橋式起重機故障分析及智能化診斷策略

文均

摘要：橋式起重機如果運行的時間過長就會出現(xiàn)一些故障，例如運行機構會出現(xiàn)“溜車”現(xiàn)象，起升機構會出現(xiàn)“溜鉤”、“啃軌”現(xiàn)象。而這些故障會對使用橋式起重機進行施工的工程受到十分嚴重的安全威脅，如若這些故障不能及時消除，那么將會造成更加重大的安全事故。對橋式起重機產(chǎn)生的故障進行詳細的調(diào)查與分析以后，本文主要從橋式起重機發(fā)生的兩大故障進行針對性的分析，它們分別是機械故障和電氣故障，并針對這兩大故障對目前橋式起重機故障診斷的技術中出現(xiàn)的不足提出了一些切合實際的改進策略，從而幫助橋式起重機故障診斷技術向更智能、更安全、更高效的方向發(fā)展。

關鍵詞：橋式起重機；故障；診斷技術；策略

在工業(yè)生產(chǎn)中常常需要使用大型的特種機械設備，而橋式起重機便是常用設備中的其中之一。它主要在工廠的車間、倉庫以及碼頭等場所進行工作，通過橋架橫架在這些場所，對施工中所使用的大型重物進行垂直吊裝和水平搬運工作，并且橋式起重機十分的高效靈活，可以大大提高施工的進度。橋式起重機在其運行過程中對各種機械部件以及電氣部件的配合要求十分高，并且如果其中一個部件出現(xiàn)故障的話，將會使橋式起重機的整體性能受到破壞并且會影響其正常的運行。因此需要對橋式起重機進行故障診斷。如果不能對這些故障進行及時的排除，那么極有可能會發(fā)生橋架變形、吊鉤墜落等事故，這樣不但會造成十分嚴重的經(jīng)濟損失，還會對操作人員以及施工人員的人身安全造成嚴重的威脅。

一、橋式起重機的常見故障

在橋式起重機進行工作時，發(fā)生設備運行故障是常有的事，它不僅會使施工的進度延長，還會造成十分嚴重的施工人員傷亡事故。而橋式起重機的故障主要分為兩類，分別是機器故障和電氣故障

1.1機器故障

機器故障的常見部件故障有很多，本文主要對其中的四類故障進行分析，它們分別是吊鉤故障、鋼絲繩故障、制動器失靈故障以及橋架、主梁變形和斷裂故障。吊鉤故障主要是由于機械在長期運行中發(fā)生的磨損以及運載物超載使吊鉤在強大的下墜力量作用下發(fā)生變形，從而引起斷裂；鋼絲繩故障主要是由于鋼絲在使用過程中會發(fā)生磨損，一旦鋼絲繩吊起的設備超載，就會使鋼絲繩而發(fā)生斷裂；制動器失靈故障主要是由于起重機在長期使用過程中制動器的銷軸與杠桿的連接處會不斷發(fā)生磨損，并且制動帶與制動輪的接觸面在運行中會不斷沾染油污，而鎖緊螺母以及拉桿也會隨時間而發(fā)生松動的現(xiàn)象，這原因都會使制動器失靈，從而引起事故的發(fā)生；而橋架、主梁變形和斷裂事故主要是因為起重機在工作時會不斷重復起吊的動作，在這種不斷重復的過程中會發(fā)生動載荷和交變載荷的作用從而使主梁發(fā)生下彎、變形甚至是斷裂，并且由于主梁所用的母材在焊接過程中會有焊接缺陷，在長期使用過程中可能會引起疲勞斷裂，這些都會使橋架和主梁發(fā)生坍塌，從而引起事故的發(fā)生。

1.2電氣故障

橋式起重機的電氣故障中的常見故障主要有兩方面，分別是電動機繞組短路或斷路故障以及電氣元件故障。如果起重機的運載持續(xù)時間過長并且其電熱機散熱效果不良就會引起電動機繞組短路的故障；并且如果起重機的使用年限過長其電阻箱中串聯(lián)電阻會發(fā)生老化的現(xiàn)象，從而使電路發(fā)生斷裂引起的電動機斷路故障。在機械的長期使用過程中，會產(chǎn)生機械磨損、齒輪結構失效等現(xiàn)象，從而導致各種控制器無法歸零或者是回歸檔位，這就是電氣元件故障發(fā)生的原因。

