淺談新規之下冶金起重機的定期檢驗

中圖分類號：TV513 文獻標識碼：A文章編號：2096-6903（2025）05-0046-03

0 引言

2023年5月23日，《起重機械安全技術規程》（TSG51—2023）（以下簡稱新規程）正式發布，替代了之前的起重機檢驗規則及監察規程[1]。依據新規程編寫的起重機監督檢驗和定期檢驗細則（以下簡稱檢驗細則）第一次修訂版于2024年1月1日與新規程一同實施。新規程將吊運熔融金屬的起重機納入冶金起重機管理范疇，對其提出更高的要求。

目前在用的吊運熔融金屬的非冶金起重機，如電動單梁起重機和通用橋式起重機多數已不能滿足細則的要求，需要結合設備具體情況，找到設備與新規程之間的差距，并對設備進行大修改造升級。新規程實施以后，對檢驗細則也進行了重新編制與修訂。檢驗之前需對比新舊檢驗細則，梳理新增項目，結合設備目前狀況，識別該設備存在的風險點。本文以南通虹岡鑄鋼有限公司冶金起重機的檢驗為例，介紹從重點檢驗項目梳理、現場檢查驗證、電氣原理圖分析，到最終提出整改措施的過程，希望幫助企業達到現行檢規的要求，合法合規使用其特種設備[2]。

1重點檢驗項目梳理

本次檢驗的重點項目及要求為： ① 纏繞系統補償裝置設限制器，當超過補償范圍時，限制器能夠停止提升運動。 ② 額定起質量大于40t的起升機構，配置卷筒防墜支架。 ③ 高溫有塵環境下工作，司機室及電氣設備間應有降溫措施。 ④ 當環境溫度大于 40^°C ，除輔助機構外，應選用H級絕緣電動機。 ⑤ 電動機定子異常時應具備失電保護功能，當調速裝置或者正反向接觸器故障導致電動機失控時，制動器應當及時閉合。

⑥ 冶金橋式起重機（含吊運熔融金屬）起升機構采用接觸器控制制動器動作時，應設有防止因一個接觸器損壞、粘連造成控制失效的措施。 ⑦ 冶金橋式起重機起升機構應設超速保護。 ⑧ 用于升降的起升機構，兩套驅動裝置在輸出軸上無剛性連接或僅設一套驅動時，均應在鋼繩卷筒上設安全制動器。裝設安全制動器的起升機構，正常作業時，工作制動器動作后，安全制動器應延時動作，延時動作時間可調，如果出現異常情況，安全制動器應當立即制動。

2 現場檢查驗證

針對上述重點檢驗項目，逐一開展實物檢查并進行動作驗證。

2.1纏繞系統補償裝置限制器

現場的纏繞系統補償裝置加裝兩個行程開關，經手動驗證，當行程開關動作時主鉤停止起升。纏繞系統補償裝置的限位開關如圖1所示。

2.2卷筒防墜支架

現場檢查發現卷筒兩側的支撐下方無防墜支架。在法蘭下面的小車架上焊接支架是正確的做法，以防止在卷筒軸或齒輪箱斷裂時卷筒墜落。

2.3司機室及電器設備間降溫措施

空調損壞致導司機室及電氣設備間溫度較高，影響電氣設備使用壽命及可靠性。

2.4 電動機選型

現場電機銘牌上標識可見：180級絕緣。環境空氣溫度： 60^°C 經查相關標準，電動機常見的絕緣等級有A、B、E、F、H等，其中H級絕緣的允許工作溫度最高，為 180°C

2.5 安全制動器

起升機構的配置為一套驅動裝置，高速軸設兩套制動器，在卷筒上又設置了安全制動器，以滿足要求。但是現場安全制動器被人為設置，處于始終打開狀態。超速開關動作后，安全制動器不動作，當卷筒超速時無法起到保護作用。

3電氣原理圖分析

3.1電動機定子異常失電保護

3.1.1主起升主回路及控制回路電氣原理分析

這臺起重機的起升機構采用U10型變頻器調速控制。VFDB4185為主起升制動單元，S1、S2、S5、S6、S7端子為變頻器多功能輸入端，通過觸點 K11～K15 與公共點SC連通。當S1和SC導通，電機正轉，載荷起升。當S2和SC導通，電機反轉載荷下降。4段速速度由S1（S2）、S5、S6、S7排列組合給定。

主起升主回路中三相交流電源通過斷路器Q10分別供給變頻器、制動器和制動風機。第一路送到變頻器的R、S、T端，第二路通過K70、K71兩組主觸點給制動器05-Y10、05-Y20供電（如圖2所示），第三路通過K61主觸點給制動風機05-MF01供電（如圖2所示）。

