橋式起重機(jī)電氣作業(yè)原理與毛病檢修

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　　橋式起重機(jī)是在碼頭、貨場、倉庫、車間等當(dāng)?shù)貜V泛運(yùn)用的起重機(jī)械，它主要由橋架(即大車)、大車移行組織、滑線、裝有提高組織的起重小車、駕駛室等部分組成。如圖1所示。

　　橋式起重機(jī)的根本運(yùn)動形式有3種：1)起重機(jī)由大車驅(qū)動沿車間兩頭的軌道作縱向前后運(yùn)動;2)小車及提高組織由小車電動機(jī)驅(qū)動沿橋架上的軌道作橫向左右運(yùn)動;3)升降重物時由起重電動機(jī)驅(qū)動吊鉤作筆直上下運(yùn)動。

　　橋式起重機(jī)按照起重量的巨細(xì)分為小型、中型和重型3個等級，其間起重量在5～10t之間的的為小型起重機(jī)，起重量在15～50t之間的為中型起重機(jī)，起重量在50t以上的為重型起重機(jī)。小型起重機(jī)只需一個吊鉤;15t以上的中型和重型起重機(jī)有主、副2個吊鉤。2個吊鉤的起重機(jī)，其起重量可用一個分?jǐn)?shù)標(biāo)注其起重量，例如，起重量標(biāo)注為“15/3t”的起重機(jī)，分子“15”表明主鉤起重量為15t，分母“3”表明副鉤起重量為3t。

　　圖1所示的起重機(jī)只需一個吊鉤，歸于小型起重機(jī)。本文對小型起重機(jī)的電氣原理以及毛病維修給以介紹。

　　一、橋式起重機(jī)對電力拖動的要求

　　1.起重電動機(jī)為重復(fù)短時作業(yè)制，電動機(jī)常常處于發(fā)動、制動和回轉(zhuǎn)狀況，而且負(fù)載不規(guī)律，時輕時重，因而要求電動機(jī)有較強(qiáng)的過載能力。

　　2.具有必定的調(diào)速范圍，普通起重機(jī)高速和低速的調(diào)速比一般為3:1，要求較高的則能達(dá)到(5～10):1。

　　3.橋式起重機(jī)的大車工作如果選用會集驅(qū)動，則為一臺大車電動機(jī);如果選用別離驅(qū)動，則由兩臺相同的電動機(jī)別離驅(qū)動左右兩頭的主動輪。

　　4.為了確保**，提高電動機(jī)應(yīng)設(shè)有機(jī)械抱閘，并配有電氣制動。

　　5.由于起重機(jī)的運(yùn)用很廣泛，所以其電氣操控設(shè)備都已標(biāo)準(zhǔn)化。小型橋式起重機(jī)常選用凸輪操控器直接去操控電動機(jī)的發(fā)動、中止、正回轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動。

　　6.空鉤應(yīng)能夠快速升降，以削減輔佐工時;輕載時的提高速度應(yīng)大于額定負(fù)載時的提高速度。

　　7.剛開端提高重物或重物下降*挨近預(yù)定位置時，應(yīng)能低速工作，同時要求由高速向低速過渡時應(yīng)逐級減速以保持工作安穩(wěn)。

　　8.起重電動機(jī)的負(fù)載特點(diǎn)是負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方向并不隨電動機(jī)的轉(zhuǎn)向而改動，因而要求在下放重物時起重電動機(jī)能夠作業(yè)在電動機(jī)狀況、反接制動狀況或再生發(fā)電制動狀況，以滿足對不同下降速度的要求。

　　9.要有完備的電氣維護(hù)與連鎖環(huán)節(jié)。對于短時的過載維護(hù)，由于熱繼電器的熱慣性較大，因而起重機(jī)多選用過流繼電器做過載維護(hù)。要有失壓維護(hù)。在6個工作方向上，除了向下工作以外，其他5個方向均要求有行程開關(guān)作限位維護(hù)。

　　二、小型橋式起重機(jī)的電氣作業(yè)原理

　　小型橋式起重機(jī)一般運(yùn)用4臺電動機(jī)驅(qū)動，包含一臺吊鉤電動機(jī)，一臺小車電動機(jī)和兩臺大車電動機(jī)。根據(jù)起重裝置的技術(shù)特點(diǎn)，一般4臺電動機(jī)均運(yùn)用繞線轉(zhuǎn)子型異步電動機(jī)。考慮到經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的合理性要求，小型橋式起重機(jī)運(yùn)用的電動機(jī)選用凸輪操控器對其發(fā)動、調(diào)速、正回轉(zhuǎn)進(jìn)行操控。凸輪操控器的型號規(guī)格很多，圖2是KT12-25J系列凸輪操控器的外形結(jié)構(gòu)。

