江苏省特种设备安全监督检验研究院南通分院 江苏南通 226100
摘要：随着人类生产规模的扩大和机械自动化设备功能的提升，搬运设备理所当然占据了物流规划系统的主导地位。门式起重机有很多优点，这些优点包括比如场地利用率很高，搬运货物作用范围广，面对货物的通用性能极强并且适用面大等等。由于工作环境复杂多变，室外的门式起重设备还要承受运输迁移的变形、风雨的侵蚀等，不可避免引起主梁下挠拱度超标、零部件发生塑性变形、安全保护装置失效、传动机构磨损、焊缝脱落锈蚀、电气系统松动老化和液压系统破损等故障。因此在做好门式起重机日常维保的基础上要科学地分析每个故障点，查明引起故障的真正原因，进而采取有效对策，来确保生产的效率和人员的安全。
关键词：门式起重机；故障；对策
前言：本文结合门式起重机工作原理、日常检验检测和生产实际，从金属结构、起升运行机构以及电气设备3个方面总结归纳出门式起重机常见故障及处理对策。
1 金属结构故障原因及处理
起重机的金属结构主要作用就是承受工作过程中的基本、附加和特殊3大类载荷，是主要的承载部件。金属结构的材料主要是钢材，要使起重机的零部件和金属结构在受载后不破坏、在循环应力的作用下能够保证寿命，材料必须具有足够的强度、刚度和抗屈曲能力。在正常工作情况下，门式起重机金属结构主要常见的故障有：主梁下挠、旁弯变形，主梁接焊缝或桁架接点焊缝有开焊处，主梁腹板有波浪变形，主梁盖板或者腹板出现疲劳裂纹等。引起这些金属结构故障的原因主要表现在以下几个方面：
1）焊接工艺不当。
焊接质量差，有裂纹、气孔、漏焊、未熔合、未焊透等焊接缺陷。这些缺陷减少焊缝面积，降低焊缝的承载能力，产生局部应力集中，降低疲劳强度，容易引发裂纹导致破坏。焊接工艺不当，还会引起焊接内应力与工作应力叠加，导致主梁旁弯并且产生过大焊接残余应力，进而导致腹板或盖板出现波浪变形等缺陷。
2）长期超载使用。
长期超负荷过载使用，使腹板失稳所致。
3）热效应的影响，
存放、运输不当，材质的疲劳等因素影响。
预防及处理对策：
1）在制造和修复过程中，选用合理的焊接工艺，保证焊接质量符合技术要求。焊接中若发生桥架变形，可采用3种变形校正方法：
①火焰校正法。这种方法灵活性较大，可以矫正桥架各种错综复杂的变形。
②预应力拉杆法。这种修复方法施工方便、工期短，在不具备火焰矫正法条件下可突显它的特点。
③综合法，即预应力加火焰烘烤综合处理。此3 种方法各有其特点，要根据现场实际情况选用。
2）在焊缝位置出现疲劳裂纹且裂纹小于0.1 mm时，可以采用砂轮机直接将焊缝磨平。当裂纹比较大时，可采用优质的焊条进行补焊，步骤如下：
采用钻孔机在裂纹两个端部钻小孔（通常直径为?8 mm），沿裂纹两侧开坡口（一般为60°）；当裂纹出现在重要受力部位时，还应采用加强板补焊。
2 起升机构故障原因及处理
2.1 制动装置引发的故障
起重机的工作机构均应装设制动装置。制动装置是保证起重机安全工作的重要部件，在起重机械的日常工作中发挥重要的作用。制动器常见的机械故障主要有：
制动不灵、制动器不松闸、制动器打不开、制动力矩过大、制动瓦发生焦味冒烟、制动器失灵等，引起这些故障主要原因如下：
1）制动轮有故障。
主要表现为制动轮与减速器输入轴不同心、直径不圆度超差、制动轮工作表面粗糙有油污等。
2）制动瓦衬有故障。
主要表现为制动瓦衬与制动轮间隙不均匀、制动瓦衬胶粘在制动轴上、制动瓦衬严重磨损等，这些原因均可导致机构运行时瓦衬仍然压在制动轮上摩擦而产生故障。
3）主弹簧有故障。
主要是主弹簧调整不当或型号不匹配引起的张力太大或太小，还有主弹簧在长期使用中出现松动疲劳老化损坏等。这些原因均可引起制动装置制动力矩不足，推不开制动臂，导致制动不灵。
4）电磁铁出现故障。
主要表现为长行程制动器水平杆下面有支承物、短行程制动器电磁铁行程未按照规范来调整、电磁线圈烧毁等。
5）液力推动器有故障。
如油液使用不当、叶片被卡住、叶轮旋转不灵活等。
预防及处理对策：在日常保养中，要对制动装置中制动轮、制动瓦衬、主弹簧、电磁铁及液力推动器进行重点的检验。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当制动轮工作面有油污要用煤油及时清洗，当主弹簧出现疲劳或张力太大、过小时应及时更换调整，对长短行程电磁铁的冲程要按照规范标准进行调整，重新车制制动轮调整两轴同心度使其一致，检查推动机构和电器部分等措施均可以有效防止故障。
2.2 减速器引发的故障
减速器在原动机和工作机构之间起到匹配转速和传递转矩的作用，在门式起重机械中其主要故障有：
周期性齿轮振动、齿轮啮合时有不均匀的敲击声、减速器整机振动、减速器部门面漏油等。故障的主要原因有：
