【原创】MACGREGOR 克令吊电气工作原理简介

  船舶智能柴油机维护与管理第二本（案例分析）已出版，第一本原理，第二本案例，欢迎咨询购买。

  本文对MACGREGOR GLB 3026-2/2426gr型克令吊电器图和液压回路做多元化的分析，详细阐述电气控制原理，希望可以帮助大家理解整个系统。限于篇幅，文章中大部分电路图纸未出示，请参照说明书进行理解。

  从集控室供给克令吊440V主电源和230V辅助电源，通过SlipRing Unit分别供给克令吊主回路和辅助控制回路。

  .3L271：报警指示控制回路（在吊机控制室内和控制箱CT3），经开关F17。

  AC220V辅助控制电源通过SlipRing Unit，分为4路送至以下控制回路或设备：

  4）照明（Cabin，Crane house），吊臂顶警示灯，控制箱插座，马达空间加热器及相关控制回路，再经开关电源U2（17.3B）提供DC24V至雨刮器和防冷凝加热器。

  在了解克令吊启动马达启动之前需要理解所有主马达的切断保护、联锁控制点及其相关功能。

  当环境温度大于25℃时BT1动作，在开关Q4闭合的情况下接触器K4（10.6A）得电，使通风机马达自动运行；当温度下降至一定程度后，BT1复位，使接触器K4断电，通风机马达自动停止；

  2.2液压油加热器选择开关S50（10.2C），有两个档位：1-夏季，2-冬季。

  当冬季环境温度低于-10℃时S50置“2-冬季”位，其触点3-4闭合，同时低油位切断继电器K30（11.6B）保持得电，油温未达到10℃使低油温继电器K38（12.6D）未得电动作，且在开关Q6闭合状态下，接触器K16（10.6C）将得电，使油柜加热器运行；当油温高于10℃时，低油温继电器K38（12.6D）得电动作，进而使接触器K16（10.6C）失电，油柜加热器将停止运行；

  当环境温度高于-10℃时，可将S50置于“1-夏季”位，油柜加热器将保持停止状态。

  2.3低油压屏蔽延时继电器K71(通电延时，设定8S)和低油压切断延时继电器K70(断电延时，设定2S)

  1）在所有切断保护、联锁正常状态下，按起停按钮S13（8.2B），起动继电器K32(8.6E)得电，K71同时得电，其常闭触点（15-16）延时的8秒内保持闭合，低油压切断功能将被屏蔽，8秒后断开15-18闭合。

  8秒内若油压达到且保持0.85MPa以上（在正常情况下马达运转3秒后油压就已经建立），Hoisting压力开关BP1 (1381)和Luffing压力开关BP2(2481)都将闭合，使低油压继电器K33（10.6D）得电，其触点将使K70常开触点（15-18）立即闭合，因而使K71在8秒后常闭触点（15-16）断开时，也会保持起动继电器K32得电状态，主马达得以持续运转；

  在此8秒内若主马达运转异常，油压未达到0.85MPa，Hoisting压力开关BP1 (1381)和Luffing压力开关BP2(2481)都将保持断开状态，低油压继电器K33保持失电，K70常开触点（15-18）保持断开，则在8秒之后K71常闭触点（15-16）断开时，起动继电器K32立即失电，主马达停止运行；

  2）在主马达正常运转期间，若Hoisting或Luffing油压降至0.85MPa以下时，压力开关BP1 (1381)或压力开关BP2(2481)断开，低油压继电器K33失电，触发K70，其常开触点（15-18）延时2秒断开，使主马达停止运行。实际运行时若低压信号在0.3秒内恢复正常，则起重机会以下降前的相同输出信号继续工作，但是短时间出现4-5次压力急速下降的现象则会使起重机停止工作。

  当油温高于85℃时，BT2常闭触点（1-2）断开，切断主马达运行；BT2常闭触点（1-3）闭合，高油温继电器K39得电，使Crane in control继电器K34断电，切断DC24V控制电源断开，克令吊无法操作。在其他切断联锁均正常状态下，因K39常开触点(13-14)闭合，可再次起动主马达进行液压油循环，使油冷却器起动运行。