　　1.小車操控電路

　　小型橋式起重機(jī)的小車與吊鉤的操控電路簡直相同，現(xiàn)以小車電氣操控電路為例介紹其作業(yè)原理。

　　相關(guān)電路見圖3。

　　運(yùn)用凸輪操控器QM(圖3中將凸輪操控器標(biāo)記為QM)能夠操控繞線轉(zhuǎn)子型電動機(jī)的正回轉(zhuǎn)，以及轉(zhuǎn)子繞組上串聯(lián)電阻的切除，它的手輪可向左、向右旋轉(zhuǎn)，以完成對電動機(jī)的正轉(zhuǎn)或回轉(zhuǎn)操控。每種旋轉(zhuǎn)方向各有5擋，用來依次切除繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路中的電阻，用來調(diào)理發(fā)動電流，并可完成調(diào)速。

　　圖3電路中運(yùn)用的凸輪操控器有12對觸點(diǎn)，其間有4對是用來對電動機(jī)進(jìn)行正回轉(zhuǎn)操控用的，即圖3中的觸點(diǎn)1～4;有5對是用來依次切除發(fā)動電阻的，即圖3中的觸點(diǎn)5～9;而10～12這3對觸點(diǎn)則用于0位維護(hù)或行程維護(hù)(限位維護(hù))。

　　【提示】用凸輪操控器操作操控繞線轉(zhuǎn)子型異步電動機(jī)，在其轉(zhuǎn)子回路中串聯(lián)的電阻R對錯對稱型的，即每相轉(zhuǎn)子繞組上串聯(lián)的電阻，阻值并不相等，這是為了在確保電動機(jī)順暢發(fā)動的前提下，盡量減小凸輪操控器的觸點(diǎn)數(shù)量。

　　所謂小車的工作操控，是對橋式起重機(jī)橋架上的起重組織左右運(yùn)動的操控。除此之外，橋式起重機(jī)還有大車工作的操控。大車是橋式起重機(jī)橋架全體沿軌道行進(jìn)、撤退的運(yùn)動。大車的運(yùn)動應(yīng)有兩側(cè)軌道上的兩臺電動機(jī)驅(qū)動。當(dāng)然橋式起重機(jī)還有用來升降重物的吊鉤作上下筆直運(yùn)動，也須由繞線轉(zhuǎn)子型異步電動機(jī)合作凸輪操控器進(jìn)行操控。

　　圖3中點(diǎn)畫線方框內(nèi)是凸輪操控器QM的電路結(jié)構(gòu)，操控器的手輪左旋或右旋各有5擋，還有中心一個0位擋。與每一擋對應(yīng)的各個觸點(diǎn)的通斷狀況，則須看某觸點(diǎn)在各擋位線上有無小黑點(diǎn)。有黑點(diǎn)表明接通，沒有黑點(diǎn)表明斷開。

　　若發(fā)動電動機(jī)，須操作凸輪操控器使其處于0位。然后點(diǎn)按發(fā)動按鈕SB，參見圖3，這時溝通接觸器KM的線圈供電通路被接通，途徑如下：電源L3→隔脫離關(guān)QS→熔斷器FU→發(fā)動按鈕SB→凸輪操控器的觸點(diǎn)12(凸輪操控器在0位時接通)→行程開關(guān)SQ6→緊迫開關(guān)SA1→電流繼電器KA2常閉觸點(diǎn)(KA2是一只雙線圈的電流繼電器)→電流繼電器KA0常閉觸點(diǎn)(KA0是一只單線圈的電流繼電器)→接觸器KM線圈→熔斷器FU→隔脫離關(guān)QS→電源L1，如此接觸器KM線圈得電吸合，其主觸點(diǎn)閉合。之后接觸器KM的線圈通過另一條通路完成自保持，這條通路是：電源L3→隔脫離關(guān)QS→熔斷器FU→接觸器輔佐常開觸點(diǎn)KM-1→凸輪操控器的觸點(diǎn)11(凸輪操控器觸點(diǎn)11在0位及右旋1～5擋時均接通)→行程開關(guān)SQ2的常閉觸點(diǎn)→接觸器輔佐常開觸點(diǎn)KM-2→行程開關(guān)SQ6→緊迫開關(guān)SA1→電流繼電器KA2常閉觸點(diǎn)→電流繼電器KA0常閉觸點(diǎn)→接觸器KM線圈→熔斷器FU→隔脫離關(guān)QS→電源L1。

