蔣文錚

（上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司，上海 200125）

由于門座起重機(jī)通常處于露天環(huán)境下工作，因此難免會受到散貨粉塵和雨水、暴曬等因素影響，工作環(huán)境的特殊性使得門座起重機(jī)的運作時常會面臨多種電氣故障，當(dāng)出現(xiàn)電氣故障時往往就需要通過圖紙和萬用表進(jìn)行檢查和維修，檢修過程具有一定的復(fù)雜性和低效性，不僅影響門座式起重機(jī)的工作效率，同時也對電氣系統(tǒng)的安全運行帶來隱患。

1 門座起重機(jī)電氣設(shè)備危害因素的影響

1.1 散熱不良危害的影響

在門座起重機(jī)通電運作期間會產(chǎn)生熱量，而很多碼頭夏季時由于氣溫較高，若通風(fēng)散熱條件不好可能會造成電氣故障，還會縮短設(shè)備的使用壽命。如變頻器中的電解電容在高溫環(huán)境下運作會快速消耗壽命，變頻器中的功率元件受發(fā)熱影響也會提高器件損壞概率。同時電動機(jī)軸承不匹配、潤滑效果不佳、軸彎曲等因素可能造成定子和轉(zhuǎn)子軸錯位引發(fā)掃膛，進(jìn)而導(dǎo)致電動機(jī)嚴(yán)重發(fā)熱或燒毀。缺相、絕緣層、繞組損壞等電氣故障也會造成電動機(jī)繞組過熱燒壞。門座起重機(jī)起升和回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的快速制動會導(dǎo)致溫度急劇升高，并且電動機(jī)運行也會讓電機(jī)房的室內(nèi)溫度不斷攀升，過熱的環(huán)境不僅對電動機(jī)和其他電氣設(shè)備帶來影響，還會為檢修工作帶來許多不便。

1.2 密封不良危害的影響

處于戶外的電氣設(shè)備和電箱都應(yīng)當(dāng)具備防水防塵的功能，同時防護(hù)等級應(yīng)當(dāng)達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。但碼頭環(huán)境較為惡劣，貨料粉塵和海邊鹽霧等外部環(huán)境影響，以及電氣設(shè)備安裝不規(guī)范等因素都可能導(dǎo)致戶外電氣設(shè)備密封不嚴(yán)的情況。由于工作環(huán)境特殊，電氣設(shè)備的外殼可能會出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，外殼被腐蝕可能會影響結(jié)構(gòu)的密封性。

1.3 防潮不良危害的影響

濕度較高也可能導(dǎo)致電氣設(shè)備故障，主要表現(xiàn)在電氣設(shè)備在空氣濕度的影響下絕緣性降低，情況嚴(yán)重時可能導(dǎo)致絕緣擊穿。部分電器開關(guān)設(shè)備需要通過空氣間隙實現(xiàn)絕緣，若空氣濕度過大可能會造成局部放電或短路問題。某地區(qū)在冬春交際的時節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)返潮現(xiàn)象，空氣濕度非常高甚至接近飽和，電氣設(shè)備中的元器件及電路板經(jīng)常出現(xiàn)表面凝結(jié)水珠的情況，很容易出現(xiàn)誤觸、短路等故障，所以電氣機(jī)房中的濕度控制應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注，避免電氣設(shè)備產(chǎn)生冷凝水現(xiàn)象。

1.4 振動危害的影響

門座起重機(jī)在運行過程中，啟停運動較為頻繁，載荷與運作速度變化都會產(chǎn)生沖擊振動，沖擊振動可能造成電氣設(shè)備元件磨損或松動的情況。常見的振動危害表現(xiàn)在以下幾點：其一，電動機(jī)接線端子松動進(jìn)而缺項過流，或引發(fā)繞組燒壞的問題；其二，接觸器與電器接線端子接觸不良，導(dǎo)致功能異常或失效；其三，轉(zhuǎn)子動平衡不良或軸承損壞等，都可能導(dǎo)致電動機(jī)的異常振動，碳刷快速磨損，旋轉(zhuǎn)編碼器出現(xiàn)誤脈沖，定子與轉(zhuǎn)子摩擦產(chǎn)生掃膛現(xiàn)象；其四，安全線位開關(guān)誤動導(dǎo)致電動機(jī)出現(xiàn)斷電保護(hù)。

