LH型橋式起重機工作原理及故障排除

孫 起，喬世春，陳曉勇

（神華北電勝利能源有限公司，內(nèi)蒙古錫林浩特 026015）

0 引言

電動葫蘆橋式起重機是一種空間運輸工具，主要作用是以間歇、周期的工作方式，通過起重吊鉤裝置及時、迅速地完成物體的位移，是企業(yè)提高生產(chǎn)效率的重要工具和設(shè)備。輕量化(LH)系列電動葫蘆橋式起重機除了具有普通電動葫蘆結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、操作靈敏、安全可靠、造型美觀等優(yōu)點外，還有噪聲低、節(jié)能環(huán)保、工作級別高、整機高度小、吊鉤上極限高等特點。LH型電動葫蘆橋式起重機對環(huán)境因素要求：一般在室內(nèi)工作，環(huán)境溫度（-20～40）℃，在24 h內(nèi)的平均溫度超過35℃，相對濕度允許到達100%。電動葫蘆橋式起重機的電源為三相交流，額定功率50 Hz，額定電壓380 V。因?qū)Νh(huán)境要求較低、安裝簡便、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，逐漸有取代通用橋式起重機的趨勢，使用范圍已遍及機械、化工、輕工、建筑、交通運輸及林業(yè)等多種行業(yè)領(lǐng)域。

1 LH型電動葫蘆橋式起重機的結(jié)構(gòu)特性和工作原理

主要性能參數(shù)包涵了起重機的作業(yè)能力，主要參數(shù)有起重量、起升高度、跨度、工作級別、運行速度等。額定起重量（3.2～80）t，跨度（7.5～31.5）m，起升高度（6～24）m，工作級別為 A4～A7。主要結(jié)構(gòu)包括橋架、大車運行機構(gòu)、安裝有起升和運行的小車機構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)及安全防護裝置。

（1）橋架。橋架由主梁、端梁、走臺、導(dǎo)電架、司機室、大車導(dǎo)電線檔架、欄桿和梯子等金屬結(jié)構(gòu)組成。橋架是起重機的骨架，所有機械、電氣設(shè)備均裝于其上，是起重機的承載結(jié)構(gòu)并使起重機構(gòu)成一個機械設(shè)備的整體。起重機的主梁采用鋼板拼焊而成的箱形截面結(jié)構(gòu)，端梁采用矩形管整體加工，主梁與端梁用高強度螺栓座式連接。

（2）小車運行機構(gòu)。小車架金屬結(jié)構(gòu)由標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計系列端梁、中間連接梁通過鉸接軸或連接螺栓組成，小車上裝有起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)，整個小車沿位于主梁偏置的小車軌道運行。安裝在小車上的ND系列電動葫蘆由起升機構(gòu)、定滑輪裝置、繩楔裝置、吊鉤裝置組成，負責(zé)升、降載荷。小車運行機構(gòu)采用分別驅(qū)動形式，由2套三合一集中驅(qū)動裝置和模塊化車輪組組成，負責(zé)橫向移動載荷。

（3）大車運行機構(gòu)。大車運行機構(gòu)傳動形式采用三合一集中驅(qū)動裝置，驅(qū)動一個車輪，通過端梁、連接梁帶動此側(cè)的其他從動輪運行。具有運行穩(wěn)定、重量輕、通用性好、便于安裝和維修、運行性能不受吊重時橋架變形的影響。

（4）電氣系統(tǒng)。起重機各個機構(gòu)的運轉(zhuǎn)控制，分別由司機室內(nèi)的控制器或由地面控制操作手柄進行控制操作?？刂破骰虻孛婵刂撇僮魇直c機組內(nèi)部電控設(shè)備相配合，對各機構(gòu)電動機實現(xiàn)啟動、調(diào)速、換向、和制動。電控系統(tǒng)保證大車運行機構(gòu)的速度由低到高或又高到低變速控制，以及電機正反轉(zhuǎn)控制行車機構(gòu)的換向功能。

