礦用橋式起重機故障分析與維護

譚瑞環

(淮北礦業集團許疃煤礦 安徽 亳州 236000)

礦用橋式起重機故障分析與維護

譚瑞環

(淮北礦業集團許疃煤礦 安徽 亳州 236000)

隨著技術的進步，各行業的機械化程度都在不斷提升。從煤礦發展來看，煤礦“四化”也提高到越來越重要的位置，橋式起重機更是發揮著重要作用，它的橋架沿著軌道縱向運行，可以充分利用橋架下面的空間吊運各種物料而不受地面環境的限制，是目前來說使用范圍最廣、數量最多的一種起重機械。但由于其機械系統容易出現故障，給煤礦的生產運行帶來很大的影響，甚至還會對操作人員的安全造成很大的威脅。本文重點探討它出現的主要故障，通過故障原因分析，制定出維護保養措施，從而提高橋式起重機的利用率，確保橋式起重機在煤礦安全生產中高效運行。

橋式起重機;故障;維護

一、橋式起重機在煤礦安全生產過程中出現的故障主要有以下幾種：

一是制動器出現失靈。制動器具有防止物件懸吊脫落、實現停車等作用，是橋式起重機最重要的安全部件。一旦制動器出現故障，會給起重機的運行安全帶來很大影響。而造成制動器出現故障的原因主要有：第一，制動帶局部出現小塊的脫落現象；制動器的主彈簧變形或者松動；制動帶或制動輪磨損情況嚴重；制動器活動鉸鏈外出現了破損的零件或被其它物品卡住等。第二，制動墊片可能發生大范圍的脫落；制動器的主彈簧或其它主部件出現破損等。

二是吊鉤損壞斷裂。吊鉤作為橋式起重機中最為常用的取物裝置，承載著物料吊運全部重量。所以，在使用過程中一旦吊鉤出現損壞斷裂，后果非常嚴重。但吊鉤損壞斷裂是橋式起重機比較常見的一種故障，這主要是因為在長期使用吊鉤的過程中，由于長期摩擦磨損或物料超重而造成吊鉤發生開裂變形，最終導致吊鉤的破損斷裂。

三是鋼絲繩磨損斷裂。鋼絲繩磨損主要分為三種情況：外部磨損、內部磨損和變形磨損。外部磨損就是在長期使用鋼絲繩的過程中，它的表面與滑輪、卷筒壁長期接觸而引起的，如果鋼絲繩表面經常受到磨損，那么鋼絲繩的直徑就會受損，將會變得越來越細。內部磨損是鋼絲繩在通過卷筒或滑輪時，所承載的全部重力都會轉移到鋼絲繩一側，這導致各根細鋼絲之間的曲率半徑出現不一樣，再加上鋼絲繩彎曲的影響，各根細鋼絲內部之間由于受力不一樣，產生相互作用力，從而造成相鄰鋼絲的局部會出現壓痕和深凹現象。在反復拉伸鋼絲繩時，深凹處的鋼絲出現應力集中，從而導致鋼絲繩斷裂。變形磨損是鋼絲繩經過滑輪時，受到了劇烈的振動，或因滑輪與卷筒中心發生位移產生咬繩現象。雖然從外觀上看鋼絲繩的斷面面積沒有發生變化，實際上在局部擠壓處的鋼絲繩卻出現了硬化，極易出現斷裂。

四是減速器齒輪出現磨損折斷情況。橋式起重機最重要的傳動裝置就是減速器。減速器通過齒輪嚙合的方式傳遞扭矩，齒輪在進行扭矩傳遞的過程中就會發生很多的磨損，比如齒面磨損、齒面腐蝕、折斷輪齒等故障。引起行車減速器的齒輪發生故障主要原因由以下幾個:第一，行車是比較粗放的器械，零部件的精確度不高，因此減速器自身質量也不會太高，齒面的精確度低，比較粗糙，在齒面的凸點處特別容易促進應力集中在一起，導致齒輪受到一定程度的損壞；第二，減速器經常性受到過重的沖擊載荷力而導致齒輪疲勞，出現折斷的情況；第三，減速箱使用的潤滑油質量太差， 不能充分發揮潤滑的作用，不能增大齒輪的摩擦面，從而使齒輪磨損嚴重。

