齊 健 劉艷群 劉 軍 柯宏發(fā)

1航天工程大學(xué)航天保障系 北京 102206 2 63601部隊(duì) 酒泉 732750

0 引言

在實(shí)際起重機(jī)空載運(yùn)行檢查中，行走機(jī)構(gòu)制動(dòng)器失靈更易發(fā)現(xiàn)，能及時(shí)處理，危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)??；起升機(jī)構(gòu)空載運(yùn)行時(shí)所需的制動(dòng)力矩較小，即使制動(dòng)器已處于故障狀態(tài)，依靠卷筒與鋼絲繩的摩擦力、減速器齒輪間的摩擦力以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)間的阻力也能實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能，操作人員不易發(fā)現(xiàn)異常。當(dāng)起吊產(chǎn)品負(fù)載運(yùn)行時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)負(fù)載制動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠，導(dǎo)致起升機(jī)構(gòu)溜鉤的問(wèn)題。起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)系統(tǒng)失效具有隱藏迷惑性，是起重機(jī)設(shè)備使用的一個(gè)重要安全隱患，故提高起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)系統(tǒng)的工作可靠性、安全性研究十分必要。本文研究了起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的電力液壓制動(dòng)系統(tǒng)，主要針對(duì)液壓推桿制動(dòng)器工作原理及使用情況進(jìn)行了分析，提出了起升機(jī)構(gòu)溜鉤的有效防治措置[1]。并通過(guò)優(yōu)化起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)系統(tǒng)的控制電路和控制軟件，實(shí)現(xiàn)了起升機(jī)構(gòu)溜鉤的自動(dòng)應(yīng)急處理，提高起重機(jī)設(shè)備的安全性和可靠性。

1 起升機(jī)構(gòu)溜鉤原因分析

起升機(jī)構(gòu)溜鉤的主要原因有2種：一是制動(dòng)器抱閘力矩不夠，無(wú)法克服負(fù)載力矩而出現(xiàn)下滑，另一種是因機(jī)械卡滯或電控故障導(dǎo)致制動(dòng)器無(wú)法正常抱閘。制動(dòng)器制動(dòng)性能主要受制動(dòng)力矩、制動(dòng)松閘間隙和閘瓦退距的影響。依據(jù)液壓推桿制動(dòng)器工作原理，建立起重機(jī)設(shè)備起升機(jī)構(gòu)溜鉤問(wèn)題故障樹(shù)（見(jiàn)圖1），起升機(jī)構(gòu)出現(xiàn)溜鉤問(wèn)題的主要原因?yàn)橹苿?dòng)器故障、控制元件故障、負(fù)載過(guò)大[2]。

圖1 起升機(jī)構(gòu)溜鉤問(wèn)題故障樹(shù)

1.1 制動(dòng)器故障

液壓推桿制動(dòng)器故障主要包括制動(dòng)輪有油污、制動(dòng)器調(diào)整不當(dāng)和制動(dòng)器機(jī)械卡滯等原因。

1）制動(dòng)輪有油污 制動(dòng)輪上如果有油污會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)閘瓦與制動(dòng)輪之間的摩擦系數(shù)變小，制動(dòng)器抱閘時(shí)摩擦力不足會(huì)導(dǎo)致吊重物時(shí)停車下滑問(wèn)題。制動(dòng)輪上的油污主要來(lái)源于制動(dòng)輪相連的齒輪聯(lián)軸器中的潤(rùn)滑脂，潤(rùn)滑脂油量過(guò)多或油封破損均會(huì)在制動(dòng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中將潤(rùn)滑油甩濺至制動(dòng)輪上[3]。

2）制動(dòng)器調(diào)整不當(dāng) 制動(dòng)松閘間隙過(guò)大或制動(dòng)力矩過(guò)小均會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)器制動(dòng)力減小，吊鉤出現(xiàn)溜鉤現(xiàn)象。此外，制動(dòng)器處于抱閘制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，制動(dòng)輪和制動(dòng)閘瓦之間應(yīng)貼合緊密無(wú)間隙，如有間隙則制動(dòng)閘瓦浮貼在制動(dòng)輪上，制動(dòng)力不能完全施加在制動(dòng)輪上，導(dǎo)致制動(dòng)力矩減小。正常狀態(tài)下制動(dòng)閘瓦與制動(dòng)輪之間的接觸面應(yīng)該在75%以上。