（5）安全防護裝置。為了保證起重機的安全運行，再設(shè)計制造時為起重機配置了靈敏可靠的安全防護裝置，為操作人員的安全使用提供了可靠保障。LH型電動葫蘆橋式起重機的安全防護裝置主要包括軌道端部止擋及緩沖器、運行限位器及起升保護、電機安全保護聯(lián)動裝置、失壓保護和錯相保護設(shè)置。

①軌道端部止擋及緩沖器。軌道端部止擋是為了防止起重機從軌道兩端出軌而設(shè)置的安全裝置，軌道端部止擋要求必須安裝牢固可靠，能有效防止起重機在運行中脫軌，起重機自帶有小車止擋裝置。大、小車端梁上均裝設(shè)緩沖器，緩沖器材質(zhì)為橡膠材料，有良好的塑性，可起到良好的緩沖作用。

②運行限位器及起升保護。運行限位器是保證當(dāng)?shù)蹙呓咏鼧O限位置時，能夠制動切斷一個方向的運行電源，而后只能向相反的方向運轉(zhuǎn)。對于起重機的安全運行關(guān)系重大，一旦失靈將會導(dǎo)致嚴重事故。起升機構(gòu)為鋼絲繩式電動葫蘆，升、降是依靠電機內(nèi)置的盤式制動器的摩擦力來實現(xiàn)的，同時具有超載保護裝置及數(shù)據(jù)記錄功能。

③電機安全保護聯(lián)動裝置。操作控制按鈕開關(guān)具有機械聯(lián)鎖保護功能，保證按動起升按鈕開關(guān)時，不能按動下降按鈕開關(guān)，而控制回路的接線也有電氣聯(lián)鎖，即保證不能同時接通上升和下降。由于該聯(lián)動保護措施，電機只能接通一個方向旋轉(zhuǎn)運行，以確保安全。

2 常見故障及排除方法

2.1 機械故障排除

LH型電動葫蘆橋式起重機常見的機械故障有大車運行機構(gòu)故障；鍛造吊鉤及鋼絲繩疲勞；滑輪及卷筒磨損；齒輪、軸鍵損壞；制動器失靈及金屬結(jié)構(gòu)件疲勞開裂等。

（1）大車運行機構(gòu)故障。在大車起動時，主動輪發(fā)生打滑現(xiàn)象，主要原因有軌道踏面或車輪踏面有水或油污；車輪裝配精度較低，主動輪出現(xiàn)懸空現(xiàn)象；軌道變形安裝不合理導(dǎo)致主動輪輪壓太小。清理軌道面和車輪面的水或油污，保證清潔；調(diào)整主動輪的安裝精度，使輪壓及輪位合乎規(guī)范。

大車運行時，橋架歪斜運行產(chǎn)生扭擺、沖擊、振動、爬軌及啃軌現(xiàn)象，主要原因：車輪踏面寬度與軌頂面寬度間隙不合適；橋架的幾何精度太低或發(fā)生變形?？烧{(diào)整車輪踏面與軌道側(cè)面的間隙；檢查車輪直徑；檢測橋架幾何精度；校正變形，及時調(diào)整結(jié)合面精度尺寸。

（2）鍛造吊鉤及鋼絲繩疲勞。吊鉤在長期運行過程中，易出現(xiàn)疲勞性裂紋，開口及斷面處出現(xiàn)磨損，開口部位及彎曲部位發(fā)生塑性變形，主要原因是由于長時間超載、超期使用，導(dǎo)致吊鉤疲勞。對磨損量超過危險斷面10%或發(fā)現(xiàn)裂紋的應(yīng)及時進行更換。

鋼絲繩在運行過程中易發(fā)生鋼絲繩磨損，鋼絲繩在空中打花，鋼絲繩變形，主要原因是斜吊使鋼絲繩外殼發(fā)生磨損，纏繩時未將鋼絲繩放松，無導(dǎo)繩器鋼絲繩被擠壓變形。在吊裝過程中應(yīng)避免歪拉斜拽，合理選用鋼絲繩；防止繩索打花，可以將鋼絲繩從滾筒上拆卸，重新進行順序纏繞；合理安裝導(dǎo)繩器，讓鋼絲繩平穩(wěn)通過導(dǎo)繩器，避免發(fā)生積壓變形。

