冶金橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)接觸器的檢驗(yàn)方法

摘要：從理論和實(shí)際多方面介紹了冶金橋式起重機(jī)當(dāng)中起升機(jī)構(gòu)接觸器的檢驗(yàn)方法

關(guān)鍵詞：冶金 橋式起重機(jī) 起升機(jī)構(gòu) 檢驗(yàn)方法

1.起升機(jī)構(gòu)電控系統(tǒng)介紹和“接保”原理分析

1.1.輕小型起重機(jī)電控系統(tǒng)；

這種方案一般都應(yīng)用在電動葫蘆、電動單（雙）梁起重機(jī)的控制系統(tǒng)中。電動葫蘆屬于小型起重設(shè)備，具有起升和平移兩個機(jī)構(gòu)。普通電動葫蘆工作級別都小于A5，《起重機(jī)安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程—橋式起重機(jī)》（TSGQ0002-2008）中第六條第二款對此提出了明確要求：一是額定起重量不得大于10噸；二是葫蘆的工作級別不小于M6級。這就明確了這樣一個概念：凡是用電動葫蘆吊運(yùn)熔融金屬的起重機(jī)，必須使用專用冶金電動葫蘆。

電動葫蘆的驅(qū)動電機(jī)采用的是籠型電動機(jī)（錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)），直接啟動，不調(diào)速。當(dāng)需要以不同速度升降重物時，采用快慢兩個電動機(jī)分別傳動的方法來實(shí)現(xiàn)。電動葫蘆控制電路簡單，為了人員安全，控制電路采用36V安全電壓，直接由按鈕控制通斷，電氣原理見圖-1。

電路中KM2回路中的KM3閉觸點(diǎn)和KM3回路中的KM2閉觸點(diǎn)，就是兩個接觸器間的互鎖保護(hù)。

由于錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)自身具備的失磁制動性能，因此電路中沒有設(shè)置專門的失磁保護(hù)。

錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)定子內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子外表面都是圓錐形，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸除能做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動外，還能做軸向竄動。當(dāng)電機(jī)通電時，定子線圈產(chǎn)生軸向磁拉力使轉(zhuǎn)子軸向移動并壓縮彈簧，從而使風(fēng)扇制動輪與制動座（后蓋或端罩）脫離，轉(zhuǎn)子隨即旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)斷電后，軸向磁拉力消失，在壓力彈簧的作用下，轉(zhuǎn)子帶動風(fēng)扇制動輪一起復(fù)位，使制動輪與制動座接觸，產(chǎn)生摩擦力矩，使電機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。

在該控制系統(tǒng)中，制動器的工作狀態(tài)取決于電動機(jī)定子線圈的電壓，當(dāng)定子線圈缺相或失壓時，定子線圈產(chǎn)生軸向磁拉力不足，轉(zhuǎn)子不能壓縮彈簧產(chǎn)生軸向移動，從而使風(fēng)扇制動輪與制動座不能有效脫離，轉(zhuǎn)子則無法轉(zhuǎn)動。

綜上所述，我們可以認(rèn)為采用錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)作為起升機(jī)構(gòu)的輕小型起重機(jī)電控系統(tǒng)，“接保”是符合要求的。

1.2.直接采用凸輪控制器的電控系統(tǒng)；

常用凸輪控制器電路原理如圖-2所示：

起重設(shè)備中采用凸輪控制器的電控系統(tǒng)一般只能用于30KW以下（相當(dāng)于額定起重量為16或20噸以下，且工作級別A5以下的起重機(jī)）和較低利用等級的電動機(jī)控制。這種控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，所以在一些小型冶金企業(yè)、利用率較低或小噸位的冶金場合，凸輪控制器控制的起重機(jī)仍然被廣泛采用。從圖-2可以看出凸輪控制器是通過機(jī)械觸點(diǎn)直接控制三相電動機(jī)的啟動、停止、調(diào)速、換向和制動。在這里凸輪控制器由手動機(jī)械觸點(diǎn)代替了交流接觸器的電磁控制觸點(diǎn)，這里沒有互鎖也沒有失磁保護(hù)。

比照“接保”要求，我們對其機(jī)械觸點(diǎn)運(yùn)行安全性進(jìn)行分析。在凸輪控制器電控系統(tǒng)中，制動器和電機(jī)是并聯(lián)在凸輪控制器電氣觸點(diǎn)下游，因此兩者同時得電和失電。理論上與錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)相似，可以不考慮“接保”檢驗(yàn)項(xiàng)目。由于凸輪控制器工作在負(fù)荷狀態(tài)下，其通斷能力和電氣壽命都在不斷變化之中。因此在電機(jī)換向過程中容易發(fā)生機(jī)械觸點(diǎn)粘連或接觸不良的故障，由此會導(dǎo)致相間短路或電機(jī)缺相。

