起重机常见机械故障分析及预防措施

段路奇

湖南省特种设备检验检测研究院娄底分院 湖南娄底 417000

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1 常见机械故障分析

1.1 吊钩和卷筒故障

现实中，考虑到起重机械的功能和应用特点，其最容易发生故障的地方是经常与货物进行接触的吊钩部位。因为在利用起重机吊起重物时，吊具、索具长期滑动就可能导致吊钩发生磨损、变形甚至出现表面疲劳裂纹，严重地甚至可能增大吊钩发生折断的事故几率。而吊钩一旦出现以上问题就会影响到其工作可靠度，严重时甚至可能引发重物脱落。重物脱落轻则损伤重物自身，由此会造成一定的经济损失；重则可能会砸伤下方的作业人员或机械设备，造成人员伤亡财产损失等重大安全事故。

1.2 制动器故障

对于任何品种的起重机械，制动器属于非常关键的安全部件。一方面它可以有效防止起重机悬吊的重物发生脱落；另一方面还能在运行过程中制动，使起重机械将重物悬停在指定位置，所以制动器能够无故障地正常工作对起重机的安全使用至关重要。但在实际工作中，制动器可能出现制动力不足或失灵等故障，究其原因主要是制动器长时间工作会造成制动轮温度异常升高，从而导致制动瓦张力不足或彻底失效，使得制动器无法正常工作。事实上，如果不对制动器的制动瓦和制动轮及时进行更换、调节，那么长期使用后会造成主弹簧的松动和脱落，严重的甚至还会导致螺母松动整根拉杆脱落，或者液压推杆松闸器的叶轮旋转不灵活等故障。此外，制动器失效还可能是因为铰链卡死、制动力矩调地过大、液压推杆松闸器油缸中缺油、制动瓦与制动轮间存在污垢等因素造成的，需要进行逐一排查和仔细检修才能彻底排除故障[1]。

1.3 减速器故障

对于起重机械，减速器是传动系统的重要组成部件。减速器一般通过齿轮啮合实现对扭矩的传递，而在齿轮传动的过程中，可能会出现齿轮折断、齿面点蚀、齿面胶合以及齿面磨损等机械故障。造成故障的因素有很多，主要包括以下几个方面：第一，短时间过载运行或受到较大的冲击载荷影响，致使轮齿因多次重复弯曲而发生疲劳折断故障；第二，传动啮合齿轮的齿面不够光滑，存在凸起点或者润滑剂不清洁；第三，传动系统的温度过高造成润滑失效；最后，如果颗粒物进入到齿轮啮合的接触面，那么会使得磨损加剧，进而引发故障隐患。

2 故障预防措施

2.1 接地型式的确定

起重机的接地型式会受到变压器的影响，因此在实际起重机接地工作中，首先应当明确变压器的类型，进而确定接地型式。经过实际经验总结发现，若配电箱或者配电柜是三相五线制，一定是TN-S系统；若配电箱或者配电柜是三相三线制，可能是IT系统，也可能是TT系统，需要进一步判断，才能确定系统的类型。当断路器的漏电保护开关采用逐级或者末端的方式，则该系统是TT系统；当PEN线需要在总配电柜或者配电箱中进行重复接地，且用电设备的外露导线部分需要与PEN线连接，进行重复接地工作，该系统是TN-C系统的可能性较大。当配电箱或者配电柜是四线进五线出，则该系统是TN-C-S的可能性较大。

2.2 起重量（力矩）限制器

对于汽车式起重机，由于受倾覆力矩的限制，额定载荷随着幅度的增加而减小，起重量限制器的作用也随着幅度而变，大体上依载重力矩为常量而变化，这种起重量限制器称为载重力矩限制器。起重量限制器通常利用重块、弹簧、液压或电气压力传感器。重块式起重量限制器限制容量有限。常见的汽车式起重机多采用电气压力传感器，便于通过计算机处理，实现各种信息号的发送与控制。为了避免突然起升时动力载荷使起重量限制器动作，常设阻尼装置，使限制器在短暂时间内不起作用。工作中有超载可能的起升机构，应装置起升重量限制器。

当实际起重量超过95%额定起重量时，起重量限制器宜发出报警信号。当实际起重量超过100%-110%额定起重量之间时，起重量限制器起作用，此时应自动切断起升动力源，但应允许物品有下降动作。起重量限制器主要由机械式和电气式两种。机械式一般是将吊装直接或间接地作用于杠杆或者偏心轮或弹簧上，进而使他们控制电器开关。电气式大多使吊重作用于电气压力传感器上，通过放大器等电子仪器使吊装在仪表盘上显示出来。机械式构造简单，但有体积大、质量大的缺点，大多数用在中小型起重机上，电气式起重量限制器有体积小、质量小、动作灵敏等优点，应用较为广泛。

2.3 车轮与轨道故障预防

首先，在进行起重机械的安装和维修作业时，一定要找具备相应资质的单位进行，避免安装误差等因素给车轮、轨道运行工作带来的不利影响。其次，起重机械的管理和维护保养人员要加强日常的检查管理，尤其要结合常见的啃轨原因进行细致检查，并采取相应的措施进行预防管控，将啃轨的发生几率降到最小。最后，小车车轮的不等高也是起重机运行中的一个不安全因素，因为这会造成运行中的小车一个车轮悬空或者轮压太小，进而导致车体振动。造成小车车轮不等高的因素是多个方面的，但最主要的原因还是因为安装误差或小车自身质量不均匀造成的，因此必须通过提升安装质量和小车的设计制造水平来进行有效预防。

3 结语

因为实际中造成起重机械出现机械故障的因素比较多且复杂，再加上本文受到篇幅和作者自身能力水平的限制，所以在讨论分析常见故障原因和相应的预防措施时，文中仅提出了几种比较典型的例子，希望通过共同讨论推动后续工作改善和提升。