橋式起重機的電氣控制分析與故障處理

郭普立

摘 要：分析橋式起重機電氣控制原理，結合平時檢修，維護經驗，總結了常見電氣故障原因和處理故障的相應措施。

關鍵詞：橋式起重機；電氣控制分析；故障處理

中圖分類號：TH215 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）06-0082-01

1 概述

橋式起重機是橋架在高價軌道上運行的一種橋架起重機，又稱天車。橋架起重機的橋架沿鋪設在兩側高架上的軌道縱向運行，起重小車沿鋪設在橋架上的軌道橫向運行，構成一定的矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運物體，不受地面設備的阻礙，在室內外倉庫，廠房，碼頭和露天貯料場等廣泛應用。

2 橋式起重機的結構和電氣控制分析

2.1 橋式起重機的電氣控制分析

控制回路是由交流220伏電源供電，輸送給X2，X3上側，線路由啟車按鈕SB1，大車零位SA1，停車按鈕SB2，緊急開關SBE，五個艙門開關SQ3，SQ4，SQ5，SQ6，SQ7，四個過流繼電器輔助觸點KI3，KI4，KI5，KI6和主接觸器KM線圈串聯而成。工作過程。啟車：按下按鈕SB1，KM1得電，KM1主觸點閉合，三相交流電源送至配電盤上端。KM1輔助點閉合，通過大車行程限位開關和凸輪控制器動斷點形成自鎖。停車：按下按鈕SB2，KM1線圈斷電釋放，實現停車。當橋式起重機大車電機或鉤起升電機超負荷工作時，主回路電流將增大，電流繼電器輔助觸點KI3，KI4，KI5，KI6斷開，主接觸器KM1斷電釋放，實現過電流保護。

2.2 電氣控制分析

圖1為采用凸輪控制器控制橋式起重機小車的控制電路，凸輪控制器電路的特點是原理圖，以其圓柱表面的展開圖來表示。由圖1可見，凸輪控制器有編號為1——12的12對觸點，以豎線的細實線表示，而凸輪控制的操作手輪右旋（控制電機正轉）和左旋（控制電機反轉）各有五個檔位，加上一個中間位置（稱為零位）共有11個檔位，用橫畫的細虛線表示。每對觸點在各檔位是否接通，則是以在橫豎線交點處的黑圓點表示，有黑圓點表示接通，無黑圓點的則表示斷開。圖中M為小車驅動電機，采用繞線式轉子三相異步電動機，在轉子電路中串入三相不對稱電阻R2，用作啟動和調速控制。YB2為制動電磁鐵。其三相電磁線圈與M2（定子繞組）并聯。Qs為電源引入開關，KM為控制線路電源的接觸器。Ki0和ki2為過流繼電器。其線圈（ki0為單線圈，ki2為雙線圈）串聯在M的三相定子中，而其動斷觸點則串聯在KM的線圈支路中。

3 橋式起重機常見故障處理

3.1 主接觸器1KM1不吸合

（1）檢查電路中的電源；（2）啟車回路中的電線是否絕緣破壞，磨損，燒斷；（3）過電流繼電器常閉觸點閉合不好；（4）各艙門開關，安全開關閉合不好；（5）啟動按鈕，停車按鈕，緊急開關閉合可能不好；（6）大車零位點閉合不好；（7）啟車接觸器線圈內部斷路或線圈接線柱開焊；（8）主接觸器動鐵芯卡阻。

3.2 主接觸器1KM1不釋放

動靜主觸頭因灼燒粘住，挫削灼燒部位使其平整光滑；主動觸頭撐在消弧罩內，調整主觸頭位置；控制回路中零線接地，找出接地點用絕緣膠帶包扎好。

3.3 主接觸器吸合不能自保

主接觸器輔助觸點閉合不嚴或線斷，這時要調整輔助觸點的位置，檢查線路中斷線處，接好并包扎；大車動斷觸點和行程終端限位開關同時斷開，逐段查找故障。

3.4 接觸器線圈發聲高

線圈過載，調整彈簧，減小主觸頭壓力；磁路通路工作表面臟污，系統偏斜，消除污垢，調整機械部分消除偏斜。

3.5 交流接觸器線圈過熱

線圈吸力過載，調整彈簧壓力；磁流通路的固定部分與活動部分存在間隙，消除存在的間隙；線圈電壓與電源電壓不符，更換線圈；接觸器的使用與線圈的特性不符，更換線圈。

3.6 差動開關老化

差動開關（LX37—25型）是橋抓電氣控制系統中關鍵部分，由減速箱、開關觸頭、凸輪控制器、微調裝置等主要部件組成。它是通過適時檢測抓斗運動進程，及時提升抓斗，實現橋抓沉抓功能的主要控制元件。差動開關在橋抓工作過程中的運行狀況和可靠程度，對抓斗的主體結構和鋼索的使用壽命有直接的影響它是利用各中間繼電器輔助觸點進PLC。差動開關在設備的使用過程中，由于其結構的限制，故需經常調節，使調節的凸輪經常處于受磨損狀態，凸輪表面高低不平，使得差動開關的開關觸頭接觸不良，同時也使調節差動開關的時間變長，而且更換差動開關凸輪片時，必須將整個閉合軸從開關中拆除；同時，主吊和抓閉減速箱齒輪磨損超標后，也易使得差動開關中心軸軸向轉動，自由行程變大，加大了設備的維護工作量。

將差動開關改為光電旋轉編碼器光電編碼器是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的角度檢測傳感裝置，由光柵盤和光電檢測裝置組成光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔，與電動機同軸，并與電動機同速旋轉，經發光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，它將輸入給軸的角度量，利用光電轉換原理轉換成相應的電脈沖或數字量。同時為判斷旋轉方向，碼盤還可提供相位相差90n的兩路脈沖信號將光電旋轉編碼器安裝于主吊和抓閉卷揚筒的各一端，代替原來使用的差動開關，并將編碼器的航空插頭接于編碼器上，分別將主吊和抓閉卷筒上的旋轉編碼器信號用屏蔽電纜引至PLC，并根據現場的實際需要編寫PLC中的梯形圖，柵盤每轉大約2000個電脈沖進入PLC后，通過PLC中的高速計數器來處理這些脈沖，通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數就能反映當前電動機的轉速，當實際計數的脈沖值達到設定的數值，則高速計數器動作，因此動作非常可靠、準確。將旋轉編碼器安裝于主吊和抓閉卷揚筒的各一端，這樣大大增加了設備的穩定性，而且調節變得簡單，在運行操作臺上由運行人員根據自己的習慣自行調節，5分鐘就可完成，并且也解決了減速箱由于齒輪磨損而導致的軸向竄動引起的差動開關自由行程變大的故障。

4 結語

目前在重工業起重領域中，使用的橋式起重機，其控制方式絕大多數還是采用有觸點的交流接觸器控制，這種控制方式在目前的工業電氣自動化控制領域中顯得相對古老了許多，但由于這種控制系統對惡劣環境的適應性較強，繞線異步電動機在起重領域中具有的優越的工作性能，以及造價等原因，這種控制方式還是挺廣泛的。對這種控制系統加強維護和保養，有利于延長使用壽命，節約企業成本，更好的為檢修公司服務。

參考文獻

[1]趙滿，孫帆.橋式起重機故障分析及智能化診斷策略[J].工程技術：引文版，2016（8）：00278-00278.

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