關(guān)于橋式起重機(jī)常見機(jī)械故障分析及預(yù)防措施探討

張恒偉

（廣東省特種設(shè)備檢測研究院惠州檢測院，廣東 惠州 516000）

1 研究意義

改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)社會取得了巨大的發(fā)展成就，其中一個最顯著的特點就是工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)在規(guī)模上較過去有了顯著提升。同時，伴隨著現(xiàn)代工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)的不斷發(fā)展，包括橋式起重機(jī)在內(nèi)的起重機(jī)械被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)之中，這對提升生產(chǎn)效率和減少勞動作業(yè)強度具有極其重要的現(xiàn)實意義。然而，現(xiàn)代起重機(jī)械的構(gòu)造往往都較為復(fù)雜，在實際應(yīng)用中難免會發(fā)生一些故障，這些故障輕則影響生產(chǎn)進(jìn)度，給生產(chǎn)作業(yè)造成一定經(jīng)濟(jì)損失，重則可能導(dǎo)致很多不安全因素，給工業(yè)生產(chǎn)的安全作業(yè)埋下風(fēng)險隱患。鑒于此，有必要對起重機(jī)械的故障進(jìn)行分析，并采取有針對性的預(yù)防措施，以確保其在工業(yè)生產(chǎn)中的作用和價值能夠得到充分體現(xiàn)。本文正是基于這一出發(fā)點，以工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的橋式起重機(jī)為例，對常見機(jī)械故障進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步就故障預(yù)防措施進(jìn)行了詳細(xì)探討，希望對提升起重機(jī)械的應(yīng)用質(zhì)效能夠產(chǎn)生一些有意義的參考和借鑒。

2 常見機(jī)械故障分析

2.1 吊鉤和卷筒故障

現(xiàn)實中，考慮到橋式起重機(jī)的功能和應(yīng)用特點，其最容易發(fā)生故障的地方是經(jīng)常與貨物進(jìn)行接觸的吊鉤部位。因為在利用橋式起重機(jī)吊起重物時，吊具、索具長期滑動就可能導(dǎo)致吊鉤發(fā)生磨損、變形甚至出現(xiàn)表面疲勞裂紋，嚴(yán)重地甚至可能增大吊鉤發(fā)生折斷的事故幾率。而吊鉤一旦出現(xiàn)以上問題就會影響到其工作可靠度，嚴(yán)重時甚至可能引發(fā)重物脫落。重物脫落輕則損傷重物自身，由此會造成一定的經(jīng)濟(jì)損失；重則可能會砸傷下方的作業(yè)人員或機(jī)械設(shè)備，造成人員傷亡財產(chǎn)損失等重大安全事故。

除了吊鉤之外，卷筒也是橋式起重機(jī)中的重要受力部件，卷筒在工作時因為長時間和鋼絲繩存在互相擠壓和摩擦的情況，會使卷筒出現(xiàn)磨損和疲勞裂紋，而這種情況一旦惡化到一定程度后，卷筒就可能會因承受不住載荷而發(fā)生破裂，甚至引發(fā)重物墜落等安全事故。

2.2 制動器故障

對于橋式起重機(jī)，制動器屬于非常關(guān)鍵的安全部件。一方面它可以有效防止起重機(jī)懸吊的重物發(fā)生脫落；另一方面還能在運行過程中制動，使橋式起重機(jī)將重物懸停在指定位置，所以制動器能夠無故障地正常工作對橋式起重機(jī)的安全使用至關(guān)重要。但在實際工作中，制動器可能出現(xiàn)制動力不足或失靈等故障，究其原因主要是制動器長時間工作會造成制動輪溫度異常升高，從而導(dǎo)致制動瓦張力不足或徹底失效，使得制動器無法正常工作。事實上，如果不對制動器的制動瓦和制動輪及時進(jìn)行更換、調(diào)節(jié)，那么長期使用后會造成主彈簧的松動和脫落，嚴(yán)重的甚至還會導(dǎo)致螺母松動整根拉桿脫落，或者液壓推桿松閘器的葉輪旋轉(zhuǎn)不靈活等故障。此外，制動器失效還可能是因為鉸鏈卡死、制動力矩調(diào)地過大、液壓推桿松閘器油缸中缺油、制動瓦與制動輪間存在污垢等因素造成的，需要進(jìn)行逐一排查和仔細(xì)檢修才能徹底排除故障。

2.3 車輪與軌道故障

起重機(jī)在使用工作中，車輪和軌道也會發(fā)生故障，最為常見的就是車輪啃軌(如圖1所示)以及小車不等高、打滑等。導(dǎo)致啃軌的因素有很多，而且啃軌的表現(xiàn)形式也是多種多樣，但最主要的原因是因為安裝誤差過大、摩擦不均勻以及制動不同步造成的。一旦發(fā)生車輪啃軌故障，輕則影響橋式起重機(jī)的使用壽命，重則可能釀成嚴(yán)重的安全事故，所以對車輪啃軌故障必須提高重視，做好預(yù)防工作。

圖1 啃軌示例

2.4 減速器故障

對于橋式起重機(jī)，減速器是傳動系統(tǒng)的重要組成部件。減速器一般通過齒輪嚙合實現(xiàn)對扭矩的傳遞，而在齒輪傳動的過程中，可能會出現(xiàn)齒輪折斷、齒面點蝕、齒面膠合以及齒面磨損等機(jī)械故障。造成故障的因素有很多，主要包括以下幾個方面：第一，短時間過載運行或受到較大的沖擊載荷影響，致使輪齒因多次重復(fù)彎曲而發(fā)生疲勞折斷故障；第二，傳動嚙合齒輪的齒面不夠光滑，存在凸起點或者潤滑劑不清潔；第三，傳動系統(tǒng)的溫度過高造成潤滑失效；最后，如果顆粒物進(jìn)入到齒輪嚙合的接觸面，那么會使得磨損加劇，進(jìn)而引發(fā)故障隱患。