液壓推桿上必須預(yù)留一定的補(bǔ)償行程（標(biāo)準(zhǔn)為10～20 mm），以補(bǔ)償制動(dòng)閘瓦磨損變薄及運(yùn)行振動(dòng)引起制動(dòng)間隙變化導(dǎo)致制動(dòng)力矩變小。如果補(bǔ)償行程不足，小于最小補(bǔ)償行程值，則制動(dòng)器不能可靠制動(dòng)。

3）制動(dòng)器機(jī)械卡滯 制動(dòng)支架活動(dòng)鉸接部位轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，制動(dòng)彈簧機(jī)械卡滯，導(dǎo)致制動(dòng)器斷電后沒(méi)有可靠抱閘，仍處于松閘狀態(tài)，則吊鉤在吊物重力作用下滑落。

1.2 控制元件故障

起重機(jī)設(shè)備采用變頻調(diào)速方式，其在低頻下變頻器輸出工作電壓過(guò)低，不能驅(qū)動(dòng)控制液壓推桿制動(dòng)器正常工作，故液壓推桿制動(dòng)器控制回路設(shè)計(jì)時(shí)需獨(dú)立于電動(dòng)機(jī)控制回路。但相對(duì)于制動(dòng)電壓從電動(dòng)機(jī)接線端引入的方式，存在制動(dòng)器推動(dòng)器工作電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)斷電不一致性，從而存在溜鉤風(fēng)險(xiǎn)[4]。

制動(dòng)器控制回路主要包括繼電器、接觸器和PLC。從使用情況分析，PLC工作可靠性高、軟件均經(jīng)過(guò)工程化測(cè)試和管理，出現(xiàn)故障的概率低。但繼電器和接觸器在使用過(guò)程中多次出現(xiàn)動(dòng)靜銜鐵粘連、機(jī)械卡滯等問(wèn)題，均會(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)停機(jī)后制動(dòng)器供電回路無(wú)法斷開(kāi)或斷電延遲，停車后制動(dòng)器不能正常抱閘，吊鉤在吊物重力作用下出現(xiàn)下滑問(wèn)題。

1.3 負(fù)載過(guò)大

吊物過(guò)重并超過(guò)額定負(fù)載會(huì)導(dǎo)致負(fù)載力矩過(guò)大，超過(guò)液壓推桿制動(dòng)器的制動(dòng)力矩時(shí)也可能會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)器溜鉤[5，6]。

目前，起重機(jī)設(shè)備均設(shè)有超載限制器，吊裝產(chǎn)品超過(guò)額定載荷90%時(shí)會(huì)報(bào)警提示，超過(guò)額定載荷110%時(shí)便會(huì)超載保護(hù)停機(jī)，故存在超載引起制動(dòng)器溜鉤問(wèn)題的可能性較小。

2 液壓推桿制動(dòng)器控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 起重機(jī)設(shè)備起升機(jī)構(gòu)液壓制動(dòng)器應(yīng)用現(xiàn)狀

對(duì)于一些應(yīng)用在安全性要求較高場(chǎng)所的起重機(jī)，起升機(jī)構(gòu)均采用雙液壓推桿制動(dòng)器冗余設(shè)計(jì)，以提高制動(dòng)系統(tǒng)的安全可靠性。在起重機(jī)設(shè)備年檢中要求測(cè)量制動(dòng)器松閘間隙，并進(jìn)行單制動(dòng)器抱閘試驗(yàn)（即1個(gè)制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)制動(dòng)作用），2項(xiàng)檢測(cè)項(xiàng)目中僅需要1個(gè)制動(dòng)器制動(dòng)抱閘工作，另一個(gè)處于松閘狀態(tài)。目前常用的液壓推桿制動(dòng)器有2類：一類是帶手動(dòng)松閘裝置，可利用手柄裝置抬起制動(dòng)器推桿；另一類無(wú)手動(dòng)松閘裝置，一般使用撬杠強(qiáng)制抬起制動(dòng)器推桿實(shí)現(xiàn)松閘。

