塔式起重機的起升機構有多種變速方法,選用繞線轉子電機,加帶電磁離合器換檔的減速機是其中方法之一。這種機構調速范圍廣,能滿足塔機各種起升速度的要求。但在實際運用中存在著易損件較多,壽命短,電磁離合器可靠性差等缺點。如果電磁離合器失效打滑,吊在空中的物料會突然以失控狀態(tài)掉下,極易造成事故,通常把這種現(xiàn)象稱為“滑鉤”。
筆者曾對使用過這種變速機構的一些塔機用戶進行過調查,100%的用戶反映曾有過“滑鉤”的經(jīng)歷。這就不能不引起重視,有必要對“滑鉤”的原因作一些探討,采取相應的有效預防措施。
1. 機構的結構及工作原理:
該機構的結構如圖1所示。減速箱內的Ⅰ軸上安裝有高速檔電磁離合器,Ⅱ軸上安裝有低速檔電磁離合器。當電磁離合器通電時,電磁力吸引離合器中銜鐵使內外摩擦片緊密地貼合在一起,離合器與齒輪形城整體一起轉動。電磁離合器不通電時,離合器中的內外摩擦片分開,與之相連的齒輪在傳動軸上空轉。
當高速檔電磁離合器吸合時,電機驅動Ⅰ軸,再帶動高速檔電磁離合器和齒輪1、4、軸Ⅱ、齒輪5、6、軸Ⅲ、卷筒轉動,此時齒輪3在Ⅱ軸上空轉。當?shù)退贆n電磁離合器吸合時,電機驅動Ⅰ軸,再帶動齒輪2、3、低速檔電磁離合器、軸Ⅱ、齒輪5、6、軸Ⅲ、卷筒轉動,此時齒輪Ⅰ在Ⅰ軸上空轉。兩只電磁離合器只有一只處于工作狀態(tài),如果兩只離合器同時吸合,則會損壞機械。
一臺QTZ40B型塔機的起升機構控制電路如圖2所示。圖中的QL1和QL2分別是高速檔和低速檔的電磁離合器磁力線圈,使用24V直流電。S3是人工操作的轉換開關,操作人員用這開關可將起升機構轉換成高速或低速工作狀態(tài)。FA7是欠電流繼電器,當電磁離合器線圈失電或其電流小于整定值時,F(xiàn)A7立即切斷起升機構的供電線路,使制動器處于制動狀態(tài),防止“滑鉤”事故的發(fā)生。L4、L5是起重量限制器上的兩只限位開關,當L5閉合后,高速檔電磁離合器QL1失電,欠電流繼電器FA7立即切斷起升機構上升和制動器電路的電源,操作人員應將轉換開關切換到低速工作狀態(tài)方可繼續(xù)工作;L4閉合,說明吊物已超過了塔機的最大起重量,應將吊物放回地面減載后再吊。
2.造成“滑鉤”的原因:
當起升電機斷電,即起升機構不工作時,吊鉤上的吊物下滑,此故障與電磁離合器無關,是由于制動器制動力矩不足所致。
如果起升機構在提升或下降過程中,吊物突然以失控狀態(tài)掉下,如沒有機械零件損壞,都是由于電磁離合器的原因。根據(jù)該機構的工作原理我們可以分析出,造成電磁離合器失效的原因有以下一些:
1)電氣線路存在故障。當電磁離合器的供電線路中出現(xiàn)電壓偏低、電流偏小、電磁離合器在正常(如超重)或非正常情況下突然失電時,起升控制電路中的欠電流繼電器未能及時切斷起升機構的電源。使制動器立即制動所致。
2)吊物超重。以這臺QTZ40B塔機為例,當起升機構為2倍率,且處于高速檔工作狀態(tài)時,起升機構的最大起重量為10kN;當起升機構處于低速檔工作狀態(tài)時,起升機構的最大起重量為20kN。如果起重量限制器調整不當,吊物重量超過其額定起重量,超過了電磁離合器所能傳遞的扭矩,使內、外摩擦片之間產(chǎn)生滑動,造成電磁離合器失效。
圖2 QTZ40B塔機起升機構控制線路圖(部分)
3)電磁離合器的摩擦片之間存在雜物。減速機在使用過程中,由于機械零件的磨損,齒輪、軸承上磨下來的金屬微粒進入潤滑油中,油中的這些雜質進入摩擦片之間,使電磁離合器傳遞扭矩的能力大大降低。
4)電磁離合器的摩擦片燒傷、拉毛、翹曲,使電磁離合器達不到額定的扭矩傳遞能力。
3.預防措施:
1)調整好制動器,使制動行程在規(guī)定的范圍內,確保制動可靠。如制動瓦摩擦片的磨損達到磨損極限要及時更換。液壓推桿電機的油質應定期檢查,油臟或變質,應及時更換25號變壓器油。
2)嚴格禁止電工擅自改變電氣線路。起保護作用的欠電流繼電器FA7的電流整定值應符合塔機使用說明書中的規(guī)定。如FA7動作,應查明引起FA7動作的原因,絕對不允許用短接FA7常開觸點的做法掩蓋引起故障的實質。引起FA7動作的原因如下:
(1)吊物重量超過了塔機高速檔所允許的載重量,這不是故障,操作人員將S3轉換到低速檔即要恢復工作;
(2)供給電磁離合器的直流電壓偏低,電壓值應在額定值的-15~+5%的范圍內;
(3)整流變壓器或整流橋二極管損壞;
(4)控制電磁離合器的開關或接觸器觸點存在接觸不良。
(5)電磁離合器滑環(huán)與碳刷之間接觸不良;
(6)電磁離合器的磁力線圈斷路。
3)做好起重量限制器的調整。以11kN的試吊重量試驗高速檔電磁離合的可靠性,試驗結束,把起重量限制器上高速檔的限位開關L5限制在10~11kN的范圍內。以22kN的試吊重量試驗低速檔電磁離合的可靠性,試驗結束,把起重量限制器上低速檔的限位開關L4限制在20~22kN的范圍內。起重量限制器的調整方法可見《建筑安全》雜志2001(6)期《塔機起重力矩限制器與起重量限制器的正確使用》一文。
4)保持減速箱中油質的清潔。減速箱內潤滑油的使用周期約1500h,但需定期檢查,如油臟或變質,應及時更換。換油時應用汽油清洗減速箱并反復沖洗摩擦片,清除摩擦片中的雜質。冬季使用HJ-20機械油,夏季使用HJ-40機械油。
5)更換電磁離合器。如果僅是摩擦片燒傷、拉毛、翹曲,更換摩擦片即可;如果是線圈斷路,則需要換電磁離合器。
6)停機換檔。操作人員在操作時,如高速檔自動停止工作,應先將重物放至地面,把操作手柄恢復到零位,使起升電機斷電,再將轉換開關S3轉換到低速檔位置。絕對不允許在電機行過程中換檔。
7)及時停機。操作人員在操作過程中應集中精力,一旦發(fā)現(xiàn)有“滑鉤”跡象。應立即將操作手柄板回到零位,由制動器阻止吊鉤繼續(xù)下滑,并及時報修。
4.故障的檢修方法:
通過以下分析可以看出,造成“滑鉤”的原因很多,一旦發(fā)生“滑鉤”故障,設備管理人員應組織電工、鉗工、操作工對故障的原因進行會診,按照下表的順序查出故障的原因,采取相應的處理方法。
故障檢修方法