機電設備維護與管理（第2版）課件：起重設備的維護維修

起重設備的維護維修ContentsPage目錄頁7.1起重設備的基本知識及機械故障維修7.2起重機電氣故障檢修7.3起重機的安全裝置及事故預防7.1.1起重設備概述起重設備在企業(yè)不是直接的生產(chǎn)設備，用于生產(chǎn)現(xiàn)場的物件或工件搬運，從安全特性管理，屬于特種設備。所謂特種設備指涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容器含壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施，壓力容器包括氣瓶。1.起重設備是特種設備7.1.1起重設備概述（1）按照起重量分類1）輕小型起重設備。2）起重機①橋式類型起重機。②臂架式類型起重機。③升降機。2.起重設備的分類7.1.1起重設備概述（2）其他分類起重設備已經(jīng)形成了系列化，如橋式雙鉤雙梁起重設備。如按照另外的分類還可分：橋式起重機根據(jù)使用吊具不同，可分吊鉤式橋式起重機、抓斗式橋式起重機、電磁吸盤式橋式起重機、永磁吊具式橋式起重機。按用途不同，可分通用橋式起重機、冶金專用橋式起重機、龍門橋式起重機和裝卸橋等。按主梁結構式可分箱形結構橋式起重機、珩架結構橋式起重機、管形結構橋式起重機，還有由型鋼、鋼板制成的簡單截面梁起重機。2.起重設備的分類7.1.1起重設備概述如圖7-1所示為20～75噸通用橋式起重機的結構圖。2.起重設備的分類7.1.1起重設備概述（1）額定起重重量起重設備正常工作時允許起吊物品的最大重量稱額定起重重量，用Q表示。（2）起升高度用H表示，指起重機在工作場所或起重機運行軌道頂面到取物裝置上限的高度。（3）跨度和軌距跨度L指起重機大車兩端車輪中心線的之間，是標準尺寸，見表7-2所示。

(4)幅度（5）額定工作狀態(tài)起重機的額定工作狀態(tài)指在正常長時間安全工作的各種狀態(tài)。3.起重設備的基本參數(shù)7.1.2起重設備的機械故障起重機正常行駛時，車輪輪緣與軌道應保持一定的間隙20～30mm。當起重機在運行中因某種原因使車輪與軌道產(chǎn)生橫向滑動時，車輪輪緣與軌道壓緊，增大了摩擦力，使輪緣和鋼軌磨損，這種現(xiàn)象稱“啃軌”或“啃道”?？熊墪管囕喓弯撥壓芸炀湍p報廢，如圖7-2所示。1.啃軌跡象7.1.2起重設備的機械故障（1）啃軌的檢驗1）車輪的平行性偏差和直線性偏差的檢驗檢驗方法如圖7-3所示，以軌道為基準，拉一根ф0.5mm的細鋼絲，使之與軌道外側平行，距離均等于a。再用鋼直尺測出b1、b2、b3、b4，求出車輪1、2的平行性偏差車輪1：(b1-b2)/2；車輪2：(b4-b3)/3車輪直線性偏差δ為δ=∣（b1+b2）/2-(b+b3)/2∣因為是以軌道為基準，需選擇一段直線性較好的軌道檢驗。1.啃軌跡象7.1.2起重設備的機械故障2） 大車車輪對角線的檢驗選一段直線性好的軌道，將起重機開進這段軌道內，用卡尺找出輪槽中心并劃一條直線，沿此線掛一個線錘，找出錘尖在軌道上的指點，在此點打一樣沖眼，如圖7-4所示。1.啃軌跡象7.1.2起重設備的機械故障3）軌道檢驗軌道標準高可用水平儀檢驗，軌道跨距可用拉鋼卷尺的方法測量，軌道直線性可用拉鋼絲的方法來檢驗。根據(jù)檢驗結果，多用描繪曲線的方法顯示軌道的標高、直線性等。測量用鋼絲的直徑可根據(jù)軌道長度在0.5～2.5mm的范圍內選取。1.啃軌跡象7.1.2起重設備的機械故障（1）啃軌的修理1）車輪的平行度和垂直度的調整如圖7-5所示，當車輪滾動面中心線與軌道中心線成α角時，車輪和軌道的平行度偏差δ=rsinα。為校正這一偏差，可在左邊角型軸承箱立健板上加墊，墊板厚度為t=bδ/r式中b—車輪與角型軸承箱的中心距（mm）；R—車輪半徑（mm）。1.啃軌跡象7.1.2起重設備的機械故障2）車輪位置的調整由于車輪位置偏差過大，影響到跨距、輪距、對角線及同一條軌道上兩個車輪中心的平行性。因此，要將車輪位置調整在允許范圍內。調整時，應將車輪拉出來，將車輪的四塊定位鍵板全部割掉，重新找正、定位，如圖7-6所示。1.啃軌跡象7.1.2起重設備的機械故障