在實(shí)際應(yīng)用中，完成上述2項(xiàng)檢測(cè)項(xiàng)目后極易造成制動(dòng)器兩側(cè)松閘間隙的不均等，主要原因是人為制動(dòng)器松閘過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)架受力不平衡，杠桿發(fā)生細(xì)微錯(cuò)位變化。如果兩側(cè)松閘間隙存在較嚴(yán)重的不均等，且補(bǔ)償行程不足情況下，會(huì)導(dǎo)致一側(cè)制動(dòng)襯墊在制動(dòng)抱閘狀態(tài)下出現(xiàn)浮貼制動(dòng)輪的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響制動(dòng)作用。因此，采用人為制動(dòng)器松閘方式存在安全風(fēng)險(xiǎn)，若使用正常制動(dòng)器松閘方式就能消除此種風(fēng)險(xiǎn)，則需對(duì)制動(dòng)器控制電路進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)[7，8]。

2.2 控制電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)

起重機(jī)設(shè)備起升機(jī)構(gòu)液壓推桿制動(dòng)器控制電路如圖2所示，采用1個(gè)接觸器同時(shí)控制雙液壓推桿制動(dòng)器工作，正常操作使用時(shí)，SK1開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，繼電器KA2由PLC的制動(dòng)器輸出控制，繼電器KA1為變頻器的制動(dòng)器輸出控制；為了產(chǎn)品的吊裝安全，2個(gè)繼電器控制觸點(diǎn)為串聯(lián)關(guān)系，當(dāng)任一繼電器斷電時(shí)，接觸器KMZ1線圈失電，可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器A、B同時(shí)斷電抱閘。當(dāng)PLC、手控盒、控制臺(tái)或通訊網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常，正常操作使用的DP通訊控制方式無(wú)法工作時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)SK1，屏蔽掉PLC對(duì)制動(dòng)器的輸出控制，此時(shí)2個(gè)制動(dòng)器的控制僅有變頻器輸出KA1控制，以實(shí)現(xiàn)PLC故障狀態(tài)下的應(yīng)急操作，原理同上。

圖2 制動(dòng)器控制電路圖

為實(shí)現(xiàn)起重機(jī)設(shè)備起升機(jī)構(gòu)雙制動(dòng)器在單抱閘試驗(yàn)時(shí)能單獨(dú)控制，以便保持制動(dòng)器工作狀態(tài)不被破壞和改變，同時(shí)又不影響雙制動(dòng)器的工作可靠性，通過(guò)分析對(duì)制動(dòng)器控制電路改動(dòng)設(shè)計(jì)如圖3所示。通過(guò)設(shè)置2個(gè)接觸器KMZ1和KMZ2，每個(gè)制動(dòng)器均設(shè)置單獨(dú)的接觸器控制，改進(jìn)后制動(dòng)器控制有4種工作狀態(tài)。

1）正常操作運(yùn)行時(shí)雙制動(dòng)器工作狀態(tài) SK1、SK2、SK3開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，制動(dòng)器接觸器KMZ1、KMZ2由PLC輸出控制繼電器KA1和變頻器輸出控制繼電器KA2共同控制，繼電器KA1、KA2任一斷電時(shí)，接觸器KMZ1、KMZ2線圈失電，即可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器A、B 同時(shí)斷電抱閘。

2）當(dāng)PLC出現(xiàn)異常，采用應(yīng)急操作時(shí)雙制動(dòng)器工作狀態(tài) 閉合開(kāi)關(guān)SK1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)SK2、SK3，繼電器KA1無(wú)法由PLC輸出控制時(shí)，制動(dòng)器控制接觸器KMZ1、KMZ2由變頻器輸出控制繼電器KA2單獨(dú)同控制，繼電器KA2得電吸合，接觸器KMZ1、KMZ2線圈得電工作，制動(dòng)器A和制動(dòng)器B松閘；停機(jī)后，繼電器KA2斷電，控制接觸器KMZ1、KMZ2線圈失電，即可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器A、B同時(shí)斷電抱閘。