凸輪控制器觸點(diǎn)粘連故障結(jié)果會導(dǎo)致相間短路，這時候短路保護(hù)將會動作，使主交流接觸器KM斷電，電機(jī)和制動器線圈同時失電，不會發(fā)生吊物墜落的溜鉤事故。

凸輪控制器換向觸點(diǎn)接觸不良會導(dǎo)致電機(jī)缺相，電機(jī)缺相運(yùn)行情況比較復(fù)雜，這與是在啟動時缺相還是在運(yùn)行過程中缺相，以及負(fù)載情況等有關(guān)，造成的結(jié)果也會不同。

三相電機(jī)啟動時缺相，由于沒有啟動力矩，因此是無法啟動的；運(yùn)行過程中缺相，電機(jī)繞組中性點(diǎn)會發(fā)生偏移，產(chǎn)生負(fù)序磁場，從而產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，最后導(dǎo)致動力轉(zhuǎn)矩的降低。雖然制動器的動力元件也會一起發(fā)生缺相，但是由于制動器型式不同，以及接線方式等因素，缺相并不能保證使制動器執(zhí)行制動。雖然缺相會使剩余兩相線電流上升，但是由于負(fù)載情況以及過流保護(hù)設(shè)置等因素，也并不能保證過流保護(hù)器動作。吊運(yùn)載荷過程中動力轉(zhuǎn)矩降低會發(fā)生危險，尤其是吊運(yùn)熔融金屬的冶金起重機(jī)。《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》GB/T3811-2008中要求當(dāng)錯相和缺相會造成危險時，應(yīng)設(shè)錯相和缺相保護(hù)。

因此，根據(jù)“接保”的實(shí)際要求，直接采用凸輪控制器的電控系統(tǒng)，吊運(yùn)熔融金屬的起重機(jī)應(yīng)設(shè)置錯相和斷相保護(hù)。

2.“接保”故障模擬實(shí)驗(yàn)方法介紹

由于電控系統(tǒng)種類多、專業(yè)性強(qiáng)，采用圖紙審查的方法檢驗(yàn)“接保”項(xiàng)目，顯然局限性很強(qiáng)。所以我們設(shè)想能在空載試驗(yàn)時，通過接觸器故障模擬的方法，來驗(yàn)證起重機(jī)是否具備“接保”功能。下面就是我們制定的“接保”故障模擬試驗(yàn)方法。

起重機(jī)經(jīng)空載實(shí)驗(yàn)合格后，請專業(yè)電工將起升接觸器回路中的下降接觸器常閉觸點(diǎn)（互鎖觸點(diǎn)）接線拆除，目的是人為使下降接觸器處于故障狀態(tài)（使其常閉觸點(diǎn)斷路）。然后進(jìn)行如下空載試驗(yàn)：

2.1.將起升控制手柄置于零位并啟動起重機(jī)，然后推上升1檔。在推上升1擋的同時，觀察起重機(jī)起升接觸器和制動器接觸器的動作狀態(tài)，一般有兩種情況：一種情況是起升接觸器無動作，制動器接觸器先吸合，然后瞬間又?jǐn)嚅_，這說明該控制電路“接保”符合。另一種情況是起升接觸器和制動器接觸器都無動作。那么我們在進(jìn)行下一步試驗(yàn)。當(dāng)然還有一種情況是起升接觸器吸合，這表明正反轉(zhuǎn)接觸器沒有互鎖，“接保”不符合。

2.2.保持控制器手柄在上升1擋位置，然后拿一根絕緣棒人為將制動器接觸器推合，然后再迅速松開，制動器接觸器推合后迅速斷開者，“接保”符合；制動器接觸器推合后不斷開者，“接保”不符合。

試驗(yàn)后，應(yīng)當(dāng)恢復(fù)接線。

綜上所述：

1.采用錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)作為起升機(jī)構(gòu)的輕小型起重機(jī)電控系統(tǒng)，可以直接認(rèn)定“接保”符合。比如，電動葫蘆、電動單梁、懸臂、葫蘆橋、葫蘆門等。

2.采用凸輪控制器的電控系統(tǒng)，如設(shè)置錯相和斷相保護(hù)，“接保”符合。

參考文獻(xiàn)：

TSGQ0002-2008 《起重機(jī)安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程—橋式起重機(jī)》

王福綿 《起重機(jī)械技術(shù)檢驗(yàn)》

作者簡介：任航 撫順市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所 13704936606

陳勇 撫順市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所 13332132177