齿轮有缺陷有故障，轮齿磨损变形，两齿轮轴安装时不平行、啮合过程中啮合间隙偏小、轮齿不是沿全齿面接触等；此外，轴承破碎、轴颈卡住、缺少润滑油、箱体变形、连接螺栓松动、底座刚性差，这些原因也可引起减速器故障。
预防及处理对策：
定期检查减速器中齿轮磨损和啮合情况，工作中不得有不均匀噪声和撞击声，一般工作噪声不超过85dB（A）；查看箱体有无变形或裂纹，如有则应及时更换；检查地脚螺栓是否松动、是否符合规范要求；经常检查箱体及轴承处发热情况，一般温度不应超过85℃；减速器中油量要每半年更换一次，夏季采用 30#齿轮油，冬季采用20#齿轮油，并且油量适中不应有漏油现象。
3 运行机构故障原因及处理
起重机大小车运行机构主要由车轮、电动机、减速器、制动器、联轴器、传动轴等组成，其驱动方式主要有分别驱动和集中驱动两类。起重机大小车运行机构的故障主要是啃轨。由于未按照工艺规范施工及长期在磨损状态中使用，导致车轮轮缘与运行轨道面产生摩擦，其侧向推力的存在使得车轮不能沿着轨道踏面中心运行，造成啃轨现象。啃轨会加剧轨道磨损，增加运行阻力，降低车轮的使用寿命，严重的会损害房梁结构，甚至造成脱轨事故。形成啃轨的原因众多，主要有：
1）轨道面有故障。
轨道面有油污或冰雪未及时清理。
2）金属结构的腐蚀变形，尤其是在室外使用的门式起重机，由于腐蚀变形引起了大小车车架对角线超差，长期使用使得桥架呈菱形状运行，导致车轮啃轨。
3）大小车车轮安装精度差。
车轮水平和垂直方向偏斜超差，车轮轨道因磨损使单位面积的压力过大，导致车轮磨损不均，发生啃轨现象。
4）两主动车轮直径不等，造成两侧车轮速度不一致，导致车体走斜而咬轨。
5）分别驱动的两端电动机转速不等、两端制动轴制动力矩不同，导致两侧车轮速度不一致、运行不同步，引起啃轨。
预防及处理对策：消除油污或冰雪对轨道的影响；调整大小车轨道，使其达到安装技术要求；
检查传动链连接、螺栓连接、齿轮联轴器啮合等状况，消除过大间隙，使两端传动一致；调整车轮安装精度，若L 和h 分别为水平和垂直测量弦长，使水平偏斜度小于L/1000、垂直度偏差小于h/1000；改变电动机起动方式或更换为绕线转子电动机，检查确保两电动同步。
4 电气故障原因及处理
电气控制系统是起重机的重要组成部分，为了保证电气系统控制的准确性和可靠性，必须合理及时对电气系统中出现的故障予以排除。门式起重机常见的电气故障主要有：
电源切断后保护箱接触器不掉闸、保护箱的刀开关闭合时控制回路的熔断器烧毁、主接触器接通吸合后引入线的熔断器烧毁、控制器合上后电动机不转、控制器合上后电动机仅能单向转动、终点限位开关动作后主接触器不释放、控制器工作时发生卡塞和冲击、发电机不激磁等。
1）故障的原因主要是：
保护该电动机的过流继电器的整定值不符合要求、机构的机械传动部分某环节卡住而造成电动机过载、控制器反向触头接触不好或控制转动机构有故障、工作机构运动到极点压开了限位开关、控制回路中有接地或短路之处、定位机构发生故障、接触器触头烧灼对主回路持续供电等。
2)预防及处理对策：
检查电气接线，保证其与电气接线图一致，且接头牢固、标注清晰；检查控制部分，保证操纵系统灵活可靠，各种接触器、继电器等动作灵敏准确；检查主电路、控制电路，对地绝缘电阻不得小于0.5 MΩ；检查接地装置，保证其正确可靠，接地电阻不得小于4Ω，重复接地电阻不大于10Ω。
结语：
综合上述对金属结构、起升运行机构以及电气设备 3 个部分常见故障分析，可知引起这些故障的主要原因是长期使用过程中金属材质、零部件的磨损老化失效所致。对于金属结构故障，要采用合理的工艺，主要采用火焰校正法进行桥架变形校正；对于起升运行机构和电气设备故障，贵在日常的检查和维护保养。通过调整门式起重机机械及电气环节的参数，采取合适的预防维修对策，类似常见的故障完全可以排除和避免。
参考文献：
[1]黄陈娣.门座式起重机的现状以及发展趋势[ J ] .科技传播，2012，11:57-58.
[2]李阳，梁臻. 关于预防起重机发生机械故障的措施分析[J]. 中国机械，2014（20）：232-233.
[3]杨小强，王耀华，张梅军. 桥式起重机常见故障及预防措施[J]. 起重运输机械，2016（10）：29-31.
[4]张红坤. 起重机电气故障分析及对策研究[J]. 机械工程与自动化，2013（1）：183-184，186.
[5]王从国. 门式起重机常见故障检查及排除方法研究[J]. 科技传播，2012（24）：109-110.
论文作者:黄佳林
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/7
标签：故障论文; 起重机论文; 车轮论文; 裂纹论文; 机构论文; 减速器论文; 接触器论文; 《防护工程》2017年第28期论文;