3）單制動(dòng)器單抱閘試驗(yàn) SK2開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，SK1、SK3開(kāi)關(guān)閉合，接觸器KMZ2線圈始終得電，制動(dòng)器B一直處于松閘狀態(tài)，變頻器停止工作時(shí)，繼電器KA2斷電時(shí)，接觸器KMZ1線圈失電，僅制動(dòng)器A斷電抱閘，檢驗(yàn)制動(dòng)器A單制動(dòng)抱閘制動(dòng)能力或測(cè)量制動(dòng)器B的松閘間隙；SK3開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，SK1、SK2開(kāi)關(guān)閉合，接觸器KMZ1線圈始終得電，制動(dòng)器A一直處于松閘狀態(tài)，繼電器KA2斷電時(shí)，接觸器KMZ2線圈失電，僅制動(dòng)器B斷電抱閘，檢驗(yàn)制動(dòng)器B單制動(dòng)抱閘制動(dòng)能力或測(cè)量制動(dòng)器A的松閘間隙。

4）單制動(dòng)器控制回路故障時(shí)的應(yīng)急操作 相對(duì)于原設(shè)計(jì)只有1個(gè)接觸器控制2個(gè)制動(dòng)器，采用雙接觸器分別控制的方式提供了控制線路冗余的措施。當(dāng)1個(gè)制動(dòng)器的控制元件或控制線路出現(xiàn)問(wèn)題不能松閘時(shí)，通過(guò)在轉(zhuǎn)接箱內(nèi)就近將制動(dòng)器供電電源線路短接（如圖3中虛線部分），可實(shí)現(xiàn)1個(gè)接觸器控制回路控制2個(gè)制動(dòng)器的應(yīng)急操作，特別針對(duì)接觸器輸出到制動(dòng)器推動(dòng)器的電源線路故障，是最有效且可靠的應(yīng)急處置方法。

圖3 優(yōu)化后制動(dòng)器控制電路圖

2.3 檢測(cè)回路設(shè)計(jì)

當(dāng)制動(dòng)器控制回路的繼電器和接觸器在使用過(guò)程中出現(xiàn)動(dòng)靜銜鐵粘連、機(jī)械卡滯等問(wèn)題時(shí)，會(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)停機(jī)后制動(dòng)器供電回路無(wú)法斷開(kāi)或斷電延遲，停車后制動(dòng)器不能正常抱閘；或制動(dòng)器的制動(dòng)支架活動(dòng)鉸接部位轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，制動(dòng)彈簧機(jī)械卡滯，導(dǎo)致制動(dòng)器斷電后沒(méi)有可靠抱閘，仍處于松閘狀態(tài)，這些情況下吊鉤在吊物重力作用下均會(huì)滑落。因而，即使制動(dòng)器制動(dòng)信號(hào)正常發(fā)出，仍存在溜鉤風(fēng)險(xiǎn)，還需檢測(cè)制動(dòng)器是否動(dòng)作到位。

增加制動(dòng)器打開(kāi)到位行程開(kāi)關(guān)，考慮到起重機(jī)存在正常使用和應(yīng)急使用模式，故將到位信號(hào)送PLC控制器參與制動(dòng)控制；同時(shí)也將到位信號(hào)直接點(diǎn)亮到位信號(hào)燈，供使用者掌握制動(dòng)器實(shí)際動(dòng)作情況。

3 起升機(jī)構(gòu)溜鉤問(wèn)題處置的軟件優(yōu)化

3.1 總體思路

由于引起起重機(jī)設(shè)備起升機(jī)構(gòu)溜鉤的因素較多，現(xiàn)有技術(shù)條件并不能保證產(chǎn)品吊裝過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)溜鉤，完全滿足高安全性要求。因此，需要對(duì)控制軟件進(jìn)行優(yōu)化，監(jiān)控和應(yīng)急處置起重機(jī)設(shè)備起升機(jī)構(gòu)液壓推桿制動(dòng)器溜鉤問(wèn)題，以保障吊裝產(chǎn)品的安全。

