起重机电气故障分析及对策研究

张红坤

（河南省安阳市特种设备检测检验所，河南 安阳 455000）

0 引言

起重机作业大多在有电的情况下完成，因此电气故障是起重机常见故障的最重要的一部分。起重机电气故障不但会延误工期，影响整个工程的生产效率，甚至会危及工作人员的人身安全。因此，了解常见的起重机电气故障原因，掌握一些解决起重机电气故障的方法就显得非常有必要。

1 桥式起重机电气故障分析

1.1 电机故障分析

桥式起重机一般有2台电动机在凸轮控制器的作用下工作，作业过程中很容易出现电动机故障，造成故障的原因有两方面：电气故障和非电气故障。

1.1.1 电气故障

造成电气故障的原因有很多，概括起来有以下3方面：

（1）凸轮控制器运行出现问题：图1 为凸轮控制器的结构简图。工作中，两台异步电动机由一台凸轮控制器控制，凸轮控制器通过触点驱动电机运转。当凸轮控制器的触点被烧坏时会出现档位不准确的现象，因为两个触点不能在同一时间闭合，凸轮控制器在进行档位调整时就不能正常切换，而是处于两档之间。短期内该问题不会影响电机，但当凸轮控制器大量磨损时，可能会烧坏电机。

（2）转子电阻被烧坏：转子电阻在工作中被烧坏，可能引起转子回路之间的断性开路闭合运行，造成转子电阻烧坏的原因主要是电阻运行时温度过高。起重机是一种连续工作的机械，电气设备在每次开关时都会引起温度的变化，当开关启动频繁时，就会使得转子电阻温度过高，进而被烧坏，从而使得转子回路间断性开路运行，最终烧坏电动机。

（3）转子接线顺序错误：维修人员在检修起重机时将转子的接线顺序颠倒，当机器启动时，电动机转子内的逆序电流和正序电流的比值发生改变，从而降低了电机的使用寿命。

图1 凸轮控制器结构简图

1.1.2 非电气故障

非电气故障引起电机烧坏的原因主要有操作不当和机械磨损。操作人员不按规定，长时间使起重机处于工作状态，电动机超负载运行过长，使得电动机被烧坏；另外由于起重机本身的机械磨损也可能使电机超负载运转，进而烧坏电机。

1.2 故障预防措施

1.2.1 定期检查

事故多出于操作人员的疏忽，电气故障的发生主要是未能及时发现故障，因此，维修人员要定期对起重机进行检查，防患于未然。

1.2.2 安全操作

起重机是一种大型的作业设备，一旦出现违章操作引发事故，就会使企业蒙受巨大的经济损失，甚至危及工作人员的生命安全。

1.2.3 提高技术人员水平

一方面技术人员自身要有自我提高的觉悟，不断学习，不断积累；另一方面企业要定期对技术人员进行培训，督促他们进步。

2 塔式起重机电气故障分析

2.1 塔式起重机电气故障分析常用方法

塔式起重机的电气故障通常是通过检测的方法来查找，其具体步骤如下。

2.1.1 确定重点查找范围

检修人员在检查电气故障时，要询问现场的工作人员，了解机器故障的细节，并结合自身经验，确定重点检查的部位。一般来说，故障多集中在起升系统、变幅系统、总控系统、回转系统以及大车行走系统。

2.1.2 由易入深检查

检修人员首先应检查有无明显电气损坏的地方，如连接线是否松动、零件是否烧坏等，当确认无故障时，再检查活动部件，查看各活动部件是否能灵活运转。可以采用敲击的方法试探故障的位置，如果发现敲击过程中机器运转有明显变化，就要重点检查敲击位置。

2.1.3 替换可疑元件

根据自身的经验和上述检测，找出可能出现故障的位置，然后用好的元件替换该位置元件，接着运转机器，查看机器是否运转正常，如果不能正常运转，就说明该位置上的元件已经损坏；否则，继续替换其他可疑位置元件。

2.2 实例故障分析

本文以QTZ80塔式起重机为例，其起升系统主电路图与控制电路图如图2 所示（U1、U2、U3为线的型号）。通过分析可知其故障为3档无法正常运转，1、2、4档正常，换档时塔身剧烈摇晃。根据上述方法，对故障进行排除。在主控柜中确定起升系统的位置，检查系统是否有明显的损坏，如烧焦、连接线掉落或是松动等，并根据具体故障，分析出故障出现在2、3档之间的换位上。主控发出了切换到3档的命令，但是起重机未能执行命令，可能是电阻箱内的电阻没有改变。此时，应认真检查此部位，如发现一切正常，则可能是控制部分出现了问题，可以采用敲击的方法试探控制部分什么地方出现了问题，并结合元件替换的方法最终排除故障。

图2 QTZ80塔式起重机电路图

3 门式起重机电气故障分析

门式起重机是起重机的另外一种变形，一般应用于货运、物流等行业，如港口、铁路等部门。根据用途可以分为普通、水电站、造船、集装箱4种不同的门式起重机，其中运用最为广泛的是普通门式起重机。

3.1 门式起重机电气故障与维修

门式起重机的作业现场一般都规定其任何部分不可以接触到带电的动力线。然而在实际的施工现场中，很多人对此都没有明确的意识，从而引发了很多安全事故，也给企业带来了严重的经济损失。针对此种情况安装报警器，当起重机的任何部分越过安全线时，报警装置立刻报警，从而防止了意外事故的发生。

日常保养、定期检测是防止电气故障最有效的措施，一般来说，根据检修的程度可将门式起重机的维护工作分为大修、中修、二级保养、一级保养和日常保养5个级别。

3.2 电气故障检查的内容和原因分析

3.2.1 检查是否有明显损坏现象

查看线路是否烧焦、脱落，线路烧焦或是脱落可能是由于系统运转时温度过高造成的；查看是否有裂纹，起重机长期使用可能会使某些部分出现裂痕；检查是否存在其他比较明显的损坏现象。

3.2.2 测量机械厚度

机械厚度可以从另一方面反映出机械的磨损和腐蚀程度，当机械各元件或是某些部分的厚度明显小于标准时，必须及时采取措施，从而防止电气故障的发生。

3.2.3 检查各部件是否变形

部件变形的原因有很多，如长时间使用、没有定期维护、撞击变形等。部件变形可能会挤压内部其他构件，或是压坏线路，进而引起电气故障。因此，应及时发现并维修。

3.2.4 检验各部件的强度

门式起重机的工作强度很高，因此对各部件的强度要求也很高，如果各部件的强度达不到标准，可能会使其在工作中出现裂痕、变形，从而损坏电路，引起电路故障。对此，应根据其中机械的承载强度确定其工作的强度，防止机器超负载运行。

4 结语

为确保工作人员的安全，减少企业的经济损失，降低起重机电气故障发生的概率，施工人员在实际的作业中应严格按照规章制度进行，同时应掌握基本的维修检测方法，一旦电气故障发生，应及时排除故障，使起重机尽快的正常运转。另外，应定期对起重机械进行检查维护，及时发现问题，最大程度地降低损失。还要不断提高技术人员的专业水平，增强他们的安全意识，进而保障操作人员的人身安全。

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