起重機起升機構電氣隱患的改進

摘 要：電氣控制是起重機運行的大腦，其設計影響起重機的邏輯運行，對使用安全至關重要。文章就工作中遇到的起重機制造單位電路設計錯誤所存在的隱患進行分析，提出試驗方法及改進方案。

關鍵詞：起重機；正反向接觸器；事故

中圖分類號：TH215 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）21-0083-02

1 起重機的電氣原理

在檢驗某公司型號為YZ50/25-23A7的、用于吊運熔融金屬的橋式起重機，在審查其電氣原理圖時，看到其起升圖紙上寫明‘主升PYZ6402電氣原理圖’，具體如圖1所示。

圖1中用橢圓圈起來并標示為1的是-K21、-K20，是下降接觸器，也就是反向接觸器；標示為2的是-K11、-K10，是上升接觸器，也就是正向接觸器；標示為3的是-K70，是制動器接觸器；標示為4的是-K70的常開觸點。

從圖中可以看到，當起重機在上升擋時，線號506、504處接通，標示2的上升接觸器-K11、-K10接通，此時起升電機正向通電，同時，標示4處接觸器-K11、-K10的常開觸點閉合，使得標示3的制動器接觸器-K70通電，制動器打開，起升機構上升運行，-K70通電后，標示4處的-K70常開觸點閉合，實現短接標示4處的上升接觸器-K11、-K10的常開觸點，實現制動器控制回路自鎖功能。若在此運行過程中出現上升接觸器-K11、-K10發生故障斷電，由于標示4處的-K70常開觸點使得制動器控制回路自鎖，制動器處于一直通電打開狀態，會造成起重機吊運物品不受控制，呈自由落體墜落。

同理，當起重機在下降4擋運行時，標示1處的下降接觸器-K21、-K20接通，其標示4處的下降常開觸點接通制動器接觸器-K70，同時-K70常開觸點閉合，實現自鎖。當起重機從下降4擋換擋到下降3擋，想要逐步降速，此時若上升接觸器存在故障，將會使得本來要接到反接制動回路的電機由于上升接觸器故障而不能通電，然而制動器由于自鎖保持打開狀態，一樣會造成起重機吊運物品不受控制，呈自由落體墜落。

根據TSG Q7016-2008第B8.2（9）項‘正反向接觸器故障保護’；TSG Q7015-2008第B7.8項‘正反向接觸器故障保護’用于吊運熔融金屬的橋式起重機的起升機構（以電動葫蘆為起升機構的除外），檢查是否具有正反向接觸器故障保護功能，防止電動機失電而制動器仍然在通電進而導致失速發生；GB6067：8.6電動機定子異常失電保護起升機構電動機應設置定子異常失電保護功能，當調速裝置或正反向接觸器故障導致電動機失控時，制動器應立即上閘；GB/T3811：7.4.6起重機構電動機應設置定子異常失電保護功能，當調速裝置或正反向接觸器故障導致電動機失控時，制動器應立即上閘。

由此可見，多個安全規范和標準都對該類電氣故障提出要求，實現安全保護。

2 采用空鉤現場模擬試驗驗證起重機的真實情況

看圖只是推測，為了驗證該起重機真實情況，采用空鉤現場模擬試驗，現場模擬試驗分別模擬幾種情況。

①采用在上升接觸器-K11、-K10的線圈中串接一個斷路器，再把起升機構打到上升擋并保持，然后斷開短路器，使上升接觸器-K11、-K10斷電，觀察制動器動作情況，發現制動器保持打開，吊鉤從上升到減速，再到反向下降并加速，制動器一直沒有上閘。

②同上串接斷路器，把起重機打到下降4擋，再斷開斷路器，使上升接觸器-K11、-K10控制回路保持斷開不能通電，然后從4擋轉換到3擋，接到反接制動回路，觀察制動器動作情況，制動器未能上閘。

③同理，可在下降接觸器-K21、-K20中串接一個斷路器，分別試驗在下降運行中下降接觸器斷電、下降3擋時的反接制動轉換到下降4擋運行時-K21、-K20為斷路情況下制動器動作情況，制動器皆未能上閘。

經過上述試驗，從理論到實際，都證明該起重機采用的‘主升PYZ6402’控制系統存在電氣安全隱患。

其后，經過分析，需要在制動器接觸器-K70回路中增加延時解鎖功能，既能保留該起重機在換擋換向時不會發生制動器馬上斷電而產生瞬間上閘現象，也能保證當正反向接觸器出現故障時能斷開制動器回路，實現安全上閘，具體改動如圖2所示。

在圖2中，在標示為2處的制動器回路中增加一個得電延時繼電器-K91，并把制動器接觸器-K70的常開觸點，上升接觸器-K11、-K10、下降接觸器-K21、-K20的常閉觸點串接在-K91的線圈回路中，同時，在標示為1處把-K91的延時斷開常閉觸點串接在制動器接觸器-K70的線圈回路中，以此來實現正反向故障時制動器的解鎖功能。從圖中可以看出，當起重機上升或下降運行時，由于上升接觸器-K11、-K10和下降接觸器-K21、-K20的常閉觸點在正常運行是斷開狀態，解鎖繼電器-K91不能通電，換擋時其延時標示1處的延時斷開常閉觸點不會斷開，不會發生瞬間上閘的現象。當正反向接觸器發生故障，本應通電的上升或下降回路沒有接通，此時，由于標示2處的制動器接觸器常開點得點閉合，上升或下降接觸器由于故障沒有通電，故它們在標示2處的常閉觸點閉合，解鎖繼電器-K91通電，標示1處的-K91常閉觸點延時斷開，制動器接觸器-K70斷電，實現安全上閘。

在把圖紙發給施工單位，并經過交流溝通，施工單位按圖3進行改進，適當調整延時時間，然后再進行現場的模擬正反向接觸器故障試驗，制動器能及時上閘，確保發生故障時能起到保護作用。

3 結 語

這次檢驗和對圖紙的修改告訴我們，要多動腦筋，多看圖紙和多思考，設計和檢驗都應該把安全放在第一位，同時多吸收新知識，按相關規范和標準設計產品，檢驗產品，才能實現并保證真正的安全。

參考文獻：

[1] TSG Q7016-2008，起重機械安裝改造重大維修監督檢驗規則[S].

[2] TSG Q7015-2008，起重機械定期檢驗規則[S].

[3] GB6067-2010，起重機械安全規程[S].

[4] GB/T3811-2008，起重機設計規范[S].