目前，起重機(jī)設(shè)備普遍采用PLC實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，變頻器驅(qū)動(dòng)控制各機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)和運(yùn)行方向的改變。為提高起升機(jī)構(gòu)的速度調(diào)節(jié)精度，同時(shí)避免機(jī)構(gòu)出現(xiàn)超速和失速，起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)軸端均安裝有測(cè)速編碼器以實(shí)現(xiàn)對(duì)起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的速度閉環(huán)控制。編碼器除了實(shí)現(xiàn)變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)的速度閉環(huán)控制外，通過(guò)軟件數(shù)據(jù)處理，還可實(shí)現(xiàn)起升機(jī)構(gòu)位置信息的測(cè)量[9]。

無(wú)論是因機(jī)械卡滯或電氣元件故障引起的制動(dòng)器未抱閘制動(dòng)，還是制動(dòng)器調(diào)整維護(hù)不到位引起的制動(dòng)力矩不夠而造成的溜鉤問(wèn)題，都必然會(huì)導(dǎo)致起升機(jī)構(gòu)位置值的變化。通過(guò)對(duì)起升機(jī)構(gòu)停機(jī)后其位置值變化的測(cè)量，軟件監(jiān)控系統(tǒng)便可監(jiān)測(cè)并判斷起升機(jī)構(gòu)是否溜鉤，控制系統(tǒng)則可自動(dòng)采取相應(yīng)的應(yīng)急處理措施。

通常起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)采用提升機(jī)專用變頻器，具有零速保持功能，即電動(dòng)機(jī)靜止不動(dòng)的情況下，通過(guò)輸入相應(yīng)的勵(lì)磁電流，也能保證額定載荷下不下滑溜鉤。因此，在軟件監(jiān)測(cè)到起升機(jī)構(gòu)出現(xiàn)溜鉤問(wèn)題時(shí)，通過(guò)PLC輸出控制變頻器，驅(qū)動(dòng)控制起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)在零速下保持靜止不動(dòng)，以避免出現(xiàn)因制動(dòng)器溜鉤而造成對(duì)吊裝產(chǎn)品的損壞[10]。

3.2 故障判別和軟件處理優(yōu)化

3.2.1 溜鉤問(wèn)題的軟件判別方法

在起重機(jī)設(shè)備的使用中，控制軟件在計(jì)算各機(jī)構(gòu)行程時(shí)，由于起重機(jī)設(shè)備各機(jī)構(gòu)位置的零位與所使用的編碼器零位并不相同，為補(bǔ)償各機(jī)構(gòu)位置零位和編碼器零位的偏差，通常增加1個(gè)初始位置s初，故起重機(jī)各機(jī)構(gòu)最終顯示和參與控制位置的位置值是由初始位置和計(jì)算行程來(lái)確定的，即

式中：k為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子角度行程與運(yùn)行機(jī)構(gòu)線性行程比例系數(shù)，s＇為變頻器根據(jù)接收到的編碼器脈沖量計(jì)算得出的行程量。

PLC軟件進(jìn)行位置計(jì)算時(shí)，實(shí)際變化的只有PLC從變頻器中讀取的變頻器內(nèi)編碼器脈沖數(shù)值。因此，只要判斷在變頻器停止工作（PI1=0）時(shí)，在程序的1個(gè)掃描周期內(nèi)讀取的變頻器內(nèi)編碼器數(shù)值變化量Δs≥100，便可判斷電動(dòng)機(jī)斷電情況下制動(dòng)器失效而導(dǎo)致起升機(jī)構(gòu)溜鉤，發(fā)出零速控制指令，起重機(jī)設(shè)備溜鉤問(wèn)題PLC軟件判斷流程如圖4所示。

