橋式起重機(jī)故障診斷及排除探討

摘要：起重機(jī)在生產(chǎn)活動(dòng)中起到的作用比較大，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到多個(gè)行業(yè)中。橋式起重機(jī)是比較常見的一種，對(duì)提高生產(chǎn)效率具有重要意義，但是就整個(gè)使用過(guò)程來(lái)說(shuō)，其發(fā)生故障的概率比較大，并且產(chǎn)生的損失嚴(yán)重，嚴(yán)重的甚至?xí)斐扇松韨觥Ｒ虼耍仨氁Y(jié)合橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)特征，針對(duì)其常見的故障進(jìn)行分析，并選擇有效的措施進(jìn)行管理，本文就橋式起重機(jī)故障的診斷以及排除措施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī)；故障診斷；故障排除

橋式起重機(jī)在應(yīng)用范圍上比較廣泛，如冶煉、礦業(yè)、水利、電力以及鐵路等行業(yè)，對(duì)推動(dòng)生產(chǎn)活動(dòng)的有效開展具有重要意義，但是相應(yīng)的其出現(xiàn)故障的概率也比較高。為有效提高其使用效率，必須要針對(duì)其常見故障進(jìn)行分析，選擇合適的手段對(duì)其進(jìn)行診斷，確定故障的存在位置以及發(fā)生原因，并在此基礎(chǔ)上選擇有效的措施進(jìn)行排除，降低故障產(chǎn)生的影響，減少因故障產(chǎn)生的損失。

1.橋式起重機(jī)常見故障分析

1.1吊鉤故障

橋式起重機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，其吊鉤如果長(zhǎng)時(shí)間不間歇工作，或者是超負(fù)荷工作就容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫，如果不能技術(shù)進(jìn)行處理，很容易出現(xiàn)斷裂或者脫鉤等故障，不但影響正常施工，同時(shí)還會(huì)嚴(yán)重威脅施工人員人身安全[1]。

1.2牽引與制動(dòng)故障

一方面，當(dāng)起重機(jī)牽引部分發(fā)生故障時(shí)，主要因?yàn)榇私Y(jié)構(gòu)鋼絲繩或者滑輪運(yùn)行不正常，如鋼絲繩斷裂。鋼絲繩斷裂主要是因?yàn)槌?fù)荷工作，工作應(yīng)用遠(yuǎn)大于額定應(yīng)力。或者是鋼絲潤(rùn)滑度不夠，在正常工作時(shí)更容易受到較大的沖擊。另一方面，制動(dòng)器作為起重機(jī)的安全裝置，主要來(lái)防止吊物脫落，以及完成停車操作等，對(duì)保證設(shè)備正常運(yùn)行具有重要意義[2]。制動(dòng)器故障主要體現(xiàn)在制動(dòng)力小或者制動(dòng)輪溫度過(guò)高等方面，而故障發(fā)生的原因主要是因?yàn)閺椈深A(yù)制動(dòng)桿疲勞損壞，并漏油以及制動(dòng)摩擦片磨損過(guò)大等問(wèn)題，最終導(dǎo)致制動(dòng)力不能滿足實(shí)際使用需求。

1.3卷筒與減速器故障

起重機(jī)卷筒故障主要包括筒壁減薄、孔洞以及斷裂等，而出現(xiàn)此類問(wèn)題是因?yàn)榫硗才c鋼絲繩之間相互摩擦與擠壓，卷筒壁厚底逐漸降低，當(dāng)厚度減到一定程度后，受外界壓力影響就會(huì)發(fā)生斷裂。而減速器故障主要是因?yàn)橹谱鞴に嚥缓细瘢瑴p速器齒輪粗糙相互影響昌盛疲勞破壞，再加上所選潤(rùn)滑油質(zhì)量較差，最終導(dǎo)致減速器磨損嚴(yán)重而出現(xiàn)軸承松動(dòng)、齒輪磨損以及斷裂等情況。

2.橋式起重機(jī)故障檢測(cè)分析

2.1基于遺傳算法故障檢測(cè)

2.1.1檢測(cè)流程

遺傳算法故障檢測(cè)主要包括參數(shù)確定、編碼與種群初始化、適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計(jì)、種群初始化以及遺傳算法算子確定等幾個(gè)階段。首先，對(duì)于起重機(jī)故障特征參數(shù)的確定，包括故障信號(hào)的變化率、歪度、峭度以及峰值均值比以及峰值均值最大值比等，將確定的各項(xiàng)特征參數(shù)輸入，并對(duì)遺傳算法的參數(shù)進(jìn)行初始化[3]。其次，對(duì)種群進(jìn)行初始化操作，以此來(lái)獲得候選特征集合，并利用算法適應(yīng)度函數(shù)對(duì)種群中的個(gè)體進(jìn)行評(píng)價(jià)。然后，利用遺傳算法來(lái)搜索確定最佳特征子集。最后，將特征優(yōu)化后的訓(xùn)練樣集合輸入到故障分類器中進(jìn)行訓(xùn)練，在經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后的分類器，既可以完成對(duì)設(shè)備故障的診斷。

