探究起重机械的故障诊断与检验检测

发表时间:2021/5/21   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:蔡景光
[导读] 摘要:起重机是建筑行业和工业生产中常用的大型设备,其应用不仅会对施工作业的开展造成影响,而且会对施工人员的生命安全造成一定威胁。
        广东省特种设备检测研究院惠州检测院  广东惠州  516000
        摘要:起重机是建筑行业和工业生产中常用的大型设备,其应用不仅会对施工作业的开展造成影响,而且会对施工人员的生命安全造成一定威胁。国内市场在起重机械使用过程中经常会发生因误操作而导致的安全事故发生。在其中,起重机的检验检测发挥着重要作用,若无法及时对起重机械故障进行检测排查,将会埋下事故隐患。下面,针对起重机械故障诊断与检验检测内容进行简要的探究。
        关键词:起重机械;故障诊断;检验检测
        一、起重机械的具体内容
        起重机械是利用吊钩装置将物体从一个地方移动到另一个地方,具体的操作步骤为:将重物吊起→空中平移→下落到指定位置。起重机械主要是由起升机构、运行机构、变幅机构和旋转机构四部分构成的。其中起升机构是起重机械重要组成部分,负责重物的升降。运行机构主要负责起重机械启动后,将重物进行空中平移的一环,起到搬运重物的作用。变幅机构一般出现在臂架起重机中,能够实现重物在环形空间内的有效移动。回转机构是使起重机或其他机械的回转部分绕其回转中心线,实现回转运动的机构。
        二、起重机监控系统与安全保护装置的关系
        起重机监控系统是独立的,能自动检测出起重机所吊载的质量及起重臂所处的角度,并能显示出其额定载重量和实际载荷、工作半径、起重臂所处的角度。起重机监控系统实时监控检测起重机工况,自带诊断功能,快速危险状况报警及安全控制。具有黑匣子功能,自动记录作业时的危险工况,为事故分析处理提供依据。这其中在塔式起重机的应用尤为重要。新型的塔式起重机监控系统,主要由支撑立柱、悬臂、驾驶室、吊钩、动滑轮、超声波测距离传感器、位移传感器、电阻应变式传感器、激光传感器和计算机组成,其特征在于:所述的支撑立柱与悬臂连接,驾驶室安置于悬臂上,动滑轮连接吊钩并与悬臂相连,超声波测距离传感器安置在动滑轮的一侧,激光传感器安置在动滑轮的另一侧,位移传感器位于支撑立柱和悬臂相交处,电阻应变式传感器安置于悬臂上。
        起重机的安全保护装置是指起重量限制器、起升高度限制器、制动器等。安全保护装置是独立的装置,并不是电气控制系统的一部分,是起重机安全运行不可或缺的。安全保护装置都属于“应采集”信息采集源,即应确保所有安全保护装置都在监控系统的“监视”之下。根据GB5226.2-2002《机械安全机械电气设备第32部分:起重机械技术条件》规定,对于涉及安全停止功能的,最好采用硬件线路,如PLC要用于这些功能,则要采取措施,以预防PLC程序出现故障,导致安全保护功能失灵。因此,诸如起重量限制器和起升高度限制器等安全保护装置最好直接接入安全回路。对于制动器,则可控制其开闭。目前起重机厂在设计时往往采用双线路冗余设计,即安全保护装置的动作开关,既接入安全回路,也接入PLC,实现硬件和软件的双重保护。有的单位还会在监控系统软件中再设置一级软限位,实现三重防护。
        三、起重机械常见故障类型
        3.1电气故障
        起重机械故障中最常见的是电气故障。电气在起重机械中主要起着控制和保护作用。起重机械控制系统内电气的位置比较复杂,因此故障位置不好判断。如凸轮控制器损坏,该部件在电气中使用的较多,损坏后对整个电气的影响较大;又如转子电阻损坏,通常是电气内部温度过高导致,较高的温度会影响转子的正常运行,因此使用过程中要对温度进行控制。
        3.2机械故障
        (1)吊钩部件
        吊钩部件在具体应用期间的作用就是连接重物和起重机,其也是起重机的一项重要构成部件。吊钩使用过程中常见机械故障就是会导致其发生变形和断裂问题,定期对吊钩进行检查,并记录其状态。
        (2)起重机吊钩
        起重机的主要用途是提吊重物,吊钩是不可缺少的部件。在提吊重物的过程中,吊钩常常会变形、断裂,施工过程中可以查看吊钩外形以判断损坏程度。
        四、起重机械常见故障种类和应对措施
        4.1止挡和缓冲器的配合效率较低