3）車輪跨距的調整車輪跨距的調整在車輪平行度、垂直度調整好后，先重新調整角型軸承箱的固定鍵板，具體方法同移動車輪位置一樣。4）對角線的調整對角線調整應與跨距調整同時，可節(jié)省工時。根據(jù)對角線測量的結果分析，決定修理措施。為不影響傳動軸的同軸度和盡量減少工時，修理時盡量調整被動輪而不調整主動輪。1.啃軌跡象7.1.2起重設備的機械故障1）小車“三條腿”的表現(xiàn)形式雙主梁起重機上的起重小車，有時出現(xiàn)小車“三條腿”故障，即起重小車在運行中，四個車輪只有三個車輪與導軌面接觸，另一個車輪處于懸空。①某個車輪在整個運行中始終懸空。②起重小車在軌道全長中，局部地段出現(xiàn)小車“三條腿”。2.起重小車“三條腿”的檢修7.1.2起重設備的機械故障2） 小車“三條腿”的檢查①小車車輪的檢查。②軌道的檢查。小車軌道的偏差用水準儀和經(jīng)緯儀找平；也可用橋尺和水平尺。橋尺是一個金屬構架，下弦面比較平，架子剛性好。如圖7-8所示，將橋尺橫放在小車兩條軌道上，橋尺上安放水平尺，觀察水平尺水珠移動檢查起重小車軌道高度差。檢查同一軌道的平直性時，可用拉鋼絲找平軌道的方法。2.起重小車“三條腿”的檢修7.1.2起重設備的機械故障3）小車“三條腿”的綜合檢測實際中，所遇問題是多因素交織在一起，有車輪及軌道原因。檢查時，準備一套塞尺，慢慢推動小車，逐段檢查。如發(fā)現(xiàn)小車在整個行駛始終有一個車輪懸空，而車輪直徑又在公差范圍內，可斷定那個車輪的軸線偏高。若只有在局部地段出現(xiàn)小車“三條腿”，如圖7-9所示。2.起重小車“三條腿”的檢修7.1.2起重設備的機械故障（１） 車輪的修理主要問題常常是車輪軸線不在一個平面內，一般修被動輪。因主動輪的軸線是同心的，移動主動輪會影響軸線的同軸度。如圖7-10所示。3.小車“三條腿”的修理7.1.2起重設備的機械故障（2）軌道的修理1）軌道高度差的修理如圖7-11所示，就避免了因加力使軌道產(chǎn)生更大變形。校直后加墊板，防軌道再次變形。

圖7-11軌道校直2）軌道直線度的修理軌道直線度用拉鋼絲的方法檢查，發(fā)現(xiàn)彎曲的部分可用小千斤頂校直。3.小車“三條腿”的修理7.1.2起重設備的機械故障（１） 箱型主梁的幾何形狀與變形1） 箱形主梁的幾何形狀

圖7-12起重機上拱曲線起重機箱主梁是主要受力部件，必須有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性，還必須滿足技術條件中幾何形狀。為使起重機小車減少“爬坡”和“下滑”的不利影響，技術條件規(guī)定，起重機空載時，主梁應具有一定的上拱度，如圖7-12所示。4.箱形主梁變形的修理7.1.2起重設備的機械故障（１） 箱型主梁的幾何形狀與變形1） 箱形主梁的幾何形狀

圖7-12起重機上拱曲線起重機箱主梁是主要受力部件，必須有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性，還必須滿足技術條件中幾何形狀。為使起重機小車減少“爬坡”和“下滑”的不利影響，技術條件規(guī)定，起重機空載時，主梁應具有一定的上拱度，如圖7-12所示。2）箱形主梁的變形龍門起重機箱形主梁，起重機滿載運行時，允許一定的彈性變形。4.箱形主梁變形的修理7.1.2起重設備的機械故障2）箱形主梁變形的檢驗方法上拱度（下?lián)隙龋┏Ｓ美摻z法檢驗等。如圖7-13所示，用0.5mm細鋼絲，在上蓋板上，從設在兩支腿處等高支承桿上拉起來。