维修过程中需要考虑时间因素

许志向

舟山万邦永跃船舶修造有限公司装备部 浙江舟山市

一、问题

跨度为12m的5t电动单梁起重机在启动、停车的过程中出现异常晃动，运行中多次脱轨，经过几次调整维修后，脱轨现象依旧。

二、故障排查

（1）轨道变形。轨道的不均匀沉降会导致车轮不能同时接触轨道。排查过程中发现一跨约6m的距离内出现约30mm的沉降，修复调整后起重机起止扭晃问题未见改善。

（2）桥架变形。起重机桥架在外力作用下发生塑性变形，会产生车轮不能同时接触轨道，同侧车轮不在同一行进直线上，两侧车轮的行进线不平行，轮距变化等现象。排查中，将主梁与行走梁的连接螺栓松开之后重新进行紧固。试车初始阶段，起重机启动行进停车过程运行平稳，在反复试车过程中，起重机在行进中无任何征兆的情况下再一次脱轨。

（3）车轮晃动、转动不畅。车轮本身的制造和装配缺陷会导致起重机行进中两侧速度不同步，行进方向不稳定等问题。逐个检查车轮未发现异常，用转速表测量主动轮的线速度，读数几乎相等。调整电机刹车盘，用手转动刹车盘松紧程度大致相当。但起重机起止扭晃现象仍不见改善。

（4）传动件磨损。减速器、联轴节等部位的齿轮磨损缺失，或传动轴连接螺栓松动缺失等问题会导致起重机起止扭晃、两侧车轮行进速度不同等问题。将整台起重机吊至地面后，对桥架、减速箱、车轮平行度、车轮踏面平面度进行仔细的检查，均没有发现异常。

（5）驱动电机不同步、刹车力矩不一致。驱动电机不同步直接导致起重机两侧车轮速度不同步，而刹车力矩不一致会导致停车过程中一侧车轮停止转动，另一侧车轮还在惯性作用下继续行进。对两台驱动电机通电检查，用转速表测量转速大致相当，但相同的两台电机空载电流偏差近1A，并且电流偏差值随空载运行时间的延长而增大。用转速表测量发现，电流较大的一台电机转速持续下降，两台电机开始出现严重的不同步。因此可以判断，这台单梁起重机脱轨是由两台电机不同步引起的。

三、原因分析

单梁起重机的两台驱动电机均是锥形转子电机（图 1），电机的制动器与电机集成于一体。电机通电时，磁场在轴向的分力克服弹簧力使制动盘座脱离，同时圆周方向上的分力使转子转动；电机断电时，磁场力消失，转子在弹簧力的作用下复位，制动轮与制动座发生摩擦，使电机制动。

图1 锥形转子电机

经过反复测试发现，空载电流偏大的1台电机转子轴向可移动距离很小，通电后，制动盘与制动座之间间隙很小，因脱离不彻底而相互摩擦，使电机产生额外负载，造成电流偏大。两台电机启动运转初期，转速上没有明显区别，但运转一段时间后，制动盘与座之间间隙小的电机，由于盘与座一直处于轻微摩擦状态，盘和座开始发热膨胀，使其间隙进一步变小而摩擦力增大，造成电机的负载越来越大，电机转速逐步降低，最终导致两电机的转速严重不同步。

四、故障处理及效果

调整电机制动盘的定位螺栓，使其与制动座之间间隙变大，在长时间空载运行下，电流与另一台电机没有明显区别后，将电机回装复位。回装后经长时间测试，运行平稳，交付使用至今有两个多月，没有再发生脱轨事故。

由相同原因引起的故障，实际可能是两个完全不相干的因素所致。在对设备故障排查与维修中，要考虑时间因素的影响，有些故障现象需要经过足够长的时间积累后才会显现，一些维修方法的实际效果，也需要足够长的时间才能得到验证。