垃圾抓斗起重機(jī)的常見電氣故障現(xiàn)象和排查方法

隨著國內(nèi)人口的增長和城鄉(xiāng)一體化的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)人口快速集中，城鎮(zhèn)常住人口占比總?cè)丝诘?0.6%。城鎮(zhèn)人口的不斷增加，人們的生活習(xí)慣和環(huán)境均有較大改變，伴隨而來的就是越積越多的生活垃圾，這對城鎮(zhèn)生活的環(huán)境帶來很大壓力，垃圾處理就成了與人民生活息息相關(guān)的事情。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年以來我國城市生活垃圾清運(yùn)量逐年上升，2019年城市的生活垃圾生產(chǎn)量約3.43億t，預(yù)計(jì)2020年城市垃圾生產(chǎn)量將達(dá)到3.6億t。面對如此大量的生活垃圾也為了環(huán)保和資源的回收利用，現(xiàn)在全國主要采用焚燒生活垃圾發(fā)電的方式來處理生活垃圾。垃圾抓斗起重機(jī)是垃圾焚燒電廠的重要設(shè)備之一，其作用是對生活垃圾儲坑內(nèi)的生活垃圾進(jìn)行抓取、攪拌、分區(qū)發(fā)酵和將發(fā)酵好的生活垃圾投入焚燒鍋爐中進(jìn)行焚燒。了解垃圾抓斗起重機(jī)的電氣設(shè)備，對于生活垃圾焚燒處理廠的正常運(yùn)行是有很大幫助的，同時(shí)也利于日常中垃圾抓斗起重機(jī)的使用與維護(hù)。1垃圾抓斗起重機(jī)電氣設(shè)備的特點(diǎn)文中研制的垃圾抓斗起重機(jī)的電氣控制系統(tǒng)采用觸摸屏＋PLC＋變頻器＋電機(jī)＋工控機(jī)的控制方式，整個(gè)系統(tǒng)中PLC進(jìn)行集中控制，PLC時(shí)刻保持對變頻器、限位開關(guān)、手柄信號、編碼器、稱量信號的采集與處理。觸摸屏主要用于對垃圾抓斗起重運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示，當(dāng)垃圾抓斗起重機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)會立刻顯示故障信息，方便檢修維護(hù)人員對故障問題進(jìn)行快速的排查。工控機(jī)主要負(fù)責(zé)垃圾的抓斗起重機(jī)的投料量的記錄與統(tǒng)計(jì)，方便使用人員查詢生產(chǎn)投料情況。該垃圾抓斗起重機(jī)主要采用西門子1500系列PLC模塊和西門子觸摸屏，變頻器主要采用ABB880系列和安川H700系列。2電氣出現(xiàn)的故障垃圾抓斗起重機(jī)作為生活垃圾焚燒廠的重要設(shè)備，在生活垃圾焚燒廠正常生產(chǎn)中工作頻率非常高。垃圾儲坑中由于生活垃圾的存儲和發(fā)酵會含有腐蝕性氣體，且有溫度高、濕度大、灰塵多等特點(diǎn)。由于垃圾抓斗起重機(jī)一直運(yùn)行在這種有腐蝕性氣體、大量粉塵和水蒸氣的環(huán)境中，對整機(jī)的電氣設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。因此，垃圾抓斗起重機(jī)的電氣故障多種多樣，通過多年的售后積累，現(xiàn)總結(jié)垃圾抓斗起重機(jī)主要的幾種電氣故障現(xiàn)象及解決方法。2.1限位系統(tǒng)故障限位開關(guān)主要作用為限制垃圾抓斗起重機(jī)的運(yùn)行范圍保證設(shè)備安全區(qū)域內(nèi)正常運(yùn)行。當(dāng)平移機(jī)構(gòu)的限位開關(guān)撞到撞尺后限位開關(guān)被觸發(fā)，PLC收到信號后會停止機(jī)構(gòu)運(yùn)行。限位開關(guān)出現(xiàn)的故障主要現(xiàn)象有：1）平移機(jī)構(gòu)限位開關(guān)未到達(dá)停止區(qū)域但限位開關(guān)被觸發(fā)導(dǎo)致起重機(jī)不能運(yùn)行，或到達(dá)停止區(qū)域但是限位開關(guān)未被觸發(fā)導(dǎo)致起重機(jī)超出運(yùn)行區(qū)域。出現(xiàn)這些情況主要檢查限位開關(guān)是否被腐蝕嚴(yán)重導(dǎo)致觸點(diǎn)損壞、限位開關(guān)的運(yùn)行路徑上是否有異物，導(dǎo)致限位開關(guān)被提前觸發(fā)或撞壞限位開關(guān)、接線箱中的接線是否松動(dòng)導(dǎo)致信號無法傳輸?shù)絇LC處。2）起升機(jī)構(gòu)高度限位開關(guān)起升機(jī)構(gòu)用的高度限位器是保護(hù)起升機(jī)構(gòu)在安全的區(qū)域中運(yùn)行的限位保護(hù)裝置。發(fā)生的故障主要是在錯(cuò)誤的高度被觸發(fā)導(dǎo)致起升機(jī)構(gòu)達(dá)不到運(yùn)行所需高度，或未在正常高度觸發(fā)高度限位保護(hù)。