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桥式起重机若干常见故障及处理对策分析

2016-09-06改造者陈宏意

中国科技信息 2016年7期
关键词:机械故障减速器制动器

改造者:陈宏意

桥式起重机若干常见故障及处理对策分析

改造者:陈宏意

桥式起重机是现代企业生产机械化中使用广泛、拥有量大的一种轨道运行式机械设备,论文主要从机械和电气部分两个方面分析了引起桥式起重机日常故障的原因及其相应的处理对策,对解决类似桥式起重机故障问题有较为实际的参考价值。

桥式起重机是现代工业生产不可缺少的设备,在使用过程中不可避免地遵循磨损规律出现磨损,并引发机械零部件、电气控制系统和液压系统的故障。我们要对每个故障点进行科学分析、查明原因,采取有针对性的对策来排除,并且做好日常保养。本文结合桥式起重机的日常工作原理及检验检测,总结归纳出产生故障的原因,从机械和电气部分两个方面提出了故障预防和处理对策。

机械原因及处理对策

制动器引发故障

动力驱动的起重机,其变幅、起升、运行、回转机构都必须专设制动器。在吊运作业中,制动装置用以防止悬吊的物品或者吊臂下落;或使运转着的机构降低速度,最后停止运动;也可以根据工作需要夹持重物运行;在特殊情况下,通过控制动力与重力的平衡,调节运动速度。在桥式起重机正常工作情况下,制动器也经常会出现如下的机械故障:制动臂张不开、制动力不足、制动轮温度过高、制动垫片冒烟、制动器突然失灵等等。引起这些机械故障的主要原因表现在以下几个方面:

(1)由制定带引起。主要表现为制动轮或制动带磨损过大、制动带有小块的局部脱落、制动带与制动轮之间有油垢等。

(2)由制动垫片引起。主要表现为制动垫片磨损严重或大片脱落、垫片与制动器之间的间隙调整不均过大或过小。

(3)由液压推杆松闸器引起。液压推杆松闸器的叶轮旋转不灵活、所使用的润滑油脂不符合要求、液压推杆松闸器油缸中缺油及混有空气杂质等。

(4)由活动铰链引起。活动铰链有卡滞的地方或有磨损过大的零件;

(5)由制动器零部件引起。制动轮、制动臂、电磁铁、拉杆、制动带等零件损坏。

预防措施及故障排除:必须每班一次对制动系统、起升机构、回转系统及运行系统进行检查维护,制动器应调整适宜,开闭灵活,主要检查:各活动件动作及液压系统是否正常;各紧固件处有无松动;各铰链连接处及制动轮与制动带之间磨损是否正常。根据日常检验结果来判定制动器是否工作正常,当制动器的零部件出现裂纹、弹簧塑性变形及制动摩擦面的厚度磨损较大时,对制动器也要实行报废,从而保证起重机的安全工作。

减速器引发故障

起重机减速器常见的故障主要是齿轮的失效故障、轴的断裂故障及减速器的漏油。减速器齿轮在传递扭矩过程中会出现疲劳蚀点、断齿、胶合、塑性变形、磨损等机械故障。轴的断裂故障主要形式是轴受到了弯曲应力超过了极限应力的过载断裂和轴部所受的交变应力超过了疲劳极限时导致的疲劳断裂,疲劳断裂是轴断裂故障中最常见的。同时,减速器漏油也是起重机较为普遍的机械故障。引起这些机械故障的主要原因由以下几个方面:

(1)齿面不光滑,由凸起点引起产生应力集中,或润滑剂不清洁;短时间过载或受到冲击载荷,多次重复弯曲引起的疲劳折断;由于硬的颗粒进入摩擦面引起磨损;由于温度过高引起润滑失效。

(2)由于起重的车轮啃轨、在设计中减速器的选型有误、运行中两侧驱动电机功率不同及制动装置工作不同步以及润滑系统失效。

(3)由于设计不合理、制造精度达不到要求、维护使用不当等也导致齿轮轴承损坏、啮合位错及齿轮压紧螺母松动脱落等现象。

预防措施及故障排除:每班操作人员作业前必须对起升机构进行空转检查,如有发现异常状态必须停机检查至故障现象的排除。除此外还需对减速器进行定期维护与检查:当减速器箱体有变形裂纹时,查出裂纹应及时更换;检查地脚螺栓是否符合技术要求,应无松动;减速器油量要适中且不应漏油;要经常监听齿轮啮合声响,不得有不均匀噪声和撞击声;经常检查箱体发热情况,特别是轴承处,温度不得超过85℃。

