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邦飞利海上起重机替换驱动系统
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邦飞利海上起重机替换驱动系统

电气化解决方案

 即使在近海区域,当前的技术发展同样日新月异。到目前为止,船舶和海洋平台上最常用的驱动技术是液压技术。由于安全要求的不断提高和环境法规的愈发严格,关于是否使用电机驱动技术的争论甚嚣尘上。这种技术精度更佳、动力更强、效率更高,正在成为越来越多的远洋作业用户的选择。最近,Palfinger Marine 与邦飞利合作,对采用创新性电机驱动概念的海上基座式桁架吊臂起重机进行了调试。  

机械需求燃起了工程师的雄心壮志。对于最大工作半径 57 米、最大工作负荷 60 吨的钢制桁架吊臂起重机而言,我们的目标是开发出用于主绞车和吊臂绞车的最紧凑的电机驱动装置。起重机吊臂的钢制桁架结构严格限制了安装空间。这是因为,出于安全原因,任何物体不得伸出桁架结构。

同时,起重机的规格也限制了吊索的直径和长度,以及卷筒的尺寸。算进必要的扭矩和电机输出,很快就能发现简单的电机驱动装置无法满足在可用空间内适当运行的要求。

因此,设计任务的核心是将动力分配给多个电机,并将总扭矩传递至绞车卷筒。 

 狭小的安装空间要求采用特殊布局 基于对已知条件的计算,用于操作吊钩的吊索绞车驱动装置分为四台 IEC 280 规格电机,每台约重 1.2 吨。吊臂绞车配有两台 IEC 315 规格的电机,每台重 1.7 吨。该设计针对入口侧,但还有一个需要攻克的设计任务,即绞车系统电机的有效布置和连接。这不仅要考虑驱动动力的传递,还要考虑电机自身的尺寸和重量。对于长约两米、重量如上所述的每台发动机而言,特种异步电机是一个重要的因素。对于电子控制驱动装置的负荷分配,还必须安全地布置滑轮机构元件。 

Bonfiglioli O&K Antriebstechnik 的机械解决方案由两部分组成,分别位于卷筒的两侧:一个电机法兰和一个汇入实际绞车系统的角度系统。对于吊臂绞车而言,角传动机构设计有一个故障安全制动装置,其安装在发动机动力侧,用于在紧急情况中使用。这具有非常重要的安全意义,这样即使在动力中断时,起重机吊臂也会保持就位,不会下垂。锥齿轮装置将电机输入扭矩有效地传递给位于绞车卷筒内部的绞车行星齿轮。绞车本体位于起重机塔身上,仅承受塔身的回转运动。在润滑角传动机构时,应不存在异常现象。上级控制系统确保绞车两侧驱动装置的同步运行。 大型吊索绞车卷筒宽约两米,安装在塔身附近、起重机吊臂中。四吊索绞车驱动装置也位于绞车卷筒的两侧,每侧有两台驱动装置,两两相对。这些电机也通过一个电机法兰安装在角传动机构上。这样,两台电机的组合动力会以直角结合并传递至绞车卷筒中的行星齿轮。精密的润滑系统对于锥齿轮装置非常重要。不论吊臂位置如何,其均能确保最佳润滑剂供应。四台电机也通过变频器供电,并完美同步工作。驱动组件的涂层来自 Bonfiglioli O&K Antriebstechnik,符合 ISO 12944 的 C5M 特殊标准三层海上应用要求或 NORSOK M-501 四层海上应用要求。 

全盘电气化,提供显著优势 

吊臂起重机采用电气回转驱动装置,实现了全盘电机驱动。控制系统采用前沿技术,能够快速操作和响应,即使在最大浪高六米的狂风天气中,也能确保安全运行。电机驱动装置的另一个优势是优化了负荷曲线,确保了操作的灵活性,甚至能够远程访问起重机。由此可以实现故障检测和快速支持等。此外,该系统主要使用标准部件,易于维护,并加快了替换件的交付速度。总而言之,电机驱动装置能效更高,能耗更低,并切实排除了由于液压系统故障或意外事故而造成油污染的风险。 

几十年来,电机驱动装置已在其他行业被证明可在严酷环境条件中高效运行。在建筑机械中,它们就像风力涡轮机中的行程或回转驱动装置一样可靠运行——遍及全球,无惧极端天气条件。其开发遵循严格的 EN13852-1 和 NORSOK R002 标准,非常可靠,符合所有要求,即使在海上应用条件下也是如此。配备电机驱动技术的起重机,易损件更少,意味着维护成本更低。最重要的是,它们运行时更加安静,振动显著减少。因此,有太多理由来进行此项改变了。 

 专业知识和经验是一切的基础 

这些驱动部件由 Bonfiglioli O&K Antriebstechnik 具有深厚的专业知识和驱动技术领域数十年的丰富经验工程师专门设计。通过与机械制造商的紧密合作,他们短时间内就开发和设计出了针对特定设备的解决方案。经过针对特定应用要求定制的一系列全面测试后,产品将进行量产,确保为客户提供可靠的产品供应。 

 照片:来源:Palfinger Marine/邦飞利