高度限位器發(fā)生故障的主要原因是高度限位器和減速器之間的聯(lián)軸器松動(dòng)導(dǎo)致減速器和高度限位器不能同步運(yùn)行，應(yīng)確保聯(lián)軸器為緊固后再重新調(diào)整高度限位器。2.2編碼器系統(tǒng)故障編碼器是檢測垃圾抓斗起重機(jī)各個(gè)運(yùn)行機(jī)構(gòu)位置的傳感器。PLC接收到編碼器返回的信號經(jīng)過計(jì)算轉(zhuǎn)換成米數(shù)顯示在觸摸屏上，方便操作人員了解垃圾抓斗起重機(jī)運(yùn)行位置情況。另外，各機(jī)構(gòu)的減速和特殊位置保護(hù)均由編碼器信號來控制。編碼器出現(xiàn)問題會導(dǎo)致垃圾抓斗起重機(jī)的減速區(qū)域不正常，未減速或只在低速擋位運(yùn)行。編碼器出現(xiàn)的主要故障有：1）觸摸屏上顯示的行程和實(shí)際行程偏差大，處理方式需要先將垃圾抓斗起重機(jī)運(yùn)行至各機(jī)構(gòu)的極限位置，觸發(fā)極限將各機(jī)構(gòu)的編碼器數(shù)據(jù)清零后觀察運(yùn)行時(shí)觸摸屏上行程顯示，編碼器長時(shí)間不清零運(yùn)行會導(dǎo)致運(yùn)行中的誤差積累后變大，所以編碼器應(yīng)定期開到各機(jī)構(gòu)的極限處清零編碼器的數(shù)據(jù)，減少編碼器誤差。如果還會出現(xiàn)行程偏差大的情況就需要檢查編碼器的安裝情況，即編碼器是否跟隨車輪轉(zhuǎn)動(dòng)同步運(yùn)行，編碼器的傳輸電纜是否在屏蔽層、是否接好。2）觸摸屏上的行程不變或數(shù)據(jù)異常、PLC顯示編碼器模塊報(bào)故障。發(fā)生這種故障首先要檢查編碼器的安裝是否正常，編碼器的電纜是否有損傷導(dǎo)致屏蔽層出現(xiàn)損壞，影響編碼器信號質(zhì)量。如果編碼器的安裝和電纜正常，則需檢查編碼器是否損壞，可以換上好的編碼器后觀察運(yùn)行是否正常；沒有可替換編碼器的時(shí)候，可將編碼器取下后接到正常的PLC模塊上后轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器，通過觀察觸摸屏上的編碼器數(shù)據(jù)來測試編碼器是否正常。2.3稱量系統(tǒng)故障稱量系統(tǒng)由稱量儀表和工控機(jī)組成，主要功能是顯示垃圾抓斗起重機(jī)的實(shí)時(shí)質(zhì)量并通過工控機(jī)上的軟件記錄和統(tǒng)計(jì)運(yùn)行生產(chǎn)期間的投料量，方便用戶查詢生產(chǎn)投料情況。稱量系統(tǒng)的故障主要有兩種：1）稱量儀表顯示的質(zhì)量出現(xiàn)偏差發(fā)生此故障時(shí)，如果出現(xiàn)小范圍質(zhì)量波動(dòng)可通過重新標(biāo)定稱量儀表的質(zhì)量來解決；長時(shí)間運(yùn)行后稱量傳感器會有一定的誤差產(chǎn)出，重新標(biāo)定稱量儀表即可解決問題。如果稱量儀表的質(zhì)量波動(dòng)范圍大，就需要檢查稱量儀表上的參數(shù)，查看是否有稱量傳感器出現(xiàn)損壞，找出損壞的稱量傳感器，檢查接線處是否被腐蝕或虛接。傳感器的線路問題可能是傳感器本身損壞了，需要更換。2）工控機(jī)的投料記錄出現(xiàn)問題稱量軟件的記錄條件是當(dāng)起重機(jī)運(yùn)行到投料計(jì)量區(qū)域后手柄控制抓斗打開后開始計(jì)重，起重機(jī)離開投料區(qū)域后停止計(jì)重。投料區(qū)域的到位信號有光電傳感器控制，光電傳感器照射到反光元件后發(fā)出到位信號。出現(xiàn)起重機(jī)投料后工控機(jī)不記錄或把一次投料分成多次投料記錄時(shí)，需要檢查光電傳感器和反光元件是否有灰塵或水汽，過多的灰塵和水汽會讓光電傳感器接收不到反光元件返回的光線，導(dǎo)致沒有到位信號或到位信號出現(xiàn)中斷的情況，影響稱量記錄的結(jié)果。光電傳感器和反光元件需要定期擦拭，保證投料計(jì)量區(qū)域信號的穩(wěn)定。3電氣故障的排查步驟當(dāng)垃圾抓斗起重機(jī)出現(xiàn)電氣故障時(shí)，維修人員應(yīng)先詢問操作人員發(fā)生故障的情況，觀察起重機(jī)與正常運(yùn)行比較有哪些異常情況，發(fā)生故障現(xiàn)象前操作人員做了哪些操作，起重機(jī)運(yùn)行時(shí)有無出現(xiàn)異響或其他異常情況。結(jié)合觸摸屏上的信號檢測和設(shè)備的原理圖分析確定出現(xiàn)故障的電氣元件后，再具體檢查出現(xiàn)故障的原因。有些故障發(fā)生的原因可能并非其自身故障導(dǎo)致，只是最后操作人員觀察到的現(xiàn)象是它來控制的。例如：操作員反饋起重機(jī)在極限前無減