二、關于橋式起重機故障的智能化診斷策略

橋式起重機是一種進行高頻率、高負載、高持續(xù)性作業(yè)的大型特種機械設備，在不同的工作環(huán)境、社會背景以及機械本身的因素不同的原因，它發(fā)生故障的類型也多種多樣。在以前為了減少橋式起重機運行故障的出現(xiàn)，常常會采用機械部件以及電氣設備進行定期的檢查并對其進行維護和保養(yǎng)的方法。但是這種方法既會使人力、物力、財力發(fā)生嚴重的浪費現(xiàn)象，又會因為使用人工進行檢查和維護而受到許多因素的限制，從而使對故障診斷的工作效率低下，對故障排除的精準程度降低。由于這些原因，需要對橋式起重機的故障診斷技術進行不斷的改革，使其朝著更加網(wǎng)絡化、智能化的方向發(fā)展，從而避免原始的人力檢查手段所產(chǎn)生的限制，使故障診斷的效率及精度得到提高，為橋式起重機的運行提供強有力的保障。

2.1進行分階段的故障風險評估

通過對起重機在工作的過程中存在的危險因素進行調(diào)查和分析，以風險因素的安全評價為基礎，通過安全檢查表、故障樹分析等方法對發(fā)生故障的因素引發(fā)故障的可能性以及其故障產(chǎn)生的危害程度進行有效的分析與判斷，以這些判斷為基礎，制定更安全化、高效化、科學化的防范對策。

在對機械設備的使用以及故障的反饋等數(shù)據(jù)的收集以后，我們可以發(fā)現(xiàn)，機械發(fā)生故障的概率與其使用的時間有一定的函數(shù)關系，可以分三個階段：第一階段為起重機投入生產(chǎn)的初期。因為設備剛剛出廠，零件與機構之間尚處于磨合期，對工作環(huán)境的適應還存在著不足，所以在此階段發(fā)生故障的概率較高；第二階段為故障發(fā)生的偶然期。在這一階段，起重機的各部件已經(jīng)經(jīng)過了磨合，并且適應了工作的環(huán)境，所以此時發(fā)生故障的原因，常常是由于偶然的機構磨損、零件破損等具有隨機性的原因；第三階段是在起重機進行長期且持續(xù)性較高的工作以后。它發(fā)生故障的原因常常是零部件磨損嚴重且電子元件老化，并且在此階段起重機的使用壽命已經(jīng)面臨終結，所以在此階段起重機發(fā)生故障的概率最高。通過對三個階段進行判斷，對企業(yè)發(fā)生故障的原因進行有針對的分析，可以提高故障診斷工作的效率，從而最大程度的消除起重機故障所產(chǎn)生的威脅。

2.2關于橋式起重機的啃道現(xiàn)象的措施

橋式起重機會的啃軌現(xiàn)象需要進行針對性的解決，在一般情況下，會采用墊鋼板的方式，在發(fā)生下沉現(xiàn)象十分嚴重的的軌道進行鋪墊，從而使車輪的穩(wěn)定和強度得到增強；有些起重機的車輪在制造過程中由于技術問題，會出現(xiàn)主輪之間的直徑有差異的現(xiàn)象，這就需要對它們進行更換；并且有一些車輪在出廠前的安裝發(fā)生了錯誤，這需要修理人員在移動的過程對車輪的塊健板進行切割，然后把松動的螺絲擰緊后，在重新把健板和車輪焊接起來。

2.3“樹—網(wǎng)”聯(lián)合診斷措施

通過把計算機技術以及人工智能技術引入到起重機故障診斷技術中，從而形成“樹—網(wǎng)”聯(lián)合的智能化診斷方式，通過專家進行系統(tǒng)故障診斷、故障樹故障診斷等方式，對橋式起重機發(fā)生故障的原因以及故障產(chǎn)生的影響及發(fā)生概率進行具有邏輯性的分析，從而使故障診斷變得更具邏輯性、思維性、智能性。

結束語：橋式起重機的故障類型多種多樣，主要是機械故障和電氣故障，并且引發(fā)這些故障的因素十分復雜。采用傳統(tǒng)的人工故障診斷技術逐漸不能適應這種現(xiàn)狀，并且由于工作量的龐大且人工排查的效率十分低下，會使由故障引起的事故不能進行及時的避免。而以智能化的理論為基礎，可以對橋式起重機的壽命周期進行階段性劃分，針對各個階段的原因進行風險評估并采取更為智能化的故障診斷技術，可以使故障診斷可靠性以及效率得到提高，從而最大限度的避免由故障引起的事故，為工程的運行以及施工人員的人身安全提供保障。

參考文獻：

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