維修過程中需要考慮時間因素

許志向

舟山萬邦永躍船舶修造有限公司裝備部 浙江舟山市

一、問題

跨度為12m的5t電動單梁起重機(jī)在啟動、停車的過程中出現(xiàn)異常晃動，運(yùn)行中多次脫軌，經(jīng)過幾次調(diào)整維修后，脫軌現(xiàn)象依舊。

二、故障排查

（1）軌道變形。軌道的不均勻沉降會導(dǎo)致車輪不能同時接觸軌道。排查過程中發(fā)現(xiàn)一跨約6m的距離內(nèi)出現(xiàn)約30mm的沉降，修復(fù)調(diào)整后起重機(jī)起止扭晃問題未見改善。

（2）橋架變形。起重機(jī)橋架在外力作用下發(fā)生塑性變形，會產(chǎn)生車輪不能同時接觸軌道，同側(cè)車輪不在同一行進(jìn)直線上，兩側(cè)車輪的行進(jìn)線不平行，輪距變化等現(xiàn)象。排查中，將主梁與行走梁的連接螺栓松開之后重新進(jìn)行緊固。試車初始階段，起重機(jī)啟動行進(jìn)停車過程運(yùn)行平穩(wěn)，在反復(fù)試車過程中，起重機(jī)在行進(jìn)中無任何征兆的情況下再一次脫軌。

（3）車輪晃動、轉(zhuǎn)動不暢。車輪本身的制造和裝配缺陷會導(dǎo)致起重機(jī)行進(jìn)中兩側(cè)速度不同步，行進(jìn)方向不穩(wěn)定等問題。逐個檢查車輪未發(fā)現(xiàn)異常，用轉(zhuǎn)速表測量主動輪的線速度，讀數(shù)幾乎相等。調(diào)整電機(jī)剎車盤，用手轉(zhuǎn)動剎車盤松緊程度大致相當(dāng)。但起重機(jī)起止扭晃現(xiàn)象仍不見改善。

（4）傳動件磨損。減速器、聯(lián)軸節(jié)等部位的齒輪磨損缺失，或傳動軸連接螺栓松動缺失等問題會導(dǎo)致起重機(jī)起止扭晃、兩側(cè)車輪行進(jìn)速度不同等問題。將整臺起重機(jī)吊至地面后，對橋架、減速箱、車輪平行度、車輪踏面平面度進(jìn)行仔細(xì)的檢查，均沒有發(fā)現(xiàn)異常。

（5）驅(qū)動電機(jī)不同步、剎車力矩不一致。驅(qū)動電機(jī)不同步直接導(dǎo)致起重機(jī)兩側(cè)車輪速度不同步，而剎車力矩不一致會導(dǎo)致停車過程中一側(cè)車輪停止轉(zhuǎn)動，另一側(cè)車輪還在慣性作用下繼續(xù)行進(jìn)。對兩臺驅(qū)動電機(jī)通電檢查，用轉(zhuǎn)速表測量轉(zhuǎn)速大致相當(dāng)，但相同的兩臺電機(jī)空載電流偏差近1A，并且電流偏差值隨空載運(yùn)行時間的延長而增大。用轉(zhuǎn)速表測量發(fā)現(xiàn)，電流較大的一臺電機(jī)轉(zhuǎn)速持續(xù)下降，兩臺電機(jī)開始出現(xiàn)嚴(yán)重的不同步。因此可以判斷，這臺單梁起重機(jī)脫軌是由兩臺電機(jī)不同步引起的。

三、原因分析

單梁起重機(jī)的兩臺驅(qū)動電機(jī)均是錐形轉(zhuǎn)子電機(jī)（圖 1），電機(jī)的制動器與電機(jī)集成于一體。電機(jī)通電時，磁場在軸向的分力克服彈簧力使制動盤座脫離，同時圓周方向上的分力使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動；電機(jī)斷電時，磁場力消失，轉(zhuǎn)子在彈簧力的作用下復(fù)位，制動輪與制動座發(fā)生摩擦，使電機(jī)制動。

圖1 錐形轉(zhuǎn)子電機(jī)

經(jīng)過反復(fù)測試發(fā)現(xiàn)，空載電流偏大的1臺電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向可移動距離很小，通電后，制動盤與制動座之間間隙很小，因脫離不徹底而相互摩擦，使電機(jī)產(chǎn)生額外負(fù)載，造成電流偏大。兩臺電機(jī)啟動運(yùn)轉(zhuǎn)初期，轉(zhuǎn)速上沒有明顯區(qū)別，但運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后，制動盤與座之間間隙小的電機(jī)，由于盤與座一直處于輕微摩擦狀態(tài)，盤和座開始發(fā)熱膨脹，使其間隙進(jìn)一步變小而摩擦力增大，造成電機(jī)的負(fù)載越來越大，電機(jī)轉(zhuǎn)速逐步降低，最終導(dǎo)致兩電機(jī)的轉(zhuǎn)速嚴(yán)重不同步。

四、故障處理及效果

調(diào)整電機(jī)制動盤的定位螺栓，使其與制動座之間間隙變大，在長時間空載運(yùn)行下，電流與另一臺電機(jī)沒有明顯區(qū)別后，將電機(jī)回裝復(fù)位。回裝后經(jīng)長時間測試，運(yùn)行平穩(wěn)，交付使用至今有兩個多月，沒有再發(fā)生脫軌事故。

由相同原因引起的故障，實(shí)際可能是兩個完全不相干的因素所致。在對設(shè)備故障排查與維修中，要考慮時間因素的影響，有些故障現(xiàn)象需要經(jīng)過足夠長的時間積累后才會顯現(xiàn)，一些維修方法的實(shí)際效果，也需要足夠長的時間才能得到驗證。