五是主梁下撓變形。造成橋式起重機的主梁下撓變形的因素主要是：第一，橋式起重機經常超負荷或者不符合使用，比如在運行過程中頻繁的啟動和制動操作，不符合操作最常見的是斜拉物體，是主梁疲勞產生下撓的主要原因之一。第二，高溫工作環境對起重機主梁有較大影響，其主梁長期在室外處于日曬狀態，長期的暴曬降低了金屬材料的屈服極限和產生溫度應力，一方面溫度應力與其他應力疊加后可能超過材料的屈服極限；另一方面由于主梁上下蓋板受熱不均勻，最后導致主梁下撓的又一個重要原因。 第三，起重機使用年限、工作環境等都會使主梁產生拱度減小或者下撓。主梁出現嚴重下撓并產生嚴重變形時，主梁下蓋板和腹板的受拉區的應力已達到屈服極限，致使在主梁下蓋板及附近的腹板上出現裂紋、脫焊的現象。另外還承受軌道不平、操作不當等引起的沖擊載荷，致使起重機主梁與下蓋板產生開裂與裂紋。第四，焊接因素。由于橋式起重機的主梁在焊接過程中其內部會有一些殘余內應力產生，這些應力在使用的過程中使變得均勻，從而引起了橋架的變形。第五，組裝變形因素。橋式起重機的主梁在進行組裝時為了控制變形產生的內應力也會使主梁受到很大的影響。

二、橋式起重機的維護措施

一是加強對制動器的維修和保養。要想使起重機安全高效地運行，使用單位必須建立一套完善的起重機安全操作和日產維護的規章制度，再者就是加強操作人員的技能培訓和安全教育培訓，以便提高職工運行、維護、管理起重機的技能，以準標準的操作程序作為依據，加強對起重機的電氣設備和各類保護的定期檢查、維護，特別是對制動器的維修檢查要及時記錄數據，不斷積累各項參數進行有效分析，從而為建立起重機制動裝置的可靠運行做保障，進而做好設備檢修的準備。

二是加強起重機的吊鉤、鋼絲繩維護和保養。起重機一般長期處于高頻率使用的狀態，再加上一般是安裝在室外，環境復雜、氣候影響、地理條件等因素影響，造成的起重機故障也是多種多樣，特別是針對吊鉤、鋼絲繩要每天進行檢查，對鋼絲繩變化情況形成工作臺賬，定期分析鋼絲繩變化情況，針對存在問題及時制定對應措施加以整改或者及時更換；定期對吊鉤的限位裝置進行檢查，確保限位裝置靈敏可靠，不會因為裝置失靈引起過卷導致事故。

三是加強對減速器的維修保養。減速器是行車的大腦和核心，如果出現問題就會導致整體癱瘓。在日常的檢查中要注重對核心部件的檢修檢查，首先要保證潤滑油必須符合規定，不能出現無潤滑油工作的現象，而且還要保證潤滑油質量符合相關標準，否則加入標號低的油質也會增大磨損。其次要在載荷范圍內起吊物品，盡可能不要出現超載行為，這樣可以避免行車過載造成加劇磨損現象的發生，而且，要做好行車載荷與磨損臺賬，隨著使用年限的增長，盡可能按照使用規律降低載荷，這樣可以避免過載沖擊，延長行車的使用年限。

四是不斷更新引進新技術。借鑒吸收更加先進的實踐經驗，進一步促進設備技術的更新，像主梁的材質就可以通過提升材質的抗變形能力、更換優質的材質來減少變形等。近幾年來，我國橋式起重機的裝置努力實現網絡化的科學有效管理控制，使起重機電力系統的科學安全管理從原始的以人力為主轉變發展為今天的網絡化、人工智能化方向進程，建立了一套全方位、全新技術創新的支持保證，保證了起重機電力系統穩定健康運行。對于煤炭行業尤其是煤礦所使用的橋式起重機的技術水平還非常落后，起重吊拉也是煤礦地面作業種比較危險的操作，網絡化、人工智能化的先進技術能進一步保證安全生產，也是今后一段時間我們努力的方向。

針對起重機不同的故障，采取不同的維修措施。最重要的是要做好日常工作中對起重機的保養與維護，以保障起重機的安全性，提高機器使用效能，以便于及時發現和解決起重機運行故障，保障機器各類系統的穩定性。同時，要高起重機運行的安全性、有效性管理，創新管理模式，是建立全方位的、系統的、安全有效的起重機運行系統的重要保障。

[1]陳道南，盛漢中。起重機課程設計[M]，冶金工業出版社，2005。

[2]劉佩衡。塔式起重機使用手冊[M]，機械工業出版社，2002。

[3]肖漢斌.起重機卷筒強度破壞判斷準則分析[M]起重運輸機械，2003。

[4]王昆，何小柏，任信遠.機械設計、機械設計基礎課程設計[M]，高等教育出版社，2006。