1.5 人為因素危害的影響

對于門座起重機(jī)電氣設(shè)備來說，維護(hù)工作中安全保護(hù)裝置一旦發(fā)生故障則需要較長時間進(jìn)行維修，期間維修人員為提高維修工作的效率，可能會采用短接的方法暫時關(guān)停保護(hù)報警，并控制幅度報警、變幅等限位保護(hù)功能。在關(guān)閉力矩限制器的起重量與幅度報警等功能之后，若人為操作不當(dāng)可能會讓電氣設(shè)備始終處于高負(fù)載運作的狀態(tài)，若時間過長可能造成電動機(jī)絕緣老化，也可能會對設(shè)備中的鋼絲繩等結(jié)構(gòu)造成損壞。

2 門座起重機(jī)電氣設(shè)備危害因素的應(yīng)對

2.1 散熱不良應(yīng)對措施

其一，電機(jī)房中應(yīng)當(dāng)安裝空調(diào)，并且空調(diào)需要持續(xù)運作，確保電氣房中的溫度始終維持在適宜的范圍中。電機(jī)房中還需要設(shè)有強(qiáng)制通風(fēng)設(shè)備，在溫度達(dá)到預(yù)設(shè)定值后自動啟動；其二，若想避免電動機(jī)過熱，便需要讓散熱風(fēng)扇穩(wěn)定持續(xù)運作，在日常巡檢工作中通過溫度測量儀或觸摸感知的方式判斷電機(jī)外殼的溫度是否異常偏高。電機(jī)若處于過載運作狀態(tài)，外殼溫度明顯提高，熱繼電器動作后難以強(qiáng)制復(fù)位，需要仔細(xì)盤查線路缺項和軸承損壞等哪一原因造成了電機(jī)發(fā)熱問題，避免不合理操作對電機(jī)壽命帶來二次傷害；其三，變頻器應(yīng)當(dāng)定期做好維護(hù)保養(yǎng)工作，檢查電解電容有無變色和異味等情況，在發(fā)現(xiàn)這些異常情況時視情況進(jìn)行更換。

2.2 密封不良應(yīng)對措施

其一，戶外安裝電器的選擇應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如器件的防護(hù)等級不能低于IP66；其二，電器進(jìn)線需要安裝防水接頭，并且進(jìn)線口也要經(jīng)過處理。室外和室內(nèi)相連的電纜保護(hù)管管口需要進(jìn)行封堵，在安裝時盡可能規(guī)避雨水順著保護(hù)管浸入電氣設(shè)備的情況；其三，戶外控制箱需要選擇防護(hù)等于高于IP66并且耐腐蝕較強(qiáng)的材質(zhì)，箱體內(nèi)部需要按時做好密封性檢查工作；其四，按時清理限位和制動器推桿等動作結(jié)構(gòu)中是否有黏附的貨料，活動關(guān)節(jié)需要按時進(jìn)行保養(yǎng)潤滑，避免長時間運作可能出現(xiàn)的電器動作卡阻現(xiàn)象。

2.3 防潮不良應(yīng)對措施

電氣機(jī)房中的空調(diào)需要保持除濕模式連續(xù)24 h運作，避免設(shè)備的運作環(huán)境濕度過大造成的不良影響；其二，電器柜中需安裝防潮加熱器，避免內(nèi)部凝露現(xiàn)象；其三，在返潮或雨季時需要做好電氣設(shè)備的巡查工作，重點檢查內(nèi)部有無進(jìn)水、積水情況。

2.4 振動應(yīng)對措施

其一，按時做好門座起重機(jī)控制柜內(nèi)部的檢查工作，包括空氣開關(guān)、繼電器等電器接線端子的緊固性檢查，還要持續(xù)關(guān)注電阻器的發(fā)熱情況，電阻片夾緊螺絲需要保證緊固性；其二，接近開關(guān)若緊固性不足可能造成功能異常的情況，如起升制動器接近開關(guān)松動可能造成誤動作問題，對此接近開關(guān)的鎖緊螺母也要按時檢查；其三，檢查滑環(huán)有無燒蝕問題，檢測碳刷彈簧壓力，碳刷和花環(huán)的接觸面是否達(dá)標(biāo)也要進(jìn)行檢查；其四，檢查電動機(jī)在運作過程中是否存有異常響動，若有則應(yīng)即刻停止運行進(jìn)行檢修。

2.5 人為因素危害應(yīng)對措施

其一，確保安全保護(hù)裝置能夠穩(wěn)定運作，避免司機(jī)操作違規(guī)問題，預(yù)防起重機(jī)安全事故。暫時關(guān)閉安全保護(hù)裝置，通常利用硬件上的短接或軟件上的故障點強(qiáng)制等方法進(jìn)行，若情況特殊應(yīng)做好記錄工作，盡快恢復(fù)其功能。技術(shù)人員應(yīng)在設(shè)備檢查工作中記錄好故障點的強(qiáng)制情況，及時做好修復(fù)工作；其二，門座起重機(jī)的操作人員應(yīng)當(dāng)保證操作行為的規(guī)范性，保證持證上崗，熟悉一整套流程的安全操作，在起重機(jī)發(fā)生一般機(jī)械故障或電氣故障時能夠冷靜應(yīng)對正確處理。

