起重機電氣故障分析及對策研究

張紅坤

（河南省安陽市特種設備檢測檢驗所，河南 安陽 455000）

0 引言

起重機作業(yè)大多在有電的情況下完成，因此電氣故障是起重機常見故障的最重要的一部分。起重機電氣故障不但會延誤工期，影響整個工程的生產(chǎn)效率，甚至會危及工作人員的人身安全。因此，了解常見的起重機電氣故障原因，掌握一些解決起重機電氣故障的方法就顯得非常有必要。

1 橋式起重機電氣故障分析

1.1 電機故障分析

橋式起重機一般有2臺電動機在凸輪控制器的作用下工作，作業(yè)過程中很容易出現(xiàn)電動機故障，造成故障的原因有兩方面：電氣故障和非電氣故障。

1.1.1 電氣故障

造成電氣故障的原因有很多，概括起來有以下3方面：

（1）凸輪控制器運行出現(xiàn)問題：圖1 為凸輪控制器的結(jié)構(gòu)簡圖。工作中，兩臺異步電動機由一臺凸輪控制器控制，凸輪控制器通過觸點驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)。當凸輪控制器的觸點被燒壞時會出現(xiàn)檔位不準確的現(xiàn)象，因為兩個觸點不能在同一時間閉合，凸輪控制器在進行檔位調(diào)整時就不能正常切換，而是處于兩檔之間。短期內(nèi)該問題不會影響電機，但當凸輪控制器大量磨損時，可能會燒壞電機。

（2）轉(zhuǎn)子電阻被燒壞：轉(zhuǎn)子電阻在工作中被燒壞，可能引起轉(zhuǎn)子回路之間的斷性開路閉合運行，造成轉(zhuǎn)子電阻燒壞的原因主要是電阻運行時溫度過高。起重機是一種連續(xù)工作的機械，電氣設備在每次開關時都會引起溫度的變化，當開關啟動頻繁時，就會使得轉(zhuǎn)子電阻溫度過高，進而被燒壞，從而使得轉(zhuǎn)子回路間斷性開路運行，最終燒壞電動機。

（3）轉(zhuǎn)子接線順序錯誤：維修人員在檢修起重機時將轉(zhuǎn)子的接線順序顛倒，當機器啟動時，電動機轉(zhuǎn)子內(nèi)的逆序電流和正序電流的比值發(fā)生改變，從而降低了電機的使用壽命。

圖1 凸輪控制器結(jié)構(gòu)簡圖

1.1.2 非電氣故障

非電氣故障引起電機燒壞的原因主要有操作不當和機械磨損。操作人員不按規(guī)定，長時間使起重機處于工作狀態(tài)，電動機超負載運行過長，使得電動機被燒壞；另外由于起重機本身的機械磨損也可能使電機超負載運轉(zhuǎn)，進而燒壞電機。

1.2 故障預防措施

1.2.1 定期檢查

事故多出于操作人員的疏忽，電氣故障的發(fā)生主要是未能及時發(fā)現(xiàn)故障，因此，維修人員要定期對起重機進行檢查，防患于未然。

1.2.2 安全操作

起重機是一種大型的作業(yè)設備，一旦出現(xiàn)違章操作引發(fā)事故，就會使企業(yè)蒙受巨大的經(jīng)濟損失，甚至危及工作人員的生命安全。

1.2.3 提高技術人員水平

一方面技術人員自身要有自我提高的覺悟，不斷學習，不斷積累；另一方面企業(yè)要定期對技術人員進行培訓，督促他們進步。

2 塔式起重機電氣故障分析

2.1 塔式起重機電氣故障分析常用方法

塔式起重機的電氣故障通常是通過檢測的方法來查找，其具體步驟如下。

2.1.1 確定重點查找范圍

檢修人員在檢查電氣故障時，要詢問現(xiàn)場的工作人員，了解機器故障的細節(jié)，并結(jié)合自身經(jīng)驗，確定重點檢查的部位。一般來說，故障多集中在起升系統(tǒng)、變幅系統(tǒng)、總控系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)以及大車行走系統(tǒng)。

2.1.2 由易入深檢查

檢修人員首先應檢查有無明顯電氣損壞的地方，如連接線是否松動、零件是否燒壞等，當確認無故障時，再檢查活動部件，查看各活動部件是否能靈活運轉(zhuǎn)。可以采用敲擊的方法試探故障的位置，如果發(fā)現(xiàn)敲擊過程中機器運轉(zhuǎn)有明顯變化，就要重點檢查敲擊位置。

