橋式起重機電氣故障檢測方法的優化設計

滕偉

摘要： 本文以5t橋式起重機為例，對起重機電氣故障類型進行簡單介紹，運用快速準確的方法進行故障檢測與維修。實踐證明，該方法既快速有效，又能節省一大筆設備運行維護成本，應用效果良好。

Abstract： This article introduces the electrical fault types of crane with 5t bridge crane as an example， and uses fast accurate method for fault detection and maintenance. Practice has proved that this method is fast and efficient， and can save a lot of equipment operation maintenance cost， so it has good application effect.

關鍵詞： 橋式起重機；電氣故障；檢測方法

Key words： bridge crane；electrical fault；detection method

中圖分類號：TH215 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）09-0094-03

0 引言

橋式起重機要實現吊運重物的功能，離不開眾多小零部件，而電氣裝置也是其中一種。設備長期工作過程中，由于受現場作業環境的影響，可能會出現電氣故障。目前橋式起重機電氣故障檢測方法有感官法和應急法。這兩套方法都是通過感官感知故障點，然后通過故障表象對故障類型進行初步判斷，而對于隱藏在故障表象之下的故障并不能做出準確的判斷，故障復發率高。而且這兩套方法必須是經驗豐富的維修人員才能實施，一般的技術水平無法應付。這是其局限性所在。

本文結合橋式起重機電氣結構及電氣控制原理，針對其常見故障類型，提出一套快速、便捷、準確的電氣故障檢測與維修方案，只要是一般技術水平的維護人員均可通過故障現象做出準確的判斷，并且可以及時而準確的排除故障，不會拖延起重機作業進度，故障復發率非常低，且易于實施。筆者還以5t橋式起重機為例進行了對比分析，以驗證該方法的可行性。

1 橋式起重機電氣結構及電氣控制原理

橋式起重機是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機，又稱天車，主要由橋架、大車運行機構和裝有起升、運行機構的小車及電氣部分組成（如圖1所示），其電氣控制原理如圖2所示。目前這種起重機廣泛地應用在室內外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。

2 橋式起重機現行電氣故障類型及現行檢測方法

橋式起重機在運行期間，由于受到作業環境的影響（如大風揚塵、起重物超過載重量等等），電氣控制部分可能出現一些故障。如不能在現場及時而準確的檢測并排除故障，就可能拖延起重機械作業進度，甚至有可能因進度拖延而引起工程索賠，使作業單位因此蒙受經濟損失。因此，如何在現場快速且準確的鎖定故障點，并采取正確的措施排除措施非常重要。

2.1 橋式起重機電氣故障類型

一般來講，橋式起重機電氣故障主要包括個別控制電路接地或短路；主接觸器不過電、不吸合；電動機不轉動，或伴有嗡嗡聲；操作控制器電機單方向運動；電動機負載能力下降，轉速減慢；限位裝置失靈；電機損壞等等。

2.2 現行電氣故障檢測方法的局限性

目前，橋式起重機電氣故障檢修常用方法有感官法和應急法，其具體操作方法如下：

感官法：通過人的眼睛、耳朵、鼻子以及手等感覺器官，感知故障狀況，獲取故障信息，對故障做出初步判斷。但這種方法對維修人員的素質要求很高，其必須具備一定的經驗才能通過感官法實現故障檢修的目的。

應急法：利用感官法對設備進行檢修后沒有發現故障點，但是又不能一直讓設備處于停止運行的狀態，此時需要采取應急措施，盡量恢復設備的正常運行。

上述兩種故障檢修方法都對維修人員的職業素質和技能要求很高，因為若采取上述兩種方法，只有具備較高的職業素質和能力，才能確保自身的安全。所以如果維護人員沒有幾年的維修經驗，或者，將很難靈活運用上述兩種方法來排除故障。因此這兩種方法實施起來都有局限性。如何確定一套快速、直觀且易于實施的電氣故障檢修方法，是當務之急。

3 橋式起重機電器故障快速檢測方法

筆者現以5t橋式起重機為例，針對以上故障類型分析故障成因，并按照《GB6067-85》規定的電氣設備維護制度，提出一套直觀且易于實施的電氣故障檢測方法，只要是具有維修資格的電工都可以按照這套方法快速而準確的鎖定故障點，及時排除故障。

