汽車起重機力矩限制器的故障診斷與應用

摘 要：簡單介紹了汽車起重機力矩限制器的構成、工作原理，重點闡述了起重機力矩限制器系統的故障診斷分析過程，故障診斷儀的使用方法和電子元器件的故障檢測方法。并概括了力矩限制器日常檢查與維護注意事宜，為快速、高效地解決力矩限制器故障提供了有力的保障，具有良好推廣應用價值。

關鍵詞：汽車起重機；力矩限制器；維修技術

引言

汽車起重設備是油氣田開發現場使用較多的大型設備之一，在油氣生產工程作業過程中發揮著重要作用，由于油氣生產的特殊性和高危險性，它對起重機的作業安全要求也相當高。而力矩限制器，作為汽車起重機最重要的安全保護裝置，能夠為起重機吊裝作業過程的安全性提供最有力保障。實踐證明，對自動力矩限制器的故障診斷、分析，對汽車起重機的安全運行有著至關重要的作用，可以極大減少因起重設備引發的事故，保障吊裝作業的安全、可靠性。

1 起重機自動力矩限制器的構成和工作原理

1.1 自動力矩限制器的構成

近年來，隨車電子科技和計算機技術的不斷發展，各項新技術在汽車起重機上得到了廣泛的應用，力矩限制器呈現出高度集成化、智能化等特點。汽車起重機的自動力矩限制器主要是由顯示器、單片機計算控制箱、角度傳感器、長度傳感器、壓（拉）力傳感器等組成。

1.2 自動力矩限制器的工作原理

自動力矩限制器作為防止起重機過載的安全報警裝置，其工作原理為：通過各類傳感器對吊裝作業過程中的實際參數進行實時檢測，全面捕獲起重機各類狀態參數，并將該參數傳于主機，再經過CPU與事先已設定的靜態參數進行對比，得出起重載荷是否在安全標準范圍內，從而判定起重機工作狀態是否安全。如果超出額定載荷，力矩限制器將報警警示，緊急情況下，發送禁止指令給執行機構，切斷液壓回路，以阻止起重機的危險吊裝作業。

在實際工作過程中，影響起重機工況的參數主要有：臂長、吊臂角度、工作半徑R和工作區域、起重鋼絲繩倍率、起重力矩和起重量。

2 自動力矩限制器的故障分析與診斷

2.1 故障原因分析

長期以來，自動力矩限制器的各部件因長時間使用或受自然環境的影響，同時，一些人為的誤操作也導致了力矩限制器出現故障，使設定數據產生一定誤差，甚至出現故障代碼，給起重機運行帶來一定的不安全因素。在實際應用中，力矩限制器經常發生故障主要在如下幾個部位：主機、顯示器、傳感器、增益電路和執行機構。對于主機和顯示器的故障，一般只有專業人員方可維修；對起重機一般維修人員來說，一些常用按鍵的功能一定要熟記在心，并對一些常見的故障錯誤代碼也要進行必要的了解和掌握，以便于對系統的日常檢查和診斷。

2.2 常見故障現象分析

在日常作業過程中，由于力矩限制器的各種不同原因使起重機無法正常作業，導致工作的延誤，也產生一些安全隱患。現針對常見的故障根據不同原因進行分析。

2.2.1 起重機吊鉤能上不能下

此類故障多處于25T加藤和30T多田野起重機。由于該類型起重機大多使用時間較長，部分零配件、線路出現老化或接觸不良的現象，導致在下行過程中卷揚滾筒制動器出現“抱死”現象。（1）對顯示故障代碼進行查閱，檢索故障代碼所指示的故障發生部位；（2）檢查主控電器熔斷器是否正常；（3）檢查主控行程開關是否正常；（4）檢查卷揚載荷電磁閥線路；（5）檢查卷揚滾筒平衡閥。

2.2.2 起重機變幅缸不能正常工作

此類故障現象多為變幅缸在作業過程中無法正常起落，變幅缸無法正常伸出。（1）依據電腦顯示屏所顯示故障代碼，對故障進行檢索；（2）檢查變幅缸壓力傳感器（一般分為上、下腔壓力傳感器）；（3）檢查變幅缸控制開關；（4）檢查變幅平衡閥和電磁閥。

