起重機械電氣系統故障分析與評價

摘要：起重機械需要在電力的支持下作業，因此電氣故障是起重機作業過程中比較常見的故障，一旦發生故障將會嚴重影響工程工期與作業效率，嚴重威脅施工人員的人身安全。鑒于此，文章對起重機械電氣系統故障進行了分析和評價，供相關人員參考。

關鍵詞：起重機械；電氣系統；故障分析；門式起重機；塔式起重機；橋式起重機 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH218 文章編號：1009-2374（2017）05-0084-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.041

起重機在我國各工程中應用的歷史不短，由于工程類型的不同，對于起重器種類的要求也不盡相同，總體來說，目前各工程當中所使用的起重機主要由金屬繩以及卷筒這兩部分所組成。工程當中對于起重機的使用，主要起到對貨物進行移動、放置以及提升等。目前對于起重機應用較為廣泛的行業主要為建筑行業以及重型的設備制造及運輸行業。在應用起重機械的過程中，電氣系統為其提供了大量能量，一旦出現了故障，將會嚴重地影響到工程的工期以及工程施工的效率。故而對于起重機械的電氣系統實時進行故障分析顯得格外重要，務必確保出現電氣故障時，能夠在第一時間得到有效的解決，降低其所可能造成的經濟損失，從最大程度上保證人員安全。

1 門式起重機械電氣系統常見故障

目前國內的鐵路行業、物流行業及貨運行業中都需要用到門式起重機械，按照功能的不同，主要分為普通門式起重機、造船門式起重機水電站、門式起重機以及集裝箱門式的起重機等，其中普通門式起重機應用最廣。

1.1 門式起重機常見故障

門式起重機在工作過程當中的任何部位都能與帶電動力線發生碰觸，然而實際工程建設中，由于施工人員對于該設備的使用經驗不足，會導致此類安全隱患的存在。為了避免這些問題的發生，人們往往會安裝報警器，當起重機越過安全線就報警，避免意外事故發生。門式起重機正常作業過程中，要想預防電氣故障的發生，定期檢查與定期保養可以起到很好的效果。

1.2 門式起重機故障檢查方式

1.2.1 測量機械厚度。從一定程度上來說，機械的厚度反映了機械的磨損及腐蝕程度，故而在進行電氣故障原因的排查時，通常會測量機械的厚度，檢查過程中如果發現機械元件的現有厚度低于所規定的厚度，均需進行及時的處理，以免出現電氣故障。

1.2.2 檢查是否存在明顯損壞。由于較為長期的使用，不可避免地會導致起重機的部件出現裂痕，因此必須對系統是否存在裂痕進行仔細檢查，同時還要對線路情況進行查看，確認無燒焦及脫落等現象出現，若存在上述問題，需及時對電氣系統的溫度進行檢查，查看電氣系統是否存在明顯損壞的現象，如果檢查過程中發現存在上述問題，需及時進行故障的排除。

1.2.3 查看部件強度。在作業當中使用門式起重機對其強度要求會高一些，需要確保起重器的部件強度符合達到規定標準，否則會導致起重機在作業的過程出現諸如變形以及裂痕等問題，甚至對電路造成損壞，導致電路出現故障，為免起重機械在作業時出現超負荷運行，必須根據起重機械的實際承載能力進行合理安排工作強度。

1.2.4 查看部件變形情況。起重機械部件出現變形的原因非常多，如沒定期維護、受到撞擊后變形、作業時間過長等，一旦機械部件出現變形問題，將會出現壓壞線路或其他內部構件等問題，進而造成不必要的故障和問題，因此一旦出現部件變形要及時進行替換或維修。

2 塔式起重機電氣系統故障分析

塔式起重機是一種將動臂安裝于塔身上部的旋轉起重機械，其作用空間比較大，主要被應用于建筑施工中物料水平、垂直輸送及構件安裝等領域中。具體來說，電氣系統主要包括電動機、配電柜、照明裝置及配電柜等組成部分。在實際作業過程中，通常需要利用以下方法進行故障檢查。

2.1 利用由淺入深方式檢查

對塔式起重機進行檢修時，首先應觀察是否存在連接線松動、零部件燒壞等問題，確認無誤之后還要仔細就活動部件進行檢查，確保各活動部件的運營狀況良好。

2.2 確定重點查找位置

在現場展開電氣故障的檢查時，需要和工作現場的工作人員進行充分的溝通，務必做到對故障現場做到情況的細致了解，在充分了解以及有初步判斷的基礎之上再結合工作經驗及現場實際情況確定需要重點觀察。故障一般情況下，起升系統、回轉系統、變幅系統及打車行走系統當中出現問題的情況較多。

2.3 更換問題元件

在以多種檢測手段相結合確定了故障發生的準確位置之后，需要及時進行元件的替換，在替換工作完成之后再進行機器的運轉，在機器運轉時仔細觀察其運行情況，若設備運行異常，則替換元件位置并未出現故障，故障出現在其他位置的元件上，故而需要再進行對其位置損壞元件的判斷以及替換。