主起升控制回路邏輯控制部分（如圖3所示），220V電源經過斷路器F30向多個接觸器線圈供電。從上往下分析。第一路：電流經過超速保護開關05-F41向卷筒超速開關中繼05-K01供電，通過05-K01電氣觸發安全制動器。第二路為超速開關供電電流。第三路：電流通過AP安全制動器的NO，COM端向安全制動器監控開關中繼05-K02供電。第四路：電流通過變頻器U10內部的MB，MC常閉點向K16主升變頻故障中繼供電，第五路：若變頻器內部M1、M2接通，則主升制動器中繼K17得電。第六路：電流通過K17常開觸點向斷電延時接觸器05-1K02供電。第七路：電流通過斷電延時接觸器05-1K02的延時斷開觸點向制動風機接觸器K61供電。第八路：電流通過主升制動器中繼K17的常開點向主升制動器接觸器K70、K71供電。

主起升控制回路主令控制部分（如圖3所示）使用了36V控制電流。從上往下分析，第一路：當主令控制器05-S40置于上升1檔，在不超載的情況下，電流經起質量限制器F70及下降接觸器電氣互鎖觸點K12，來到上升接觸器線圈K11左側。電流經過變頻器故障接觸器常開觸點K16，主起升電阻溫控開關05-R10，電機內部超速開關05-F40，以及限位開關05-S90，來到了上升接觸器線圈K11右側。第二路為下降控制回路，其中串聯了安全制動器狀態監控開關05-K02的常開觸點。只有安全制動器先打開，下降回路才會接通，主鉤才可以下降。

3.1.2定子異常失電保護原理

正常工作情況下，變頻器給電動機輸出電流達到變頻器的開閘電流設定值時，變頻器內部M1M2端子接通，主升制動器繼電器K17線圈得電，兩個常開輔助觸點閉合，接觸器線圈K70，K71得電，其主觸點閉合，制動器打開。這樣的設計使得電動機先通電，制動器后打開，防止遛鉤。

外部故障情況下，當變頻器檢測到電動機定子電流小于設定值時，M1、M2斷開，主升制動器繼電器線圈K17失電，制動器立即上閘。

變頻器內部故障（比如過載、輸出側缺相、接地短路）時，MB、MC觸點斷開，K16線圈失電，K16常開觸點斷開，斷開了控制回路中主令控制部分的電流，接觸器K11到K15的線圈均失電，變頻器內部多功能輸入端不導通，變頻器不再給電動機供電，M1、M2斷開，制動器上閘。

所以不論是故障還是變頻器內部保護導致的U、V、W沒有輸出或輸出電流減小時，都能使變頻器內部端子M1M2斷開，主升制動器繼電器K17線圈失電，制動器上閘。

3.2采用接觸器控制制動器

采用接觸器控制制動器動作時，防接觸器粘連措施。如圖2所示，主電源經過兩組串聯的主觸點K70、K71給制動器Y10、Y20供電，當其中一組觸點粘連時，另一組觸點也能使制動器電磁鐵線圈立即斷電。

3.3 起升機構超速保護

下降超速時，卷筒上安裝的05-F41超速開關動作，主起升控制回路中卷筒超速開關中繼05-K01線圈得電，其在安全制動器控制回路中的觸點斷開，將信號送給安全制動器專用控制器，安全制動器立即動作。同時，安全制動器監控開關中繼05-K02線圈失電，其在下降控制回路中的觸點斷開，接觸器K12線圈失電，變頻器停止下降方向的輸出，M1M2端子斷開，繼電器K17線圈失電，工作制動器上閘。超速時制動器動作順序為：安全制動器立即動作，主機停止，工作制動器動作。

基于以上分析，超速保護的檢測元件是超速開關，執行元件是安全制動器，電氣設計上能滿足新規程要求。

4提出整改措施

針對安全隱患，提出以下整改措施： ① 對于額定起質量大于40t的起升機構，嚴格按照規定加裝卷筒防墜支架。 ② 維修或更換司機室及電氣設備間空調系統，保障駕駛人員的健康和電氣元件的正常壽命，降低故障率。 ③ 按照說明書恢復安全制動器的接線，確保其能在正常工作時先于工作制動器打開，在卷筒超速時立即上閘，實現超速保護功能。

5結束語

本次通過現場檢查驗證、電氣原理圖分析，提出了3項整改要求。整改后的冶金起重機將在安全性、可靠性和穩定性方面將得到顯著提升，為類似企業的起重機安全管理提供了有益的參考和借鑒。

參考文獻

[1]GB6067.1-2010，起重機械安全規程第1部分：總則[S].

[2]TSG51-2023，起重機械安全技術規程[S].