        起重机出厂之后,缓冲设置主要就是在起重机的端梁部分,通过安装止挡以及缓冲器来实现。在止挡安装的过程中,为了降低安装的难度,一般会采用在轨道的两侧借助钢板焊接的方法来设置止挡,但现场设置的装置往往达不到所需要的强度。

使用过程中,缓冲的电器装置失效的情况下,端梁部分常会与止挡装置发生碰撞,使止挡变形,进一步使止挡的强度和刚度降低,影响后续的安全使用。
        4.2抗风防滑装置的设置
        露天工作电动葫芦门式起重机应装设可靠的抗风防滑装置,并应满足规定的工作状态和非工作状态抗风防滑要求。抗风防滑装置的失效原因很多,在制造环节,选型错误,节约非必要的成本、材料,缺乏验证装置设置的验证设备等,在使用环节,为了方便人为地将制动器松动,未设置大车缓冲和止挡也将大大提高风险。
        4.3电动单梁起重机葫芦小车缓冲器设计缺陷
        当此缓冲器存在设计缺陷,主梁一侧设置安装的葫芦小车就会出现无方位性问题。此外,开始齿轮也会与驱动轮的驱动齿轮碰撞,进而产生极大的力矩。一旦葫芦小车制动,齿轮就会对缓冲器造成冲击影响,尤其是葫芦小车带载运行,不仅会引起缓冲器的脱落破损,还会失去该设置功效。此问题条件下,如不及时更换损坏的缓冲器,葫芦小车的开式齿轮就会受到破坏,大幅增加了安全事故发生率。
        五、起重机械检验检测技术的应用控制策略
        5.1机械疲劳程度的检验检测
        在检验故障的时候,需要掌握机械设施的运行情况,明确是否存在断裂的情况,其中对于疲劳程度的检验属于机械设备故障问题的主要判断措施。对于工作人员来说,检查需要借助专业的检测仪器来检查机械设施的主要受应力部分,明确是否存在疲劳损伤永久变形的问题,增强对于缺陷部分的检查,掌握起重机械的疲劳情况,根据现场问题选择合理的修复方法。
        5.2润滑系统的检验检测
        润滑系统内部运行是否存在异常,是保证起重机械设备运行控制效果的关键因素。因此,检验检测技术人员应将系统内部是否存在卡顿与声音作为检查依据。这样一来,润滑系统内部的故障就能以最早发现、最快处理状态得到控制,进而提升润滑系统运行控制的效率。4.3机械机构磨损程度检验检测
        机械在使用过程中会出现不同程度的磨损情况,偏轨偏载使用更容易触发问题。主要检验部位在与运动部件发生干涉的部位,例如:卷筒、车轮等。起重机械是否会发生断裂问题,核心是检测起重机械的磨损程度。检测人员要先从外观上观察装置的完好度;发现异常后借助专业设备对机械内部进行剖析检测,判断机构磨损程度;若无法修复维修就需要更换该机构。
        5.4提高检验检测能力
        (1)保障检测技术的规范性。既要保障维修体制的规范性,也要保障维修人员的规范性。通过实际探索,总结完善机械故障诊断体系,制定多样化的检测维修方案,进而满足设备检测的多样化需求。
        (2)定时保养起重机械。起重机械规模大,很难做到每天对其维护,因此需要进行定期维护检测。对起重机械进行全方位检测,避免安全事故的发生。
        (3)技术人员的专业性。要求维修检测人员必须是具备丰富的理论知识和专业操作能力,对维修人员要进行阶段性训练测评,以不断提高自身能力。
        (4)强化安全检查维修制度。安全维修是针对一切起重机械,安全检查“三部曲”是:前期的安全检查、中期的安全检测以及后期的安全保障。国家和政府也在不断提高监督力度,制定强制性的监督管理体制,进而保障安全监管的合理性和可靠性。
        六、结束语
        目前,起重机械在工程建设领域的应用非常的广泛,为保证起重机械在施工过程中的完好性、安全性及高效性,对起重机械故障诊断与检验检测能力就提出了更高的要求。这就要求相关的人员要不断加强此类知识内容的学习,提高自身的综合素质,及时高效完成对起重机械的故障诊断和检验检测工作。
        参考文献:
        [1]起重机械检验检测过程的安全管理[J].鲁时达,徐燕晨.科技经济导刊.2018(26)
        [2]起重机械安全管理的客观因素及对策[J].马海南.石化技术.2018(11)
        [3]执行《起重机械定期检验规则》遇到的问题[J].汪玮.特种设备安全技术.2016(05)
        [4]论起重机械的故障诊断与检验检测[J].张衡.山东工业技术.2015(05)
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