　　這時由于凸輪操控器處在0位，其它觸點(diǎn)1、2、3、4、5、6、7、8、9均斷開，所以這時電動機(jī)處于待發(fā)動狀況。如果需求橋式起重機(jī)的小車向右移動，則將凸輪操控器手輪向右旋轉(zhuǎn)*1擋，由圖3可見，其觸點(diǎn)1、3閉合，L1和L2相電源經(jīng)接觸器KM的主觸點(diǎn)、電流繼電器的線圈、凸輪操控器的觸點(diǎn)1、3送達(dá)電動機(jī)的定子繞組，而L3相電源也同時送達(dá)電動機(jī)的定子繞組，電動機(jī)M2開端發(fā)動。由于此刻凸輪操控器的觸點(diǎn)5、6、7、8、9均不閉合，所以，電動機(jī)的轉(zhuǎn)子回路接入悉數(shù)電阻進(jìn)入發(fā)動狀況。電阻值此刻*大，限制了發(fā)動電流，也確保了較大的發(fā)動轉(zhuǎn)矩。

　　跟著電動機(jī)轉(zhuǎn)速的逐步增高，轉(zhuǎn)子電流也相應(yīng)減小，即可將凸輪操控器的手輪由1擋轉(zhuǎn)向2擋，此刻會有一段電阻被切除，電動機(jī)轉(zhuǎn)速會有加速。跟著手輪擋位的逐次旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)*5擋時，轉(zhuǎn)子回路中的電阻將悉數(shù)切除，電動機(jī)即可進(jìn)入正常工作狀況。

　　當(dāng)然，橋式起重機(jī)的小車左右運(yùn)動的行程究竟不會很長，所以，也可根據(jù)工作狀況，將手輪停留在1～5擋中心的一個合適擋位，讓小車以一個合適的速度移動。并不必定需求每次移動小車都將凸輪操控器旋轉(zhuǎn)*5擋的較高行走速度。

　　當(dāng)小車向右移動到極限位置，司機(jī)因故未能及時將手輪回轉(zhuǎn)*零位泊車時，將會撞擊到行程開關(guān)SQ2，這會使溝通接觸器線圈斷電，維護(hù)設(shè)備**。維護(hù)停機(jī)后，制動電磁鐵YB2線圈也同時斷電，對小車進(jìn)行制動。

　　若遇這種狀況，司機(jī)應(yīng)在維護(hù)停機(jī)后，將凸輪操控器的手輪操作*0位，點(diǎn)按按鈕SB使接觸器KM線圈得電動作，然后操作凸輪操控器的手輪向左旋轉(zhuǎn)，讓小車脫離維護(hù)停機(jī)的位置。

　　小車向左移動時，接觸器KM線圈得電的電路通道與向右移動相同，而接觸器的自保持電路略有不同，這個自保持通路是：電源L3→隔脫離關(guān)QS→熔斷器FU→接觸器輔佐常開觸點(diǎn)KM-1→凸輪操控器的觸點(diǎn)10→行程開關(guān)SQ1的常閉觸點(diǎn)→接觸器輔佐常開觸點(diǎn)KM-2→行程開關(guān)SQ6→緊迫開關(guān)SA1→電流繼電器KA2常閉觸點(diǎn)→電流繼電器KA0常閉觸點(diǎn)→接觸器KM線圈→熔斷器FU→隔脫離關(guān)QS→電源L1。

　　在凸輪操控器手輪左旋操作時，電動機(jī)的工作方向與右旋時相反，這是由于凸輪操控器的觸點(diǎn)在手輪左旋時，其觸點(diǎn)2、4接通(見圖3)，這與手輪右旋時觸點(diǎn)1、3接通不同，它使加到電動機(jī)定子繞組上的電源相序發(fā)生了變化，從而完成了電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)變。

