桥式起重机常见电气故障原因分析及措施

许桂仙， 秦晋华

（同煤集团同家梁矿， 山西 大同 037000）

引言

所谓电气故障，简单理解就是设备内的电气设备无法正常工作，即电气装置中的元器件无法按照设定的参数运行[1-2]。在很多行业领域，桥式起重机是日常生产中非常重要的设备之一，而电气故障是困扰企业的重要问题之一。在使用过程中如果出现电气故障问题，轻则影响企业的正常连续生产，重则对起吊的物品造成损坏甚至引发人员伤亡安全事件，这些都会让企业蒙受较大经济损失[3-4]。基于此，对桥式起重机潜在的故障问题进行深入分析，做好相关管理工作，避免出现故障问题是所有起重机使用者面临的重要工作。本文结合实践经验对QD20/5—13.5 桥式起重机的常见电气故障问题进行深入分析，阐述引发问题的原因并提出维护对策。

1 桥式起重机电气设备工作原理及故障内涵和分类

1.1 工作原理

以QD20/5-13.5 桥式起重机为例，QD20/5-13.5桥式起重机通过绕线式电动机驱动，基于转子回路串电阻实现速度调节。不管是大车还是小车，其平移装置的启动和停止及其速度调节都是通过凸轮控制器完成，对于主钩和副钩升降过程的启动与停止及其速度的控制通过常规接触器、继电器、主令控制器进行组合完成。为了保障电气设备以及工作人员的安全，对电气设备以及相关装置都设置了很多保护装置，其中重要的包括电机的过流、失压和短路保护，控制器零位联锁、门窗等的安全开关保护等。为满足实际操作需要，对主钩和副钩可进行速度调节，有多个可调挡位，在不同挡位时电机表现出的特征存在一定差异，以满足不同工作场景。

1.2 故障内涵

从基本层面看电气设备故障主要有两个层面的意义[5-6]：第一，电气设备无法实现应有的功能，也可以理解为电气设备一些技术指标无法达到实际使用需要或者偏离额定状态。引发这类故障的原因主要为电气设备部分零部件无法正常工作，对工作条件进行调整或对零部件进行更换就能够排除故障从而使得电气设备功能得以恢复。比如电动机振动问题严重、功率和频率降低等属于此类问题；第二，电气设备功能严重偏离正常值，且随时间延长严重程度越剧烈，直到设备彻底无法正常工作，则称设备失效。引发这类问题的根本原因在于电气设备主要零部件发生损坏，使得设备整体性能无法发挥。如电动机绕组发生短路或者断路问题等。

表1 电气故障分类情况

1.3 故障分类

如表1 所示为桥式起重机电气故障分类，从表中可以看出，按照不同划分依据可将电气故障划分成为不同类型。不同电机故障表现出的特征千差万别，即便是同一故障类型也有可能表现出不同的故障现象，而不同故障类型也有可能表现出相同的故障现象。这些都体现了电气故障的多样性和统一性，这些特征和性质给电气故障的日常维护和检查构成了困难。但无论怎样，通过故障表现出的现象分析判断故障类型和原因仍然是主要的方法和手段。因此，需要对电气故障现象进行深入分析和研究，才能够快速准确的定位故障原因。本文以QD20/5-13.5 桥式起重机为例，结合具体情况从电气设备和电气线路两个层面详细分析电气故障常见类型、产生的原因及其应对措施。

2 电气设备故障原因及措施

1）电动机出现过热现象且较为均匀。造成这种问题的原因主要有：第一，起重机正在执行的工作任务与电动机输出功率不匹配，导致电动机出现超负荷运转问题。可以通过更换更大功率的电动机以满足实际工作需要以解决问题。第二，输入到电动机的电压较小或者不稳定。可停机进行检查和维修确保电压稳定后再投入使用。第三，体重机动力传输环节出现了卡塞且没有停机，电动机由于遇到强烈阻碍而发热。需要对整个传动系统进行系统、全面、仔细检查，找到卡塞位置并排除。

