门座式起重机
电气设计指导
二○○七年五月
一、设计概述
门座式起重机主要用于码头轨道全天候连续装卸作业，主要吊运件杂货、散货等货种。
二、设计规范
门机的设计应符合下列标准和规范：
1.有关标准和规范
起重机设计规范 GB 3811
起重机安全规程 GB 6067
港口门座起重机技术条件 JT5017-86
港口连续装卸设备安全规程 GB/T 13561
工业及民用通用设备电力装置设计规范 GBJ 55
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通用用电设备配电设计规范 JB 50055-93
《安全标志》 GB2894-88
2.国际有关标准和规范
国际标准化组织 ISO
国际电工技术委员会 IEC
国际电气与电子工程师协会 IEEE
三、设计要点
门机一般设计成抓斗、吊钩两用式。如配备一些特殊的工具及相应的控制方式，如电磁吸盘、集装箱吊具等，也可以满足其他的装卸要求。
门机由起升、变幅、旋转、行走四大机构组成，其中起升、变幅、旋转为工作机构，三机构既能单独动作，也可以联合动作。为吊钩工况时，起升机构一般由一台电机驱动；为抓斗工况时则多由两台电机驱动。
四、设计要素
1、电源
门机的上机电源有电缆卷筒或滑触线两种供电方式，一般为AC380V，50HZ三相四线制供电。
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电缆卷筒供电，进线电缆采用重型橡套电缆。
2、主要机构
a.起升机构
门机的起升机构一般由两台电机驱动或一台电机驱动。电机为变频电机时，采用变频控制，电机为绕线电机时，采用能耗制动控制方式。
起升电机一般内置温控开关，防止电机过热；另带超速开关，防止电机运行超速。温控开关及超速开关信号一般为开关量信号。
起升电机分别加装增量型编码器，其编码信号送至变频器实现电机的闭环控制。
起升电机高速轴上加装制动器，电机轴的另一端加装风机。制动器及风机电源一般为AC380v 三相电源。
制动器通电时打开，此时制动器上设置的微动开关检测制动器是否确实打开，给出开关量信号。
起升限位一般采用凸轮限位，它包含6到8个触点，对应不同的起升高度，可通过此限位设置以下功能点：
起升上升、下降减速限位；
起升上升、下降终点限位；
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起升上升、下降极限限位。
b.变幅机构
门机的变幅机构一般由一台电机驱动，采用变频控制或者涡流制动控制。
变幅电机一般内置温控开关，防止电机过热；另带超速开关，防止电机运行超速。温控开关及超速开关信号一般为开关量信号。
变幅若采用变频电机，其高速轴上加装制动器，电机轴的另一端加装风机。制动器及风机电源一般为AC380v 三相电源。若采用涡流电机，则制动器为单相380v电源，不设风机。
制动器通电时打开，此时制动器上设置的微动开关检测制动器是否确实打开，给出开关量信号。
变幅机构的钢丝绳卷筒或臂架根部分别设置多个限位，功能分别对应为：
变幅增幅、减幅减速限位；
变幅增幅、减幅停止限位；
变幅增幅、减幅极限限位；
不同工况时对应的幅度限位。
c. 旋转机构
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门机的旋转机构一般由两台立式电机驱动，采用常规切电阻方式控制。
旋转机构的制动器为常开式脚踏液压制动器。制动力矩可由操作者控制，以保证制动平顺及准确停车，同时设有手轮锁紧装置，在不工作时，转动手轮锁紧制动器，以防止起重机回转部分随风转动。锁紧装置设有限位器，和电动机联锁。
旋转机构还设置了锚定限位。
d.行走机构
门机的行走机构一般由多台电机驱动。因行走机构为非工作机构，常与起升机构共用变频器。
行走电机若采用普通变频电机，其高速轴上加装制动器，电机轴的另一端加装风机。制动器及风机电源一般为AC380v 三相电源。若采用SEW三合一电机，则制动器为单相380v电源，部分电机不设风机。
制动器通电时打开，此时制动器上设置的微动开关检测制动器是否确实打开，给出开关量信号。
行走运行的轨道两端设置多处行程开关，功能分别对应为：
行走减速限位；
行走停止限位；
若同一轨道上有多台设备，两台设备之间需设置防撞限位。
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行走不工作时，手动锚定装置将行走固定在锚定位置，此时锚定限位动作，行走不能运行。
行走防风可采用多种形式，如：夹轮器、夹轨器、电动铁楔、防爬器等。
行走机构设置声光报警器，行走时发出报警，提醒人员避让。
行走的一侧（一般是水侧）安装有动力电缆卷筒。电缆卷筒一般采用磁滞式电动机驱动、能正/反向卷绕或释放电缆，同时配有电缆导缆架。
电缆卷筒的磁滞式电动一般为2~3个，额定电压一般为AC380v直接启动。电缆卷筒选型有机械设计提供。电缆卷筒装置设置有终点保护，防止电缆放空。
3、维修、照明系统
a. 维修
门机的机器房、行走机构（陆侧）一般设置电压等级分别为220V、380V的检修插座。其中室外的插座（箱）要求密封防水。
b. 照明
门机工作范围内室内外工作场地照明，包括工作灯、变幅平台灯、机房照明灯、电气房照明灯、司机室照明灯、走道照明灯等。
4、操作
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a. 司机室联动台
门机的主要操作在司机室完成。
联动台上包括以下主控装置：
起升/行走机构控制器
变幅/旋转机构控制器
联动台还应设置以下辅助控制装置：紧急停车按钮
主控电路通/断按钮（带指示灯）
钥匙按钮
试灯及故障复位按钮
雨刮器控制
旁路按钮
控制系统运行状态
变幅行走锚定状态指示
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行走锚定、夹轨装置及电动防爬器状态指示
吊钩/抓斗转换开关
开闭斗脚踏（或用行走主令控制）
开闭斗设定按钮及指示
b.行走现场操作箱
行走水侧设置操作箱（箱体要求户外型），设置以下控制及信号装置：
行走左、右行
旁路按钮
行走紧停
5、通信广播
门机要配置手持无线对讲机一对（共两只），司机室配置一台车载式对讲机。
另设内部电话交换机，在机器房、电气室、司机室、两侧门腿处设置固定电话。
6、监控系统
监控系统由PLC及触摸式图形显示器（10寸或6寸、彩显、全中文）组成友好的人机界面，
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通过触摸式工业显示器（简称触摸屏）把人和机器连为一体的智能化界面，被称为PLC的脸面（FACE）。它是替代传统控制面板和键盘的智能化操作显示器。设置参数，显示数据，监控设备状态，以曲线/动画等形式描绘自动化控制过程。更方便，快捷，表现力更强，并可简化为PLC的控制程序，功能强大的触摸屏创造了友好的人机界面。
7、 CMS监控系统
根据用户要求系统可配置CMS监控系统，该系统具有数据收集、分析、管理、故障诊断功能。故障能在电气室和司机室同时显示起重机实时总状态及各机构单独实时运行状态，对作业的箱数、重量、作业小时等实现自动统计。
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