　　持續(xù)左旋凸輪操控器手輪，同樣能夠逐次切除電阻并調(diào)速。

　　圖3中，有幾個元器件的編號順序不是從1開端，例如電動機(jī)M2，制動電磁鐵YB2;或者未與已有的同類元件順序編號，例如行程開關(guān)SQ6。這是因?yàn)閳D3電路是橋式起重機(jī)整機(jī)電路的一部分，元件編號是其在整機(jī)電路中的編號。這兒剖析了起重機(jī)整機(jī)電路中的小車電路，為剖析整機(jī)電路打下了基礎(chǔ)。整機(jī)電路中的小車電路將繪制的更加簡潔。

　　2.橋式起重機(jī)的整機(jī)電路

　　圖4是橋式起重機(jī)的整機(jī)電路，包含QM1(凸輪操控器1)操控的吊鉤電動機(jī)電路(在圖4中的3區(qū))、QM2操控的小車電動機(jī)電路(在圖4中的4區(qū))和運(yùn)用QM3操控的兩臺大車電動機(jī)M3和M4的操控電路(在圖4中的5區(qū));R1～R4別離為4臺電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路串入的調(diào)速電阻;YB1～YB4別離為4臺電動機(jī)的制動電磁鐵。過流繼電器KA0～KA4用作過電流維護(hù)，其間KA1～KA4為雙線圈式，別離維護(hù)電動機(jī)M1～M4;KA0為單線圈式，串聯(lián)在主電路的一相電源線中，作為電路的總維護(hù)。

　　橋式起重機(jī)的維護(hù)電路在圖4中的6～9區(qū)，維護(hù)功用包含零壓、0位、過流、行程終端限位維護(hù)，以及駕駛室艙門開關(guān)SQ6、橫梁欄桿門開關(guān)SQ7和SQ8的**維護(hù)等。

　　由于在橋式起重機(jī)操控電路中，需求維護(hù)的電動機(jī)有4臺，而且維護(hù)種類較多，因而，在接觸器KM的線圈回路中串聯(lián)的觸點(diǎn)也較多，這些觸點(diǎn)有：KA0～KA4這5只過電流繼電器的常閉觸點(diǎn);SA1緊迫泊車開關(guān)(緊迫狀況出現(xiàn)時堵截總電源);SQ6駕駛室艙門**開關(guān);SQ7和SQ8橫梁欄桿門的**開關(guān)(SQ6～SQ8連接的是其常開觸點(diǎn)，相關(guān)的門封閉后才干將其壓合*閉合狀況。所以，若有任何一個**門沒有封閉，按壓發(fā)動按鈕也不能使接觸器KM通電);與接觸器KM的線圈回路串聯(lián)的觸點(diǎn)還有3臺凸輪操控器的0位維護(hù)觸點(diǎn)，即QM1、QM2的觸點(diǎn)12(在圖4中的7區(qū))和QM3的觸點(diǎn)17(在圖4中的7區(qū));另外，橋式起重機(jī)的大車、小車和吊鉤共有前后、左右、上下6個方向的運(yùn)動，除了吊鉤下降不需求限位維護(hù)外，其他5個方向都需求行程終端限位維護(hù)，施行5個限位維護(hù)的行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)SQ1～SQ5也串聯(lián)在接觸器KM線圈的自保持電路中，這5個行程開關(guān)處在圖4電路圖中的6區(qū)。

　　行程開關(guān)與受維護(hù)電器的相關(guān)聯(lián)系見表1。

　　表1 行程開關(guān)與受維護(hù)電器的相關(guān)聯(lián)系

運(yùn)行方向		驅(qū)動電動機(jī)	凸輪控制器及保護(hù)觸點(diǎn)		行程開關(guān)
小車	左行	M2	QM2	10	SQ1
	右行			11	SQ2
大車	前行	M3、M4	QM3	15	SQ3
	后行			16	SQ4
吊鉤	向上	M1	QM1	11	SQ5

