橋式起重機電氣作業(yè)原理與毛病檢修

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　　橋式起重機是在碼頭、貨場、倉庫、車間等當?shù)貜V泛運用的起重機械，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。

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

　　橋式起重機按照起重量的巨細分為小型、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，起重量在15～50t之間的為中型起重機，起重量在50t以上的為重型起重機。小型起重機只需一個吊鉤;15t以上的中型和重型起重機有主、副2個吊鉤。2個吊鉤的起重機，其起重量可用一個分數(shù)標注其起重量，例如，起重量標注為“15/3t”的起重機，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所示的起重機只需一個吊鉤，歸于小型起重機。本文對小型起重機的電氣原理以及毛病維修給以介紹。

　　一、橋式起重機對電力拖動的要求

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

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

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

　　4.為了確保**，提高電動機應設(shè)有機械抱閘，并配有電氣制動。

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

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

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

　　8.起重電動機的負載特點是負載轉(zhuǎn)矩的方向并不隨電動機的轉(zhuǎn)向而改動，因而要求在下放重物時起重電動機能夠作業(yè)在電動機狀況、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與連鎖環(huán)節(jié)。對于短時的過載維護，由于熱繼電器的熱慣性較大，因而起重機多選用過流繼電器做過載維護。要有失壓維護。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。

　　二、小型橋式起重機的電氣作業(yè)原理

　　小型橋式起重機一般運用4臺電動機驅(qū)動，包含一臺吊鉤電動機，一臺小車電動機和兩臺大車電動機。根據(jù)起重裝置的技術(shù)特點，一般4臺電動機均運用繞線轉(zhuǎn)子型異步電動機?？紤]到經(jīng)濟技術(shù)上的合理性要求，小型橋式起重機運用的電動機選用凸輪操控器對其發(fā)動、調(diào)速、正回轉(zhuǎn)進行操控。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。

　　運用凸輪操控器QM(圖3中將凸輪操控器標記為QM)能夠操控繞線轉(zhuǎn)子型電動機的正回轉(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電路中運用的凸輪操控器有12對觸點，其間有4對是用來對電動機進行正回轉(zhuǎn)操控用的，即圖3中的觸點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5～9;而10～12這3對觸點則用于0位維護或行程維護(限位維護)。

　　【提示】用凸輪操控器操作操控繞線轉(zhuǎn)子型異步電動機，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順暢發(fā)動的前提下，盡量減小凸輪操控器的觸點數(shù)量。

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

　　圖3中點畫線方框內(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。與每一擋對應的各個觸點的通斷狀況，則須看某觸點在各擋位線上有無小黑點。有黑點表明接通，沒有黑點表明斷開。

　　若發(fā)動電動機，須操作凸輪操控器使其處于0位。然后點按發(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(KA2是一只雙線圈的電流繼電器)→電流繼電器KA0常閉觸點(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KM-1→凸輪操控器的觸點11(凸輪操控器觸點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→接觸器輔佐常開觸點KM-2→行程開關(guān)SQ6→緊迫開關(guān)SA1→電流繼電器KA2常閉觸點→電流繼電器KA0常閉觸點→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1、2、3、4、5、6、7、8、9均斷開，所以這時電動機處于待發(fā)動狀況。如果需求橋式起重機的小車向右移動，則將凸輪操控器手輪向右旋轉(zhuǎn)*1擋，由圖3可見，其觸點1、3閉合，L1和L2相電源經(jīng)接觸器KM的主觸點、電流繼電器的線圈、凸輪操控器的觸點1、3送達電動機的定子繞組，而L3相電源也同時送達電動機的定子繞組，電動機M2開端發(fā)動。由于此刻凸輪操控器的觸點5、6、7、8、9均不閉合，所以，電動機的轉(zhuǎn)子回路接入悉數(shù)電阻進入發(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。

　　跟著電動機轉(zhuǎn)速的逐步增高，轉(zhuǎn)子電流也相應減小，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，電動機轉(zhuǎn)速會有加速。跟著手輪擋位的逐次旋轉(zhuǎn)，當旋轉(zhuǎn)*5擋時，轉(zhuǎn)子回路中的電阻將悉數(shù)切除，電動機即可進入正常工作狀況。

　　當然，橋式起重機的小車左右運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。

　　當小車向右移動到極限位置，司機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，維護設(shè)備**。維護停機后，制動電磁鐵YB2線圈也同時斷電，對小車進行制動。

　　若遇這種狀況，司機應在維護停機后，將凸輪操控器的手輪操作*0位，點按按鈕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)，讓小車脫離維護停機的位置。

