起重機械的故障診斷與檢驗檢測研究

戴海波

（天津市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院，天津 300192）

起重機械是一種特殊的設(shè)備，它對于我國工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展起著重要作用，很多工業(yè)在生產(chǎn)建設(shè)的過程中都需要使用大量的起重機械。但是，在起重機械使用前和使用后會有很多的故障出現(xiàn)，給建設(shè)施工人員的身心安全帶來了威脅。因此，為了更進(jìn)一步對這些危險性因素進(jìn)行控制，很多單位都對相關(guān)的機械生產(chǎn)工程給予了極高的重視，因此，作為機械檢驗工作者，需要不斷開展相應(yīng)的檢驗工作，以降低故障的發(fā)生率，這樣才能促進(jìn)起重機械工程的順利開展，并且?guī)游覈鐣?jīng)濟的持續(xù)向前發(fā)展。

1 起重機械經(jīng)常出現(xiàn)的故障

1.1 卷筒以及滑輪的故障

起重機械中的卷筒和滑輪是承受物體重量的主要器件，對起重機械的使用時間會影響卷筒和滑輪的消耗，如果卷筒和輪滑長時間使用，它的破壞程度就會加大，而且由于磨損也會使它變得越來越薄。它遭到破壞后，如果沒有采取相應(yīng)的解決措施，就會使其遭到更大的破壞，從而給起重機械造成更大的影響，會使得起重機械在開展施工時，不能夠根據(jù)實際的物體進(jìn)行移動，甚至還會出現(xiàn)掉落，這極其可能給施工人員造成安全威脅。相關(guān)的施工員在對這些情況進(jìn)行探究的過程中，了解到出現(xiàn)這樣情況的主要原因是在開展施工時，起重機械中的鋼絲繩和卷筒與滑輪之間會發(fā)生一定的磨損，而經(jīng)過長時間的磨損，就會使卷筒的卷壁變得更加薄，甚至還會出現(xiàn)卷筒的斷裂。

1.2 鋼絲繩的斷裂

起重機械在對物體進(jìn)行吊取時，經(jīng)常會利用鋼絲繩完成相應(yīng)的施工工程，在調(diào)取物體時，由于鋼絲繩的受力情況不一，并且在卷筒和鋼絲繩的共同作用力影響下，還會出現(xiàn)一定的磨損。因此，在對其開展施工時，如果長時間受力不均勻，或者長時間的摩擦，就會使鋼絲繩磨損程度加大，從而導(dǎo)致鋼絲繩出現(xiàn)斷裂。如果在施工過程中，鋼絲繩發(fā)生斷裂就會出現(xiàn)安全事故，從而降低整個施工的效率。

1.3 電氣故障

起重機械在開展現(xiàn)場使用的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各類型的故障，而電氣故障是常見的一種，起重機械在對電氣開展應(yīng)用的過程中，在電子元件控制和電子設(shè)備保護中可以體現(xiàn)出來。由于電氣在起重機械的控制體系非常復(fù)雜，所以很多起重機械電氣故障一般都會在不同位置出現(xiàn)，最常見的電氣故障診斷的表現(xiàn)形式如下。

（1）診斷轉(zhuǎn)子電阻損壞。轉(zhuǎn)子電阻損壞，通常是指由于電阻沒有辦法在轉(zhuǎn)子上正常運作，使得電阻出現(xiàn)閉合，而出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是由于所產(chǎn)生的熱量沒有辦法擴散出來，這樣就會使整個電阻的溫度升高，而溫度一旦升高就會使起重機轉(zhuǎn)子遭到嚴(yán)重破壞，所以，在開展控制診斷時要控制它的溫度。

（2）凸輪控制器遭到了破壞。電氣控制系統(tǒng)有著極其廣泛的應(yīng)用范圍，通常來講，一臺電氣控制的凸輪控制系統(tǒng)能夠?qū)⑵鹬仉姎鈨?nèi)的兩個電動機進(jìn)行控制，從而幫助兩個電動機在使用的過程中，它的觸點的閉合能夠在同一時間范圍內(nèi)得以實現(xiàn)。如果我們把它的凸輪控制器破壞，那么這兩個電動機的觸點在運用的過程中，會由于閉合原因而存在時間差，長此以往，就會使起重機中的電氣系統(tǒng)受到影響。因此需要對電動機的接觸點閉合狀況進(jìn)行檢查和探究，并且對其進(jìn)行診斷。

