陶祥根 徐士宽 郑磊
青岛港国际股份有限公司前港分公司固机队 山东青岛 266000
摘要 随着港口专业化、大型化的发展趋势，门座起重机在大型散货码头上的应用越来越多；随着时代发展，环保的要求，自动化控制方面应用，门机电控系统的局部升级、改造越来越多。本文主要介绍纤刷集成环在门机电控系统中的应用，提高了门机控制信号传输的稳定性。
关键词 门机 电控系统 受电器 遥控开关 纤刷集成环
0 引言
门座式起重机是港口装卸作业的主力设备，在各大港口特别是大型干散货码头，得到越来越广泛的应用。前港公司作为专业干散货装卸公司，使用的门机均为青岛港自主设计制作的MQ4040、MQ2533门座式起重机，随着矿石作业专业化、高效率的要求，门机行走部位增设物料控制系统；面对日益紧迫的环保压力，环保设施的应用与控制，都给门机电气控制系统改造带来较大的压力。
1 研究的目的
在门机后期使用过程中，随着生产的需要，行走部分增设了物料系统，同时安装了洒水抑尘装置。物料系统中启停控制，洒水电磁阀的控制信号均需上传至门机上部电气室的PLC柜。由于结构的特殊性，门机的旋转机构可以360度旋转；门机电能、控制信号的上下传输都通过一个装置—中心集电器。MQ4040型门机采用的是ZS-C4型中心集电器，它有两种集电环，大环和小环；大环数量为13个，用于门机电能的传输；小环数量为35个，主要用于控制信号的传输。由于门机结构限制，中心集电器上控制环中备用环的数量太少，不能满足门机电控系统的后续升级改造。这就需要一种装置来传输下部控制系统的信号，完成控制信号的上下传输，实现门机电气控制相关功能的扩展。
2 改造的过程
2.1 信号传输装置的选用
2.1.1 在门机下部安装PLC分站。
在门机下部电气柜安装PLC分站，控制信号的增加理论上不受限制。由于安川PLC信号传输需要专用通讯滑环，在实际应用中需要更换中心集电器，此种方式改造周期长，成本较高，不适合门机后期的改造应用。
2.1.2 选用无线遥控开关。
选用无线遥控开关，信号的上传和下达需要分开控制，需选用两组遥控开关，分别控制。而且遥控开关最大的缺陷是信号传输不稳定。特别是在矿石、煤炭作业等粉尘较大的场所，传输稳定性差，控制信号误动作频繁，前期个别项目使用的遥控开关，传输信号就存在信号不稳定现象；而且同一区域多个遥控开关同时运行，相互间存在干扰，误动作现象频发，不能满足门机现场生产作业的需要。
2.1.3 选用纤刷集成环
选用纤刷集成环，可以根据门机控制系统的实际需要，确定所需要的回路数，传输的电流大小，是否传输视频信号，以太网信号等，来选择合适的纤刷集成环。纤刷集成环有传输信号稳定，成本低的优势；而且在实际应用中，实施改造的周期短，适合在门座起重机上安装使用。
2.2 纤刷集成环的使用
2.2.1 纤刷集成环的结构及特点
与门机使用的ZS-C4型集电器不同，纤刷集成环采用全密闭结构，寿命周期内免维护，内部采用镀金滑环，金合金刷丝，NSK轴承。可定制的参数包括回路数、尺寸、电流、防护等级、滑环转速；传输的信号类型多样，包括组合485、USB、HDMI、以太网信号等。
表1 纤刷集成环的技术规格参数
.png)
图1 纤刷集成环的内部结构
.png)
2.2.2 纤刷集成环的选型
根据门机电气改造需求，选用合适的纤刷集成环。在门机电气系统后期改造中，如行走门禁信号的传输，物料系统控制信号的传输等，开关量信号的传输居多。为了兼顾视频信号的应用，需要一组以太网口。确定纤刷集成环规格为HG2578-30S ，共30组集电环，一组以太网环，用于传输网络视频信号；其余为其余开关量环，用于传输开关量信号，满足门机后期改造的需要。
2.2.3纤刷集成环的安装
纤刷集成环安装施工周期短，可根据原受电器尺寸加工集成环底座以及联轴器，装配后将集成环安装在门机原集电器底部，同时受电器下部空间安装检修平台，便于对纤刷集成环的检查与维护。
2.2.4 纤刷集成环的应用举例
门机安装纤刷集成环之后，在门机上得到实际应用。一是在行走门禁主驾报警改造项目中，传输门禁报警信号。二是在物料系统中主驾远程控制斗门改造项目中，传输的控制信号。三是料斗抑尘自动洒水改造项目，传输的开关信号。在上述项目实际运行中，信号传输稳定，无中断，满足门机电控系统的控制要求。
3 总结
纤刷集成环在门座起重机上的应用，克服了门机使用无线遥控传输信号的弊端，解决了门机电控系统中控制信号上下传输的瓶颈，在实际应用中达到了预期目标，而且改造成本低，改造周期短，值得推广应用。
参考文献
[1] 李谷音.港口起重机械.西安:人民交通出版社，2007: 78-79.
[2] 蒋国仁.港口起重机械.武汉水运工程学院，1986: 51.
[3] 季本山.港口电气设备.西安:人民交通出版社，2006: 62-68.