摘 要：介紹了德馬格公司新型DR鋼絲繩電動葫蘆的系列參數、結構特點、主要傳動部件和安全保護裝置。闡述了快速高效、可用性好、結構緊湊、空間利用率高、安全保護裝置完備和用戶使用界面友好是該產品的特點。
鋼絲繩電動葫蘆是成批生產的輕小型起重設備，具有結構緊湊、自重輕、外形尺寸小、操作簡單、適用性強、應用廣氾等特點。通常安裝在直線或曲線工字型軌道上用來提升和搬運重物，也可與電動單梁、懸挂、雙梁、門式和旋臂起重機等配套組成各類起重機械。目前通用橋架類型的起重機採用鋼絲繩電動葫蘆作為起升機構已成為起重機發展的潮流。有專家認為，世界新的一輪起重機競爭將從電動葫蘆開始。
自德國德馬格公司1911年生產出世界上 台鋼絲繩電動葫蘆以來，世界各國推出了形形色色的各種不同類型和特點的鋼絲繩電動葫蘆。目前鋼絲繩電動葫蘆的發展趨勢為安全、可靠、高效、免維護和智能化。最近，德馬格公司將其豐富經驗和 技術相結合，推出了第六代全新的DR型鋼絲繩電動葫蘆，下面結合發展趨勢對該系列產品作一簡單介紹。
DR葫蘆的外殼採用了杆形框架結構，即減速器箱體和電控箱之間用三根圓杆相連構成葫蘆的主體，卷筒安裝在此框架內。這種結構不但簡單，組合性好，方便葫蘆的安裝和維護，還避免了採用傳統的複雜的焊接或沖壓金屬結構外殼，只需更換不同長度的圓杆就能適應不同卷筒長度和不同起升高度的需求。
為了增加葫蘆的作業範圍，葫蘆的懸挂小車採用了低建築高度的側挂形式。除垂直車輪外還增加了兩對水平導向滾輪，有效防止跑偏，大大改善了運行性能。葫蘆採用低建築高度小車時由於重心位置的偏移，一般需加配重。DR葫蘆採用了獨特的推力反滾輪，起到了有效的平衡作用，取消了笨重的配重塊，減小了外形尺寸，降低了葫蘆的自重.
3.1 電動機
由於錐形轉子制動電機製造工藝複雜和難以適用變頻調速技術，以及盤式制動器性能的不斷改善，目前圓柱形轉子電機在葫蘆中得到了越來越廣氾的運用。德馬格公司改變了几十年來一直採用錐形轉子制動電機的傳統，在DR葫蘆中採用了低振動、低噪音設計的鼠籠式圓柱形轉子制動電機。雙速採用12/2變極電機，變頻採用4極變頻電機，F級絕緣，外殼防護等級為IP55，也可根據需要選擇IP65。電動機內裝有每周30脈衝的數字脈衝發生器，用於監控電動機的運行狀態，防止溜鉤或失速的發生，在電機尾部可方便地對數字脈衝發生器進行調節。電機內的熱敏保護裝置可防止出現過熱現象。
3.2 制動器
DR葫蘆使用了電磁盤式制動器，內置的電子模塊化系統使制動快速敏捷。最小制動安全係數為1.8。制動器具有制動釋放監控功能。當電源被切斷，制動器依靠機械制動。制動器能自動監測摩擦片的磨損量，當超過限定值時能自動報警。依靠電動機的數字脈衝發生器對制動器進行監控，由主控器打開制動器后才能啟動電動機，確保使用安全。
3.3 減速器
DR葫蘆採用三級螺旋齒輪傳動減速器，齒輪精度7級以上，軸與齒輪的連接採用圓錐型擠壓配合，適用於傳遞重載動載荷。無鍵槽使切口係數小，能抗振動，不受負載峰值的影響。雙層結合和緊配合的連接能抵抗剪力。減速器的壽命在M5工作級別時超出FEM標準要求的20％。減速器採用十年免維護設計。
3.4 導繩器