  在油柜上装有1个浮球控制器（低位，低低位），1个油温度开关（设定点10℃），浮子控制选择开关S19（11.4C）有3个位置：0-正常，1-报警器关闭，2-旁通。

  1） 当油温高于10℃时，温度开关触点BLT1（5-6）闭合，在主马达运行且开关Q5闭合时，油冷却器将运行；当油温低于10℃时，温度开关触点BLT1（5-6）断开，在低油位切断保护未动作且开关Q6闭合时，油加热器将运行；

  2）当S19选择“0-正常”位置时，若油位降至低位，浮球控制器触点BLT1（1-2）断开，使低油位报警继电器K31失电，低油位报警指示灯H2得电发光，报警器HS1（11.5E）发出声音警报；若油位继续降至低低位，浮球控制器触点BLT1（3-4）断开，使低油位切断继电器K30失电，将切断主马达和油加热器的运行；

  3）当S19选择“1-报警器关闭”位置时，若油位降至低位，报警灯H2不亮，报警器HS1不响；若油位继续降至低低位，报警灯H2亮，同时切断主马达和油加热器；

  4）当S19选择“2-旁通”位置时，报警灯H2亮，报警器HS1响，允许主马达运转，进行应急下放操作。

  5）在任何状态下，操作者都可按下按钮S17，使报警器HS1发出声音报警，以警示工作区域内人员。

  1）主马达过载，当热继电器FR1（设定点127A）动作时，切断主马达运行；

  3）按下启动问询按钮，发送信号至PMS系统。在得到PMS系统启动允许信号之后，K45继电器动作，其常开触点（13-14）闭合，允许起动主马达；

  4）滤器堵塞，当滤器脏堵时，压力开关BP4闭合，报警指示灯H3亮，延时继电器K79得电，其常闭触点（15-16）延时5分钟断开，切断主马达运行；

  5）三个应急停止按钮被按下时，将切断主马达运行。分别位于控制箱、控制室、基座。

  在了解马达切断保护动作原理以后再来分析克令吊主马达的起动就很容易了。主马达起动电路如下图：

  结合电路图可得出影响主马达启动的控制点分别为：⑴3个紧急制动按钮S15、S71和S51；⑵FR1；⑶高温开关BT2（1-2）；⑷低油位停止K30(13-14)；⑸起动/停止按钮S13；⑹低油压切断保护时间继电器K70和通电延时K71；⑺K32自锁触点(13-14)；⑻K43主马达过热保护继电器(13-14)；⑼油压差保护K79(15-16)；⑽起动允许K45(13-14)。

  按下起动按钮S13,起动继电器K32得电，其常开触点（43-44）闭合，主马达进行Y/△起动，转换时间由K9（8S）设定，经过8秒延时后若油压稳定达到0.85MPa以上时，主马达保持运行。

  BH1-空卷筒停止位; BH2-空卷筒减速位；BH3-满卷筒减速位；BH4-满卷筒停止位。

  动作原理：在勾头到达上下两个减速位时，限位微型开关被卷筒齿轮箱所驱动凸轮触发，微型开关使相应的开关量输入到MC（HOISTING）PC板从而控制起升/下降的速度降低为预设值的25%-30%，而若勾头到达满卷筒或空卷筒停止位时，则通过PC板输出停止起升或下降的动作。

  BL1-吊臂停放位；BL2-向外（即下放）变幅减速位；BL3-向外变幅停止位；BL4-向内（即抬升）变幅减速位；BL5-向内变幅停止位；BL6-吊臂停放位置拉力限制