一端固定，另一端用15kg重錘將鋼絲拉緊。主梁的上拱度（跨中）為F1=H-（h1+h2）式中h1—鋼絲繩與上蓋板的間距；h2—鋼絲因自重產(chǎn)生的垂度；H—支承桿的高度，取H=150～160mm。如計算結果F1＞0，表示上梁仍上拱；若F1<0，主梁已下?lián)稀ｄ摻z垂度h2按下式計算h2=gl2/8Q4.箱形主梁變形的修理7.1.2起重設備的機械故障3）箱型主梁變形的修理修理方法有預應力法、火焰矯正法等。預應力法修理主梁下?lián)鲜怯妙A應力張拉鋼筋使主梁恢復上拱，如圖7-14所示。當主梁空載時，將預應力鋼筋張緊，在主梁中性軸下加一縱向偏心壓力N。N對中性軸的力臂為e，作用在主梁上的力矩M=Ne。在這一力矩作用下，主梁可恢復上拱。4.箱形主梁變形的修理ContentsPage目錄頁7.1起重設備的基本知識及機械故障維修7.2起重機電氣故障檢修7.3起重機的安全裝置及事故預防7.2.1起重機電路檢修（1）定子電路定子電路是電源接到電動機定子的電路。如圖7-15所示為四臺電動機的起重機動力電路。1.主電路7.2.1起重機電路檢修1）斷路① 4臺電動機都不動。未供電；主滑線接觸不良；保護柜刀開關接觸不良或接觸器觸頭接觸不良。② 大車開不動，其他正常。故障一定在大車電路的A、B、C三點以后，如圖7-15所示，大車只能向一個方向開動，不能向另一個方向開動，故障在控制器。③ 小車開不動，其他正常。則故障在A’、B’、C’以后的小車電路中，由于小車滑線接觸不良，故其單相接電的故障比大車多。④ 副鉤發(fā)生故障，其他正常，則故障在A’、B’、C’后的副鉤電路中。必須注意控制器下降觸頭接觸不良的故障，因為貨物重量的拖動，吊鉤也能下降，不易及時發(fā)現(xiàn)，時間拖長就有可能燒毀電動機。1.主電路7.2.1起重機電路檢修⑤ 主鉤能正常運轉，大車、小車和副鉤都處于單相接電狀態(tài)。此時，故障可能發(fā)生在保護柜接觸器部分或公用過電流繼電器斷路。這種故障特征是開動主鉤的同時，大車、小車和副鉤也能開動；但當主鉤停止工作時，大車、小車和副鉤就都不能開動；原因是主鉤接觸器閉合后，使公用滑線帶電，大車、小車和副鉤從此得到供電。⑥ 主鉤電路單相接電，其他機構正常。故障在保護柜刀開關以后的主鉤電路中，如主鉤接觸器接到公用滑線的連接導線斷路，則主鉤仍能工作，這時，主鉤電動機經(jīng)公用滑線從保護柜得到供電，但由于這一段導線截面較小，故容易發(fā)熱；主鉤電動機定子三相電流極不平衡，電動機轉矩降低，且下降速度極快，容易燒毀電動機。1.主電路7.2.1起重機電路檢修2）短路有相間短路、接地短路和電弧短路。相間短路和接地短路主要由導線磨漏造成?？赡娼佑|器的聯(lián)鎖裝置失去作用，在一個接觸器沒有斷開時，打反車也會造成相間短路。（2）轉子電路①斷路故障。②短路故障。1.主電路7.2.1起重機電路檢修圖7-16所示為保護3臺電動機的控制電路。合上保護柜刀開關，按下起動按鈕，電鈕按①方向為接觸器線圈供電，接觸器主觸頭和聯(lián)鎖觸頭同時閉合。松開起動按鈕，電路①斷開，電流按③方向流過為接觸器線圈繼續(xù)供電。當起升機構控制器手柄扳到上升檔位時，上升聯(lián)鎖觸頭閉合，下降聯(lián)鎖觸頭斷閘。大車、小車限位開關的工作原理與上述相同。2.控制電路7.2.1起重機電路檢修（1）按下起動按鈕，接觸器合不上（2）判斷整機電路故障時應該注意的問題通常，定子電路公用滑線處的接線斷裂時，小車和起升電動機都不能開動。但有時保護柜的接觸器吸合后，電源線（公用線）的電流沿熔斷器、接觸器連鎖觸頭、吊鉤控制器上升和下降聯(lián)鎖觸頭及上升限位開關等，對小車電動機供電。2.控制電路7.2.2起重設備的電氣裝置凸輪控制器是起重機的電氣操縱裝置，控制各電機的啟動、停止、正轉、反轉及安全保護等。凸輪控制器線路簡單，維護方便。