桥式起重机的电气控制分析与故障处理

郭普立

摘 要：分析桥式起重机电气控制原理，结合平时检修，维护经验，总结了常见电气故障原因和处理故障的相应措施。

关键词：桥式起重机；电气控制分析；故障处理

中图分类号：TH215 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）06-0082-01

1 概述

桥式起重机是桥架在高价轨道上运行的一种桥架起重机，又称天车。桥架起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一定的矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物体，不受地面设备的阻碍，在室内外仓库，厂房，码头和露天贮料场等广泛应用。

2 桥式起重机的结构和电气控制分析

2.1 桥式起重机的电气控制分析

控制回路是由交流220伏电源供电，输送给X2，X3上侧，线路由启车按钮SB1，大车零位SA1，停车按钮SB2，紧急开关SBE，五个舱门开关SQ3，SQ4，SQ5，SQ6，SQ7，四个过流继电器辅助触点KI3，KI4，KI5，KI6和主接触器KM线圈串联而成。工作过程。启车：按下按钮SB1，KM1得电，KM1主触点闭合，三相交流电源送至配电盘上端。KM1辅助点闭合，通过大车行程限位开关和凸轮控制器动断点形成自锁。停车：按下按钮SB2，KM1线圈断电释放，实现停车。当桥式起重机大车电机或钩起升电机超负荷工作时，主回路电流将增大，电流继电器辅助触点KI3，KI4，KI5，KI6断开，主接触器KM1断电释放，实现过电流保护。

2.2 电气控制分析

图1为采用凸轮控制器控制桥式起重机小车的控制电路，凸轮控制器电路的特点是原理图，以其圆柱表面的展开图来表示。由图1可见，凸轮控制器有编号为1——12的12对触点，以竖线的细实线表示，而凸轮控制的操作手轮右旋（控制电机正转）和左旋（控制电机反转）各有五个档位，加上一个中间位置（称为零位）共有11个档位，用横画的细虚线表示。每对触点在各档位是否接通，则是以在横竖线交点处的黑圆点表示，有黑圆点表示接通，无黑圆点的则表示断开。图中M为小车驱动电机，采用绕线式转子三相异步电动机，在转子电路中串入三相不对称电阻R2，用作启动和调速控制。YB2为制动电磁铁。其三相电磁线圈与M2（定子绕组）并联。Qs为电源引入开关，KM为控制线路电源的接触器。Ki0和ki2为过流继电器。其线圈（ki0为单线圈，ki2为双线圈）串联在M的三相定子中，而其动断触点则串联在KM的线圈支路中。

3 桥式起重机常见故障处理

3.1 主接触器1KM1不吸合

（1）检查电路中的电源；（2）启车回路中的电线是否绝缘破坏，磨损，烧断；（3）过电流繼电器常闭触点闭合不好；（4）各舱门开关，安全开关闭合不好；（5）启动按钮，停车按钮，紧急开关闭合可能不好；（6）大车零位点闭合不好；（7）启车接触器线圈内部断路或线圈接线柱开焊；（8）主接触器动铁芯卡阻。

3.2 主接触器1KM1不释放

动静主触头因灼烧粘住，挫削灼烧部位使其平整光滑；主动触头撑在消弧罩内，调整主触头位置；控制回路中零线接地，找出接地点用绝缘胶带包扎好。

3.3 主接触器吸合不能自保

主接触器辅助触点闭合不严或线断，这时要调整辅助触点的位置，检查线路中断线处，接好并包扎；大车动断触点和行程终端限位开关同时断开，逐段查找故障。

3.4 接触器线圈发声高

线圈过载，调整弹簧，减小主触头压力；磁路通路工作表面脏污，系统偏斜，消除污垢，调整机械部分消除偏斜。

3.5 交流接触器线圈过热

线圈吸力过载，调整弹簧压力；磁流通路的固定部分与活动部分存在间隙，消除存在的间隙；线圈电压与电源电压不符，更换线圈；接触器的使用与线圈的特性不符，更换线圈。

3.6 差动开关老化

差动开关（LX37—25型）是桥抓电气控制系统中关键部分，由减速箱、开关触头、凸轮控制器、微调装置等主要部件组成。它是通过适时检测抓斗运动进程，及时提升抓斗，实现桥抓沉抓功能的主要控制元件。差动开关在桥抓工作过程中的运行状况和可靠程度，对抓斗的主体结构和钢索的使用寿命有直接的影响它是利用各中间继电器辅助触点进PLC。差动开关在设备的使用过程中，由于其结构的限制，故需经常调节，使调节的凸轮经常处于受磨损状态，凸轮表面高低不平，使得差动开关的开关触头接触不良，同时也使调节差动开关的时间变长，而且更换差动开关凸轮片时，必须将整个闭合轴从开关中拆除；同时，主吊和抓闭减速箱齿轮磨损超标后，也易使得差动开关中心轴轴向转动，自由行程变大，加大了设备的维护工作量。

将差动开关改为光电旋转编码器光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的角度检测传感装置，由光栅盘和光电检测装置组成光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔，与电动机同轴，并与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，它将输入给轴的角度量，利用光电转换原理转换成相应的电脉冲或数字量。同时为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90n的两路脉冲信号将光电旋转编码器安装于主吊和抓闭卷扬筒的各一端，代替原来使用的差动开关，并将编码器的航空插头接于编码器上，分别将主吊和抓闭卷筒上的旋转编码器信号用屏蔽电缆引至PLC，并根据现场的实际需要编写PLC中的梯形图，栅盘每转大约2000个电脉冲进入PLC后，通过PLC中的高速计数器来处理这些脉冲，通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速，当实际计数的脉冲值达到设定的数值，则高速计数器动作，因此动作非常可靠、准确。将旋转编码器安装于主吊和抓闭卷扬筒的各一端，这样大大增加了设备的稳定性，而且调节变得简单，在运行操作台上由运行人员根据自己的习惯自行调节，5分钟就可完成，并且也解决了减速箱由于齿轮磨损而导致的轴向窜动引起的差动开关自由行程变大的故障。

4 结语

目前在重工业起重领域中，使用的桥式起重机，其控制方式绝大多数还是采用有触点的交流接触器控制，这种控制方式在目前的工业电气自动化控制领域中显得相对古老了许多，但由于这种控制系统对恶劣环境的适应性较强，绕线异步电动机在起重领域中具有的优越的工作性能，以及造价等原因，这种控制方式还是挺广泛的。对这种控制系统加强维护和保养，有利于延长使用寿命，节约企业成本，更好的为检修公司服务。

参考文献

[1]赵满，孙帆.桥式起重机故障分析及智能化诊断策略[J].工程技术：引文版，2016（8）：00278-00278.

[2]娄苹苹，王建东.试论桥式起重机的常见故障与维修保养[J].工程技术：引文版，2016（8）：00275-00275.