圖4 制動(dòng)器溜鉤問(wèn)題判斷流程圖

3.2.2 制動(dòng)器溜鉤問(wèn)題的軟件應(yīng)急處理措施

控制軟件判別出起升機(jī)構(gòu)溜鉤后，PLC需通過(guò)通訊控制網(wǎng)絡(luò)給變頻器發(fā)送零速正向運(yùn)行的指令，以使電動(dòng)機(jī)輸入相應(yīng)的勵(lì)磁電流，產(chǎn)生提升轉(zhuǎn)矩以平衡吊裝產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，避免吊裝產(chǎn)品繼續(xù)下滑帶來(lái)的危害。圖5為起重機(jī)設(shè)備起升機(jī)構(gòu)溜鉤問(wèn)題處理程序示意圖，應(yīng)急處理程序中設(shè)置3個(gè)中間變量M0.1、M0.2和M0.3，變量M0.1存儲(chǔ)行程檢測(cè)位置變動(dòng)，超過(guò)設(shè)定值為1（高電平），否則為0（低電平）；變量M0.2判斷變頻器工作狀態(tài)，讀取的是變頻器的狀態(tài)字PI1，0（停止）是高電平，1（正轉(zhuǎn)）和-1（反轉(zhuǎn)）為低電平。變量M0.1、M0.2均為高電平時(shí)，輸出變量M0.3，作為PLC發(fā)送控制指令給變頻器實(shí)現(xiàn)零速保持功能的條件，同時(shí)輸出故障報(bào)警Q0.3，既可以聲光報(bào)警，也可以在工控機(jī)或觸摸屏上顯示起升機(jī)構(gòu)溜鉤的故障信息。為了保持PLC發(fā)送控制指令給變頻器，避免因變頻器停機(jī)狀態(tài)（變量M0.2）變化帶來(lái)的影響，設(shè)置了變量M0.3的軟件自保持電路，故障排除之前，使其始終保持零速保持狀態(tài)。當(dāng)人為確認(rèn)故障已排除，產(chǎn)品處于安全狀態(tài)時(shí)，可通過(guò)功能鍵（故障屏蔽I0.2）解除應(yīng)急處置，PLC給變頻器發(fā)送停止指令，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，制動(dòng)器抱閘。

圖5 起升機(jī)構(gòu)溜鉤問(wèn)題應(yīng)急處理程序示意圖

4 液壓推桿制動(dòng)器的日常防治措施

4.1 液壓推桿制動(dòng)器安裝與調(diào)整

液壓推桿制動(dòng)器的調(diào)整包括制動(dòng)力矩、制動(dòng)松閘間隙和補(bǔ)償行程的調(diào)整，在制動(dòng)器初裝和更換新閘瓦后必需進(jìn)行制動(dòng)器的各項(xiàng)調(diào)整，在使用過(guò)程中如果無(wú)異常情況一般無(wú)需調(diào)整。

制動(dòng)器是根據(jù)制動(dòng)力矩來(lái)選擇的，起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)力矩Mzh為

式中：Kzh為制動(dòng)安全系數(shù)，重型機(jī)構(gòu)每個(gè)制動(dòng)器的安全系數(shù)為2；Mj為制動(dòng)輪的制動(dòng)靜力矩；Q為起重量；m為滑輪組倍率；D為卷筒直徑；η為機(jī)構(gòu)沖動(dòng)效率（0.85～0.9）；i為機(jī)構(gòu)速比。

實(shí)際使用中，制動(dòng)器選型后，制動(dòng)器制動(dòng)力矩的最大值在出廠時(shí)已設(shè)定，現(xiàn)場(chǎng)需根據(jù)起重機(jī)額定負(fù)載試驗(yàn)情況在最大值和50%最大值內(nèi)選擇和調(diào)整合適值。

制動(dòng)松閘間隙的大小影響制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間和制動(dòng)力矩，其大小應(yīng)適中。間隙過(guò)小一方面會(huì)使鋼絲繩承受過(guò)大的沖擊負(fù)荷，對(duì)起重機(jī)橋架產(chǎn)生較大振動(dòng)，另一方面易導(dǎo)致制動(dòng)輪與閘瓦產(chǎn)生運(yùn)行干涉，出現(xiàn)異常發(fā)熱和噪音；間隙過(guò)大會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)力矩下降。制動(dòng)松閘間隙根據(jù)制動(dòng)器規(guī)格不同，其大小要求也不同。制動(dòng)輪越大則制動(dòng)松閘間隙越大，且隨著制動(dòng)閘瓦襯墊的磨損而逐漸增大，需在規(guī)定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)和調(diào)整，制動(dòng)松閘間隙一般為0.6～1.2 mm。制動(dòng)松閘間隙通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)拉桿來(lái)調(diào)整。