1.4 起重機械的主要結(jié)構(gòu)

起重機械通過利用吊鉤，可以將物體進(jìn)行轉(zhuǎn)移，并且還可以按照它的運行軌跡分為有軌道的運行和無軌道的運行。按照它的驅(qū)動方式，也可以分為多種形式，一般常見的起重機械主要是由四部分機構(gòu)構(gòu)成，通過運行機構(gòu)可以將比較重的物體通過空間轉(zhuǎn)移的方式將物體進(jìn)行搬運，而升起機構(gòu)就可以負(fù)責(zé)對重物進(jìn)行升降，變幅機構(gòu)可以將重物在圓形的空間內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)就是讓重物在高空中通過旋轉(zhuǎn)，使重物運行可以達(dá)到所要求的對應(yīng)地點。

1.5 機械故障

起重機械在長時間使用的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的機械磨損問題，我們常見的機械故障現(xiàn)象表現(xiàn)在以下方面：

（1）吊鉤部件。吊鉤部件在真實進(jìn)行應(yīng)用的過程中，它所起到作用就是可以將重物和起重機進(jìn)行連接。它其實就是起重機的一項構(gòu)成部件，在吊鉤使用的過程中，我們常見的一些機械故障，就是會致使吊鉤發(fā)生斷裂，或者長時間使用會使它變形。因此，需要對吊鉤進(jìn)行定期的檢查，并且對它的應(yīng)用狀態(tài)進(jìn)行記錄。

（2）卷揚部件。對起重機械使用時，卷筒裝置會承擔(dān)極大的起重重量，從而使得卷筒內(nèi)部的減速機齒輪和卷揚剎車片遭到磨損，而且卷揚的液壓馬達(dá)的零部件也會受到嚴(yán)重的破壞。如果這些主要的部件受到磨損，就會使得卷揚沒有辦法正常開展工作，從而在開展工作時出現(xiàn)失靈，而導(dǎo)致安全事故出現(xiàn)，因此，需要定期對卷揚的零部件進(jìn)行檢查。

（3）檢測檢驗起重臂、鋼絲繩、滑輪。需要定期地對起重臂的使用情況進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)變形或者腐蝕，就需要及時對其進(jìn)行維修或者更換。而在對鋼絲繩進(jìn)行應(yīng)用時，相關(guān)操作人員需要對鋼絲繩的應(yīng)用情況進(jìn)行檢查，如果發(fā)生性能問題，就需要對沒有辦法滿足施工要求的鋼絲繩進(jìn)行替換。并且還要對輪滑的潤滑程度進(jìn)行檢查，以保證輪滑可以正常運轉(zhuǎn)，對于不符合規(guī)定的輪滑，要及時進(jìn)行更換，只有這樣，才能避免出現(xiàn)安全事故。

2 振動故障診斷分析

2.1 專家診斷法

專家可以通過對起重機械進(jìn)行研究，將各項機械設(shè)備的震動情況進(jìn)行掌握，并且采取合理的方法，將可能發(fā)生的機械故障進(jìn)行排除，將振動故障進(jìn)行診斷，作為專業(yè)的人員，需要掌握大量的專業(yè)診斷知識，但是，在學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識的過程中，還需要進(jìn)行實踐，這樣才能積累更多的診斷經(jīng)驗。并且由于振動故障的知識更新率非常低，所以很多專家對于這方面的知識掌握就存在一定的問題，而且就目前來看，我國很多機械設(shè)備在進(jìn)行運用和加工的過程中也受到了一定的影響。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷

