起重机（桥式）常见机械事故障分析及预防措施

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一、前言   

　　对桥式起重机从钢丝绳、卷筒及钢丝绳压板、吊钩、减速器齿轮、制动器、车轮与轨道及安全附件等7个能引起机械故障的方面进行了分析，提出了预防起重机发生机械故障的措施及建议。   

　　桥式起重机在企业生产过程中带来高效、方便、快捷的同时，因机械的不安全因素，频频发生事故，给国家、人民造成经济损失，给当事人及家属造成痛苦。发生事故的主要原因是机械本身存在着机械故障及误操作。研究机械故障，分析原因，制定预防措施是减少桥式起重机机械事故的主要措施，这就要求特种设备管理人员在规范操作人员的操作的同时，重视起重机机械故障的隐患，根据起重机状况制定出周密可行的预防措施，确保起重机的安全运行。通过生产实践，对桥式起重机在运行过程中的机械故障及预防措施作如下分析。   

　　二、钢丝绳   

　　1 故障分析   

　　钢丝绳在运行过程中，每根钢丝绳的受力情况非常复杂，因各钢丝在绳中的位置不同，有的在外层，有的在内层。即使受最简单的拉伸力，每根钢丝绳之间受力分布也不同，此外钢丝绳绕过卷简、滑轮时产生弯曲应力、钢丝与钢丝之间的挤压力等，因此精确计算其受力比较困难，一般采用静力计算法。   

　　钢丝绳中的最大静拉力应满足下式要求：   
   
      Pmax≤Pd/n   

　　式中：Pmax——钢丝绳作业时可以承受的最大静应力；   

　　　　　Pd——钢丝绳的破断应力；   

　　　　　n——安全系数。   

    Pmax=(Q+q)/(aη)   

　　式中：Q——起重机的额定起重量；   

　　　　　q——吊钩组重量；   

　　　　　a——滑轮组承载的绳分支总数；   

　　　　　η——滑轮组的总效率。   

　　钢丝绳最大允许工作拉力的计算式为：   

    P=Pd/n   

　　式中：P——钢丝绳作业时额定的最大静应力   

　　P≥Pmax是安全的。由此可知，钢丝绳破断的主要原因是超载，同时还与在滑轮、卷筒的穿绕次数有关，每穿绕一次钢丝绳就产生由直变曲再由曲变直的过程，穿绕次数越多就易损坏、破断；其次钢丝绳的破断与绕过滑轮、卷筒的直径、工作环境、工作类型、保养情况有关。   

　　2 预防措施   

　　2．1 起重机在作业运行过程中起重量不要超过额定起重量。   

　　2．2 起重机的钢丝绳要根据工作类型及环境选择适合的钢丝绳。   

　　2．3 对钢丝绳要进行定期的润滑（根据工作环境确定润滑周期）。   

　　2．4 起重机在作业时不要使钢丝绳受到突然冲击力。   

　　2．5 在高温及有腐蚀介质的环境里的钢丝绳须有隔离装置。     

　　三、卷筒及钢丝绳压板   

　　卷筒是起重机重要的受力部件，在使用过程中会出现筒壁减薄、孔洞及断裂故障。造成这些故障的原因是卷筒和钢丝绳接触相互挤压和摩擦。当卷筒减薄到一定的程度时，因承受不住钢丝绳施加的压力而断裂。为防止卷筒这种机械事故的发生，按照国家标准，卷筒的筒壁磨损达到原来的20%或出现裂纹时应及时进行更换。同时要注意操作环境卫生和对卷筒、钢丝绳的润滑。     

　　四、吊钩   

　　吊钩是桥式起重机用的最多的取物装置，它承担着吊运的全部载荷，在使用过程中，吊钩一旦损坏断裂易造成重大事故。造成吊钩损坏断裂的原因是由于摩擦及超载使得吊钩产生裂纹、变形、损坏断裂。为防止吊钩出现故障，就要在使用过程中严禁超负荷吊运，在检查过程中要注意吊钩的开口度、危险断面的磨损情况，同时要定期对吊钩进行退火处理，吊钩一旦发现裂纹要按照GB10051-88给予报废，坚决不要对吊钩进行焊补。特种设备管理人员对吊钩的检查要按照GB10051-88的要求判断吊钩是否能够使用。   