2.2.3 起重機吊臂三、四節無法正常工作

此類故障表現為三、四節伸出后無法正常收回，或三、四節吊臂收回后二節吊臂又伸出。（1）依據電腦顯示屏所顯示故障代碼，對故障進行檢索；（2）檢查力矩限制器長度、角度傳感器；（3）檢查傳感器電纜線是否老化，是否出現線路短路或斷路現象；（4）檢查伸縮缸控制閥組平衡閥和主控電磁閥。

2.2.4 力矩限制器顯示屏顯示不正確

此類故障多發生于北起多田野汽車起重機（AML自動力矩限制器系統）。故障現象為臂桿在中間位置時，顯示器顯示正常，臂桿、變幅與吊鉤均能正常工作，但旋轉至左前45°和右后45°時，顯示器顯示錯誤代碼為2016、2017，臂桿與變幅同時無法正常工作。（1）檢查回轉中心是否因水封泄露冷卻液進行維修；（2）檢查回轉中心角度傳感器是否裝配到位；（3）檢查回轉中心角度傳感器是否與盲角檢測開關調整出現角度重合。

3 力矩限制器日常檢查與維護注意事宜

在日常對力矩限制器的檢查維護作業中，維修人員應具備電子電路、計算機技術等方面的理論基礎，熟悉力矩限制器的具體結構，掌握其工作原理，從而能夠對各類故障現象進行系統分析。另外，在檢查、維修過程中，尤其對主機的維修，一定要嚴格按照規范操作，以防主機存儲器中儲存的原始數據丟失。因此，維修人員應掌握以下注意事宜：

（1）維修人員應對力矩限制器的錯誤代碼進行掌握，不同類型的限制器錯誤代碼所指示的故障也不同。因此，掌握代碼在維修過程中會對維修工作有極大的幫助。（2）不可盲目拆卸各類傳感器、閥體等元器件，應首先對故障現象進行初步判斷，從簡單、易于檢測的方向著手。（3）在確定部分元器件需要拆卸后進行檢測的，維修人員必須嚴格遵照操作規范進行合理拆卸，并妥善處理、保存好各元器件等。該做標記的地方應做好標記，輕拿輕放，切忌暴力拉扯式拆卸；安裝時，應按“先拆的后裝、后拆的先裝”原則進行有序安裝。（4）在對相關液壓系統進行維修時，應及時對相關的傳感器或控制開關進行拆除，以避免造成不必要的損壞和材料浪費。（5）力矩限制器的取力部件在經過長期使用后，會造成一定程度的磨損，可能會導致顯示重量的誤差偏大，因此，在維護保養過程中，相隔一段時間后，應對其精度進行校準，如果發現偏差超出標準范圍，需要及時對重量進行重新調整、標定。同時，應對相關控制開關進行必要的檢查和清潔。（6）在起重機的車身以及相關部位進行電焊作業時，必須對力矩限制器的主機電源進行關閉，或拆除蓄電池的負極接線，防止在焊接過程中對CPU的數據造成損壞，以及對處理電路的相關電子元件造成損壞，避免不必要的經濟損失。

4 結束語

汽車起重機作為油氣田開發、生產的重要大型設備，其使用頻次高，作業強度大，連續作業時間長，吊裝作業危險性也大。在生產現場起重設備一旦發生故障，將造成極大的危害，損失尤其嚴重，為了保障安全生產，確保起重設備的安全，務必需要提高汽車起重機的安全性能。積極做好汽車起重機最核心的安全保護裝置—自動力矩限制器的維修、保養工作，及時對裝置的故障進行診斷、排除，能夠為起重設備的本質安全做好有力保障，確保起重設備作業安全、可靠。

作者簡介：張桂平（1974-），男，本科，工程師，中石油吐哈油田公司特種車輛工程公司，研究方向：電控柴油發動機維修技術、特種車輛液壓系統維修技術。