电动单梁起重机失压保护电气设计改进

电动单梁起重机失压保护电气设计改进

侯珊珊徐毅邵增涛

新乡市起重设备厂有限责任公司河南新乡453000

摘要：对电动单梁起重机失压保护的常规电气设计进行了分析，介绍了失压保护常规电气设计原理，指出了存在的缺陷，提出了相应改进办法，使失压保护功能更加完善和可靠。

关键词：电动单梁起重机；失压保护电气；设计改进

1前言

起重机械产品种类繁多，广泛应用于冶金、化工、电力、港口、建筑、制造业等各个领域。电动单梁起重机因其结构轻巧、使用方便、性价比高，而深得使用单位的青睐，应用范围非常广。电动单梁起重机由于结构简单、技术含量相对比较低，对制造单位的制造能力和资质要求不高，存在个别企业制造过程中不严格按照设计文件加工的现象。

2失压保护常规电气设计

2.1单梁起重机典型电气原理图单梁起重机典型电气原理图如图1所示。

2.2失压保护常规电气设计原理图1所示的单梁起重机采用地面有线操作方式，起升、大车和小车机构的运行操作按钮以及启动按钮均为自动复位型。其失压保护功能的常规设计原理电气分析如下:当起重机在运行过程中三相供电电源L1、L2、L3因故中断时，即切断了起重机上的总动力电源，起重机的所有机构(包括起升、大车及小车机构)均停止运行。当三相供电电源L1、L2、L3又恢复供电时，必须由司机先按下启动按钮S10，使总线路接触器KM0线圈回路得电，总线路接触器KM0得电，其3对常开主触点闭合(动力回路中)，起重机上的总动力电源重新接通，为起重机的正常运行操作做好准备。此时再按下起升、大车或小车机构的运行操作按钮，便可进行相应功能操作，从而达到防止供电电源中断后又恢复供电时起重机自动运行的目的。

2.3失压保护常规电气设计缺陷根据上述分析，单梁起重机失压保护的常规电气设计虽然能满足《规程》相关条文的要求，但当起重机起升、大车或小车中一个或多个机构控制接触器的常开主触点发生烧蚀粘连(动、静触点之间因烧蚀粘连而始终闭合)或机构运行操作按钮卡死未复位(按钮的常开触点始终闭合)的情况下，在供电电源中断后又恢复供电时，若司机按下启动按钮并接通起重机上总动力电源的话，则会发生起重机某个或多个机构突然意外起动运行的情况。虽然此时司机可以通过按下应急断电开关来切断起重机上的总动力电源并停止相应机构运行，但这一突然意外起动运行很有可能对吊运作业安全、产品加工质量等多方面产生影响。以起升机构下降接触器的常开主触点发生烧蚀粘连为例作如下分析。这一突然意外下降运行，对于一些处于悬吊状态的航空精密加工部件来说，可能导致其碰撞周围的机件而造成损坏乃至报废。再如，盛满钢水的钢水包若在这种司机毫无操控准备的情况下突然下降运行，则极易发生钢水外溅甚至钢水包碰撞炉台造成倾覆，从而引发重大事故等。虽然此时司机可以通过按下应急断电开关来切断起重机上的总动力电源，促使起升机构停止下降运行.

3电动单梁起重机缺陷故障统计分析

电动单梁起重机结构简单，制造单位众多，产品质量参差不齐。起重机不同于其他产品买来就可以立即投入使用，而需要由具有专业资质的安装单位安装，检验检测机构检验合格后才能使用，因此对安装单位、安装人员的要求也比较高。如果现场施工人员对相关技术标准不熟悉或者专业知识欠缺，安装过程随意性大，就会引起起重机质量安全水平下降、可靠性差、日后故障频繁等一系列的问题。另外，操作人员不遵守操作规程、盲目蛮干，不按照规定维护保养，也会造成起重机安全可靠性下降。特种设备检验检测机构的监督检验、定期检验报告以及使用单位维护保养记录里都会对上述原因引起的各种问题进行描述记录，有设备本身质量方面的，也有安装使用维护管理方面的。通过对这些问题进行统计分析可以找出提高产品质量安全性能的方法。