  动作原理：在吊臂到达BL2（或BL4）时，限位开关的开关量信号输入至MC（luffing）板从而输出减速至预设值25-30%的信号使变幅操作减速，若达到BL3（或BL5）时则输出停止吊臂下放（或抬升）操作信号。当下放吊臂到达BL3位置吊臂下放操作自动停止，此时将CT3内旋钮S20（27.3E，0-正常位，1-停放位）置于“1-停放位”，则可继续操作下放吊臂。当吊臂下放至BL6时，将激活拉力限制功能，通过限制钢丝绳拉紧力来减少上升钩头与吊机结构之间产生的应力。此后如果油压达到12.8MPa，控制系统将给出overload信号，停止钩头上升操作。当吊臂下放至摆放架以后，BL1动作，限制吊臂继续下放。

  动作原理：当检测到钢丝松弛时，BWH1或BWL1限位断开，控制系统将相应的停止停止钩头下放或吊臂下放的操作。

  克令吊的hoisting操作杆-电位器:24V电源（L251）经CT2的X10供应给操作手柄的四个位置：起升/下降、低速/高速提供信号源。控制杆-电位器的动作原理：电位器电源来自MC板，当控制杆在中位时输出电源6V，输出信号由控制杆的位置所决定，对于最大速度的起升、向内变幅和向左回转输出电压分别为10.5V，最大速度的下降、向外变幅和向右回转输出信号为1.5V，即钩头和吊臂起升和下降的电位器输出范围1.5V-10.5V，左右回转电位器输出也是1.5-10.5V。

  在主马达启动后，定量叶片泵4113运转提供进给/控制压力(2.5/3.0MPA),压力的调节可在溢流阀4148处调节。下面以Hoisting回路为例对液压控制回路进行分析：当控制杆-电位器在中位时，进给/控制压力一路供应至中位机能为H型的伺服阀1111-9；另一路通过1111-2和1111-3单向阀分别供应至液压马达两侧和压力开关1381（BP1），因马达两侧液压压力相同液压马达不动作。

  控制杆在操作时从四个位置中起升/下降、低速/高速选择两路实施。如：控制杆移动至低速档位时方向阀1221b和1226 b端通电动作，控制压力通向卸荷阀1128-1控制端使其离开卸荷位置和释放制动器1211，然后控制杆移动至起升或者降落位时，控制杆电位器输出不同的电压经过MC（HOISTING）板输出信号给1111-9和1112-9伺服阀，伺服阀的输出与控制杆-电位器的位置变化成比例从而控制滑阀6的移动至相应位置，即改变变量柱塞泵斜盘的角度而使泵的排量和方向与控制杆-电位器的位置相对应变化。液压泵流量的变化使得供应给液压马达1141油压变化，从而输出不同的扭矩。当控制杆-电位器置于高速位时，1221a和1226b位通，控制压力为1128-1卸荷阀提供信号使其离开卸载状态，另一路使制动器1211处于松开位置，还有一路供应给1141-2控制端，从而使得进给压力进入1141-3推动液压马达处于高速运转的位置。然后由于控制杆-电位器移动至起升或者下降位置时输出相应的信号给液压泵的伺服阀改变泵排量从而影响液压马达输出相应的扭矩。压力开关1311监测系统的工作压力，若负荷过重压力开关1311（BP3，设定值为33.8MPA）动作，则会停止当前吊臂角度下的hoisting操作，使方向阀1221转换到低速端b位置，若在低速位置仍持续超载，则控制系统将使方向阀1221转至停止位置。

  克令吊的控制系统采用CC-3000,由一个CC卡和三个MC卡组成，所有的MC卡相同且可互换。每个MC卡均为完整、独立的微处理器系统，每个MC卡可以完整的处理单个液压回路所需的全部输入和输出信号，具体的输入和输出信号可以在说明书查阅，在此不作复述。而系统的安全系统（CC卡）用于监视克令吊的运行模式和主处理器在临界状况下的行为（低进给压力、超载）；对于HOISITNG、LUFFING限位开关和钢丝松弛限位开关动作时安全系统则输出停止当前操作的指令。在平时的维护检查中我们可以从MC卡上得到目前克令吊运行时所处的状态信息，同时也可以通过CC卡面板的操作查询故障信息，从而确认故障源。

  希望本文可以帮助各位理解整个克令吊控制系统，由于作者的能力和水平有限，如有不妥之处还请指正，谢谢！

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