M 900塔機常見故障分析

劉同喜

(中國葛洲壩集團股份有限公司設備中心，湖北 宜昌 443002）

M 900型建筑塔機，是四川建設機械集團（股份）公司為水利水電工程設計制造的一種大型起重機械。起升機構采用西門子6RA 7085直流調速器控制，變幅、回轉、行走機構采用變頻器控制。該塔機能夠有效地滿足水電站大壩混凝土澆筑及金結安裝的需要，在水電工程施工中得以廣泛使用。

由于水電施工現場工況千變萬化，如電網電壓波動、溫度、濕度變化等因素，塔機難免會出現各類故障。而塔機使用現場通常交通不便，依靠廠家進行維修，耗時長，成本高，可能對施工進度帶來一定的影響。提高施工現場分析、解決問題的能力，可以有效的節約成本，提高生產效率。下面對在M 900塔機管理中遇到故障的若干實例進行分析，以供同行參考。

1 起升系統頻繁跳閘故障

現有M 900塔式起重機的起升機電機的額定功率高達150 kW（占塔機整機額定功率的60%以上），額定電流370 A，對塔機外部因素變化的反應靈敏。

1.1 故障現象

M 900塔機起升機構空載高速或輕負載低速運行時，操作室電控柜里的過流保護斷路器或起升機構電控柜里的過流保護斷路器跳閘，導致作業中止。重新合閘后，起升直流調速器故障報警顯示過電流，復位后可再次使用。跳閘頻率高，需要操作人員經常合閘復位，起升機構無法正常使用。

1.2 故障分析及解決方法

（1）緊固起升電機電源接線，檢查接觸器的主接點是否正常（若主接觸點嚴重損耗，需更換新的接觸器），防止線路接觸不良導致的跳閘故障。

（2）用擺針式萬能表測量塔機進線交流電壓，觀察一段時間，判斷電網電壓是否有較大波動。如果電網電壓不穩定，檢查變壓器是否接有其他負載，一臺M 900塔機應配置一臺功率大于250 kVA的專用變壓器；若是塔機配置了專用變壓器，卻依然存在異常電壓波動，需在塔機電源變壓器低壓輸出端加裝一個穩壓器；若電網電壓波動太大，塔機使用方無法調節，必須停止塔機的使用，防止造成電器損壞。

（3）核實變壓器低壓輸出端到塔機底盤電源柜之間的低壓電纜的材質、直徑和長度，計算出電纜電阻，結合塔機功率，判斷外部低壓電纜（線損）壓降。若無法通過調節變壓器輸出來滿足塔機的工作電壓，必須降低變壓器到塔機之間電纜的電阻，如增加線芯直徑，縮短電纜長度，選用電阻率更低的電纜等等。建議使用截面積不小于3×95+2×50，但長度必須小于200m的銅芯電纜。

2 起升電機異常動作故障

2.1 故障現象

起升作業時，無論帶負荷與否，起升直流電機的轉動速度都很慢（低于10 r/min），直流調速器無故障報警。

2.2 故障分析及解決辦法

（1）操作人員操作塔機，保持起降狀態，檢查人員近距離檢查起升系統高速制動器及安全制動器的打開狀況：制動盤附近的基座上不應有劇烈摩擦產生的粉屑，制動盤運行時不應有摩擦響聲，制動片不應散發出焦糊味。否則，需要調整制動器。

（2）停機狀態下，用萬能表雙向測量直流調速器的交流輸入端（1U1，1V1，1W1；見圖 1）與直流輸出端（1C1，1D1，見圖1）的電阻，若發現有一向交流輸入端與直流輸出端通路，就必須拆開直流調速器，分別測量電容與雙向可控硅（即晶閘管，見圖1），更換損壞件。

圖1 直流調速器整流器圖（400A，4Q）

（3）停機狀態下，檢查起升電機的電樞繞組及勵磁繞組是否暢通。用搖表測量，保證電樞繞組對地電阻在0.5MΩ以上。否則，檢查電樞進線絕緣是否正常，清潔起升電機內部累積的污垢并保持起升電機內部干燥；若電樞繞組對地電阻依然低于正常值，則需要大修起升電機。

（4）通過調閱起升直流調速器中的監控參數，結合控制回路上的指示燈及接觸器的反應，檢查起降及速度給定信號的傳輸有無故障。保證操作室的起降作業及速度給定信號傳輸到了直流調速器，且直流調速器有速度輸出，才能排除控制回路的故障。

圖2 直流調速器程序優化單

（5）起升動作時，傾聽起升減速箱有無異常聲音。解除起升電機與減速箱的連接，試運行起升系統；如果起升電機運行正常，拆解并檢查起升減速箱及起升繩滾筒的機械故障：減速箱內部齒輪是否正常，減速箱與起升繩滾筒之間的傳動軸及軸承是否正常，起升繩滾筒另一端的軸承是否正常，并更換損壞的部件。

3 直流調速器的優化過程

直流調速器經過修理等非正常狀態后，可能會導致程序紊亂，必須對程序做優化。優化數據及過程如圖2所示。

（1）斷開起升電機與減速機的連接，使起升電機無負載。

（2）將直流調速器內的109與110端子短接，啟動塔機，觀察起升系統主接觸器是否吸合；若沒有，在操作室按下復位鍵。

（3）將直流調速器數據恢復出廠設置（P051=21），再將輸入P051=40，最后輸入電機參數、編碼器參數及優化前可用參數。

（4）開始優化，設置P051=25，確認后，短接34與37/38，直至顯示屏數據穩定到070，松開34與37/38的短接，完成第一步優化。再設置P051=26，確認后，短接34與37/38，直至顯示屏數據穩定到070，松開34與37/38的短接，完成第二步優化。再設置P051=27，確認后，短接34與37/38，直至顯示屏數據穩定到070，松開34與37/38的短接，完成第三步優化。

（5）輸入設定值，解除109與110的短接，空載試用電機無誤后，恢復電機與減速箱的連接。

注意：參數數值（見圖2）因設備版本問題，可能存在差異。表中參數等號后的數據不存在時，可將數據前面的字母省卻后，再輸入；例如，設定值U170.01=K2若不存在，可輸入U170.01=2。具體情況以生產廠家提供資料為準。

4 塔機電氣系統的維護保養

（1）經常檢查各電機及電器柜的風機，防止設備工作溫度過高。

（2）定期做電氣清潔工作。因為水電施工現場環境差，電氣元件上灰塵過多，會影響絕緣及散熱，定期清潔才能避免故障發生。

（3）定期檢查并緊固各處接線。塔機運行時經常晃動，各處接線難免松動。

5 結束語

以上內容系筆者個人處理M900塔機故障的經驗，希望能給大家提供一定的幫助。大型塔式起重機在我國水電建設中的使用越來越廣泛，各種故障應對方法尚在探索積累中，設備使用單位需嚴格執行設備的日常維護制度，減少故障突發因素，把設備的使用率與完好率有機結合起來，更好地為生產服務。

[1]張燕賓.變頻器應用教程[M].北京：機械工業出版社，2007.