2）电动机工作时出现异常振动。造成这种问题的原因主要有：第一，电动机输出轴与减速器轴不在一条直线上。对两根轴的位置进行调整并通过专业设备进行检查，确保两者同心度能够达到标准要求。第二，电动机的轴承发生严重磨损，使得电动机输出轴做偏心运动，这种偏心运动导致电机出现异常振动。对出现问题的轴承进行更换避免出现偏心运动。第三，长时间工作后电动机转子出现变形，严重时直接与定子接触，两者间产生不均衡的摩擦力引发电动机出现振动问题。可将电动机进行开解，将发生变形的转子进行更换。

3）控制器回转时存在卡顿问题。造成这种问题的原因主要有：第一，触头接触不良引发火法，产生焊接效应导致两个元件粘附在一起。需要将触头的接触面清理干净并磨平，保证触头的良好接触。第二，控制器定位机构出现了位置偏移或者该结构已经损坏无法正常工作。需要仔细检查定位机构并修理故障问题。

4）控制器触头严重烧蚀。造成这种问题的原因主要有：第一，触头间存在不良接触，在开启、关闭过程中引发火花，对触头造成烧伤。对烧伤触头进行修整或更换，对压力进行合理调整，保障触头间的良好接触。第二，控制器无法承受实际工作需要。根据实际工作情况更坏控制器。第三，供电线路出现了短路故障，较大的瞬间短路电流将烧毁控制器触头。对供电线路进行检测修护，避免出现短路问题。

（5）交流接触器线圈出现异常发热。造成这种问题的原因主要有：第一，动、静磁铁偏离原有部位，导致线圈异常发热。仔细检查将磁铁调整到正确的位置。第二，铁芯表面不干净引发接触不良现象，最终导致发热问题。对铁芯表面的杂物进行清理确保接触良好。

3 电气线路故障原因及措施

桥式起重机有着相对较为复杂的电气线路，因此在使用过程中经常出现电气线路故障问题，严重威胁着起重机的安全稳定运行。当出现电气线路故障问题时需要结合专业的检测工具对线路进行检测，从而快速定位故障地点，避免引发更加严重的安全事故。以下对常见的故障类型进行分析。

1）开启起重机瞬间开关柜中控制回路熔断器的熔丝被烧断。这种问题的原因主要是线路中出现了过大的电流导致熔丝发热而熔断。通过专业的仪器设备检测线路中存在的电路故障问题并处理完成后再使用起重机。

2）起重机正常运行过程中主接触器松开，即所谓的大车掉闸现象。造成这种问题的原因主要有：第一，大车在运行过程中过电流继电器发生较大动作使其超过了整定值。可结合具体情况对整定值进行重新设定。第二，大车滑触线表面存在污秽导致接触不良。对滑触线表面进行清洁保证接触良好。第三，起重机运行过程中由于外部原因导致其出现振动，导致滑触线脱落。排查启动机振动原因并处理。

3）起重机启动时就发生“掉闸”。可能原因：第一，保护装置整定值偏小。对相关装置的整定值进行重新设定。第二，某电动机的供电线路出现短路故障导致电动机失效。对线路进行检查并处理。第三，机构被其它物件卡塞无法正常工作导致运行阻力变大。对整个运行机构进行检查，排除卡塞物件。

4）小车电动机无法正常工作。主要原因就是电动机线路出现了短路故障，需要对小车线路进行检查，排除短路故障问题。

5）当起重机不同机构由多个电机单独驱动时，只有大车电机无法正常工作，而其他电机可正常运行。可能原因是控制器与接触器中间线路发生故障，需要对该段线路进行检查并排除问题。

4 结语

桥式起重机电气设备较多，线路也较为复杂，在工作过程中经常出现各种类型的电气故障问题，在很大程度上限制了起重机的工作效率，不利于企业日常工作的开展。对于各类电气故障企业应该善于总结并掌握更多的实践经验，以快速处理电气故障问题。