3 故障預(yù)防措施探討

3.1 吊鉤和卷筒故障預(yù)防

對于吊鉤故障的預(yù)防，首先要做的就是在起重機(jī)運行時嚴(yán)禁超載吊運。超載吊運是導(dǎo)致吊鉤出現(xiàn)嚴(yán)重磨損、變形和疲勞裂紋的直接原因，做到正確使用起重機(jī)是預(yù)防該類故障事故發(fā)生的根本性舉措。其次，在日常的檢查維護(hù)和每次使用前，應(yīng)對吊鉤的開口度和危險斷面的磨損情況進(jìn)行認(rèn)真檢查，并依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求判斷其是否能夠繼續(xù)使用，而對于出現(xiàn)裂紋的吊鉤一定要報廢處理，嚴(yán)禁通過補焊等形式進(jìn)行修補。吊鉤從初始產(chǎn)生裂紋和變形到最終發(fā)生斷裂間需要經(jīng)歷一個過程，往往會有一些征兆，通過加強檢查往往可以提前識別到相關(guān)危險源，這對故障預(yù)防具有重要作用。

對于卷筒故障的預(yù)防，主要包括以下兩個方面的舉措：首先，做好卷筒和鋼絲繩之間的潤滑。良好的潤滑可以控制磨損量，進(jìn)而可以降低卷筒發(fā)生破裂故障的幾率。此外，要加強對卷筒的檢測工作。按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，一旦發(fā)現(xiàn)卷筒的筒壁磨損達(dá)到原來的20%或出現(xiàn)裂紋時，就必須立即對其進(jìn)行更換。

3.2 制動器故障預(yù)防

針對制動器故障的預(yù)防，最重要的就是要做好對制動器的檢查和維護(hù)工作。制動器的檢查至少要每天一次，檢查內(nèi)容則包括鉸鏈處是否存在卡滯或磨損現(xiàn)象，機(jī)械緊固件是否緊固牢靠；制動器的活動件是否動作靈活、可靠；提供制動動力的液壓系統(tǒng)是否運行正常。要根據(jù)檢查結(jié)果來對制動器的工作性能進(jìn)行客觀評判，一旦發(fā)現(xiàn)存在制動性能下降等異?，F(xiàn)象，就要立即查明原因并加以處理。此外，為了保證制動器的工作可靠性，還要對其做好定期的保養(yǎng)和調(diào)整工作，要確保制動器的性能能夠始終滿足橋式起重機(jī)的工作實際需要。

3.3 車輪與軌道故障預(yù)防

針對橋式起重機(jī)的車輪與軌道故障，預(yù)防措施主要包括以下內(nèi)容：首先，在進(jìn)行橋式起重機(jī)的安裝和維修作業(yè)時，一定要找具備相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行，避免安裝誤差等因素給車輪、軌道運行工作帶來的不利影響。其次，橋式起重機(jī)的管理和維護(hù)保養(yǎng)人員要加強日常的檢查管理，尤其要結(jié)合常見的啃軌原因進(jìn)行細(xì)致檢查，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防管控，將啃軌的發(fā)生幾率降到最小。最后，小車車輪的不等高也是起重機(jī)運行中的一個不安全因素，因為這會造成運行中的小車一個車輪懸空或者輪壓太小，進(jìn)而導(dǎo)致車體振動。造成小車車輪不等高的因素是多個方面的，但最主要的原因還是因為安裝誤差或小車自身質(zhì)量不均勻造成的，因此必須通過提升安裝質(zhì)量和小車的設(shè)計制造水平來進(jìn)行有效預(yù)防。

3.4 減速器故障預(yù)防

針對橋式起重機(jī)的減速器故障，可以采取以下措施進(jìn)行預(yù)防：第一，起重機(jī)不能超載使用，而且要確保啟動、制動應(yīng)盡可能的緩慢、平穩(wěn)，一般情況下不允許突然打反車。第二，要做好減速器齒輪嚙合傳動的潤滑工作。一方面要做好相關(guān)的清潔工作，避免接觸潤滑面存在顆粒物等雜質(zhì)；另一方面，要根據(jù)實際潤滑需求，選擇合適型號的潤滑油。第三，在日常使用中，需要定期對潤滑油是否清潔進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)潤滑油的清潔度不達(dá)標(biāo)，就必須及時進(jìn)行更換。

4 結(jié)語

本文對橋式起重機(jī)的常見機(jī)械故障進(jìn)行了細(xì)致的分析，并在此基礎(chǔ)上提出了一些預(yù)防處理措施。當(dāng)然，因為實際中造成橋式起重機(jī)出現(xiàn)機(jī)械故障的因素比較復(fù)雜，再加上本文因為受到篇幅和作者自身能力水平的限制，所以在討論分析常見故障原因和相應(yīng)的預(yù)防措施時，難免會存在不足和疏漏之處，這里僅希望在業(yè)內(nèi)同仁之間可以起到拋磚引玉的效果，引起大家對該領(lǐng)域的重視，然后通過共同討論推動后續(xù)工作改善和提升。