3 預(yù)防起重機(jī)電氣設(shè)備危害因素的有關(guān)建議

3.1 規(guī)范電氣設(shè)備安裝

在電氣設(shè)備安裝之前，安裝人員應(yīng)當(dāng)對電氣原理圖、配線圖等技術(shù)文件具有正確的理解，各個元件的作用和安裝位置都要熟練掌握，確保安裝過程的效率性與準(zhǔn)確性。電氣設(shè)備在運輸和裝卸過程中可能會出現(xiàn)損傷，所以在安裝前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一次基本的檢查工作。

其一，檢查電氣設(shè)備外觀是否存在磨損、松動、銹蝕等問題。

其二，電動機(jī)和接觸器、繼電器等元件的絕緣性能需要利用兆歐表進(jìn)行絕緣電阻檢測，若絕緣電阻不足0.5 MΩ則需及時進(jìn)行干燥處理，在干燥處理結(jié)束后再次檢查，確認(rèn)合格后才能進(jìn)行安裝。

其三，檢查電動機(jī)碳刷和滑環(huán)間的壓力，以及控制器和繼電器觸頭間的壓力，若壓力存在異常時則要及時進(jìn)行控制。

根據(jù)電氣總圖中的位置進(jìn)行電氣設(shè)備與元件的安裝，電阻器需要盡可能接近控制箱，盡量減少連接導(dǎo)線的長度；控制箱在安裝之后屏面傾斜度應(yīng)控制在5°以內(nèi)，以此來保證元件能夠安全穩(wěn)定的運行；電阻器在疊裝過程中不能超過5箱，掛裝不可以超過7箱，以免出現(xiàn)電阻過熱等現(xiàn)象；電阻器需要按照平行主梁的方向安裝，削減振動因素影響的基礎(chǔ)上提高通風(fēng)效果；沿線和集電器安裝應(yīng)當(dāng)規(guī)范，無負(fù)荷的小車應(yīng)設(shè)計在起重機(jī)的中心位置，調(diào)整好導(dǎo)電架位置，確保集電器滑塊始終處于水平狀態(tài)，滑塊的中心和滑線的中心盡可能保持一致。

3.2 電氣設(shè)備的調(diào)整

（1）電氣元件的調(diào)整。其一，過電流繼電器動作電流的整定，調(diào)節(jié)好保護(hù)單臺電動機(jī)的過電流繼電器整定電流。調(diào)控控制器和接觸器觸頭元件的觸頭壓力。①控制器觸頭開閉流程應(yīng)進(jìn)行檢查和調(diào)節(jié)，根據(jù)電氣原理圖中所示的標(biāo)準(zhǔn)和流程調(diào)整控制器手柄，期間需要持續(xù)觀察觸頭開閉和開閉表中的指示是否一致，若與開閉表存在差異應(yīng)當(dāng)及時調(diào)整并分析其原因進(jìn)行解決；②調(diào)整電阻器。電阻器接線應(yīng)當(dāng)做好全套檢查工作，各段電阻參數(shù)都要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。通?？梢园凑针娮柙囊?guī)格與數(shù)量進(jìn)行簡單判斷。根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來看，各段電阻與總電阻數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行對比，誤差允許范圍為±15%；③限位開關(guān)調(diào)整。所有限位開關(guān)接線都需要進(jìn)行檢查工作，主要檢查接線方式能否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，保護(hù)的機(jī)構(gòu)在達(dá)到某一位置之后，觸感是否會撞開限位開關(guān)也是需要重點關(guān)注的問題。

（2）電氣線路的調(diào)整。當(dāng)電器元件根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)完成整定工作后，便需要進(jìn)行線路方面的檢查工作：①檢查線路結(jié)點。確認(rèn)接線是否規(guī)范，并且對接線螺栓檢查并擰緊，合上起重機(jī)的總電源開關(guān)，電氣線路檢查中若發(fā)現(xiàn)異常則需找到原因并處理；②控制屏元件動作順序檢查。在檢查過程中，需要合上控制回路刀開關(guān)，轉(zhuǎn)動控制器手柄，期間需要觀察接觸器與繼電器動作過程是否與電氣原理圖內(nèi)容一致，若沒能達(dá)到要求則找到原因及時處理；③安全保護(hù)線路的檢查和調(diào)整。直接扳動各機(jī)構(gòu)的限位開關(guān)和安全開關(guān)，并且觀察開關(guān)動作是否流暢，能否通過切斷電源的方法來達(dá)到保護(hù)的效果，若靈活度不足或出現(xiàn)故障則應(yīng)找到原因進(jìn)行解決；④電動機(jī)的運作方向調(diào)整。在合上開關(guān)后控制控制器，不同機(jī)構(gòu)的電動機(jī)進(jìn)行點動，觀察電動機(jī)的轉(zhuǎn)向和控制器操作方向是否相符。雙電動機(jī)拖動機(jī)構(gòu)的電動機(jī)能否拖動機(jī)構(gòu)向相同的方向運作，若不能保持一致則將兩相定子線進(jìn)行調(diào)換。