（3）滑輪及卷筒磨損?；嗊\行過程中會出現(xiàn)滑輪繩槽磨損不均勻，滑輪不轉(zhuǎn)動，滑輪傾斜、松動等故障現(xiàn)象，主要原因是繩、輪槽長時間接觸不良導(dǎo)致磨損不均勻；滑輪軸承或軸出現(xiàn)損壞導(dǎo)致滑輪不轉(zhuǎn)；滑輪定位件松動或鋼絲繩出現(xiàn)跳槽，會導(dǎo)致滑輪在運轉(zhuǎn)過程發(fā)生傾斜。軸槽壁磨損量達到原厚度的1/10，徑向磨損量達到繩徑的1/5時應(yīng)及時更換滑輪；加強滑輪日常潤滑保養(yǎng)工作，及時更換損壞的軸承。針對滑輪上的定位件要定期進行緊固，對鋼絲繩跳槽要進行檢修調(diào)整。

卷筒在運行過程中易發(fā)生疲勞磨損、軸鍵磨損、繩槽磨損等故障。主要原因是滾筒自身使用年限較長，卷筒自身承載應(yīng)力發(fā)生變化，筒壁變薄，導(dǎo)致卷筒強度削弱，發(fā)生斷裂現(xiàn)象。日常檢修中應(yīng)對卷筒表面進行細致檢查；對出現(xiàn)變形、開裂、表面腐蝕嚴重的卷筒要進行更換。

（4）齒輪、軸鍵損壞。起重機運行過程中，由于超期使用或安裝調(diào)試不當(dāng)，往往會導(dǎo)致齒輪出現(xiàn)磨損、輪齒折斷、輪齒鍵槽損壞及齒面剝落，導(dǎo)致在運轉(zhuǎn)中出現(xiàn)振動和異響，對系統(tǒng)產(chǎn)生較大沖擊，嚴重時可導(dǎo)致吊裝物墜落和損壞傳動機構(gòu)。對齒輪要做到定期巡檢，對齒輪鍵槽損壞的部位進行重新加工或修補；對發(fā)生嚴重磨損的或斷裂的齒輪要進行強制性更換，保證齒輪的潤滑良好。

（5）制動器失靈。起重機制動器在使用過程中會出現(xiàn)制動器失靈、抱不住閘、吊車下滑或溜車等故障現(xiàn)象，主要原因是由于制動器內(nèi)部摩擦片磨損嚴重，制動間隙不足。制動器摩擦片磨損達2 mm或達到原厚度的50%，就應(yīng)及時更換摩擦片，同時調(diào)整制動器與走輪間隙。

（6）金屬結(jié)構(gòu)件疲勞開裂。開裂主要出現(xiàn)在主梁部位，主梁腹板或蓋板發(fā)生疲勞、裂紋、變形，主梁旁邊彎曲變形，主梁下繞等故障，主要原因是原主梁部位焊接有氣孔、漏焊，焊接工藝不當(dāng)，產(chǎn)生過大的焊接殘余應(yīng)力，長期超載運行和熱輻射作用會導(dǎo)致主梁發(fā)生變形和下繞現(xiàn)象。

對橋架裂紋≤0.1 mm，可以使用砂輪機進行磨平，裂紋較大可在裂紋兩端鉆≤Φ8 mm的小孔，然后沿裂紋兩側(cè)開60°坡口，再以焊條進行補焊；主梁發(fā)生變形或下繞現(xiàn)象可采用火焰校正法，先頂起主梁，于主梁下方烘烤加熱，冷卻后使主梁變形或下繞部位拱起，增大慣性力和抗彎能力，或采取張拉預(yù)應(yīng)力拉桿法以鞏固矯正效果。

