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桥式起重机的故障诊断及分析

浏览116次 时间:2021年11月25日 08:47
(营口港务集团有限公司工程技术部 , 辽宁 营口 115007)
  摘. . 要:桥式类型起重机是实现生产过程机械化与现代化的一种特种装备,在现代化工业中应用广泛,桥式类型起重机结构庞大、组成复杂,运作运行时相关人员较多,事故一旦发生就会造成严重后果。因此,对桥式起重机的故障进行分析和对发生故障的概率进行预测,可以在事故、故障发生之前,防止事故发生或提前做好应急工作。
  关键词:桥式起重机;故障诊断;分析
  1 桥式起重机故障诊断
  桥式起重机在发生故障时由于没有采取措施或者缺乏有效的管理引起事故频发,造成人员伤亡以及财产损失。因此寻找合适的方法对桥式起重机的故障进行分析甚至预测防范尤为重要.结合桥式起重机的故障类型对桥式起重机的主要故障进行分类分析,由于一些故障发生概率较低,如果将发生概率低的故障与发生概率高的故障一起分析,容易出现较大的偏差。
  选择合适的方法对桥式起重机故障进行分析和判断尤其重要。本章将探讨在对故障分析时选择何种方法。
  1.1 桥式起重机主要故障类型
  本文结合机械设备日常维护保养,从桥式起重机的结构出发考虑发生故障的部位,通过对桥式起重机故障进行分析,确定了桥式起重机主要故障形式有金属结构故障、吊索具故障、制动器故障、减速器故障、电气系统故障五种类型。
  桥式起重机的金属结构是起重机最重要的部分,金属结构的稳定性与安全性是桥式起重机安全运行的关键,金属结构的故障通常跟机构的磨损疲劳等有关,一旦发生故障会造成很大的危害,起重机超负荷运行会造成主梁的弯曲下沉,也会造成吊组件的损坏,因此正确使用和保养起重机械至关重要。桥式起重机金属结构主要故障形式是轨道故障以及主梁的故障。
  轨道故障,桥式起重机轨道包括小车轨道和大车轨道。小车在轨道上运行容易出现的问题是小车车轮部分悬空,出现“三条腿”现象。由于车轮制造或安装的原因或者小车桥架不符合标准,造成小车车轮悬空。小车“三条腿”会造成车体扭晃、运行不稳、起重机振动。因为小车轨道上有固体或者杂物,容易造成小车打滑。大车在轨道上运行容易出现大车车轮啃轨,使桥架结构由于疲劳产生变形,或者大车启动时两电机不同步,造成大车车体倾斜,啃噬轨道。同时若轨道上有灰尘、杂物,也会造成大车运行时啃轨。
  桥式起重机的主梁是存在弹性变形,载荷作用下产生上下挠变形,载荷卸下后变形消失。主梁设计有一定的上拱度,用以改善小车运行时由于载荷作用产生的向下变形。主梁下挠容易造成联轴器断裂以及小车“三条腿”现象。由于超负荷运转或者腐蚀及高温等环境的影响,加之对结构的维修不当,容易造成主梁的永久变形。
  制动器故障,制动器打滑发热和不抱闸是制动器容易发生的故障。由于杂物和油污的影响制动轮表面摩擦减小,易造成制动轮打滑。制动器在工作过程中磨损过大或者由于主弹簧变形张力变化刹不住车。
  减速器故障,减速器工作时,由于减速器紧固螺栓松动,或者构件刚度差,极易产生变形,造成振动不正常。减速器通气孔,形成不均衡的压力差,使减速器漏油。箱体有缝隙或者排气孔积尘多,均会导致减速器漏油。
  吊索具故障,起升设备容易产生的故障是钢丝绳跳槽或断裂、溜钩、卷筒故障、“过卷”现象。钢丝绳的规格应根据用途确定,安全系数应根据工作级别确定。
  1000
  0
  2
  0
  R Kd
  F =
  (1)
  其中,
  0
  F 为钢丝绳最小破断压力,KN;
  d 为钢丝绳公称直径;