　　五、减速器齿轮   

　　1 故障分析   

　　减速器是桥式起重机的重要传动部件，通过齿轮啮合对扭矩进行传递，把电动机的高速运转调到需要的转速，在传递扭矩过程中齿轮会出现轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶和、齿面磨损等机械故障，造成齿轮的故障原因分别如下：   
　　a． 短时间过载或受到冲击载荷，多次重复弯曲引起的疲劳折断；   

　　b． 齿面不光滑，有凸起点产生应力集中，或润滑剂不清洁；   

　　c． 由于温度过高引起润滑失效；   

　　d． 由于硬的颗粒进入摩擦面引起磨损。   

　　2 预防措施   

　　a． 起重机不能起载使用，启动、制动要缓慢、平稳，非特定情况下禁止突然打反车；   

　　b． 更换润滑剂要及时，并把壳体清洁干净，同时要选择适当型号的润滑剂；   

　　c． 要经常检查润滑油是否清洁；发现润滑不清洁要及时更换。   

　　六、制动器   

　　1 故障分析   

　　制动器是桥式起重机重要的安全部件，具备阻止悬吊物件下落、实现停车等功能，只有完好的制动器对起重机运行的准确性和安全生产才能有保证，在起重机作业中制动器会出现制动力不足、制动器突然失灵，制动轮温度过高与制动垫片冒烟、制动臂张不开等机械故障。造成这些机械故障的原因分析如下：   

　　a． 制动带或制动轮磨损过大；制动带有小块的局部脱落；主弹簧调得过松；制动带与制动轮间有油垢；活动铰链外有卡滞的地方或有磨损过大的零件；锁紧螺母松动整拉杆松脱；液压推杆松闸器的叶轮旋转不灵活；   

　　b． 制动垫片严重或大片脱落，或长行程电磁铁被卡住，主弹簧失效，或制动器的主要部件损坏；   

　　c． 制动器与垫片间的间隙调的过大或过小；   

　　d． 铰链有卡死的地方或制动力矩调得过大，或液压推杆松闸器油缸中缺油及混有空气，或液压推杆松闸使用的油脂不符合要求，或制动片与制动轮间有污垢。   

　　2 预防措施   

　　 定期对制动器进行检查、维护，起升机构的制动器必须每班一次，运行机构的制动器要每天一次，主要检查以下内容：   

　　a． 铰链处有无卡滞及磨损情况，各紧固处有无松劲；   

　　b． 各活动件的动作是否正常；   

　　c． 液压系统是否正常；   

　　d． 制动轮与制动带间磨损是否正常、是否清洁。   

　　根据检查的情况来确定制动器是否正常，坚决杜绝带病运行，同时对制动器要定期进行润滑和保养。为了保证起重机的安全运行，制动器必须经常进行调整，从而保证相应机构的工作要求。   

　　七、车轮与轨道   

　　起重机在运行过程中车轮与轨道常见的故障为车轮的啃道及小车的不等高、打滑。其中造成啃道的原因是多方面的，且啃道的形式是多样的。啃道轻者影响起重机的寿命，重者会造成严重的伤亡事故，因此特种设备管理人员对于啃道要引起足够的重视。造成啃道的主要原因是安装时产生不符合要求误差的、不均匀摩擦及大车传动系统中零件磨损过大、键连接间隙过大造成制动不同步。因此各单位的特种设备主管部门在安装、维修起重机时一定要找有资质的单位进行安装、维修，从而保证设备安全及运行寿命；同时特种设备管理人员要加强平时的检查管理，避免起重机发生啃道的机械故障，在检查过程中要认真、细致地找出啃道的原因，并采取相应的措施。小车车轮的不等高是起重机运行中的极不安全的因素，小车的不等使小车在运行中一个车轮悬空或轮压太小可能引起小车车体的震动。造成小车车轮不等高的因素是由多方原因引起的，但是主要原因是安装误差不符合要示求及小车设计本身重量不均匀，因此对小车不等高的故障要全面分析，把小车不等高的问题解决好。   

　　 起重机在运行过程中由于轨道不清洁、 启动过猛、小车轨道不平、车轮出现椭圆、主动轮之间的轮压不等的原因使得小车产生打滑环象，这就要求特种设备管理人员在检查过程中一定要认真仔细，发现问题要及时解决，避免产生小车打滑的现象。   

　　八、安全附件   

　　桥式起重机的安全附件完全是从保护设备及操作人员的角度设置的保护装置，安全附件的管理一定要按照《特种设备安全监察条例》的要求，加强对安全附件的管理及监察力度，使安全附件处于良好状态，保证桥式起重机安全运行。   

