M 900塔机常见故障分析

刘同喜

(中国葛洲坝集团股份有限公司设备中心，湖北 宜昌 443002）

M 900型建筑塔机，是四川建设机械集团（股份）公司为水利水电工程设计制造的一种大型起重机械。起升机构采用西门子6RA 7085直流调速器控制，变幅、回转、行走机构采用变频器控制。该塔机能够有效地满足水电站大坝混凝土浇筑及金结安装的需要，在水电工程施工中得以广泛使用。

由于水电施工现场工况千变万化，如电网电压波动、温度、湿度变化等因素，塔机难免会出现各类故障。而塔机使用现场通常交通不便，依靠厂家进行维修，耗时长，成本高，可能对施工进度带来一定的影响。提高施工现场分析、解决问题的能力，可以有效的节约成本，提高生产效率。下面对在M 900塔机管理中遇到故障的若干实例进行分析，以供同行参考。

1 起升系统频繁跳闸故障

现有M 900塔式起重机的起升机电机的额定功率高达150 kW（占塔机整机额定功率的60%以上），额定电流370 A，对塔机外部因素变化的反应灵敏。

1.1 故障现象

M 900塔机起升机构空载高速或轻负载低速运行时，操作室电控柜里的过流保护断路器或起升机构电控柜里的过流保护断路器跳闸，导致作业中止。重新合闸后，起升直流调速器故障报警显示过电流，复位后可再次使用。跳闸频率高，需要操作人员经常合闸复位，起升机构无法正常使用。

1.2 故障分析及解决方法

（1）紧固起升电机电源接线，检查接触器的主接点是否正常（若主接触点严重损耗，需更换新的接触器），防止线路接触不良导致的跳闸故障。

（2）用摆针式万能表测量塔机进线交流电压，观察一段时间，判断电网电压是否有较大波动。如果电网电压不稳定，检查变压器是否接有其他负载，一台M 900塔机应配置一台功率大于250 kVA的专用变压器；若是塔机配置了专用变压器，却依然存在异常电压波动，需在塔机电源变压器低压输出端加装一个稳压器；若电网电压波动太大，塔机使用方无法调节，必须停止塔机的使用，防止造成电器损坏。

（3）核实变压器低压输出端到塔机底盘电源柜之间的低压电缆的材质、直径和长度，计算出电缆电阻，结合塔机功率，判断外部低压电缆（线损）压降。若无法通过调节变压器输出来满足塔机的工作电压，必须降低变压器到塔机之间电缆的电阻，如增加线芯直径，缩短电缆长度，选用电阻率更低的电缆等等。建议使用截面积不小于3×95+2×50，但长度必须小于200m的铜芯电缆。

2 起升电机异常动作故障

2.1 故障现象

起升作业时，无论带负荷与否，起升直流电机的转动速度都很慢（低于10 r/min），直流调速器无故障报警。

2.2 故障分析及解决办法

（1）操作人员操作塔机，保持起降状态，检查人员近距离检查起升系统高速制动器及安全制动器的打开状况：制动盘附近的基座上不应有剧烈摩擦产生的粉屑，制动盘运行时不应有摩擦响声，制动片不应散发出焦糊味。否则，需要调整制动器。

（2）停机状态下，用万能表双向测量直流调速器的交流输入端（1U1，1V1，1W1；见图 1）与直流输出端（1C1，1D1，见图1）的电阻，若发现有一向交流输入端与直流输出端通路，就必须拆开直流调速器，分别测量电容与双向可控硅（即晶闸管，见图1），更换损坏件。

图1 直流调速器整流器图（400A，4Q）

（3）停机状态下，检查起升电机的电枢绕组及励磁绕组是否畅通。用摇表测量，保证电枢绕组对地电阻在0.5MΩ以上。否则，检查电枢进线绝缘是否正常，清洁起升电机内部累积的污垢并保持起升电机内部干燥；若电枢绕组对地电阻依然低于正常值，则需要大修起升电机。

（4）通过调阅起升直流调速器中的监控参数，结合控制回路上的指示灯及接触器的反应，检查起降及速度给定信号的传输有无故障。保证操作室的起降作业及速度给定信号传输到了直流调速器，且直流调速器有速度输出，才能排除控制回路的故障。

图2 直流调速器程序优化单

（5）起升动作时，倾听起升减速箱有无异常声音。解除起升电机与减速箱的连接，试运行起升系统；如果起升电机运行正常，拆解并检查起升减速箱及起升绳滚筒的机械故障：减速箱内部齿轮是否正常，减速箱与起升绳滚筒之间的传动轴及轴承是否正常，起升绳滚筒另一端的轴承是否正常，并更换损坏的部件。

3 直流调速器的优化过程

直流调速器经过修理等非正常状态后，可能会导致程序紊乱，必须对程序做优化。优化数据及过程如图2所示。

（1）断开起升电机与减速机的连接，使起升电机无负载。

（2）将直流调速器内的109与110端子短接，启动塔机，观察起升系统主接触器是否吸合；若没有，在操作室按下复位键。

（3）将直流调速器数据恢复出厂设置（P051=21），再将输入P051=40，最后输入电机参数、编码器参数及优化前可用参数。

（4）开始优化，设置P051=25，确认后，短接34与37/38，直至显示屏数据稳定到070，松开34与37/38的短接，完成第一步优化。再设置P051=26，确认后，短接34与37/38，直至显示屏数据稳定到070，松开34与37/38的短接，完成第二步优化。再设置P051=27，确认后，短接34与37/38，直至显示屏数据稳定到070，松开34与37/38的短接，完成第三步优化。

（5）输入设定值，解除109与110的短接，空载试用电机无误后，恢复电机与减速箱的连接。

注意：参数数值（见图2）因设备版本问题，可能存在差异。表中参数等号后的数据不存在时，可将数据前面的字母省却后，再输入；例如，设定值U170.01=K2若不存在，可输入U170.01=2。具体情况以生产厂家提供资料为准。

4 塔机电气系统的维护保养

（1）经常检查各电机及电器柜的风机，防止设备工作温度过高。

（2）定期做电气清洁工作。因为水电施工现场环境差，电气元件上灰尘过多，会影响绝缘及散热，定期清洁才能避免故障发生。

（3）定期检查并紧固各处接线。塔机运行时经常晃动，各处接线难免松动。

5 结束语

以上内容系笔者个人处理M900塔机故障的经验，希望能给大家提供一定的帮助。大型塔式起重机在我国水电建设中的使用越来越广泛，各种故障应对方法尚在探索积累中，设备使用单位需严格执行设备的日常维护制度，减少故障突发因素，把设备的使用率与完好率有机结合起来，更好地为生产服务。

[1]张燕宾.变频器应用教程[M].北京：机械工业出版社，2007.