冶金橋式起重機起升機構接觸器的檢驗方法

摘要：從理論和實際多方面介紹了冶金橋式起重機當中起升機構接觸器的檢驗方法

關鍵詞：冶金 橋式起重機 起升機構 檢驗方法

1.起升機構電控系統介紹和“接保”原理分析

1.1.輕小型起重機電控系統；

這種方案一般都應用在電動葫蘆、電動單（雙）梁起重機的控制系統中。電動葫蘆屬于小型起重設備，具有起升和平移兩個機構。普通電動葫蘆工作級別都小于A5，《起重機安全技術監察規程—橋式起重機》（TSGQ0002-2008）中第六條第二款對此提出了明確要求：一是額定起重量不得大于10噸；二是葫蘆的工作級別不小于M6級。這就明確了這樣一個概念：凡是用電動葫蘆吊運熔融金屬的起重機，必須使用專用冶金電動葫蘆。

電動葫蘆的驅動電機采用的是籠型電動機（錐形轉子電動機），直接啟動，不調速。當需要以不同速度升降重物時，采用快慢兩個電動機分別傳動的方法來實現。電動葫蘆控制電路簡單，為了人員安全，控制電路采用36V安全電壓，直接由按鈕控制通斷，電氣原理見圖-1。

電路中KM2回路中的KM3閉觸點和KM3回路中的KM2閉觸點，就是兩個接觸器間的互鎖保護。

由于錐形轉子電動機自身具備的失磁制動性能，因此電路中沒有設置專門的失磁保護。

錐形轉子電動機定子內表面與轉子外表面都是圓錐形，電機轉子軸除能做旋轉運動外，還能做軸向竄動。當電機通電時，定子線圈產生軸向磁拉力使轉子軸向移動并壓縮彈簧，從而使風扇制動輪與制動座（后蓋或端罩）脫離，轉子隨即旋轉。當電機斷電后，軸向磁拉力消失，在壓力彈簧的作用下，轉子帶動風扇制動輪一起復位，使制動輪與制動座接觸，產生摩擦力矩，使電機迅速停轉。

在該控制系統中，制動器的工作狀態取決于電動機定子線圈的電壓，當定子線圈缺相或失壓時，定子線圈產生軸向磁拉力不足，轉子不能壓縮彈簧產生軸向移動，從而使風扇制動輪與制動座不能有效脫離，轉子則無法轉動。

綜上所述，我們可以認為采用錐形轉子電動機作為起升機構的輕小型起重機電控系統，“接?！笔欠弦蟮?。

1.2.直接采用凸輪控制器的電控系統；

常用凸輪控制器電路原理如圖-2所示：

起重設備中采用凸輪控制器的電控系統一般只能用于30KW以下（相當于額定起重量為16或20噸以下，且工作級別A5以下的起重機）和較低利用等級的電動機控制。這種控制系統結構簡單，造價低廉，所以在一些小型冶金企業、利用率較低或小噸位的冶金場合，凸輪控制器控制的起重機仍然被廣泛采用。從圖-2可以看出凸輪控制器是通過機械觸點直接控制三相電動機的啟動、停止、調速、換向和制動。在這里凸輪控制器由手動機械觸點代替了交流接觸器的電磁控制觸點，這里沒有互鎖也沒有失磁保護。

比照“接保”要求，我們對其機械觸點運行安全性進行分析。在凸輪控制器電控系統中，制動器和電機是并聯在凸輪控制器電氣觸點下游，因此兩者同時得電和失電。理論上與錐形轉子電動機相似，可以不考慮“接?！睓z驗項目。由于凸輪控制器工作在負荷狀態下，其通斷能力和電氣壽命都在不斷變化之中。因此在電機換向過程中容易發生機械觸點粘連或接觸不良的故障，由此會導致相間短路或電機缺相。

凸輪控制器觸點粘連故障結果會導致相間短路，這時候短路保護將會動作，使主交流接觸器KM斷電，電機和制動器線圈同時失電，不會發生吊物墜落的溜鉤事故。

凸輪控制器換向觸點接觸不良會導致電機缺相，電機缺相運行情況比較復雜，這與是在啟動時缺相還是在運行過程中缺相，以及負載情況等有關，造成的結果也會不同。

三相電機啟動時缺相，由于沒有啟動力矩，因此是無法啟動的；運行過程中缺相，電機繞組中性點會發生偏移，產生負序磁場，從而產生制動轉矩，最后導致動力轉矩的降低。雖然制動器的動力元件也會一起發生缺相，但是由于制動器型式不同，以及接線方式等因素，缺相并不能保證使制動器執行制動。雖然缺相會使剩余兩相線電流上升，但是由于負載情況以及過流保護設置等因素，也并不能保證過流保護器動作。吊運載荷過程中動力轉矩降低會發生危險，尤其是吊運熔融金屬的冶金起重機?！镀鹬貦C設計規范》GB/T3811-2008中要求當錯相和缺相會造成危險時，應設錯相和缺相保護。

因此，根據“接?！钡膶嶋H要求，直接采用凸輪控制器的電控系統，吊運熔融金屬的起重機應設置錯相和斷相保護。

2.“接?！惫收夏M實驗方法介紹

由于電控系統種類多、專業性強，采用圖紙審查的方法檢驗“接保”項目，顯然局限性很強。所以我們設想能在空載試驗時，通過接觸器故障模擬的方法，來驗證起重機是否具備“接?！惫δ?。下面就是我們制定的“接保”故障模擬試驗方法。

起重機經空載實驗合格后，請專業電工將起升接觸器回路中的下降接觸器常閉觸點（互鎖觸點）接線拆除，目的是人為使下降接觸器處于故障狀態（使其常閉觸點斷路）。然后進行如下空載試驗：

2.1.將起升控制手柄置于零位并啟動起重機，然后推上升1檔。在推上升1擋的同時，觀察起重機起升接觸器和制動器接觸器的動作狀態，一般有兩種情況：一種情況是起升接觸器無動作，制動器接觸器先吸合，然后瞬間又斷開，這說明該控制電路“接?！狈稀Ａ硪环N情況是起升接觸器和制動器接觸器都無動作。那么我們在進行下一步試驗。當然還有一種情況是起升接觸器吸合，這表明正反轉接觸器沒有互鎖，“接?！辈环?。

2.2.保持控制器手柄在上升1擋位置，然后拿一根絕緣棒人為將制動器接觸器推合，然后再迅速松開，制動器接觸器推合后迅速斷開者，“接?！狈希恢苿悠鹘佑|器推合后不斷開者，“接?！辈环?。

試驗后，應當恢復接線。

綜上所述：

1.采用錐形轉子電動機作為起升機構的輕小型起重機電控系統，可以直接認定“接保”符合。比如，電動葫蘆、電動單梁、懸臂、葫蘆橋、葫蘆門等。

2.采用凸輪控制器的電控系統，如設置錯相和斷相保護，“接?！狈稀?/p>

參考文獻：

TSGQ0002-2008 《起重機安全技術監察規程—橋式起重機》

王福綿 《起重機械技術檢驗》

作者簡介：任航 撫順市特種設備監督檢驗所 13704936606

陳勇 撫順市特種設備監督檢驗所 13332132177