起重机械的故障诊断与检验检测研究

戴海波

（天津市特种设备监督检验技术研究院，天津 300192）

起重机械是一种特殊的设备，它对于我国工业生产的发展起着重要作用，很多工业在生产建设的过程中都需要使用大量的起重机械。但是，在起重机械使用前和使用后会有很多的故障出现，给建设施工人员的身心安全带来了威胁。因此，为了更进一步对这些危险性因素进行控制，很多单位都对相关的机械生产工程给予了极高的重视，因此，作为机械检验工作者，需要不断开展相应的检验工作，以降低故障的发生率，这样才能促进起重机械工程的顺利开展，并且带动我国社会经济的持续向前发展。

1 起重机械经常出现的故障

1.1 卷筒以及滑轮的故障

起重机械中的卷筒和滑轮是承受物体重量的主要器件，对起重机械的使用时间会影响卷筒和滑轮的消耗，如果卷筒和轮滑长时间使用，它的破坏程度就会加大，而且由于磨损也会使它变得越来越薄。它遭到破坏后，如果没有采取相应的解决措施，就会使其遭到更大的破坏，从而给起重机械造成更大的影响，会使得起重机械在开展施工时，不能够根据实际的物体进行移动，甚至还会出现掉落，这极其可能给施工人员造成安全威胁。相关的施工员在对这些情况进行探究的过程中，了解到出现这样情况的主要原因是在开展施工时，起重机械中的钢丝绳和卷筒与滑轮之间会发生一定的磨损，而经过长时间的磨损，就会使卷筒的卷壁变得更加薄，甚至还会出现卷筒的断裂。

1.2 钢丝绳的断裂

起重机械在对物体进行吊取时，经常会利用钢丝绳完成相应的施工工程，在调取物体时，由于钢丝绳的受力情况不一，并且在卷筒和钢丝绳的共同作用力影响下，还会出现一定的磨损。因此，在对其开展施工时，如果长时间受力不均匀，或者长时间的摩擦，就会使钢丝绳磨损程度加大，从而导致钢丝绳出现断裂。如果在施工过程中，钢丝绳发生断裂就会出现安全事故，从而降低整个施工的效率。

1.3 电气故障

起重机械在开展现场使用的过程中，经常会出现各类型的故障，而电气故障是常见的一种，起重机械在对电气开展应用的过程中，在电子元件控制和电子设备保护中可以体现出来。由于电气在起重机械的控制体系非常复杂，所以很多起重机械电气故障一般都会在不同位置出现，最常见的电气故障诊断的表现形式如下。

（1）诊断转子电阻损坏。转子电阻损坏，通常是指由于电阻没有办法在转子上正常运作，使得电阻出现闭合，而出现这种现象的主要原因是由于所产生的热量没有办法扩散出来，这样就会使整个电阻的温度升高，而温度一旦升高就会使起重机转子遭到严重破坏，所以，在开展控制诊断时要控制它的温度。

（2）凸轮控制器遭到了破坏。电气控制系统有着极其广泛的应用范围，通常来讲，一台电气控制的凸轮控制系统能够将起重电气内的两个电动机进行控制，从而帮助两个电动机在使用的过程中，它的触点的闭合能够在同一时间范围内得以实现。如果我们把它的凸轮控制器破坏，那么这两个电动机的触点在运用的过程中，会由于闭合原因而存在时间差，长此以往，就会使起重机中的电气系统受到影响。因此需要对电动机的接触点闭合状况进行检查和探究，并且对其进行诊断。

1.4 起重机械的主要结构

起重机械通过利用吊钩，可以将物体进行转移，并且还可以按照它的运行轨迹分为有轨道的运行和无轨道的运行。按照它的驱动方式，也可以分为多种形式，一般常见的起重机械主要是由四部分机构构成，通过运行机构可以将比较重的物体通过空间转移的方式将物体进行搬运，而升起机构就可以负责对重物进行升降，变幅机构可以将重物在圆形的空间内进行转移，旋转机构就是让重物在高空中通过旋转，使重物运行可以达到所要求的对应地点。

1.5 机械故障

起重机械在长时间使用的过程中，经常会出现各种各样的机械磨损问题，我们常见的机械故障现象表现在以下方面：

（1）吊钩部件。吊钩部件在真实进行应用的过程中，它所起到作用就是可以将重物和起重机进行连接。它其实就是起重机的一项构成部件，在吊钩使用的过程中，我们常见的一些机械故障，就是会致使吊钩发生断裂，或者长时间使用会使它变形。因此，需要对吊钩进行定期的检查，并且对它的应用状态进行记录。