　　桥式起重机的机械故障是比较复杂的，预防机械故障需要加强设备管理，同时要按时向当地特种设备管理监察部门提出年审申请，通过特种设备监察部门的检查指导，把设备的不安全因素消灭在萌芽状态，从而保证设备、人员的安全。

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桥式起重机故障检修常用的几种方法
    桥式起重机故障检修常用的几种方法(电气部分)桥式起重机故障检修常用的几种方法(电气部分)  在目前的起重领域中所使用的桥式起重机,其电气控制方式绝大多数还是采用有触点的交流接触器控制...
       桥式起重机故障检修常用的几种方法(电气部分)桥式起重机故障检修常用的几种方法(电气部分)
       在目前的起重领域中所使用的桥式起重机,其电气控制方式绝大多数还是采用有触点的交流接触器控制。这种控制方式在目前的工业电气自动化控制领域中显得相对古老了许多，但由于这种控制系统对恶劣环境的适应性较强，绕线式异步电动机在起重领域具有优越的工作性能以及造价等原因，这种控制方式还是具有着广泛的应用前景。
由于有触点的交流接触器受其固有的机械寿命和恶劣工作环境的侵蚀，以及很高的工作频率，其发生故障的频率也相对较高，所以对其进行日常维护和检修工作很重要。尤其是在重工企业中，对起重机的运转率要求很高，维修人员必须加强日常维护以提高设备运转率，另一方面，设备在线发生故障时，必须尽可能地缩短检修时间，以保证正常的生产节奏。这都要求维修人员具有较强的业务技能。
对于电气维修人员的业务技能，扎实的电气基础理论知识很重要，但对于在线抢修来说，维修人员在长期的检修实践工作中积累的经验和技巧将显得更加重要，抢修时，要求的是维修人员在最短的时间内对故障做出判断，对故障判断时间的长短，一方面要求维修人员对设备性能很熟悉，另一方面就是要求维修人员在检修时讲究一定的方式方法。
本人根据长期的起重机电气检修工作实践，总结了几种较为快捷有效的检修方法和技巧，以供参考。
     感官法：就是通过人的眼睛.耳朵.鼻子以及手等感觉器官，感知故障状况，获取故障信息，对故障做出初步判断。比如：当发生某一故障时，在我们向操作人员了解清楚故障现象后，我们就可以通过眼睛观察，看有无明显的故障点，采取相应的措施；也可以用耳朵听故障声音，判断出是机械声音还是电动机内的电气故障声音，采取相应措施；也可以用鼻子闻气味，判断是否有元件烧毁等情况；还可以用手感觉电动机等部件的温度，帮助我们对故障做出正确判断。这种方法就需要维修人员要具备一定的经验。
 电压法：这是一种直接有效的快捷方法，当发现一个动作机构该动作而未动作时，我们就可以用万用表从线圈两端开始，逐个量取线圈和线圈支路中各元件的电压，最终找出故障点，排除故障。
应急法：就是当我们通过使用了以上的感官法后仍然不能尽快排除故障，而生产线又不允许设备长时间停歇的情况下，我们就要采取应急措施，尽快让设备动起来。采取这种方法时，要求维修人员具备丰富的维修经验和扎实的电气理论知识，因为采取应急措施的前提是要建立在保证安全的前提下，如果没有扎实的电气知识和丰富的经验，就难以保证安全，没了安全的保证，一切都将无从谈起！应急法知识在紧急情况下采取的临时措施，不能长期使用，所以当紧急情况消失以后，我们还要认真地排查故障消灭故障。排查较为隐藏地故障，我们还可以采取以下几种方法：
 试车法：就是在保证不会导致故障扩大地前提下，通过送电试车，反复观察动作机构的动作情况，发现异常，排除故障或帮助进一步查找故障。
 短接法：当我们发现一个动作元件应该动作而没有动作，而这个元件又处在一个多回路中，使用万用表不能得出准确结论时，我们可以通过短接该元件线圈支路中的联互锁控制元件，逐一排除故障点。
 接地法：当怀疑一个较长支路线路有断线和查找线路断点时，在断电的情况下，可以将线路的一端接地，逐级测量线路另一端是否也接地，从而得出准确结论。
以上只是检修方法中的一小部分，方法有许多种，这需要我们不断地思索与总结，总之，只要动脑筋，方法总会有的！

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