3.3 電氣設(shè)備的試運行

經(jīng)檢查確認(rèn)電氣線路并沒有異常以及故障隱患后，可以進(jìn)行電氣設(shè)備的試運行檢驗。期間需要合上全部開關(guān)，讓各機(jī)構(gòu)主回路和控制回路聯(lián)通電源。在空載狀態(tài)下按流程進(jìn)行各機(jī)構(gòu)電源的試運行，試運行過程中觀察各機(jī)構(gòu)的運作狀態(tài)是否正常，空載運行沒有發(fā)現(xiàn)異常后開展負(fù)載運行。在負(fù)載運行過程中，加載操作需要逐步進(jìn)行，若直接以滿載的狀態(tài)進(jìn)行試運行，反而會為設(shè)備帶來較高的運作壓力，試運行結(jié)果也不夠準(zhǔn)確。

3.4 做好故障排查工作

（1）故障監(jiān)控。若確定門座起重機(jī)存在電氣設(shè)備故障，可以利用監(jiān)控設(shè)備了解故障發(fā)生的時間和位置等信息，掌握這些信息能夠幫助維修人員快速定位故障位置和故障原因，通過故障的表現(xiàn)來探索故障維修方案。同時故障監(jiān)控系統(tǒng)的功能性越來越完善，部分監(jiān)控系統(tǒng)更是可以直接識別部分故障，大大縮短了故障尋找需要花費的時間。

（2）線圖排查。線圖排查一般利用門座起重機(jī)結(jié)構(gòu)梯形圖、主電路圖等信息，維修人員可以按照這些文件中的運作信息結(jié)合故障情況展開調(diào)查和判斷，按照PLC輸入輸出點及梯形圖的監(jiān)控對各個觸點進(jìn)行標(biāo)注。

（3）次序排查。次序排查一般能分為直觀法與排查法兩種，前者大多在一些簡單且易維修的故障中多有應(yīng)用，其特點便是直接、簡便，無需依靠圖紙或萬用表，直接通過電氣設(shè)備的運作表現(xiàn)和外觀來判斷故障。逐步排查適用于一些難以排查，一般排查方法不方便的位置，在出現(xiàn)故障時可以利用逐步排查法找到故障原因和損壞的元件。

（4）司機(jī)自查。司機(jī)自查大多針對起重機(jī)各元件和電氣設(shè)備部分，通過監(jiān)控畫面和電氣設(shè)備運作情況進(jìn)行判斷。在發(fā)生故障后，司機(jī)人員可以利用司機(jī)自查選項來檢查起重機(jī)各結(jié)構(gòu)的監(jiān)控畫面，在電機(jī)故障部位的監(jiān)控畫面中了解某一機(jī)構(gòu)元件的狀態(tài)信息，這些機(jī)構(gòu)信息主要涉及了限位開關(guān)、超負(fù)荷保護(hù)、熱繼電器、斷路器等。也可以通過監(jiān)控視頻了解到故障點的有關(guān)信息，維修難度較小的一般性故障可以由司機(jī)進(jìn)行解決，若為復(fù)雜的故障則要上報專業(yè)的維修部門，保證門座起重機(jī)電氣設(shè)備的維修質(zhì)量。

4 結(jié)束語

對于門座起重機(jī)來說，電氣設(shè)備故障問題的產(chǎn)生會影響作業(yè)效率，所以按時做好電氣設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作至關(guān)重要。應(yīng)當(dāng)貫徹以養(yǎng)代修、預(yù)防為主的原則，控制電氣設(shè)備故障發(fā)生率和影響，也借此減少臨時搶修工作的難度。同時在設(shè)備的安裝與調(diào)試過程中保證規(guī)范性，規(guī)范性的安裝能夠避免很多電氣設(shè)備故障問題，提高設(shè)備的完好率與使用壽命等?？梢哉f門座起重機(jī)電氣設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)是一個長期性的工作，應(yīng)當(dāng)面對不同結(jié)構(gòu)、不同環(huán)節(jié)制定對應(yīng)的維護(hù)保養(yǎng)措施。