桥式起重机电气故障分析

程 健，王健秋

（沈阳欧柏斯德起重输送技术有限公司，辽宁沈阳 110000）

0 引言

随着我国工程建设的迅猛发展，机械设备的使用需求数量和范围也在日益增加。桥式起重机利用桥架可以高效灵活地垂直水平输运大型重物，是工业施工之中最常用的大型机械设备之一。桥式起重机通常由机械部件和各种电气设备组成。在起吊和运输货物的时候，电机推动传动装置和高速轴运转，同时通过制动器控制吊钩的停放位置。所以，桥式起重机必须在多种机械和电气部件有机协调下，方能正常工作。一旦发生故障，桥式起重机将无法正常工作，甚至会引起桥梁变形、主梁断裂和钢丝绳跳槽等危险。因此，预防和消除故障非常关键。

1 桥式起重机概述

桥式起重机是一种起重设施，其机械横架会把有关的材料吊过料场和车间。其机械设备部件主要有桥式部件、电梯部件、小车及大车和有关操作部件等，这些部件主要包括联轴器、大梁、运输轨道、滚筒、端梁、减速器、行走轮、移动天车等。因此，起重机的机械系统性能受其自身性能和实际工作条件的影响最大。桥式起重机有效地结合了国内外同类起重机的先进的技术，其取物装置通常挂在小型吊车上，吊车可以沿桥行驶，桥的两端通常由行驶装置支撑在相应的高架桥式起重机上，其结构外形类似于支撑在两条平行高架轨道上移动的平板桥板。提升机的功能主要是垂直提升所需物品，其中提升小车可以水平移动，而重型小车可以垂直移动，从而实现在三维空间中运输物品的目的。

2 电气故障

桥式起重机的电气系统主要包括电机、配电柜、照明设备、配电柜等部件。电气故障即电气系统、装置、设备或其某些部件已经不能或将要不能完成预期功能的事件和状态。广义地说，电气故障也可以被认为是使电气系统实现不良特性的任何异常现象。在实际操作过程中，通常采用以下方法来检查电气故障。

2.1 从浅到深检查

检修桥式起重机时，首先检查接线有没有松动、零部件有没有烧焦等故障。确认无误后，还要详细检查活动部件，确保它们的工作状况良好。

2.2 确定关键搜索位置

现场检查电气故障的时候，与现场负责的工人详细交流是极其必要的，经过交流方可准确了解故障发生的具体原因。在充分理解和初步判断的条件下，针对工作经验和现场实际情况，确定重点观察点。总的来说，起重系统、回转系统、变幅系统、乘车行走系统都存在很多问题。

2.3 更换问题组件

通过结合各种检测方法确定故障的准确位置后，有必要及时更换部件。设备应在更换工作完成之后工作。在操作过程中，应仔细观察设备的操作条件。如果设备异常，更换部件的位置不会出现故障，则判定故障发生在其他位置的组件上。因此，有必要在其位置判断和更换损坏的部件。

