M 900塔機(jī)常見故障分析

劉同喜

(中國葛洲壩集團(tuán)股份有限公司設(shè)備中心，湖北 宜昌 443002）

M 900型建筑塔機(jī)，是四川建設(shè)機(jī)械集團(tuán)（股份）公司為水利水電工程設(shè)計制造的一種大型起重機(jī)械。起升機(jī)構(gòu)采用西門子6RA 7085直流調(diào)速器控制，變幅、回轉(zhuǎn)、行走機(jī)構(gòu)采用變頻器控制。該塔機(jī)能夠有效地滿足水電站大壩混凝土澆筑及金結(jié)安裝的需要，在水電工程施工中得以廣泛使用。

由于水電施工現(xiàn)場工況千變?nèi)f化，如電網(wǎng)電壓波動、溫度、濕度變化等因素，塔機(jī)難免會出現(xiàn)各類故障。而塔機(jī)使用現(xiàn)場通常交通不便，依靠廠家進(jìn)行維修，耗時長，成本高，可能對施工進(jìn)度帶來一定的影響。提高施工現(xiàn)場分析、解決問題的能力，可以有效的節(jié)約成本，提高生產(chǎn)效率。下面對在M 900塔機(jī)管理中遇到故障的若干實(shí)例進(jìn)行分析，以供同行參考。

1 起升系統(tǒng)頻繁跳閘故障

現(xiàn)有M 900塔式起重機(jī)的起升機(jī)電機(jī)的額定功率高達(dá)150 kW（占塔機(jī)整機(jī)額定功率的60%以上），額定電流370 A，對塔機(jī)外部因素變化的反應(yīng)靈敏。

1.1 故障現(xiàn)象

M 900塔機(jī)起升機(jī)構(gòu)空載高速或輕負(fù)載低速運(yùn)行時，操作室電控柜里的過流保護(hù)斷路器或起升機(jī)構(gòu)電控柜里的過流保護(hù)斷路器跳閘，導(dǎo)致作業(yè)中止。重新合閘后，起升直流調(diào)速器故障報警顯示過電流，復(fù)位后可再次使用。跳閘頻率高，需要操作人員經(jīng)常合閘復(fù)位，起升機(jī)構(gòu)無法正常使用。

1.2 故障分析及解決方法

（1）緊固起升電機(jī)電源接線，檢查接觸器的主接點(diǎn)是否正常（若主接觸點(diǎn)嚴(yán)重?fù)p耗，需更換新的接觸器），防止線路接觸不良導(dǎo)致的跳閘故障。

（2）用擺針式萬能表測量塔機(jī)進(jìn)線交流電壓，觀察一段時間，判斷電網(wǎng)電壓是否有較大波動。如果電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定，檢查變壓器是否接有其他負(fù)載，一臺M 900塔機(jī)應(yīng)配置一臺功率大于250 kVA的專用變壓器；若是塔機(jī)配置了專用變壓器，卻依然存在異常電壓波動，需在塔機(jī)電源變壓器低壓輸出端加裝一個穩(wěn)壓器；若電網(wǎng)電壓波動太大，塔機(jī)使用方無法調(diào)節(jié)，必須停止塔機(jī)的使用，防止造成電器損壞。

（3）核實(shí)變壓器低壓輸出端到塔機(jī)底盤電源柜之間的低壓電纜的材質(zhì)、直徑和長度，計算出電纜電阻，結(jié)合塔機(jī)功率，判斷外部低壓電纜（線損）壓降。若無法通過調(diào)節(jié)變壓器輸出來滿足塔機(jī)的工作電壓，必須降低變壓器到塔機(jī)之間電纜的電阻，如增加線芯直徑，縮短電纜長度，選用電阻率更低的電纜等等。建議使用截面積不小于3×95+2×50，但長度必須小于200m的銅芯電纜。

2 起升電機(jī)異常動作故障

2.1 故障現(xiàn)象

起升作業(yè)時，無論帶負(fù)荷與否，起升直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度都很慢（低于10 r/min），直流調(diào)速器無故障報警。

2.2 故障分析及解決辦法

（1）操作人員操作塔機(jī)，保持起降狀態(tài)，檢查人員近距離檢查起升系統(tǒng)高速制動器及安全制動器的打開狀況：制動盤附近的基座上不應(yīng)有劇烈摩擦產(chǎn)生的粉屑，制動盤運(yùn)行時不應(yīng)有摩擦響聲，制動片不應(yīng)散發(fā)出焦糊味。否則，需要調(diào)整制動器。

（2）停機(jī)狀態(tài)下，用萬能表雙向測量直流調(diào)速器的交流輸入端（1U1，1V1，1W1；見圖 1）與直流輸出端（1C1，1D1，見圖1）的電阻，若發(fā)現(xiàn)有一向交流輸入端與直流輸出端通路，就必須拆開直流調(diào)速器，分別測量電容與雙向可控硅（即晶閘管，見圖1），更換損壞件。