液壓推桿的行程包括工作行程和補(bǔ)償行程2部分，非工作狀態(tài)下伸出液壓缸的活塞桿長(zhǎng)度為補(bǔ)償行程，推動(dòng)器工作時(shí)活塞桿再伸出的部分為工作行程；補(bǔ)償行程主要是補(bǔ)償閘瓦長(zhǎng)期磨損導(dǎo)致的制動(dòng)間隙變化，以避免實(shí)際作用在制動(dòng)輪上的制動(dòng)力矩減小。為安全起見(jiàn)，制動(dòng)補(bǔ)償行程一般設(shè)置10～20 mm，最小補(bǔ)償行程為6 mm，當(dāng)補(bǔ)償行程低于最小補(bǔ)償行程時(shí)，便不能保證足夠的制動(dòng)力矩，易出現(xiàn)溜鉤問(wèn)題。補(bǔ)償行程也是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)拉桿來(lái)調(diào)整。

4.2 制動(dòng)器的檢查與維護(hù)

起重機(jī)設(shè)備運(yùn)行前應(yīng)檢查項(xiàng)目包括：1）制動(dòng)閘瓦摩擦面是否有影響摩擦力的油污及其他雜質(zhì)；2）制動(dòng)器抱閘后制動(dòng)輪與制動(dòng)閘瓦襯墊之間應(yīng)接觸緊密、無(wú)間隙；3）制動(dòng)輪的制動(dòng)面不得有銹蝕、油污、不平滑等缺陷；4）制動(dòng)閘瓦襯墊的磨損情況，若制動(dòng)襯墊有效磨損厚度＜3 mm時(shí)應(yīng)更換，每換一次都應(yīng)重新調(diào)整；5）補(bǔ)償行程是否滿足使用要求；6）制動(dòng)彈簧有無(wú)斷裂，工作長(zhǎng)度是否有變化；7）液壓推動(dòng)器液壓油的數(shù)質(zhì)量檢查；8）檢查測(cè)量制動(dòng)器松閘間隙是否滿足使用要求。

使用過(guò)程中的檢查內(nèi)容包括：1）推動(dòng)工作行程（即閘瓦退距）是否正常；2）制動(dòng)彈簧工作中有無(wú)卡滯；3）制動(dòng)架的活動(dòng)鉸接點(diǎn)是否卡滯，導(dǎo)致制動(dòng)器的開(kāi)啟和閉合動(dòng)作緩慢或不動(dòng)作，如出現(xiàn)卡滯則及時(shí)打磨銷軸和進(jìn)行潤(rùn)滑處理；4）制動(dòng)輪和制動(dòng)襯墊有無(wú)摩擦發(fā)熱和異常噪聲；5）檢查液壓推動(dòng)器工作情況，活塞桿是否因缺油或進(jìn)有氣體而導(dǎo)致不能伸出到位；6）對(duì)起升機(jī)構(gòu)做額定載荷的單抱閘，考驗(yàn)單制動(dòng)器制動(dòng)性能時(shí)，應(yīng)在單抱閘制動(dòng)狀態(tài)下持續(xù)一段時(shí)間，時(shí)間太短無(wú)法看出制動(dòng)器是否有溜鉤問(wèn)題，無(wú)法檢驗(yàn)單個(gè)制動(dòng)器制動(dòng)力矩能否滿足使用要求，不能保證單制動(dòng)器工作的有效性和可靠性。

5 結(jié)論

本文針對(duì)起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)溜鉤問(wèn)題，結(jié)合液壓推桿制動(dòng)器工作原理及使用情況，對(duì)起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)失效機(jī)理進(jìn)行了分析，結(jié)合起重機(jī)設(shè)備液壓推桿制動(dòng)器控制原理，提出了其控制電路和控制軟件的優(yōu)化方案，并從安裝調(diào)試和維護(hù)使用方面提出了有效的防治措施，提高了起重機(jī)設(shè)備使用的安全性和可靠性。