起重機常見機械故障分析及預(yù)防措施

段路奇

湖南省特種設(shè)備檢驗檢測研究院婁底分院 湖南婁底 417000

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1 常見機械故障分析

1.1 吊鉤和卷筒故障

現(xiàn)實中，考慮到起重機械的功能和應(yīng)用特點，其最容易發(fā)生故障的地方是經(jīng)常與貨物進行接觸的吊鉤部位。因為在利用起重機吊起重物時，吊具、索具長期滑動就可能導(dǎo)致吊鉤發(fā)生磨損、變形甚至出現(xiàn)表面疲勞裂紋，嚴重地甚至可能增大吊鉤發(fā)生折斷的事故幾率。而吊鉤一旦出現(xiàn)以上問題就會影響到其工作可靠度，嚴重時甚至可能引發(fā)重物脫落。重物脫落輕則損傷重物自身，由此會造成一定的經(jīng)濟損失；重則可能會砸傷下方的作業(yè)人員或機械設(shè)備，造成人員傷亡財產(chǎn)損失等重大安全事故。

1.2 制動器故障

對于任何品種的起重機械，制動器屬于非常關(guān)鍵的安全部件。一方面它可以有效防止起重機懸吊的重物發(fā)生脫落；另一方面還能在運行過程中制動，使起重機械將重物懸停在指定位置，所以制動器能夠無故障地正常工作對起重機的安全使用至關(guān)重要。但在實際工作中，制動器可能出現(xiàn)制動力不足或失靈等故障，究其原因主要是制動器長時間工作會造成制動輪溫度異常升高，從而導(dǎo)致制動瓦張力不足或徹底失效，使得制動器無法正常工作。事實上，如果不對制動器的制動瓦和制動輪及時進行更換、調(diào)節(jié)，那么長期使用后會造成主彈簧的松動和脫落，嚴重的甚至還會導(dǎo)致螺母松動整根拉桿脫落，或者液壓推桿松閘器的葉輪旋轉(zhuǎn)不靈活等故障。此外，制動器失效還可能是因為鉸鏈卡死、制動力矩調(diào)地過大、液壓推桿松閘器油缸中缺油、制動瓦與制動輪間存在污垢等因素造成的，需要進行逐一排查和仔細檢修才能徹底排除故障[1]。

1.3 減速器故障

對于起重機械，減速器是傳動系統(tǒng)的重要組成部件。減速器一般通過齒輪嚙合實現(xiàn)對扭矩的傳遞，而在齒輪傳動的過程中，可能會出現(xiàn)齒輪折斷、齒面點蝕、齒面膠合以及齒面磨損等機械故障。造成故障的因素有很多，主要包括以下幾個方面：第一，短時間過載運行或受到較大的沖擊載荷影響，致使輪齒因多次重復(fù)彎曲而發(fā)生疲勞折斷故障；第二，傳動嚙合齒輪的齒面不夠光滑，存在凸起點或者潤滑劑不清潔；第三，傳動系統(tǒng)的溫度過高造成潤滑失效；最后，如果顆粒物進入到齒輪嚙合的接觸面，那么會使得磨損加劇，進而引發(fā)故障隱患。

2 故障預(yù)防措施

2.1 接地型式的確定

起重機的接地型式會受到變壓器的影響，因此在實際起重機接地工作中，首先應(yīng)當明確變壓器的類型，進而確定接地型式。經(jīng)過實際經(jīng)驗總結(jié)發(fā)現(xiàn)，若配電箱或者配電柜是三相五線制，一定是TN-S系統(tǒng)；若配電箱或者配電柜是三相三線制，可能是IT系統(tǒng)，也可能是TT系統(tǒng)，需要進一步判斷，才能確定系統(tǒng)的類型。當斷路器的漏電保護開關(guān)采用逐級或者末端的方式，則該系統(tǒng)是TT系統(tǒng)；當PEN線需要在總配電柜或者配電箱中進行重復(fù)接地，且用電設(shè)備的外露導(dǎo)線部分需要與PEN線連接，進行重復(fù)接地工作，該系統(tǒng)是TN-C系統(tǒng)的可能性較大。當配電箱或者配電柜是四線進五線出，則該系統(tǒng)是TN-C-S的可能性較大。

2.2 起重量（力矩）限制器

對于汽車式起重機，由于受傾覆力矩的限制，額定載荷隨著幅度的增加而減小，起重量限制器的作用也隨著幅度而變，大體上依載重力矩為常量而變化，這種起重量限制器稱為載重力矩限制器。起重量限制器通常利用重塊、彈簧、液壓或電氣壓力傳感器。重塊式起重量限制器限制容量有限。常見的汽車式起重機多采用電氣壓力傳感器，便于通過計算機處理，實現(xiàn)各種信息號的發(fā)送與控制。為了避免突然起升時動力載荷使起重量限制器動作，常設(shè)阻尼裝置，使限制器在短暫時間內(nèi)不起作用。工作中有超載可能的起升機構(gòu)，應(yīng)裝置起升重量限制器。

當實際起重量超過95%額定起重量時，起重量限制器宜發(fā)出報警信號。當實際起重量超過100%-110%額定起重量之間時，起重量限制器起作用，此時應(yīng)自動切斷起升動力源，但應(yīng)允許物品有下降動作。起重量限制器主要由機械式和電氣式兩種。機械式一般是將吊裝直接或間接地作用于杠桿或者偏心輪或彈簧上，進而使他們控制電器開關(guān)。電氣式大多使吊重作用于電氣壓力傳感器上，通過放大器等電子儀器使吊裝在儀表盤上顯示出來。機械式構(gòu)造簡單，但有體積大、質(zhì)量大的缺點，大多數(shù)用在中小型起重機上，電氣式起重量限制器有體積小、質(zhì)量小、動作靈敏等優(yōu)點，應(yīng)用較為廣泛。

2.3 車輪與軌道故障預(yù)防

首先，在進行起重機械的安裝和維修作業(yè)時，一定要找具備相應(yīng)資質(zhì)的單位進行，避免安裝誤差等因素給車輪、軌道運行工作帶來的不利影響。其次，起重機械的管理和維護保養(yǎng)人員要加強日常的檢查管理，尤其要結(jié)合常見的啃軌原因進行細致檢查，并采取相應(yīng)的措施進行預(yù)防管控，將啃軌的發(fā)生幾率降到最小。最后，小車車輪的不等高也是起重機運行中的一個不安全因素，因為這會造成運行中的小車一個車輪懸空或者輪壓太小，進而導(dǎo)致車體振動。造成小車車輪不等高的因素是多個方面的，但最主要的原因還是因為安裝誤差或小車自身質(zhì)量不均勻造成的，因此必須通過提升安裝質(zhì)量和小車的設(shè)計制造水平來進行有效預(yù)防。

3 結(jié)語

因為實際中造成起重機械出現(xiàn)機械故障的因素比較多且復(fù)雜，再加上本文受到篇幅和作者自身能力水平的限制，所以在討論分析常見故障原因和相應(yīng)的預(yù)防措施時，文中僅提出了幾種比較典型的例子，希望通過共同討論推動后續(xù)工作改善和提升。