①合上電源開關，電源熔斷器熔絲熔斷。

故障原因：有接地或短路現象。

排除方法：檢查電源回路，找出接地或短路點并排除。

②主接觸器不吸合。

故障原因：緊急開關未合上，艙門安全位置開關未閉合，控制器未回零位，接觸器線圈開路或無操作電源。

排除方法：檢查合上緊急開關或艙門位置開關，檢查控制器使之置于零位，更換接觸器線圈，若無操作電源則應恢復電源。

③主接觸器吸合以后，過流繼電器動作，接觸器釋放。

故障原因：控制器電路有接地現象。

排除方法：將保護盤至控制器的連線斷開，再逐步接上，每接一根就合一次接觸器，根據過流繼電器動作情況查出導線后，排除接地故障。

④操作控制器，電動機不轉動。

故障原因：電源缺相電動機發出嗡嗡聲，轉子線路斷線，控制器動靜觸頭未閉合。

排除方法：查找并恢復三相電源，檢查接通轉子線路，調整控制器動靜觸頭使之接觸良好。

⑤控制器合上后，過流繼電器動作，接觸器釋放。

故障原因：過流繼電器整定值過小，定子線路接地。

排除方法：重新調整過流繼電器整定值，用兆歐表檢查并排除接地故障。

⑥操作控制器電機只能單方向運動。

故障原因：控制器中定子線路動靜觸頭未閉合，終端限位故障。

排除方法：檢查控制器觸頭，使之接觸良好，處理或更換限位開關。

⑦限位裝置失靈。

故障原因：限位開關斷路或線路接錯。

排除方法：修復或更換限位開關，并正確接線。

⑧電動機負載能力低，速度減慢。

故障原因：制動器未完全松開，轉子電路中啟動電阻為完全切除。

排除方法：調整制動器使之正常工作，檢查調整控制器觸頭或電阻器及外圍線路排除故障。

⑨主供電系統故障。

故障原因：供電滑觸線故障。

排除方法：如由滑觸線引起的斷電現象，導管明顯變形造成受電器無法移動，電刷側面擦傷和表面有粒狀凹坑，工作時導管晃動太大，電刷磨損太快，電器滑行有較大聲響及外殼擦傷等。其原因往往是導軌安裝不合適引起的變形，環境溫度過高熱膨脹造成卡死現象，受電器的不正確安裝及定位偏差等。

⑩主電機或其他電機的損壞。

故障原因：電氣系統中的電子元器件的質量不合格，導致機械可靠性差，線圈發熱，吸合不好及線圈燒壞；各種保護繼電器質量差及損壞，冒火花和易熔化，三相觸點彈簧壓力不均和外殼破裂等。

排除方法：更換不合格的電器元件。

4 故障檢測方法效果對比

5t橋式起重機在運行期間突然出現故障后，采用感官法進行維修，判斷是主供電系統故障，進行了一番維修，故障基本排除，但是運行3個月后，起重機再次出現故障。于是改換本文的維修方法，才查明真正的故障點在于電機損壞，更換新電機后起重機持續運行3個月，未出現類似故障。本文根據故障維修過程，將感官法與快速檢測方法進行了對比，以便及時總結故障維修經驗，為日后的故障檢測與維修工作提供參考。

根據表1所示的對比分析可以看出，本文所提出的起重機電氣故障快速檢測與維修方法不僅節省了運行維護時間，而且節省了一大筆維護費用，說明確有成效。本方法適用于橋式起重機大部分電氣故障的檢測與維修，建議將本方法推廣應用到更多的實際運行工作中，以期在實踐檢驗中不斷完善和改進。

5 結語

橋式起重機電氣運行故障的原因非常很復雜，出現故障后如不能及時檢測并排除，就可能拖延生產進度，并且也會影響人身、設備的安全，因此應對設備進行定期檢查和保養，做好設備的管理檔案，重在預防，以確保設備的安全運行。

參考文獻：

[1]劉常亮，仇建喜，吳鑫宇.港口大型起重設備節能降耗技術研究與應用[J].港口科技，2012（01）.

[2]高麗紅，徐格寧，楊萍.基于最大熵有序加權平均法的門座起重機結構可靠度優化分配[J].起重運輸機械，2011（11）.

[3]李向東，葉偉，童一飛，李東波，原徐成.起重機械能耗檢測與評價研究[J].起重運輸機械，2014（01）.

[4]陳紅艷，朱龍彪，張一輝，袁桂芳，陳洪良.門座式起重機安全健康監測系統研究[J].制造業自動化，2013（18）.

[5]吳鑫.淺析通用橋式起重機變頻調速系統電氣基本配置及容量選擇[J].變頻器世界，2009（10）.