2.2 電氣故障排除

（1）電機異響、過熱。電機在運行過程中會出現(xiàn)噪聲過大或有異響，主要故障原因是起重機超載運行，電源電壓過低，制動器未完全打開，接觸器線圈有斷路。

控制起重機的吊載重量，防止超載運行；及時調(diào)整電源電壓，保持載額定范圍之內(nèi)；調(diào)整制動器間隙，防止非制動情況發(fā)生接觸；檢查接觸器線圈，有可能出現(xiàn)斷股或粘連現(xiàn)象，要更換線圈；電源電壓過低、超載運行、制動器打不開都會造成電機超負荷運行，電機會發(fā)生過熱現(xiàn)象，此外頻繁的啟動和制動也會導(dǎo)致電機過熱，所以在操作過程要避免頻繁啟動、制動。

（2）控制器燒損?？刂破髟诠ぷ鬟^程中易發(fā)生“范卡”及觸頭燒損現(xiàn)象，主要原因是由于觸頭粘連或接觸不良或相間有短路處等。通過調(diào)整觸頭處壓力，保持接觸良好；對于短路處，使用萬用表檢查相間短路情況并消除；要經(jīng)常檢查接觸器觸電的表面，對于接觸不良的觸點要及時更換。

（3）交流接觸器故障。交流接觸器屬于電氣控制的核心元件，它在使用過程中往往會出現(xiàn)接觸器異響現(xiàn)象。接觸器使用過程出現(xiàn)異響主要是由于接觸線圈過載，導(dǎo)致觸頭彈簧壓力施加不到位或動、靜磁鐵極面相對位置錯移，導(dǎo)致動磁鐵作用不到位，磁路受阻。調(diào)整動觸頭的彈簧壓力，保證彈簧壓力施加到位；清理極面灰塵，整動、靜磁鐵位置，保證磁路暢通，對磁鐵鉸接軸、孔加注潤滑油消除阻力。

（4）電氣線路故障。電氣線路發(fā)生故障的幾種現(xiàn)象：推到合閘后，按下啟動按鈕，控制回路熔斷器阻絲熔斷；或推到合閘后，按下啟動按鈕，接觸器不吸合（不合閘）。故障原因是控制回路中的線束發(fā)生接地現(xiàn)象或發(fā)生相間短路；電源無電壓，熔斷器或阻絲發(fā)生短路現(xiàn)象；控制器開關(guān)損壞無法歸置在零位，過流繼電器的常閉觸頭未閉合，主接觸器線圈燒損或發(fā)生短路。用萬用表檢測各相位接地部位情況，檢測相間短路情況，檢查電路各環(huán)節(jié)，找出故障原因并排除；相應(yīng)接通各相位線束，重新進行啟動。

3 加強日常點檢及保養(yǎng)質(zhì)量

橋式起重機的日常點檢要按照周為單位開展，每月集中檢查4次，包括橋式起重機的橋架、減速機、傳動箱、制動器、軌道、限位、卷筒、鋼絲繩電氣線束、遙控器、接觸器、控制器等機械及電氣運行的主要部件。同時設(shè)備的保養(yǎng)工作要定期開展，每月對接觸器觸頭打磨與更換，每季度對鋼絲繩表面涂油，每半年對減速機的油品進行檢測及更換，每半年對各部位的滑動、滾動軸承進行強制性注油，每年對電機進行一次絕緣檢測，確保各機構(gòu)安全正常運轉(zhuǎn)。

4 結(jié)論

通過介紹LH型電動葫蘆橋式起重機的結(jié)構(gòu)特性及工作原理，分析日常出現(xiàn)的機械故障及電氣故障的具體原因，制定維修方案及預(yù)防措施，加強日常設(shè)備點檢、保養(yǎng)、維修質(zhì)量，有效防止故障的重復(fù)性出現(xiàn)。按照起重機的工作環(huán)境及配件損壞周期，建立月度、季度、年度檢修周期制度，有針對性的開展檢修計劃，不斷提高設(shè)備使用壽命。