導繩器的性能對葫蘆的安全使用極其重要。DR葫蘆的導繩器由加入潤滑劑和抗磨損添加劑的特殊工程塑料製成，具有高韌性、抗斷裂、耐磨損的特點。鋼絲繩出口處具有表面經硬化處理並裝有滾珠軸承的壓緊輪，便於鋼絲繩輕快平滑地移動，能適應±4度的偏向角。
3.5 電控裝置
DR葫蘆採取了全新的數字電路控制方式，控制系統採用了印刷電路板，並按汽車的技術規範要求進行設計，適應溫度為－25至＋85攝氏度。依照國際標準峰值4000V的規定對控制系統進行了電磁兼容性檢測。控制系統由基本卡、處理器卡、輸入輸出卡及無線通訊模塊等組成。例如在處理器卡上有旋轉編碼開關和數字集成邏輯開關，並有松繩校正、超載校正、CAN總線串行控制、線性規劃系統控制、波特率、CAN總線信息分配器等。控制器有強大的系統自檢功能，能夠監測各部分的工作情況，如有故障或異常，控制器會自動輸出故障信息並報警，指導維修人員排除故障。葫蘆控制採用CAN總線技術進行系統的監測、控制和數據信號傳輸，具有實時性強、可靠性高、結構簡單、互操作性和可用性好等特點。採用無負荷開關大大提高可靠性。電路組裝全部採用插接，便於維修。控制系統可在總線或繼電器兩個界面間任意轉換。
4 安全保護裝置
電動葫蘆使用量大，應用面廣，使用工況複雜，也很難保証每個操作者都接受過正規培訓，操作不規範的情況經常發生，從而造成嚴重的安全隱患。因此電動葫蘆的安全保護措施實際應該超過一般起重機的要求。DR葫蘆具有完備的安全保護裝置。
DR葫蘆均裝有超載限制器，並有兩種超載限制器供選用。機械式測量裝置由微動開關與電子數據分析系統構成，過載時能限制葫蘆繼續提升重物。電子式測量裝置由拉力傳感器、數據分析裝置組成，除起過載保護外還可設置負載極限、多負載累加以及松繩時切斷電源等。當採用幾個葫蘆同時抬吊重物時，電子式超載限制器將會顯示載荷的總和，同時鋼絲繩松馳開關自動關閉。選用大型顯示器還可以清楚地顯示起吊重量，防止超載。
DR葫蘆採用了精密減速器限位開關，當吊鉤到達上、下限位時能自動切斷電源使電機停止運行。該限位開關還可用來輸出吊鉤到某一確定高度時的位置信號用於過程控制，限位開關的重複調整精度達到±2度。該限位開關還具有錯相保護功能。限位開關與脈衝發生器及其它電子元件相配，可檢測起升位置、速度和角度。在限位開關上還裝有葫蘆提升距離累積計數器，可計算出葫蘆的實際使用時間，剩餘的安全工作期限，從而確定葫蘆的大修週期和報
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廢期限。根據需要，還可選裝帶電子數據分析系統和載荷狀況存儲器的監控器用於葫蘆實際使用狀況的監控，並確定進行預防性保養 時間。
DR葫蘆的全部運行信息、狀態信息和故障信息都實時保存在存儲器內，類似于飛機上的“黑匣子”。通過遠紅外或DST接口可傳輸到掌上電腦或筆記本電腦上，可實行有效的運行狀態監控、維修保養信息顯示、故障診斷和運行參數優化。當葫蘆需要改變旋轉方向或速度時，只是主接觸器被用於切斷電機電流，其他繼電器的觸點被轉換到無載狀態，因此可以選用小功率繼電器，並大大延長使用壽命，也防止電器發生故障造成葫蘆誤動作引發事故。主接觸器安裝在端蓋頂部，容易更換。接觸器的使用壽命由計數器進行監控記錄，當達到使用壽命極限后，在手電門或遙控器的顯示屏上會及時發出警告，接觸器更換後計數器重新開始記錄並反映在控制單元上。DR葫蘆在啟動前控制器都會進行自檢，包括電源電壓高低、是否缺相、各安全保護裝置的有效性及按鈕的零位情況。只有通過自檢，葫蘆才能運行。DR葫蘆還具有失壓保護和自動復位功能。