（2）卷扬部件。对起重机械使用时，卷筒装置会承担极大的起重重量，从而使得卷筒内部的减速机齿轮和卷扬刹车片遭到磨损，而且卷扬的液压马达的零部件也会受到严重的破坏。如果这些主要的部件受到磨损，就会使得卷扬没有办法正常开展工作，从而在开展工作时出现失灵，而导致安全事故出现，因此，需要定期对卷扬的零部件进行检查。

（3）检测检验起重臂、钢丝绳、滑轮。需要定期地对起重臂的使用情况进行检查，如果发现出现变形或者腐蚀，就需要及时对其进行维修或者更换。而在对钢丝绳进行应用时，相关操作人员需要对钢丝绳的应用情况进行检查，如果发生性能问题，就需要对没有办法满足施工要求的钢丝绳进行替换。并且还要对轮滑的润滑程度进行检查，以保证轮滑可以正常运转，对于不符合规定的轮滑，要及时进行更换，只有这样，才能避免出现安全事故。

2 振动故障诊断分析

2.1 专家诊断法

专家可以通过对起重机械进行研究，将各项机械设备的震动情况进行掌握，并且采取合理的方法，将可能发生的机械故障进行排除，将振动故障进行诊断，作为专业的人员，需要掌握大量的专业诊断知识，但是，在学习相关专业知识的过程中，还需要进行实践，这样才能积累更多的诊断经验。并且由于振动故障的知识更新率非常低，所以很多专家对于这方面的知识掌握就存在一定的问题，而且就目前来看，我国很多机械设备在进行运用和加工的过程中也受到了一定的影响。

2.2 神经网络诊断

在对起重机械进行诊断时，需要专业人员掌握更加专业的知识，并且对诊断的问题进行专业的判断，并根据神经网络开展相对应的训练。而在这个过程中，需要借助神经网络，将起重机械的症状和诊断结果进行联系，此后，再把其中存在的问题添加到神经网络中，并通过输入的方式，对相应的结果进行探究。通过比较，系统很难发现其中存在的问题，这样容易影响整个诊断工作的顺利开展。

2.3 模糊故障诊断方法

通过采用这些方法，把模糊形式的诊断方式作为起重机械的工程基础，在这个过程中，通过利用模糊逻辑，可以将其中存在的不确定因素进行消除，因为其中机械中所存在的很多不确定因素，机器容易影响机械振动。因此，在对其进行处理时就会存在很多问题，而且所出现的问题相对比较复杂，系统在非线性方面也有一定的优点，但是，这种方法还存在很大的问题，主要原因是需要设置模糊规则，这样在使用过程中就会出现很多难以解决的问题。

3 提高起重机械故障检测检验技术水平的相关措施

3.1 提高操作规范性及标准性

起重机械是一种相对比较大的机械设备，因此，在对其进行应用的过程中，如果出现问题，就会带来非常严重的后果。所以在对起重机械操作时，要制定更加完善的操作规范，并且还需要定期对相关的设备管理人员和技术操作人员进行专业培训，要对起重机械的操作规范和所需注意问题进行了解，这样才能有效减少其中机械故障的发生。

3.2 构建安全检验管理系统，起重机械安全管理检查

（1）预购运行管理等方面。在真正开展其中机械应用的过程中，要制定出更加科学有效的管理机制，并且对相关的机械管理人员和他们的管理任务进行明确，并且对各项管理制度进行有效监督，这样才能保障起重机械正常和安全的使用。管理人员还要根据起重机械中的各项管理内容，将操作的风险降低，而且各部门的管理人员也要对所管理的范围中起重机械进行记录，并且按照规定时间对相关的人员进行检查，这样才能减少设备安全故障的出现。

（2）提高人员素质，定期开展检查。相关的行业和单位要定期对相关从业人员进行教育培训，让他们掌握更加专业的起重机械技术，并且对起重机械的设备使用情况进行了解和熟悉。通过教育培训，提高从业人员的施工能力，并且端正他们的工作态度，而且在此基础上还要对所使用的相关机械设备进行检查，及时对它们进行维修，如果发现问题，就需要随时进行处理，并且采取有效的措施，防止安全事故发生。相关的机械管理人员也要对起重机械的真实情况进行探究，起重机械一旦发生相关问题，就要立即对所出现的问题进行解决，这样才会减少安全隐患。

4 结语

要想更好地保证起重机械可以正常运行，并且将安全事故发生率降低，就要建立相关的机械故障诊断体系，并建立更加完善的起重机械应用规范制度。还要定期对所有使用的起重机械设备进行检查，如果发现其中存在问题，就要采取科学合理的处理方式，对起重机械进行管理，并及时找出其中可能存在的安全问题，以降低起重机械的运行风险。