　　圖4整機(jī)電路中的大車操控電路，用一臺凸輪操控器QM3(在圖4中的5區(qū))操控兩臺繞線轉(zhuǎn)子型電動機(jī)M3和M4(在圖4中的5區(qū))。這兒運(yùn)用的凸輪操控器，與僅能操控一臺電動機(jī)的凸輪操控器不同。前者有17對觸點(diǎn)，后者僅有12對觸點(diǎn)。兩種凸輪操控器的相同之處是：(1)都運(yùn)用觸點(diǎn)1～4操控受控電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向;(2)都運(yùn)用觸點(diǎn)5～9依次切除一臺繞線轉(zhuǎn)子型電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路中的串聯(lián)的電阻。它們的不同之處是：(1)凸輪操控器QM3多了5個觸點(diǎn)，即觸點(diǎn)10～14，這5個觸點(diǎn)用于依次切除電動機(jī)M4轉(zhuǎn)子回路中的串聯(lián)的電阻;這5個觸點(diǎn)和電動機(jī)M4在圖4中的5區(qū);(2)兩種凸輪操控器用于0位維護(hù)和限位維護(hù)的3個觸點(diǎn)的編號不同，詳見圖4中的6區(qū)和7區(qū)電路。圖4電路中，4臺電動機(jī)各有自己的制動電磁鐵YB1～YB4，只需電動機(jī)處于斷電停機(jī)狀況，制動電磁鐵就對電動機(jī)進(jìn)行制動，從而確保設(shè)備**。

　　三、橋式起重機(jī)電氣毛病的維修處理橋式起重機(jī)電氣毛病的維修處理方法參看表2。

　　表2 橋式起重機(jī)電氣毛病的維修處理方法

故障現(xiàn)象	故障原因	維修處理
合上電源開關(guān)QS，按下按鈕SB，接觸器KM不吸合	1.電源無電。 2.熔斷器FU熔斷。 3.凸輪控制器手柄不在0位，0位保護(hù)觸點(diǎn)斷開。 4.接觸器KM自身損壞。 5.事故緊急開關(guān)SA1的觸點(diǎn)未閉合。 6.艙門開關(guān)SQ6、橫梁欄桿門開關(guān)SQ7或SQ8開關(guān)斷開未閉合。	1.用萬用表的交流電壓擋測量電源開關(guān)QS的進(jìn)線端有無電壓，電壓不正常時給以處理。 2.更換新的熔斷器。 3.將三臺凸輪控制器手柄全部放在0位。 4.更換新的接觸器。 5.操作使其閉合。 6.應(yīng)將艙門及欄桿門關(guān)閉，使SQ6、SQ7及SQ8均處于閉合狀態(tài)。
合上電源開關(guān)QS后，按下按鈕SB，接觸器KM吸合，但過流繼電器動作	凸輪控制器有接地故障。	用萬用表及兆歐表對凸輪控制器逐個檢查，找出并排除接地故障。
電源已接通，接觸器KM已動作吸合，但凸輪控制器離開0位后電動機(jī)不轉(zhuǎn)動	1.凸輪控制器的動、靜觸點(diǎn)未接觸或接觸不良。 2.調(diào)速電阻損壞或電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組損壞。3.電刷與滑觸線未接觸或接觸不良。	1.調(diào)整凸輪控制器的觸點(diǎn)，或更換凸輪控制器。 2.修理或更換調(diào)速電阻或電動機(jī)。 3.調(diào)整電刷與滑觸線的接觸狀態(tài)，使其恢復(fù)正常。
電動機(jī)電刷產(chǎn)生火花超過規(guī)定等級或滑環(huán)被燒毛	1.電刷接觸不良或有油污。 2.電刷接觸太緊或太松。 3.維修時更換的電刷規(guī)格不對	1.修復(fù)電刷，保證接觸良好。 2.調(diào)整電刷彈簧。使電刷具有正常接觸壓力。 3.更換電刷。
凸輪控制器的動靜觸點(diǎn)間火花大，燒損嚴(yán)重。	凸輪控制器的動、靜觸點(diǎn)接觸壓力不當(dāng)或有毛刺	調(diào)整觸點(diǎn)接觸壓力，處理毛刺，或更換動、靜觸點(diǎn)。
電動機(jī)輸出功率不夠，轉(zhuǎn)速慢。	1.制動電磁鐵未徹底松開。 2.電網(wǎng)電壓降低。 3.有機(jī)械卡滯現(xiàn)象。	1.檢查調(diào)整制動電磁鐵。 2.調(diào)整負(fù)荷或排除電壓偏低的原因。 3.排除機(jī)械故障。
電磁鐵斷電后銜鐵不復(fù)位	1.機(jī)構(gòu)被卡主。 2.鐵芯面有油污粘住。 3.寒冷季節(jié)潤滑油凍結(jié)	1.整修機(jī)構(gòu)。  2.清除鐵芯面上的油污。  3.處理或更換潤滑油。

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