3 电气控制的特性

（1）因为频繁启动，电机的启动电流必须尽量小。

（2）因为起重机是重复的短期工作系统，电机尽量不要在短期过载下工作。

（3）具有电动和机械制动双重制动功能，一旦突然断电，也不会因本身重力而下沉。

（4）过流继电器具有必要的零位、短路、过载和端子保护，通常用作电路的过载保护。

（5）调速范围务必符合工作规范标准。

4 消除桥式起重机电气故障的要点

桥式起重机电气故障的消除，需要对起重机设备控制的原理和设备工作的全过程有详细的了解。此外，还需要了解布局电路、电气元件的控制位置以及元件的质量和性能。

4.1 电机故障分析

桥式起重机一般装配两个电机，其工作由凸轮控制器管控。在工作过程中电机极易出现故障，故障原因一般分电气故障和非电气故障两种。

4.2 电气故障的原因

电气故障有许多原因，包括凸轮控制器操作不当和烧坏转子电阻两种。

（1）凸轮控制器操作不当。凸轮控制器在操作之中，常因两个触点不能及时闭合，虽然该情况短期之内不会引起电机出现故障，可是如果磨损面积过大，电机就会被烧坏。

（2）烧坏转子电阻。转子电阻在工作过程之中，常发生被烧坏的状况，引起转子电路间断路和闭路工作，从而缩短电机的使用寿命，严重时使转子电路间歇性开路，最终烧坏电机。

4.3 科学排除电气故障的方法

（1）根据科学的方法，与操作者充分沟通故障的现象和成因，然后借助观察、倾听、嗅闻、触摸等直接方法，可以知道电机是否烧坏、导体是否暴露和连地。

（2）务必在无危险条件下进行动态分析，观察设备工作顺序的正常情况。在此基础上，判断故障源点。

（3）科学分析故障成因，推理确定故障位置，判断其电气故障是直流电路还是交流电路，为故障排除提供有力的数据信息。经过合理分析和科学检测，缩小故障范围，找到故障源。

（4）故障排除务必遵循有关步骤。桥式起重机电气故障排除方法的科学运用尤为重要，需要按照相应的原则实施。在排查之前，首先要针对电气故障的规律性特点，进行有效的分析，科学检测和合理判断。针对电气设备的实际科学控制原理，有效分析所得的结果不能随便移除，也不能在任何地方用仪器测量。再结合经验，应针对设备动作的顺序进行排除故障地科学分析。检查过程中，供电后务必先接线路，再接用电设备。检查线路时，应当先检查公共主干线路、再检查支路。检查测量支路时，务必从电源开始进行科学测量和合理检查。如果有相对熟练的技术，可以从线路中间的任何位置直接检测，从而可以快速有效判断故障的范围，找到故障的根源。例如，对于多用途桥式起重机，升降过程中零位的自动跳闸和零位的自动复位是由过流电器的故障引起的。因此，务必详细、科学地检查主控制电路，认真检查电机转子电路是否异常，交流继电器整定值是否变化。

4.4 起重机常见故障的处理措施

4.4.1 电气维护措施

桥式起重机在工作过程中，如果其电阻出现异常，需要调整其工作时间，严格控制其低档工作时间。此外，有必要快速降低起动机的负载，以加快其散热速度。维护人员应定期检查上述情况，并仔细检查螺钉，以降低短路和开路的风险，同时应注意及时更换损坏的触点和断开连接。

4.4.2 解决主梁下挠的措施

当大梁向下弯曲时需要适当修理，通常使用方法有火焰修正法和预应力修正法：如果主梁的弯曲变形相对较小，预应力修正方法通常更合适；对于主梁的严重下挠，火焰校正则更合适。

4.4.3 解决车轮异常咬路的措施

如果发现两个驱动轮直径不同，应及时更换，两个车轮应由相同的材料和相同的制造商制成。应定期检查两台电机的同步性，使车轮的主动轮和从动轮紧密结合。

4.5 桥式起重机故障智能诊断策略

桥式起重机长时间一直在高频率和高负荷条件下工作。由于操作条件、人工原因以及本身条件的不同，它们发生的故障也是极其复杂。为了降低桥式起重机的发生故障概率，桥式起重机的故障诊断需要从原来的人力发展到网络和人工智能，以保证起重机的长期稳定工作。

（1）分段评估故障风险，科学预防防患。在评估起重机安全风险时，务必针对其额定使用时间分段科学评价风险，确定风险等级，同时制定有效安全的措施，适当降低风险，最大限度地降低危险。

（2）极力推进智能化科学诊断故障，有效杜绝运用网络的盲目性，大幅提高起重机复杂故障诊断的效率。

5 电气故障检查的内容及原因分析

5.1 测量机械厚度

机械厚度是机械磨损和腐蚀程度的真实反映。实时测量机械厚度，准确掌握机械磨损和腐蚀状况，方能第一时间进行维护和更换。

5.2 检查所有零件有无形变

零件形变的成因很复杂，例如使用时间超过规定，定期维护不及时和保养不到位等。一个元件变形必会使其他元件或电路受到挤压，从而引起电气故障。所以，务必第一时间进行检测和维护。

5.3 检查每个部件的强度

桥式起重机具有很高的工作强度，所以对每个部件的强度有着极高的要求。如果有的部件强度不符合要求标准，将极易产生裂纹或形变，从而使电路损坏并发生安全事故。因此，机械的工作强度必须针对机械的承载强度来合理确定，以防止机械过载工作。

6 桥式起重机电气故障的预防

桥式起重机电气故障的预防工作更为重要。为了确保起重机电气设备的正常使用，必需采取以下预防措施。

（1）组织定期科学的维护。定期科学维护，能够有效处理常规检查无法完成的项目。定期维护涉及诸多项目，它们都是维护的核心内容。务必科学有效地实施定期维护。连接端子的紧固应在春秋交替时进行。建议在春天和秋天进行一次科学全面维护。对于维修过程中暴露的车身拐角和高温油浸的零件，布置电缆时务必布置线槽和穿线管。电击消融速度较快的接触器应整体更换和扩展。

（2）加强对设备工作环境的管控。工作环境对桥式起重机电气设备的影响极大，所以务必高度重视对设备工作环境的管控，做好起重机电控面板和配电箱箱体设备的清洁工作，并确保箱体的密封性。电气仓库需要设置除湿器和空调，空调滤网务必定期清洗。

7 结束语

为了有效减少故障概率，在实际具体操作中施工人员务必严格依照规章规范标准，掌握科学合理维护和科学检测方法，使起重机保持正常工作。