2.1.2故障診斷

對(duì)樣品起重機(jī)參數(shù)進(jìn)行取值，選擇不同故障下100組數(shù)據(jù)樣本，其中有60組為訓(xùn)練數(shù)據(jù)樣本，剩余40組為故障診斷檢測(cè)樣本。故障診斷時(shí)需要合理確定各項(xiàng)參數(shù)，其中種群規(guī)模為70，迭代次數(shù)為330，λ=0.96，γ=0.50，變異概率為0.10，交叉概率為0.90，并且選擇用專業(yè)軟件對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

3.橋式起重機(jī)故障原因以及處理措施

3.1假故障處理

橋式起重機(jī)在使用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)椴僮魅藛T專業(yè)技能不高，或者是操作不規(guī)范等使得設(shè)備不能正常運(yùn)行，而呈現(xiàn)假故障狀態(tài)。例如一橋式起重機(jī)不能啟動(dòng)，并且電源指示燈亮，而操作臺(tái)指示燈不亮，經(jīng)全面檢查后確定設(shè)備不存在故障，最終發(fā)現(xiàn)問(wèn)題出現(xiàn)的原因是設(shè)備安全門沒(méi)有關(guān)上，進(jìn)而不能啟動(dòng)起重機(jī)。起重機(jī)為大型駕馭難度高的機(jī)械化工具，對(duì)操作安全重視程度比較高，需要在檢修門、艙口門以及艙門等位置設(shè)置安全門。這樣在檢修時(shí)，打開檢修門到起重機(jī)軌道梁或者通過(guò)艙門口到起重機(jī)走臺(tái)上，電源開關(guān)常閉觸電斷開，將起重機(jī)電源切斷，進(jìn)而起重機(jī)處于無(wú)法正常啟動(dòng)狀態(tài)。面對(duì)此類故障的處理，要求操作人員必須熟練掌握各項(xiàng)操作要求，提高操作行為的規(guī)范性。

3.2構(gòu)件磨損治理

橋式起重機(jī)主動(dòng)車輪與大車減速機(jī)運(yùn)動(dòng)頻率快，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)其多次反轉(zhuǎn)急停會(huì)增大減速機(jī)軸承的扭矩以及振動(dòng)，出現(xiàn)滲漏問(wèn)題。下對(duì)于此類故障的處理，需要在傳統(tǒng)方式的基礎(chǔ)上研究，利用高分子利復(fù)合材料，提高其粘著力以及抗壓強(qiáng)度，對(duì)存在磨損的構(gòu)件進(jìn)行土涂層處理，這樣即避免了補(bǔ)焊高溫方式產(chǎn)生的應(yīng)力，減小了對(duì)修復(fù)厚度的限制，同時(shí)因?yàn)楫a(chǎn)品具有退讓性，可以有效吸收設(shè)備沖擊震動(dòng)，下避免了再次磨損情況的發(fā)生，在處理故障的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。

4.結(jié)束語(yǔ)

橋式起重機(jī)在生產(chǎn)活動(dòng)中的應(yīng)用范圍比較廣，為提高其運(yùn)行效率，必須要針對(duì)各項(xiàng)常見故障進(jìn)行分析，選擇合適的故障診斷技術(shù)來(lái)確定故障發(fā)生的部位以及產(chǎn)生原因，以此為基礎(chǔ)來(lái)利用其實(shí)可行的措施進(jìn)行處理，減小各類故障對(duì)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的影響。目前橋式起重機(jī)故障的處理技術(shù)得到了一定發(fā)展，但是還需要我們對(duì)其做更進(jìn)一步的研究，爭(zhēng)取利用各類新型技術(shù)與材料來(lái)不斷提高故障處理效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]程珊.基于遺傳算法的橋式起重機(jī)故障診斷研究[J].煤礦機(jī)械，2012，02：242-244.

[2]劉玉福.電動(dòng)橋式起重機(jī)的故障診斷與排除[J].煤礦機(jī)械，2011，11：252-254.

[3]徐紅波.基于動(dòng)力測(cè)試的橋式起重機(jī)主梁損傷評(píng)價(jià)及減速器故障診斷[D].華南理工大學(xué)，2012.

作者簡(jiǎn)介：王瑀，江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院揚(yáng)州分院，碩士。