在對起重機械進(jìn)行診斷時，需要專業(yè)人員掌握更加專業(yè)的知識，并且對診斷的問題進(jìn)行專業(yè)的判斷，并根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開展相對應(yīng)的訓(xùn)練。而在這個過程中，需要借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將起重機械的癥狀和診斷結(jié)果進(jìn)行聯(lián)系，此后，再把其中存在的問題添加到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，并通過輸入的方式，對相應(yīng)的結(jié)果進(jìn)行探究。通過比較，系統(tǒng)很難發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，這樣容易影響整個診斷工作的順利開展。

2.3 模糊故障診斷方法

通過采用這些方法，把模糊形式的診斷方式作為起重機械的工程基礎(chǔ)，在這個過程中，通過利用模糊邏輯，可以將其中存在的不確定因素進(jìn)行消除，因為其中機械中所存在的很多不確定因素，機器容易影響機械振動。因此，在對其進(jìn)行處理時就會存在很多問題，而且所出現(xiàn)的問題相對比較復(fù)雜，系統(tǒng)在非線性方面也有一定的優(yōu)點，但是，這種方法還存在很大的問題，主要原因是需要設(shè)置模糊規(guī)則，這樣在使用過程中就會出現(xiàn)很多難以解決的問題。

3 提高起重機械故障檢測檢驗技術(shù)水平的相關(guān)措施

3.1 提高操作規(guī)范性及標(biāo)準(zhǔn)性

起重機械是一種相對比較大的機械設(shè)備，因此，在對其進(jìn)行應(yīng)用的過程中，如果出現(xiàn)問題，就會帶來非常嚴(yán)重的后果。所以在對起重機械操作時，要制定更加完善的操作規(guī)范，并且還需要定期對相關(guān)的設(shè)備管理人員和技術(shù)操作人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，要對起重機械的操作規(guī)范和所需注意問題進(jìn)行了解，這樣才能有效減少其中機械故障的發(fā)生。

3.2 構(gòu)建安全檢驗管理系統(tǒng)，起重機械安全管理檢查

（1）預(yù)購運行管理等方面。在真正開展其中機械應(yīng)用的過程中，要制定出更加科學(xué)有效的管理機制，并且對相關(guān)的機械管理人員和他們的管理任務(wù)進(jìn)行明確，并且對各項管理制度進(jìn)行有效監(jiān)督，這樣才能保障起重機械正常和安全的使用。管理人員還要根據(jù)起重機械中的各項管理內(nèi)容，將操作的風(fēng)險降低，而且各部門的管理人員也要對所管理的范圍中起重機械進(jìn)行記錄，并且按照規(guī)定時間對相關(guān)的人員進(jìn)行檢查，這樣才能減少設(shè)備安全故障的出現(xiàn)。

（2）提高人員素質(zhì)，定期開展檢查。相關(guān)的行業(yè)和單位要定期對相關(guān)從業(yè)人員進(jìn)行教育培訓(xùn)，讓他們掌握更加專業(yè)的起重機械技術(shù)，并且對起重機械的設(shè)備使用情況進(jìn)行了解和熟悉。通過教育培訓(xùn)，提高從業(yè)人員的施工能力，并且端正他們的工作態(tài)度，而且在此基礎(chǔ)上還要對所使用的相關(guān)機械設(shè)備進(jìn)行檢查，及時對它們進(jìn)行維修，如果發(fā)現(xiàn)問題，就需要隨時進(jìn)行處理，并且采取有效的措施，防止安全事故發(fā)生。相關(guān)的機械管理人員也要對起重機械的真實情況進(jìn)行探究，起重機械一旦發(fā)生相關(guān)問題，就要立即對所出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決，這樣才會減少安全隱患。

4 結(jié)語

要想更好地保證起重機械可以正常運行，并且將安全事故發(fā)生率降低，就要建立相關(guān)的機械故障診斷體系，并建立更加完善的起重機械應(yīng)用規(guī)范制度。還要定期對所有使用的起重機械設(shè)備進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)其中存在問題，就要采取科學(xué)合理的處理方式，對起重機械進(jìn)行管理，并及時找出其中可能存在的安全問題，以降低起重機械的運行風(fēng)險。