（1）凸輪控制器的構成1.凸輪控制器7.2.2起重設備的電氣裝置（2）凸輪控制器型號及技術數(shù)據(jù)常用凸輪控制器有KT10、KT12、KT14及KT16等系列，型號表示為KTＯ-ＯＯ/Ｏ。1.凸輪控制器7.2.2起重設備的電氣裝置（3）凸輪控制器的控制線路圖7-18為凸輪控制器KT-25J/1控制線路圖，用于20/5t橋式起重機的大車、小車及副鉤控制，線路標準化、系列化；操作可逆對稱；控制繞線式異步電動機時，每相電阻不相等，采用不對稱切除法，減少控制器觸點數(shù)量。1.凸輪控制器7.2.2起重設備的電氣裝置1）電動機定子電路的控制合上電源刀閘開關SQ1，三相交流電經(jīng)接觸器KM主觸點和過電流繼電器KI，其一相L22直接與電動機M的V端相連，另L21和L23通過凸輪控制器的四對觸點與電動機的U、W端相連。當控制器的操作手柄向右轉動時（第1～5檔），凸齒輪控制器的主觸點2、4閉合使（L21-W）、(L23-U)相連通，電動機M加反向電壓而反轉。通過凸齒輪控制器的四對觸電的閉合與斷開，電動機正、反、?？刂?。1.凸輪控制器7.2.2起重設備的電氣裝置2） 電動機轉子電路的控制凸輪控制器有五對觸點（第5～9檔）控制電動轉子電阻接入或切除，調節(jié)電動機轉速。凸輪控制器操作手柄向右（正向）或向左（反向）時，五對觸點通斷對稱，轉子電阻接入與切除如圖7-19所示。1.凸輪控制器圖7-19凸輪控制器轉子電阻切換7.2.2起重設備的電氣裝置3）凸輪控制器的安全連鎖觸點如圖7-20所示，凸輪控制器的觸點12做零位啟動保護。1.凸輪控制器圖7-20KT14-25J/1控制電動機的機械特性7.2.2起重設備的電氣裝置4）控制電路分析合上QS1，凸輪控制器手柄置于0位，觸點10～12均閉合。合上緊急開關SA1，艙口們關閉，開關SQ1閉合，按下SB，電源接觸器KM吸合，常開觸點閉合，通過SQfw、SQbw構成自鎖電路。當M通電運轉時，電磁抱閘線圈YA同時通電，松開電磁抱閘，運動機構自由旋轉。當凸輪控制器手柄置于0位或限位保護時，電源接觸器KM和電磁抱閘線圈YA同時失電，使移動機構準確停車。1.凸輪控制器7.2.2起重設備的電氣裝置（1）主令控制器與控制柜（屏）主令控制器與控制柜相配合，操縱控制電機頻繁啟動、調速、換向和制動，主令控制器能實現(xiàn)多位控制。控制柜分交流起重機控制柜和直流起重機控制柜。（2）保護配電柜為保護起重機上的電氣裝置，應設置保護配電柜，用于起重機短路保護、零壓保護、隔離保護和總過流保護。2.其他電氣裝置7.2.2起重設備的電氣裝置起重電機要求較高的機械強度和過載能力，能承受機械沖擊和振動、轉動慣量小、適于頻繁快速啟動、制動和逆轉等。3.電動機7.2.2起重設備的電氣裝置使用中，起重設備的主鉤升降機構電氣控制操作由主令控制器實現(xiàn)，原理圖見圖7-21所示。常用型號有LK14、LK15、LK16等系列。將主令控制器及其他電器設備，按標準規(guī)范成套在一起的裝置為起重用交流磁力控制屏，分平移機構交流磁力控制屏和升降機構交流磁力控制屏，型號有PQY及PQS等系列。4.主鉤升降機構電氣控制線路7.2.2起重設備的電氣裝置如圖7-22為LK1-12/90型主令控制器與PQR10A系列控制屏磁力控制器控制原理圖。LK1-12/90型主令控制器有12對觸頭，提升與下降各6個位置。通過主令控制器12對觸頭的閉合與分斷控制定子電路和轉子電路的接觸器，并通過接觸器控制電動機，使主鉤上升或下降。主令控制器是手動操作，所以電動機工作狀態(tài)的變化由操作者掌握。合上QS1、QS2，主令控制器LK置于0位，觸點1閉合，電壓繼電器KA通過電流繼電器KI的常閉觸點吸合并自鎖。當LK手柄置于其他位置時，觸點1斷開，KA已自鎖，為電動機啟動做好準備。4.主鉤升降機構電氣控制線路7.2.2起重設備的電氣裝置（1）