浅析桥式起重机机械故障与预防措施
摘要:本文通过对桥式起重机在日常运行中各种装置容易出现的机械故障进行了分析,提出了一些预防此类机械故障的措施。
关键词:桥式起重机;故障分析;预防措施
0 前言
桥式起重机又称为\"行车\"或\"天车\",它的机械系统一般由桥架、装有升降机构和运行机构的小车、大车运行机构等组成。广泛应用于生产车间、料场和仓库等场所,是物料搬运的典型设备之一。桥式起重机在企业生产过程中带来高效、方便、快捷的同时,因机械的不安全因素和管理的疏忽, 频频发生事故。本文从桥式起重机的机械故障认识及企业的安全管理角度,对吊钩、钢丝绳、减速器齿轮、卷筒及钢丝绳压板、制动器、车轮与轨道、保护接地及安全附件等8个能引起机械故障的方面进行了分析,提出了预防起重机发生机械故障的措施及建议。
1 吊钩
吊钩是桥式起重机用的最多的取物装置,它承担着吊运的全部载荷。在使用过程中,吊钩一旦损坏断裂、脱钩易造成重大事故。造成吊钩损坏断裂的原因是由于摩擦磨损及超载使得吊钩产生裂纹变形、损坏断裂。为防止吊钩出现故障,就要在使用过程中严禁超负荷吊运。在检查过程中要注意吊钩的开口度、危险断面的磨损情况,同时要定期对吊钩进行解体检验,吊钩一旦发现裂纹要按照GB10051-88有关要求及时给予报废,坚决不能对吊钩进行焊补。特种设备管理人员对吊钩的检查要按照GB10051-88的要求判断吊钩是否能够使用。
2 钢丝绳
2.1 故障分析。在选用钢丝绳的时候,要确保钢丝绳额定最大静应力满足现场起吊需要。在作业时,严禁起重量超过额定起重量、要根据工作类型及环境选择合适的钢丝绳、对钢丝绳要进行定期的润滑并严防钢丝绳受到突然冲击力。在作业前要对钢丝绳的磨损断丝断股、扭结弯折等进行检查。钢丝绳在运行过程中,每根钢丝绳的受力情况非常复杂,因各钢丝在绳中的位置不同,有的在外层,有的在内层。即使受最简单的拉伸力,每根钢丝绳之间受力分布也不相同,此外钢丝绳绕过卷简、滑轮时产生弯曲应力、钢丝与钢丝之间的挤压力等,因此精确计算其受力比较困难,一般采用静力计算法。
钢丝绳中的最大静拉力应满足下式要求:
(2-1)
式(2-1)中:Smax——钢丝绳作业时承受的最大静应力;
Sl——钢丝绳的破断应力;
n——安全系数。
(2-2)
式(2-2)中:Q——起重机的额定起重量;
q——吊钩组重量;
a——滑轮组承载的绳分支总数;
η——滑轮组的总效率。
钢丝绳最大允许工作拉力的计算式为:
(2-3)
式(2-3)中:S——钢丝绳作业时额定的最大静应力。
S≥Smax是安全的。由此可知,钢丝绳破断的主要原因是超载,同时还与在滑轮、卷筒的穿绕次数有关,每穿绕一次钢丝绳就产生由直变曲再由曲变直的过程,穿绕次数越多就易损坏、破断;其次钢丝绳的破断与绕过滑轮、卷筒的直径、工作环境、工作类型、保养情况有关。
2.2 预防措施
1. 起重机在作业运行过程中起重量不要超过额定起重量;
2. 起重机的钢丝绳要根据工作类型及环境选择适合的钢丝绳;
3. 对钢丝绳要进行定期的润滑(根据工作环境确定润滑周期);
4. 起重机在作业时不要使钢丝绳受到突然冲击力;
5. 在高温及有腐蚀介质的环境里的钢丝绳须有隔离装置。
3 减速器齿轮
3.1 故障分析
减速器是桥式起重机的重要传动部件,通过齿轮啮合将扭矩进行传递,把电动机的高速运转调到需要的转速,在传递扭矩过程中齿轮会出现轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶和、齿面磨损等机械故障,造成齿轮的故障原因分析如下:
1. 减速器短时间过载或受到冲击载荷引起的齿轮疲劳折断;
2. 制造质量差,齿面不光滑,有凸起点产生应力集中损坏轮齿;
3. 润滑油质量差或润滑油过少,增大摩擦面造成严重磨损;
4. 由于润滑油温度过高引起润滑失效;
5. 由于硬的颗粒进入摩擦面引起磨损。
3.2 预防措施
1. 起重机不能过载使用,启动、制动要缓慢、平稳,非特定情况下禁止突然打反车;
2. 更换润滑油要及时,并把壳体清洁干净,同时要选择适当型号的润滑油;
3. 要经常检查润滑油是否清洁,发现润滑油不清洁时要及时更换。
4 卷筒及钢丝绳压板
卷筒是起重机重要的受力部件,在使用过程中会出现筒壁减薄、孔洞及断裂故障。造成这些故障的原因是卷筒和钢丝绳接触相互挤压和摩擦。当卷筒减薄到一定的程度时,因承受不住钢丝绳施加的压力而断裂。为防止卷筒这种机械事故的发生,按照国家标准,卷筒的筒壁磨损达到原来的20%或出现裂纹时应及时进行更换。同时还要注意卷同上杂物清理,定期对卷筒钢丝绳进行润滑。钢丝绳压板起到固定和保护钢丝绳作用,尽管绳长已考虑起降高度和富余,但使用卸钩时千万不能放到绳端,对压板造成外力冲击。
5 制动器
5.1 故障分析
制动器是桥式起重机重要的安全部件,具备阻止悬吊物件下落、实现停车等功能,只有完好的制动器对起重机运行的准确性和安全生产才能有保证,在起重机作业中制动器会出现制动力不足、制动器突然失灵,制动轮温度过高与制动垫片冒烟、制动臂张不开等机械故障。造成这些机械故障的原因分析如下:
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