3.1监督检验缺陷统计分析

根据《特种设备安全监察条例》及《起重机械安全监察规定》的规定：电动单梁起重机在安装过程中应该进行监督检验。监督检验报告可以反映出设备制造与安装质量水平，对其进行抽取、统计、分析可以很好地查找出影响电动单梁起重机质量安全的因素。电气检验内容中总电源失压保护、总电源开关，作业环境与外观检查检验内容中检修作业空间检修平台、危险部位安全标志，机构与主要零部件检验内容中吊钩标记和防脱钩装置、车轮轮缘内侧与工字钢轨道下翼缘之间的间隙、制动器调整，技术资料检验内容中制造与安装相关资料，大车轨道检验内容中轨道固定状况是监督检验过程中缺陷相对集中的项目。总电源失压保护失效，供电电源中断后又恢复供电时，不经手动操作总电源能够自行接通。对此，当操作人员没有发现，误认为总电源还是无电的，有意或无意碰触控制器，会造成误动作，发生意外事故。该缺陷是影响电动单梁起重机安全运行的重要因素。

3.2定期检验缺陷统计分析

根据《特种设备安全监察条例》及《起重机械定期检验规则》的规定：电动单梁起重机应每年进行一次定期检验。检验检测机构通过定期检验能够有效发现缺陷，帮助企业及时排除安全隐患。定期检验报告可以反映出设备在使用过程中的安全性能与质量状况。各类限位器是保证电动单梁起重机安全运行的重要安全部件，一旦失效极容易造成危及人身生命和财产安全的事故。常见缺陷现象主要有：起升机构上升限位失效，起升机构下降限位位置未有效调整，大车行程限位或防撞限位失效。

4预防措施

生产制造单位要提供符合技术规范的起重机产品,不能用旧的、不合格的型号应用在自己的产品中。检验人员要加强理论学习,认真钻研技术规范,在平常的检验中做好技术把关。包括在起重机械产品的型式试验中要严格把关,严禁不符合标准的产品进入起重机市场。在目前的工作中,要有重点地做好这方面的整改工作,督促使用单位将在用的不符合要求的便携式控制装置进行彻底的更换。多年来,市场上也没有见到过有失压保护的便携式控制装置,普遍采用不规范的按钮站,给检验员造成电动单梁起重机的失压保护怎样判定合格不清楚。电动单梁起重机生产制造企业,没有严格按照技术规范要求,设计和制造符合标准的便携式控制装置。也有节省制造成本的因素。产品在进行起重机型式试验时,核准部门未能严格把关,造成该型号产品进入起重机市场。仅当起重机起升、大车及小车机构的接触器常开主触点均未发生烧蚀粘连故障，同时机构运行操作按钮均未发生卡死未复位故障的前提下。当三相供电电源L1、L2、L3中断后又恢复供电时，时间继电器KT1才能得电，并使串接于总线路接触器KM0线圈回路中的KT1常开触点延时0.2S闭合。此时当司机按下启动按钮S10，总线路接触器KM0才能得电并自锁。于是接通起重机上的总动力电源，为起重机的正常运行操作做好准备。从而既避免了供电电源中断后又恢复供电时起重机自动运行，同时也防止了起重机的突然意外起动运行，其失压保护的功能性得到了进一步完善和提升。

5结束语

以单梁起重机的典型电气原理图为例，对其失压保护功能的常规电气设计进行相关分析，指出存在的缺陷，并提出了改进办法，以使失压保护功能更趋完善。

参考文献

[1]黄斌,蒋元栋,阮一晖.电动单梁起重机失压保护电气设计改进[J].起重运输机械,2017.

[2]张志坚.电动单梁起重机质量安全分析与研究[D].浙江工业大学,2014.