桥式起重机电气故障检测方法的优化设计

滕伟

摘要： 本文以5t桥式起重机为例，对起重机电气故障类型进行简單介绍，运用快速准确的方法进行故障检测与维修。实践证明，该方法既快速有效，又能节省一大笔设备运行维护成本，应用效果良好。

Abstract： This article introduces the electrical fault types of crane with 5t bridge crane as an example， and uses fast accurate method for fault detection and maintenance. Practice has proved that this method is fast and efficient， and can save a lot of equipment operation maintenance cost， so it has good application effect.

关键词： 桥式起重机；电气故障；检测方法

Key words： bridge crane；electrical fault；detection method

中图分类号：TH215 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）09-0094-03

0 引言

桥式起重机要实现吊运重物的功能，离不开众多小零部件，而电气装置也是其中一种。设备长期工作过程中，由于受现场作业环境的影响，可能会出现电气故障。目前桥式起重机电气故障检测方法有感官法和应急法。这两套方法都是通过感官感知故障点，然后通过故障表象对故障类型进行初步判断，而对于隐藏在故障表象之下的故障并不能做出准确的判断，故障复发率高。而且这两套方法必须是经验丰富的维修人员才能实施，一般的技术水平无法应付。这是其局限性所在。

本文结合桥式起重机电气结构及电气控制原理，针对其常见故障类型，提出一套快速、便捷、准确的电气故障检测与维修方案，只要是一般技术水平的维护人员均可通过故障现象做出准确的判断，并且可以及时而准确的排除故障，不会拖延起重机作业进度，故障复发率非常低，且易于实施。笔者还以5t桥式起重机为例进行了对比分析，以验证该方法的可行性。

1 桥式起重机电气结构及电气控制原理

桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车，主要由桥架、大车运行机构和装有起升、运行机构的小车及电气部分组成（如图1所示），其电气控制原理如图2所示。目前这种起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。

2 桥式起重机现行电气故障类型及现行检测方法

桥式起重机在运行期间，由于受到作业环境的影响（如大风扬尘、起重物超过载重量等等），电气控制部分可能出现一些故障。如不能在现场及时而准确的检测并排除故障，就可能拖延起重机械作业进度，甚至有可能因进度拖延而引起工程索赔，使作业单位因此蒙受经济损失。因此，如何在现场快速且准确的锁定故障点，并采取正确的措施排除措施非常重要。

2.1 桥式起重机电气故障类型

一般来讲，桥式起重机电气故障主要包括个别控制电路接地或短路；主接触器不过电、不吸合；电动机不转动，或伴有嗡嗡声；操作控制器电机单方向运动；电动机负载能力下降，转速减慢；限位装置失灵；电机损坏等等。

2.2 现行电气故障检测方法的局限性

目前，桥式起重机电气故障检修常用方法有感官法和应急法，其具体操作方法如下：

感官法：通过人的眼睛、耳朵、鼻子以及手等感觉器官，感知故障状况，获取故障信息，对故障做出初步判断。但这种方法对维修人员的素质要求很高，其必须具备一定的经验才能通过感官法实现故障检修的目的。

应急法：利用感官法对设备进行检修后没有发现故障点，但是又不能一直让设备处于停止运行的状态，此时需要采取应急措施，尽量恢复设备的正常运行。

上述两种故障检修方法都对维修人员的职业素质和技能要求很高，因为若采取上述两种方法，只有具备较高的职业素质和能力，才能确保自身的安全。所以如果维护人员没有几年的维修经验，或者，将很难灵活运用上述两种方法来排除故障。因此这两种方法实施起来都有局限性。如何确定一套快速、直观且易于实施的电气故障检修方法，是当务之急。

3 桥式起重机电器故障快速检测方法

笔者现以5t桥式起重机为例，针对以上故障类型分析故障成因，并按照《GB6067-85》规定的电气设备维护制度，提出一套直观且易于实施的电气故障检测方法，只要是具有维修资格的电工都可以按照这套方法快速而准确的锁定故障点，及时排除故障。