2.4 實例分析

某塔式起重機起升系統主要線路型號分別為U1、U2、U3，通過仔細分析可以發現其中運轉正常的有一檔、二檔與四檔，三檔運行存在異常情況，換檔過程中起重機塔身會出現比較嚴重的搖晃現象。按照上述描述，為將起重機所發生的故障排除掉，首先需要對主柜當中的起身系統位置進行確定，在此基礎之上再對系統進行觀察，查看是否存在諸如連接線的掉落、松動及燒焦等一系列問題。通過仔細檢查發現問題主要存在于二檔與三檔換位上。主控系統下大換檔命令時，起重機并未對該命令進行執行，該原因最可能為電阻箱當中的電阻并未出現任何的改變而引起的。故而需要就此部分展開詳細的檢查，若相關功能的運行均屬于正常狀態，此時可以針對控制部分進行檢查，在對控制部分進行檢查時可以使用敲擊方式對系統故障進行排查，利用替換元件的方式可以有效排除故障。

3 橋式起重機常見故障分析

橋式起重機的作業需要借助一臺凸輪的控制器以及兩臺電動機發揮控制作用，一般來說橋式起重機主要有電氣故障與非電氣故障兩種類型故障。

3.1 電氣故障原因

造成橋式起重機電氣故障發生的原因非常多，比較常見的影響因素有以下三種：

3.1.1 轉子電阻被燒毀。在轉子運行中，若電阻被燒壞會到導致該起重機處于閉合運行狀態。而其中溫度過高則是導致起重機轉子電阻被燒毀的常見原因，由于起重機電氣設備需要長時間且連續性地進行作業，設備開與關都會造成溫度變化，若是開關操作頻繁，則會導致轉子的電阻溫度在短時間內快速升高，從而導致電阻被燒壞，轉子會進入間斷性的開路運行狀態，最終導致電機被燒壞。

3.1.2 凸輪控制器發生故障。凸輪控制器主要是利用觸點實現對電機運轉的控制，若是出現凸輪控制器觸點被燒壞的情況，則檔位準確性將無法得到保證，而觸點也不能實現同時的關閉，如此會導致切換及檔位操作時出現碰撞的情況，雖然這種情況短期之內不會嚴重影響到電機的正常運行，但隨機械運行時間的延長，凸輪控制器的磨損加劇，仍會導致電機被燒壞的現象

發生。

3.1.3 轉子接線順序不正確。維修中，若是工作人員出現疏忽，轉子接線出現順序錯誤的問題時發生，在對起重機進行啟動時，逆序電流與轉子正序的比值將會發生很大變化，縮短電機正常的使用時間。

3.2 非電氣故障的原因

起重機出現非電氣故障，原因有機械磨損及操作失誤等。操作起重機時，部分操作人員未按規定操作，致使起重機負荷過高或是持續工作時間過長。起重機機械出現磨損，電機處于超負荷運行狀態之中，進而造成起重機電氣被燒壞問題的發生。

3.3 防止出現故障的對策

3.3.1 保證各項操作的安全性。施工中起重機是一種大型施工機械，一旦操作過程中出現了違章作業的情況，很容易會發生一些不必要的安全事故，進而嚴重影響企業經濟效益的提升，嚴重的甚至會威脅施工人員的生命財產安全。因此，在施工過程中必須嚴格按照相關規定進行機械操作，以保證人員及設備安全性。

3.3.2 定期檢查起重機。一般來說起重機電氣故障的發生大部分是操作不當，故障發生后未及時處理，造成安全事故，因此維護人員應該定期或不定期地進行檢查，從最大程度上將安全事故的發生遏制在搖籃中，從根本上避免起重機故障的發生。

3.3.3 提升人員技能水平。要想提升設備運行效率、避免起重機電氣系統故障的發生，技術人員與檢修人員應該認識到自身崗位的重要性，不斷提升自身覺悟，在平時的工作中加強學習，促進技能提高，及時總結經驗。企業單位定期組織培訓，提升工作人員的技能水平。

4 基于起重機電氣故障建立評價體系

起重機電氣故障評價體系的建立，應以重要零部件與相關環節評價為基礎，仔細分析起重機電氣故障出現的原因，然后針對故障后果展開評價。評價故障時，結合評價標準進行具體的評價，避免隨意性。基于現場機械安全綜合表，對起重機安全等級進行判斷，確定起重機檢查頻率、維修維護周期及最佳改造的時機等。此外，還要結合起重機的實際情況提出安全管理對策，為安全事故預防及危險源控制提供指導，從最大程度上降低安全事故發生的幾率，始終保持設備運行處于安全的狀態中。

5 結語

綜上所述，起重機作業過程中，操作人員必須嚴格遵循規章制度操作，同時還要具備對基本電氣故障進行解決的能力，一旦操作現場出現起重機電氣故障問題，可以以最快速度進行故障的排除，降低故障所可能造成的經濟損失，并注意確保人員的生命財產安全，有效降低起重機故障發生的幾率。此外，還要定期檢查起重機，及時處理發現的問題，提升相關人員的技術水平，樹立起一定的安全意識，保證人員與設備安全。

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作者簡介：孫文博（1980-），男，河北臨城人，供職于中鋼集團邢臺機械軋輥有限公司安全環保部，機械中級職稱，研究方向：機電工程安全。

（責任編輯：蔣建華）