圖1 直流調(diào)速器整流器圖（400A，4Q）

（3）停機(jī)狀態(tài)下，檢查起升電機(jī)的電樞繞組及勵磁繞組是否暢通。用搖表測量，保證電樞繞組對地電阻在0.5MΩ以上。否則，檢查電樞進(jìn)線絕緣是否正常，清潔起升電機(jī)內(nèi)部累積的污垢并保持起升電機(jī)內(nèi)部干燥；若電樞繞組對地電阻依然低于正常值，則需要大修起升電機(jī)。

（4）通過調(diào)閱起升直流調(diào)速器中的監(jiān)控參數(shù)，結(jié)合控制回路上的指示燈及接觸器的反應(yīng)，檢查起降及速度給定信號的傳輸有無故障。保證操作室的起降作業(yè)及速度給定信號傳輸?shù)搅酥绷髡{(diào)速器，且直流調(diào)速器有速度輸出，才能排除控制回路的故障。

圖2 直流調(diào)速器程序優(yōu)化單

（5）起升動作時，傾聽起升減速箱有無異常聲音。解除起升電機(jī)與減速箱的連接，試運(yùn)行起升系統(tǒng)；如果起升電機(jī)運(yùn)行正常，拆解并檢查起升減速箱及起升繩滾筒的機(jī)械故障：減速箱內(nèi)部齒輪是否正常，減速箱與起升繩滾筒之間的傳動軸及軸承是否正常，起升繩滾筒另一端的軸承是否正常，并更換損壞的部件。

3 直流調(diào)速器的優(yōu)化過程

直流調(diào)速器經(jīng)過修理等非正常狀態(tài)后，可能會導(dǎo)致程序紊亂，必須對程序做優(yōu)化。優(yōu)化數(shù)據(jù)及過程如圖2所示。

（1）斷開起升電機(jī)與減速機(jī)的連接，使起升電機(jī)無負(fù)載。

（2）將直流調(diào)速器內(nèi)的109與110端子短接，啟動塔機(jī)，觀察起升系統(tǒng)主接觸器是否吸合；若沒有，在操作室按下復(fù)位鍵。

（3）將直流調(diào)速器數(shù)據(jù)恢復(fù)出廠設(shè)置（P051=21），再將輸入P051=40，最后輸入電機(jī)參數(shù)、編碼器參數(shù)及優(yōu)化前可用參數(shù)。

（4）開始優(yōu)化，設(shè)置P051=25，確認(rèn)后，短接34與37/38，直至顯示屏數(shù)據(jù)穩(wěn)定到070，松開34與37/38的短接，完成第一步優(yōu)化。再設(shè)置P051=26，確認(rèn)后，短接34與37/38，直至顯示屏數(shù)據(jù)穩(wěn)定到070，松開34與37/38的短接，完成第二步優(yōu)化。再設(shè)置P051=27，確認(rèn)后，短接34與37/38，直至顯示屏數(shù)據(jù)穩(wěn)定到070，松開34與37/38的短接，完成第三步優(yōu)化。

（5）輸入設(shè)定值，解除109與110的短接，空載試用電機(jī)無誤后，恢復(fù)電機(jī)與減速箱的連接。

注意：參數(shù)數(shù)值（見圖2）因設(shè)備版本問題，可能存在差異。表中參數(shù)等號后的數(shù)據(jù)不存在時，可將數(shù)據(jù)前面的字母省卻后，再輸入；例如，設(shè)定值U170.01=K2若不存在，可輸入U170.01=2。具體情況以生產(chǎn)廠家提供資料為準(zhǔn)。

4 塔機(jī)電氣系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)

（1）經(jīng)常檢查各電機(jī)及電器柜的風(fēng)機(jī)，防止設(shè)備工作溫度過高。

（2）定期做電氣清潔工作。因?yàn)樗娛┕がF(xiàn)場環(huán)境差，電氣元件上灰塵過多，會影響絕緣及散熱，定期清潔才能避免故障發(fā)生。

（3）定期檢查并緊固各處接線。塔機(jī)運(yùn)行時經(jīng)?；蝿?，各處接線難免松動。

5 結(jié)束語

以上內(nèi)容系筆者個人處理M900塔機(jī)故障的經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家提供一定的幫助。大型塔式起重機(jī)在我國水電建設(shè)中的使用越來越廣泛，各種故障應(yīng)對方法尚在探索積累中，設(shè)備使用單位需嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備的日常維護(hù)制度，減少故障突發(fā)因素，把設(shè)備的使用率與完好率有機(jī)結(jié)合起來，更好地為生產(chǎn)服務(wù)。

[1]張燕賓.變頻器應(yīng)用教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.