车轮与轨道引发故障

车轮是桥式起重机和起重小车运行机构的一个组成重要部分,轨道用来承受车轮传来的集中压力,并引导车轮运行。车轮与轨道摩擦是无法避免的,由此产生故障主要表现形式为啃轨。啃轨能加速起重机车轮轮缘的磨损与车轮的报废,降低了桥式起重机的安全可靠性。引起啃轨机械故障的主要原因由以下几个方面:

(1)车轮缺陷造成啃轨。车轮水平偏斜、车轮垂直偏斜、前后车轮不在同一直线上运行、两主动轮直径不相等及车轮锥度方向安装错误等是车轮缺陷引起啃轨的主要原因。

(2)轨道缺陷造成啃轨。轨道安装水平弯曲、两根轨道相对标高超差过大及轨距变化均会导致啃轨现象。

(3)桥架变形。因桥架变形,促使端梁水平弯曲,以致车轮水平偏斜超差或造成车轮垂直偏斜超差,引起啃轨。车轮的啃轨现象将增加大小车运行时的阻力,降低车轮的使用寿命,使轨道易于磨损,当轨道连接处间隙偏大或两侧轨道呈“八”字时,容易造成脱轨事故。当啃轨严重时,桥式起重机啃轨时产生的侧向力,通过轨道传递给房屋基础,会对房梁基础设施产生危害,影响厂房使用寿命。

预防措施及故障排除:首先,采用锥形踏面车轮减小啃轨概率,这种车轮效果好,但长时间使用或者使用环境较差的话,车轮踏面易碾压变形;其次,提高轨道与轮缘润滑效果。桥式起重机一般在车轮轮缘设置石墨润滑装置来提高车轮以及轨道的润滑程度,减小啃轨现象。第三,采用分别驱动的方式来降低啃轨现象的产生。该驱动方式能提高桥式起重机运行平稳性,一旦出现两端联轴器间隙差超标、两侧自动器松紧不一致或制动电机不同步时,通过调整传动系统零部件,即减小传动误差来解决啃轨问题。

电气原因及处理对策

主供电系统故障

供电滑触线故障是主供电系统故障的主要形式。例如由滑触线引起的断电现象,电刷磨损太快,工作时导管晃动太大、导管明显变形造成受电器无法移动及外壳擦伤等。究其主要原因是导轨因环境温度产生热膨胀从而出现的卡死现象、因导轨安装不合适而引起的变形以及受电器安装不正确或定位存在较大偏差等问题。因此,维修人员应定期巡查并及时维修,防患于未然。

电气设备故障

电气设备故障一般包括电气元件故障和主电机回路故障。电气元件故障主要是由元件机械可靠性差、触点接触不良、线圈易烧坏、外壳破裂和交流接触器质量不过关等质量问题引起的段短路电气系统故障。主电机回路故障主要是由于转子定子的串联电阻阻值出现不平衡或电机绕组的串联电阻阻值出现不平衡,这两种种阻值不平衡在起重机长时间工作或超载情况下均会出现电机损坏的电气故障。

电源电压瞬时降低

桥式起重机正常工作时起升机构主电机的功率较大,但是选用的供电线的线径较小或在专用供电线路上搭载有其他大功率电器就会使电源电压瞬时降低,造成电机起动困难或启动时间加长,严重时会导致电机损坏。

预防措施及故障排除:每班操作员对控制箱和电阻箱进行定期保养以防电气故障。对电器元件的接线端子、固定螺栓及供电滑触线易损件的检查应加强,若有缺陷要及时加装防振橡胶垫、弹簧垫及更换受电器。平时检查时应注意拨叉状态和滑触线导轨,通过调节浮动悬吊夹,实现导轨自由伸缩。

处理故障对策探讨

综合以上机械和电气两个方面的故障分析,引起桥式起重机故障主要是由设备工作运行中的磨损和老化所致。对于因机械方面引起的故障,桥式起重机平常还应注重对吊钩、钢丝绳、滑轮、卷筒、齿轮、滚动滑动轴承、车轮、联轴器、起重机大小车运行机构等零部件的日常检查。对于因电气方面引起的故障,对交流电动机、交流接触器和继电器、交流电磁铁、液压电磁铁的日常检查也很重要。通过调整起重机各工作系统中机械及电气环节方面的参数来控制起重机的故障,加强日常的维护保养,类似的故障完全可以避免。

结束语

通过对桥式起重机机械和电气两方面引起故障进行探讨,分析了起重机在正常工作过程中引起故障的潜在原因,为起重机的日常使用、改造及维保提供新的参考,及时发现故障,解决故障,进而保障人员的人身安全。

陈宏意1,2

1.福州大学;2.福建省特种设备检验研究院

陈宏意,1985年,工程师,检验师,在职硕士,主要从事机电类特种设备检验工作。

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.07.028

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