汽車起重機(jī)力矩限制器的故障診斷與應(yīng)用

摘 要：簡(jiǎn)單介紹了汽車起重機(jī)力矩限制器的構(gòu)成、工作原理，重點(diǎn)闡述了起重機(jī)力矩限制器系統(tǒng)的故障診斷分析過(guò)程，故障診斷儀的使用方法和電子元器件的故障檢測(cè)方法。并概括了力矩限制器日常檢查與維護(hù)注意事宜，為快速、高效地解決力矩限制器故障提供了有力的保障，具有良好推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：汽車起重機(jī)；力矩限制器；維修技術(shù)

引言

汽車起重設(shè)備是油氣田開發(fā)現(xiàn)場(chǎng)使用較多的大型設(shè)備之一，在油氣生產(chǎn)工程作業(yè)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，由于油氣生產(chǎn)的特殊性和高危險(xiǎn)性，它對(duì)起重機(jī)的作業(yè)安全要求也相當(dāng)高。而力矩限制器，作為汽車起重機(jī)最重要的安全保護(hù)裝置，能夠?yàn)槠鹬貦C(jī)吊裝作業(yè)過(guò)程的安全性提供最有力保障。實(shí)踐證明，對(duì)自動(dòng)力矩限制器的故障診斷、分析，對(duì)汽車起重機(jī)的安全運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用，可以極大減少因起重設(shè)備引發(fā)的事故，保障吊裝作業(yè)的安全、可靠性。

1 起重機(jī)自動(dòng)力矩限制器的構(gòu)成和工作原理

1.1 自動(dòng)力矩限制器的構(gòu)成

近年來(lái)，隨車電子科技和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，各項(xiàng)新技術(shù)在汽車起重機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用，力矩限制器呈現(xiàn)出高度集成化、智能化等特點(diǎn)。汽車起重機(jī)的自動(dòng)力矩限制器主要是由顯示器、單片機(jī)計(jì)算控制箱、角度傳感器、長(zhǎng)度傳感器、壓（拉）力傳感器等組成。

1.2 自動(dòng)力矩限制器的工作原理

自動(dòng)力矩限制器作為防止起重機(jī)過(guò)載的安全報(bào)警裝置，其工作原理為：通過(guò)各類傳感器對(duì)吊裝作業(yè)過(guò)程中的實(shí)際參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，全面捕獲起重機(jī)各類狀態(tài)參數(shù)，并將該參數(shù)傳于主機(jī)，再經(jīng)過(guò)CPU與事先已設(shè)定的靜態(tài)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，得出起重載荷是否在安全標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，從而判定起重機(jī)工作狀態(tài)是否安全。如果超出額定載荷，力矩限制器將報(bào)警警示，緊急情況下，發(fā)送禁止指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，切斷液壓回路，以阻止起重機(jī)的危險(xiǎn)吊裝作業(yè)。

在實(shí)際工作過(guò)程中，影響起重機(jī)工況的參數(shù)主要有：臂長(zhǎng)、吊臂角度、工作半徑R和工作區(qū)域、起重鋼絲繩倍率、起重力矩和起重量。

2 自動(dòng)力矩限制器的故障分析與診斷

2.1 故障原因分析

長(zhǎng)期以來(lái)，自動(dòng)力矩限制器的各部件因長(zhǎng)時(shí)間使用或受自然環(huán)境的影響，同時(shí)，一些人為的誤操作也導(dǎo)致了力矩限制器出現(xiàn)故障，使設(shè)定數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定誤差，甚至出現(xiàn)故障代碼，給起重機(jī)運(yùn)行帶來(lái)一定的不安全因素。在實(shí)際應(yīng)用中，力矩限制器經(jīng)常發(fā)生故障主要在如下幾個(gè)部位：主機(jī)、顯示器、傳感器、增益電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)于主機(jī)和顯示器的故障，一般只有專業(yè)人員方可維修；對(duì)起重機(jī)一般維修人員來(lái)說(shuō)，一些常用按鍵的功能一定要熟記在心，并對(duì)一些常見的故障錯(cuò)誤代碼也要進(jìn)行必要的了解和掌握，以便于對(duì)系統(tǒng)的日常檢查和診斷。

2.2 常見故障現(xiàn)象分析

在日常作業(yè)過(guò)程中，由于力矩限制器的各種不同原因使起重機(jī)無(wú)法正常作業(yè)，導(dǎo)致工作的延誤，也產(chǎn)生一些安全隱患?，F(xiàn)針對(duì)常見的故障根據(jù)不同原因進(jìn)行分析。

2.2.1 起重機(jī)吊鉤能上不能下

此類故障多處于25T加藤和30T多田野起重機(jī)。由于該類型起重機(jī)大多使用時(shí)間較長(zhǎng)，部分零配件、線路出現(xiàn)老化或接觸不良的現(xiàn)象，導(dǎo)致在下行過(guò)程中卷?yè)P(yáng)滾筒制動(dòng)器出現(xiàn)“抱死”現(xiàn)象。（1）對(duì)顯示故障代碼進(jìn)行查閱，檢索故障代碼所指示的故障發(fā)生部位；（2）檢查主控電器熔斷器是否正常；（3）檢查主控行程開關(guān)是否正常；（4）檢查卷?yè)P(yáng)載荷電磁閥線路；（5）檢查卷?yè)P(yáng)滾筒平衡閥。

2.2.2 起重機(jī)變幅缸不能正常工作

此類故障現(xiàn)象多為變幅缸在作業(yè)過(guò)程中無(wú)法正常起落，變幅缸無(wú)法正常伸出。（1）依據(jù)電腦顯示屏所顯示故障代碼，對(duì)故障進(jìn)行檢索；（2）檢查變幅缸壓力傳感器（一般分為上、下腔壓力傳感器）；（3）檢查變幅缸控制開關(guān)；（4）檢查變幅平衡閥和電磁閥。