  0
  R 为钢丝绳公称抗拉强度,MPa;
  K 为某一制定机构钢丝绳最小破断拉力系数。
  P=F 0 /K 1
  (2)
  其中,P 为钢丝绳许用拉力,KN;
  F 0 为钢丝绳最小破断拉力,KN。
  K 使用安全系数,可查表得到。
  电气设备故障。桥式起重机的电气系统主要包括串联电阻、电机绕组、交流接触器及联动线路。其中电阻组都在电阻箱内,桥式起重机运行时,电阻连续运行,产生大量的热,从而使电阻经常在高温状态下,这样加速了电阻线及其端子的变质,改变阻值,烧毁电机,或者使阻值不平衡,使大车扭裂。
  同时由于起重机启动和关闭瞬间与正常运行时电压和功率变化较大,更易造成电机老损。
  1.2 桥式起重机故障原因分类
  分析桥式起重机故障发生的原因,将其故障分为以下五类:
  (1)本质故障
  起重机在设计、制造、安装过程中,由于各部件的设计上的技术或质量缺陷,以及材质不合理,存在固有缺陷,在使用过程中难免会出现故障,如结构件的尺寸形状设计生产的不合标准,组合件在运行时出现磨损疲劳,零件生产时公差选择不合理,造成间隙不符合规定,这些本质缺陷会引起起重机械运行时发生故障。
  (2)人为故障
  桥式起重机在使用过程中,需要多人配合使用,现场操作人员不按规定操作,或者遇到突发情况处置不合理,造成设备故障。例如在使用时超过上升限位,或者撞击缓冲胶块对小车大车造成损伤,重载情况下,起重司机频繁快速启动、制动从而使起重机产热过大,烧坏电气设备的绝缘。
  (3)机械故障
  某一部位或者零件出现故障未及时处理,继续运行的情况下造成其他部位的故障。例如限重器失灵,吊运货物超重造成钢丝绳断裂,上升或者下降限位失灵,造成吊钩连带物品撞击卷筒或者地面,从而造成更大的损坏。起重机在运行时出现大车小车啃轨,产生水平侧向力,加载于厂房结构内部,造成主梁的损坏或者厂房结构的破坏。
  (4)环境故障
  起重机械有时装载货物所处的环境粉尘较多,或者高温高湿,容易加剧电动机滑环的磨损,造成短路放炮,或者造成电器设备短路电机烧毁、机械设备磨损,加快了故障发生的速度。
  工作环境中存在油污等,起重机的制动器中的抱闸接触器线圈粘连,使抱闸不能吸合,刹车时抱闸器不能抱紧制动轮,出现溜钩,造成起吊物件行程过大或者重物下落。
  (5)耗损故障
  由于机械设备长期运行,或者由于工作环境的影响,机械设备各部件之间逐渐出现磨损、老化或者腐蚀,此类故障被称为耗损故障。例如大车小车车轮的磨损,轨道的磨损,钢丝绳磨损断裂,电机的老化等。耗损故障无法避免,往往与机械设备的寿命息息相关。
  根据以上所述同一种故障有可能是不同的原因造成的,因此对桥式起重机的故障进行详细的分析,有利于更快的识别故障发生的原因,同时有利于采取措施,加强对设备的保养和管理,预防故障的发生。
  2 结束语
  桥式起重机在使用过程中的发生比较频繁的故障类型主要有金属结构故障、吊索具故障、制动器故障、减速器故障、电气系统故障五种类型。通过对桥式起重机的结构组成以及工作原理的研究,从而了解桥式起重机的运行机理,剖析其发生故障的深层原因,将各部件分开描述既可以将故障进行分类,又可以对桥式起重机的故障有一个系统整体的认识。
  参考文献:
  [1]张质文,虞和谦,王金诺等.起重机设计手册.中国铁道出版社.
  [2]曾光,殷玉枫,徐格宁.桥式起重机焊接箱形梁疲劳裂纹与剩余寿命的研究.起重运输机械).
  [3]张宁.桥式起重机传动机构故障及维修.起重运输机械.

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