　　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KM-1→凸輪操控器的觸點10→行程開關(guān)SQ1的常閉觸點→接觸器輔佐常開觸點KM-2→行程開關(guān)SQ6→緊迫開關(guān)SA1→電流繼電器KA2常閉觸點→電流繼電器KA0常閉觸點→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，電動機的工作方向與右旋時相反，這是由于凸輪操控器的觸點在手輪左旋時，其觸點2、4接通(見圖3)，這與手輪右旋時觸點1、3接通不同，它使加到電動機定子繞組上的電源相序發(fā)生了變化，從而完成了電動機旋轉(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。這是因為圖3電路是橋式起重機整機電路的一部分，元件編號是其在整機電路中的編號。這兒剖析了起重機整機電路中的小車電路，為剖析整機電路打下了基礎(chǔ)。整機電路中的小車電路將繪制的更加簡潔。

　　2.橋式起重機的整機電路

　　圖4是橋式起重機的整機電路，包含QM1(凸輪操控器1)操控的吊鉤電動機電路(在圖4中的3區(qū))、QM2操控的小車電動機電路(在圖4中的4區(qū))和運用QM3操控的兩臺大車電動機M3和M4的操控電路(在圖4中的5區(qū));R1～R4別離為4臺電動機轉(zhuǎn)子電路串入的調(diào)速電阻;YB1～YB4別離為4臺電動機的制動電磁鐵。過流繼電器KA0～KA4用作過電流維護，其間KA1～KA4為雙線圈式，別離維護電動機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。

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

　　由于在橋式起重機操控電路中，需求維護的電動機有4臺，而且維護種類較多，因而，在接觸器KM的線圈回路中串聯(lián)的觸點也較多，這些觸點有：KA0～KA4這5只過電流繼電器的常閉觸點;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，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)的觸點還有3臺凸輪操控器的0位維護觸點，即QM1、QM2的觸點12(在圖4中的7區(qū))和QM3的觸點17(在圖4中的7區(qū));另外，橋式起重機的大車、小車和吊鉤共有前后、左右、上下6個方向的運動，除了吊鉤下降不需求限位維護外，其他5個方向都需求行程終端限位維護，施行5個限位維護的行程開關(guān)的常閉觸點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)與受維護電器的相關(guān)聯(lián)系見表1。

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

運行方向		驅(qū)動電動機	凸輪控制器及保護觸點		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M3和M4(在圖4中的5區(qū))。這兒運用的凸輪操控器，與僅能操控一臺電動機的凸輪操控器不同。前者有17對觸點，后者僅有12對觸點。兩種凸輪操控器的相同之處是：(1)都運用觸點1～4操控受控電動機的旋轉(zhuǎn)方向;(2)都運用觸點5～9依次切除一臺繞線轉(zhuǎn)子型電動機轉(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，即觸點10～14，這5個觸點用于依次切除電動機M4轉(zhuǎn)子回路中的串聯(lián)的電阻;這5個觸點和電動機M4在圖4中的5區(qū);(2)兩種凸輪操控器用于0位維護和限位維護的3個觸點的編號不同，詳見圖4中的6區(qū)和7區(qū)電路。圖4電路中，4臺電動機各有自己的制動電磁鐵YB1～YB4，只需電動機處于斷電停機狀況，制動電磁鐵就對電動機進行制動，從而確保設(shè)備**。

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

　　表2 橋式起重機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位保護觸點斷開。 4.接觸器KM自身損壞。 5.事故緊急開關(guān)SA1的觸點未閉合。 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位后電動機不轉(zhuǎn)動	1.凸輪控制器的動、靜觸點未接觸或接觸不良。 2.調(diào)速電阻損壞或電動機轉(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，或更換凸輪控制器。 2.修理或更換調(diào)速電阻或電動機。 3.調(diào)整電刷與滑觸線的接觸狀態(tài)，使其恢復正常。
電動機電刷產(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間火花大，燒損嚴重。	凸輪控制器的動、靜觸點接觸壓力不當或有毛刺	調(diào)整觸點接觸壓力，處理毛刺，或更換動、靜觸點。
電動機輸出功率不夠，轉(zhuǎn)速慢。	1.制動電磁鐵未徹底松開。 2.電網(wǎng)電壓降低。 3.有機械卡滯現(xiàn)象。	1.檢查調(diào)整制動電磁鐵。 2.調(diào)整負荷或排除電壓偏低的原因。 3.排除機械故障。
電磁鐵斷電后銜鐵不復位	1.機構(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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