2.2.3 起重機(jī)吊臂三、四節(jié)無(wú)法正常工作

此類故障表現(xiàn)為三、四節(jié)伸出后無(wú)法正常收回，或三、四節(jié)吊臂收回后二節(jié)吊臂又伸出。（1）依據(jù)電腦顯示屏所顯示故障代碼，對(duì)故障進(jìn)行檢索；（2）檢查力矩限制器長(zhǎng)度、角度傳感器；（3）檢查傳感器電纜線是否老化，是否出現(xiàn)線路短路或斷路現(xiàn)象；（4）檢查伸縮缸控制閥組平衡閥和主控電磁閥。

2.2.4 力矩限制器顯示屏顯示不正確

此類故障多發(fā)生于北起多田野汽車起重機(jī)（AML自動(dòng)力矩限制器系統(tǒng)）。故障現(xiàn)象為臂桿在中間位置時(shí)，顯示器顯示正常，臂桿、變幅與吊鉤均能正常工作，但旋轉(zhuǎn)至左前45°和右后45°時(shí)，顯示器顯示錯(cuò)誤代碼為2016、2017，臂桿與變幅同時(shí)無(wú)法正常工作。（1）檢查回轉(zhuǎn)中心是否因水封泄露冷卻液進(jìn)行維修；（2）檢查回轉(zhuǎn)中心角度傳感器是否裝配到位；（3）檢查回轉(zhuǎn)中心角度傳感器是否與盲角檢測(cè)開關(guān)調(diào)整出現(xiàn)角度重合。

3 力矩限制器日常檢查與維護(hù)注意事宜

在日常對(duì)力矩限制器的檢查維護(hù)作業(yè)中，維修人員應(yīng)具備電子電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的理論基礎(chǔ)，熟悉力矩限制器的具體結(jié)構(gòu)，掌握其工作原理，從而能夠?qū)Ω黝惞收犀F(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)分析。另外，在檢查、維修過(guò)程中，尤其對(duì)主機(jī)的維修，一定要嚴(yán)格按照規(guī)范操作，以防主機(jī)存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的原始數(shù)據(jù)丟失。因此，維修人員應(yīng)掌握以下注意事宜：

（1）維修人員應(yīng)對(duì)力矩限制器的錯(cuò)誤代碼進(jìn)行掌握，不同類型的限制器錯(cuò)誤代碼所指示的故障也不同。因此，掌握代碼在維修過(guò)程中會(huì)對(duì)維修工作有極大的幫助。（2）不可盲目拆卸各類傳感器、閥體等元器件，應(yīng)首先對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行初步判斷，從簡(jiǎn)單、易于檢測(cè)的方向著手。（3）在確定部分元器件需要拆卸后進(jìn)行檢測(cè)的，維修人員必須嚴(yán)格遵照操作規(guī)范進(jìn)行合理拆卸，并妥善處理、保存好各元器件等。該做標(biāo)記的地方應(yīng)做好標(biāo)記，輕拿輕放，切忌暴力拉扯式拆卸；安裝時(shí)，應(yīng)按“先拆的后裝、后拆的先裝”原則進(jìn)行有序安裝。（4）在對(duì)相關(guān)液壓系統(tǒng)進(jìn)行維修時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)相關(guān)的傳感器或控制開關(guān)進(jìn)行拆除，以避免造成不必要的損壞和材料浪費(fèi)。（5）力矩限制器的取力部件在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后，會(huì)造成一定程度的磨損，可能會(huì)導(dǎo)致顯示重量的誤差偏大，因此，在維護(hù)保養(yǎng)過(guò)程中，相隔一段時(shí)間后，應(yīng)對(duì)其精度進(jìn)行校準(zhǔn)，如果發(fā)現(xiàn)偏差超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，需要及時(shí)對(duì)重量進(jìn)行重新調(diào)整、標(biāo)定。同時(shí)，應(yīng)對(duì)相關(guān)控制開關(guān)進(jìn)行必要的檢查和清潔。（6）在起重機(jī)的車身以及相關(guān)部位進(jìn)行電焊作業(yè)時(shí)，必須對(duì)力矩限制器的主機(jī)電源進(jìn)行關(guān)閉，或拆除蓄電池的負(fù)極接線，防止在焊接過(guò)程中對(duì)CPU的數(shù)據(jù)造成損壞，以及對(duì)處理電路的相關(guān)電子元件造成損壞，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

4 結(jié)束語(yǔ)

汽車起重機(jī)作為油氣田開發(fā)、生產(chǎn)的重要大型設(shè)備，其使用頻次高，作業(yè)強(qiáng)度大，連續(xù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，吊裝作業(yè)危險(xiǎn)性也大。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)起重設(shè)備一旦發(fā)生故障，將造成極大的危害，損失尤其嚴(yán)重，為了保障安全生產(chǎn)，確保起重設(shè)備的安全，務(wù)必需要提高汽車起重機(jī)的安全性能。積極做好汽車起重機(jī)最核心的安全保護(hù)裝置—自動(dòng)力矩限制器的維修、保養(yǎng)工作，及時(shí)對(duì)裝置的故障進(jìn)行診斷、排除，能夠?yàn)槠鹬卦O(shè)備的本質(zhì)安全做好有力保障，確保起重設(shè)備作業(yè)安全、可靠。

作者簡(jiǎn)介：張桂平（1974-），男，本科，工程師，中石油吐哈油田公司特種車輛工程公司，研究方向：電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)維修技術(shù)、特種車輛液壓系統(tǒng)維修技術(shù)。