①合上电源开关，电源熔断器熔丝熔断。

故障原因：有接地或短路现象。

排除方法：检查电源回路，找出接地或短路点并排除。

②主接触器不吸合。

故障原因：紧急开关未合上，舱门安全位置开关未闭合，控制器未回零位，接触器线圈开路或无操作电源。

排除方法：检查合上紧急开关或舱门位置开关，检查控制器使之置于零位，更换接触器线圈，若无操作电源则应恢复电源。

③主接触器吸合以后，过流继电器动作，接触器释放。

故障原因：控制器电路有接地现象。

排除方法：将保护盘至控制器的连线断开，再逐步接上，每接一根就合一次接触器，根据过流继电器动作情况查出导线后，排除接地故障。

④操作控制器，电动机不转动。

故障原因：电源缺相电动机发出嗡嗡声，转子线路断线，控制器动静触头未闭合。

排除方法：查找并恢复三相电源，检查接通转子线路，调整控制器动静触头使之接触良好。

⑤控制器合上后，过流继电器动作，接触器释放。

故障原因：过流继电器整定值过小，定子线路接地。

排除方法：重新调整过流继电器整定值，用兆欧表检查并排除接地故障。

⑥操作控制器电机只能单方向运动。

故障原因：控制器中定子线路动静触头未闭合，终端限位故障。

排除方法：检查控制器触头，使之接触良好，处理或更换限位开关。

⑦限位装置失灵。

故障原因：限位开关断路或线路接错。

排除方法：修复或更换限位开关，并正确接线。

⑧电动机负载能力低，速度减慢。

故障原因：制动器未完全松开，转子电路中启动电阻为完全切除。

排除方法：调整制动器使之正常工作，检查调整控制器触头或电阻器及外围线路排除故障。

⑨主供电系统故障。

故障原因：供电滑触线故障。

排除方法：如由滑触线引起的断电现象，导管明显变形造成受电器无法移动，电刷侧面擦伤和表面有粒状凹坑，工作时导管晃动太大，电刷磨损太快，电器滑行有较大声响及外壳擦伤等。其原因往往是导轨安装不合适引起的变形，环境温度过高热膨胀造成卡死现象，受电器的不正确安装及定位偏差等。

⑩主电机或其他电机的损坏。

故障原因：电气系统中的电子元器件的质量不合格，导致机械可靠性差，线圈发热，吸合不好及线圈烧坏；各种保护继电器质量差及损坏，冒火花和易熔化，三相触点弹簧压力不均和外壳破裂等。

排除方法：更换不合格的电器元件。

4 故障检测方法效果对比

5t桥式起重机在运行期间突然出现故障后，采用感官法进行维修，判断是主供电系统故障，进行了一番维修，故障基本排除，但是运行3个月后，起重机再次出现故障。于是改换本文的维修方法，才查明真正的故障点在于电机损坏，更换新电机后起重机持续运行3个月，未出现类似故障。本文根据故障维修过程，将感官法与快速检测方法进行了对比，以便及时总结故障维修经验，为日后的故障检测与维修工作提供参考。

根据表1所示的对比分析可以看出，本文所提出的起重机电气故障快速检测与维修方法不仅节省了运行维护时间，而且节省了一大笔维护费用，说明确有成效。本方法適用于桥式起重机大部分电气故障的检测与维修，建议将本方法推广应用到更多的实际运行工作中，以期在实践检验中不断完善和改进。

5 结语

桥式起重机电气运行故障的原因非常很复杂，出现故障后如不能及时检测并排除，就可能拖延生产进度，并且也会影响人身、设备的安全，因此应对设备进行定期检查和保养，做好设备的管理档案，重在预防，以确保设备的安全运行。

参考文献：

[1]刘常亮，仇建喜，吴鑫宇.港口大型起重设备节能降耗技术研究与应用[J].港口科技，2012（01）.

[2]高丽红，徐格宁，杨萍.基于最大熵有序加权平均法的门座起重机结构可靠度优化分配[J].起重运输机械，2011（11）.

[3]李向东，叶伟，童一飞，李东波，原徐成.起重机械能耗检测与评价研究[J].起重运输机械，2014（01）.

[4]陈红艳，朱龙彪，张一辉，袁桂芳，陈洪良.门座式起重机安全健康监测系统研究[J].制造业自动化，2013（18）.

[5]吴鑫.浅析通用桥式起重机变频调速系统电气基本配置及容量选择[J].变频器世界，2009（10）.