后吊重回转后,受力支腿的行程开关又会由于检测距离变小,铁块把行程开关连杆机构碰坏,造成信号中断。在起重机吊重回转时,支腿跨距信号一旦中断,系统将退出当前工况,这对起重机安全监控非常不利。

(3)存在检测盲区

支腿跨距检测采用的是点对点检测,只有在3.5 m、4.8m、6.O m三个点处,凸起铁块碰触到行程开关触头,电路信号才导通。若凸起铁块处于6.0 m、4.8 m两行程开关中间部分时,则无信号,系统就认为没打支腿。给作业人员带来难度,耗费时间多。

(4)无法实现人机界面功能

司机室内安控系统的显示器主界面不能单独显示各个支腿跨距信号。如果支腿跨距信号中断,司机无法判断究竟是哪个支腿的行程开关出现问题,地面监护人员也很难查找出问题所在,将会拖延救援时间。

(5)不能实现支腿混打

比如,四个支腿跨距必须同时达到6.O m,系统才认为作业工况为6.0 m支腿;如果有三个支腿打到6.0 m,一个支腿打4.8 m,系统仍认为下车未打好支腿,起重机就无法开始作业。起重机作业受到地理环境的限制,很多情况下四个支腿的跨距无法实现混打,极大地限制了铁路救援起重机的适应性,不利于快速开展救援工作。