DR葫蘆的卷筒上還可選裝安全制動器(卷筒制動器)，在吊運溶化金屬等特別需要安全的情況下可防止在使用過程中由於電動機或減速器故障造成重物墜落的嚴重事故。該制動器的動作原理是：在正常工作時，制動襯以一定的摩擦力抱緊卷筒，隨卷筒轉動，不起制動作用。當卷筒的下降轉速超過一定值時，棘爪頂住制動器上的棘輪，使制動襯和卷筒間產生相對滑動，降低卷筒的轉速，直至停止下降。待電動葫蘆故障排除后，利用上升運動使棘爪和棘輪脫離嚙合，恢復正常運行。
DR型電動葫蘆的制動器還可選裝手動制動器釋放裝置。當電動葫蘆用於昇降載人吊籠或特殊物品時，為防止突然斷電使人員或物品長期懸吊在空中發生危險，可用手柄先將制動器打開，然後盤動手輪使起吊物緩慢下放。
操作的便利性和信息的暢通性是安全的前提和保障。DR葫蘆的手電門採用了比例式按鈕，可以實現葫蘆的變頻調速控制。其按鈕開關為微動開關。手電門上的液晶顯示屏可顯示載荷的大小。DR葫蘆的遙控器可實現與起重機控制系統的數據對話，發射機具有充足的擴展餘地，可進行範圍的監控，其SIM卡用於接收數據，紅外遙控界面可與個人計算機連接。和CAN總線技術相配合使遙控發射器能夠自動尋址，如果需要可用一個發射器分別控制多台起重機。遙控器採用雙向信號傳輸和信號確認。發射器採用類似GSM手機的時間通道程序。液晶顯示屏可顯示載荷大小、警告及內容編號、故障及內容編號、超載、維修信號、電池余量、無線連接狀態、初始化等。
和操作者直接接觸的下滑輪裝有特殊的滑輪罩，能隨鋼絲繩進出滑輪時的導出角度的改變自動調整，確保操作者的手指不會進入滑輪引發事故。該滑輪罩還能有效防止鋼絲繩從滑輪上脫落。起重吊鉤上還設有把手，方便操作者的安全操作。
5 結論
DR葫蘆大幅提高了起升速度，增加工作壽命20%，起升機構有無級變頻控制選項，運行機構全部採用無極變頻控制，使新系列具有更高的生產效率和更好的運行性能。
DR葫蘆採用電動機與卷筒平行佈置的C形結構，大大減小了葫蘆的外形尺寸，提高了標準化程度，主要傳動部件全部外露，使新系列具有更大的作業範圍和更小的工作盲區，便於安裝維修。
DR葫蘆採用高等效起動次數、低振動、低噪音設計的電動機，具有制動釋放監控功能的
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制動器和長壽命的減速器，使新系列具有優異的免維護設計和高可用性。
DR葫蘆採用數字電路控制方式和CAN總線技術進行數據和信號傳輸，電路組裝全部採用插件連接，使新系列具有智能化的控制，可靠的信號傳輸，優異的可操作性能，便利的可維護性能和友好的用戶使用界面。
DR葫蘆採用超載限制，失壓保護，錯相保護，精密上下限位，使用次數累積計數，運行信息、狀態信息和故障信息實時存儲，無負荷開關切換等一系列安全保護裝置，使新系列具有更高的安全可靠性，可實行有效的運行狀態監控、維修保養信息顯示、預防性診斷、故障自動識別和使用壽命預測，大大減小或消除事故發生的可能性。
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