橋式起重機電氣控制的常見故障診斷

張俊峰

摘要：隨著改革開放以來，中國整體綜合國力的大幅提升，作為中國“硬實力”的基礎，基礎設施的大規模建設不僅在國內各地屢見不鮮，同時也成為中國輸出影響力的制勝法寶。然而，路橋建設、建筑施工等大規?；A設施項目的上馬也必然伴隨著起重機等重要施工設備設施故障率的大幅攀升。因此，本文專門深入分析并探討有關橋式起重設備在電氣控制方面的常見故障及相關判斷方法。

關鍵詞：橋式起重機;電氣控制;故障排查診斷

前言：

橋式起重設備是一種大型工程項目的施工中十分常見的起重設備，廣泛應用于各類橋梁施工、高層或超高層建筑施工、遠洋貨輪等大型船舶施工等場所。由于橋式起重機的工作性質，對于任何存在基建和大型設備建造需求的地區都有橋式起重機的需求。但是，我國幅員遼闊，南北跨度和東西海拔差距都比較大。因此，坦率來說，從天寒地凍的東北平原，到溫暖濕潤的海濱小島，從風沙漫天的戈壁荒野，到遍布毒蟲猛獸的熱帶雨林理論上都可能是橋式起重設備的工作場所。鑒于復雜多變的工作環境，也對橋式起重設備特別是容易受到影響的電氣部分的可靠性提出了更高的要求。根據起重能力和傳動結構的不同又可以細分為普通橋式、簡易橋式、冶金專用橋式等不同的類型。本文中闡述的主要是針對用途最廣泛的普通橋式起重設備進行分析。

1、橋式起重設備電氣部分的常見故障

1.1電動機、制動器的機械傳動問題

1.1.1電動機、制動器齒輪咬合不良

起重電機齒輪咬合不良不僅在橋式起重設備的電氣部件中十分常見，在各類電動機、制動器的傳動裝置中也十分普遍。導致齒輪之間咬合不良的原因也十分復雜，在設備安裝調試階段、使用階段、大修維護階段都有可能導致齒輪出現咬合不良。例如，在起重機的電氣設備安裝過程中，齒輪安裝工藝不良、潤滑不良導致齒輪磨損嚴重，久而久之，使得齒輪之間縫隙超過冗余門限。進而導致齒輪咬合不良。除此之外，在使用過程中，齒輪所待電動機、制動器長時間超負荷的過載高速運轉，也可能導致齒輪表面擦傷甚至受力結構出現損傷。

1.1.2受力部件彎曲疲勞

除了齒輪的咬合問題之外，重點受力部件的結構性疲勞也是制約和困擾橋式起重設備正常工作的常見故障之一。在結構性疲勞中最常見的一類是彎曲疲勞，在起重設備相關部件的運行過程當中，受到懸臂等機構脈沖循環的應力影響，受力部件的承受力部分極有可能出現裂痕。千里之堤，毀于蟻穴，一旦出現剛體結構性裂痕，任何外部作用力的作用效果都將放大。進而產生斷裂等嚴重威脅，甚至造成人身傷害事故。

1.2電氣與控制問題

1.2.1繼電器吸合故障

眾所周知，電磁繼電器的工作原理就是根據電磁感應定律（右手安培定律），大拇指通電導線電流流經方向，食指指向方向為磁感線方向，大拇指方向為N極。通過對電磁鐵通電使其產生磁性，從而吸合銜鐵完成閉合或斷開的功能。因此，一旦銜鐵吸合存在問題，就可能導致繼電器無法實現遠程斷開或閉合，進而工作失效。例如，如果繼電器控制電壓過低、主用交流接觸器短接等，導致繼電器的電磁吸合端子吸合力不足就有可能導致上述情況的發生。

1.2.2主鉤、附鉤及主控制電路故障

主鉤、附鉤故障及主控制電路故障也是橋式起重設備經常發生的故障。一方面來講，主鉤和附鉤的機械結構可能出現卡死飛輪松動有可能造成主鉤、附鉤移動不順暢甚至發生脫落事故。但是從電氣角度而言，電磁制動器等控制電路發生故障也會導致主鉤、附鉤無法正常上升或下降。需要維修工程師觀察繼電器的起落動作和聲音、電動機、制動器工作的聲音、各個儀表的示數，并根據以往經驗判斷電動機、制動器、繼電器和其他控制電路的工作狀態。逐步排除故障點位置。

2、橋式起重設備電氣部分的故障排查步驟和注意事項

2.1觀察主要部件的外觀狀態

對于電動機、制動器、繼電器等電氣機械部件而言，絕大多數的結構性破損是肉眼可見的，如電動機、制動器冷卻液溫度過高出現開鍋現象、電動機、制動器齒輪卡住或脫落、繼電器銜鐵生銹等。除此之外，一些電路故障也可以通過外觀、溫度及聲音等分辨其工作狀態。例如，在大車控制電路內，瓷片電容和電解電容過載工作后，其表面溫度會明顯上升，過載電壓超過其額定電壓一定程度會直接燒毀該電容，導致電容發黑甚至冒煙。一些控制芯片或邏輯門電路出現正負極接反或負載短接時也會出現半導體部分溫度過高（燙手）的現象。而且，對于一些功率較高的控制電路，一般會配有散熱風扇，觀察風扇的轉速，并用手感受風扇的送風溫度也不失為一種方法。

2.2逐級檢測排除問題

在通過外觀檢查各個部件的基礎上，一些無法直接觀測的故障需要借助儀器儀表進一步檢測排查;例如繼電器吸合不良的問題，除了觀察其各個銜鐵是否存在生銹、端子是否存在接觸不良的問題，還應該注意檢查繼電器電磁鐵的剩磁情況，并通過外用表對其輸入端子和輸出端子的通斷，輸入及輸出電壓、繼電器阻抗、變壓器功率因數等電氣特性進行測量，并分析結果是否在正常范圍內。

2.3橋式起重設備故障預防

在橋式起重設備的故障預防方面，首先要做到對設備的各項工作性能和狀態一清二楚，這就要求保證在平時就做到定期的維護和檢查。我國對于橋式起重設備就有相關的檢修要求，按照《特種設備檢修管理規定》的相關要求：使用單位應針對橋式起重機、塔式起重機等特種設備制定合理的周檢修、月檢修、季度檢修、半年檢修和年檢修項點，并根據項點認真做好檢修工作。此外，在日常檢修的基礎上還要安排好集中檢修工作，對于使用年限不足計劃壽命年限一半的起重設備，每兩年進行一次全面檢查，對于使用年限超過計劃壽命年限一半的起重設備，每一年進行一次全面檢查。

3、結束語：

本文對橋式起重機電氣控制的常見故障診斷進行了簡要的分析，還對檢測技術和管理提出一些建議和看法。并分析了引起故障的一些原因和預防辦法，但不論如何，當前情況，從事操作橋式起重機設備依舊是個風險較大的工作，所以，應當在保證自身安全的同時，促進行業向前發展。

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（作者單位：鞍鋼股份公司冷軋廠）