2.1.3 替換可疑元件

根據(jù)自身的經(jīng)驗和上述檢測，找出可能出現(xiàn)故障的位置，然后用好的元件替換該位置元件，接著運轉(zhuǎn)機器，查看機器是否運轉(zhuǎn)正常，如果不能正常運轉(zhuǎn)，就說明該位置上的元件已經(jīng)損壞；否則，繼續(xù)替換其他可疑位置元件。

2.2 實例故障分析

本文以QTZ80塔式起重機為例，其起升系統(tǒng)主電路圖與控制電路圖如圖2 所示（U1、U2、U3為線的型號）。通過分析可知其故障為3檔無法正常運轉(zhuǎn)，1、2、4檔正常，換檔時塔身劇烈搖晃。根據(jù)上述方法，對故障進行排除。在主控柜中確定起升系統(tǒng)的位置，檢查系統(tǒng)是否有明顯的損壞，如燒焦、連接線掉落或是松動等，并根據(jù)具體故障，分析出故障出現(xiàn)在2、3檔之間的換位上。主控發(fā)出了切換到3檔的命令，但是起重機未能執(zhí)行命令，可能是電阻箱內(nèi)的電阻沒有改變。此時，應認真檢查此部位，如發(fā)現(xiàn)一切正常，則可能是控制部分出現(xiàn)了問題，可以采用敲擊的方法試探控制部分什么地方出現(xiàn)了問題，并結(jié)合元件替換的方法最終排除故障。

圖2 QTZ80塔式起重機電路圖

3 門式起重機電氣故障分析

門式起重機是起重機的另外一種變形，一般應用于貨運、物流等行業(yè)，如港口、鐵路等部門。根據(jù)用途可以分為普通、水電站、造船、集裝箱4種不同的門式起重機，其中運用最為廣泛的是普通門式起重機。

3.1 門式起重機電氣故障與維修

門式起重機的作業(yè)現(xiàn)場一般都規(guī)定其任何部分不可以接觸到帶電的動力線。然而在實際的施工現(xiàn)場中，很多人對此都沒有明確的意識，從而引發(fā)了很多安全事故，也給企業(yè)帶來了嚴重的經(jīng)濟損失。針對此種情況安裝報警器，當起重機的任何部分越過安全線時，報警裝置立刻報警，從而防止了意外事故的發(fā)生。

日常保養(yǎng)、定期檢測是防止電氣故障最有效的措施，一般來說，根據(jù)檢修的程度可將門式起重機的維護工作分為大修、中修、二級保養(yǎng)、一級保養(yǎng)和日常保養(yǎng)5個級別。

3.2 電氣故障檢查的內(nèi)容和原因分析

3.2.1 檢查是否有明顯損壞現(xiàn)象

查看線路是否燒焦、脫落，線路燒焦或是脫落可能是由于系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時溫度過高造成的；查看是否有裂紋，起重機長期使用可能會使某些部分出現(xiàn)裂痕；檢查是否存在其他比較明顯的損壞現(xiàn)象。

3.2.2 測量機械厚度

機械厚度可以從另一方面反映出機械的磨損和腐蝕程度，當機械各元件或是某些部分的厚度明顯小于標準時，必須及時采取措施，從而防止電氣故障的發(fā)生。

3.2.3 檢查各部件是否變形

部件變形的原因有很多，如長時間使用、沒有定期維護、撞擊變形等。部件變形可能會擠壓內(nèi)部其他構(gòu)件，或是壓壞線路，進而引起電氣故障。因此，應及時發(fā)現(xiàn)并維修。

3.2.4 檢驗各部件的強度

門式起重機的工作強度很高，因此對各部件的強度要求也很高，如果各部件的強度達不到標準，可能會使其在工作中出現(xiàn)裂痕、變形，從而損壞電路，引起電路故障。對此，應根據(jù)其中機械的承載強度確定其工作的強度，防止機器超負載運行。

4 結(jié)語

為確保工作人員的安全，減少企業(yè)的經(jīng)濟損失，降低起重機電氣故障發(fā)生的概率，施工人員在實際的作業(yè)中應嚴格按照規(guī)章制度進行，同時應掌握基本的維修檢測方法，一旦電氣故障發(fā)生，應及時排除故障，使起重機盡快的正常運轉(zhuǎn)。另外，應定期對起重機械進行檢查維護，及時發(fā)現(xiàn)問題，最大程度地降低損失。還要不斷提高技術人員的專業(yè)水平，增強他們的安全意識，進而保障操作人員的人身安全。

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