桥式起重机频繁烧保险的排除和预防

摘 要 本文针对桥式起重机频繁烧控制回路熔断器故障的成因进行分析,结果查出是由于小车滑触线锈蚀和表面灰尘导致接触电阻增大,从而使控制回路熔断器承受部分主回路的电流,导致熔断器过载熔断,并提出强化日常保养可预防和排除此类故障的发生.

关 键 词 桥式起重机；频繁烧保险；小车滑触线；锈蚀；接触不良

中图分类号TH21 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）87-0155-02

1.桥式起重机的结构

桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种.

普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组 成.起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成.起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组.电动机通过减速器,带动卷筒转动,使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下,以升降重物.起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮,如果起重量很大,常用增加车轮的办法来降低轮压.

2.问题的提出

桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化的重要工具和设备. 所以桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用,,它的故障将直接影响工厂生产任务的顺利完成.由于我锻造分厂环境较差、高温、烟尘、工间局部漏雨,震动很大等特殊原因,致使部分生产设备故障率偏高,直接影响生产进度,我单位的桥式起重机（型号5T—16.5M双梁天车、设备编号 J27Q05l已使用了20多年）烧保险这一故障逐渐频繁,经过多次检修,终于找出故障原因,随之将故障排除,问题得到了彻底的解决.

3.桥式起重机的供电特点

1）桥式起重机的电源电压为380V,由公共的交流电源供给,由于桥式起重机在工作时是经常移动的,并且,大车与小车之间、大车与厂房之间都存在着相对运动,因此,要采用可移动的电源设备供电.常用的方法是采用滑触线和集电刷供电；

2）三根主滑触线是沿着平行与大车轨道的方向敷设在车间厂房的一侧.三相交流电源经由三根主滑触线与滑动的集电刷,引进起重机驾驶室的保护控制柜上,再从保护控制柜引出两相电源至凸轮控制器,另一相称为电源的公共相,它直接从保护控制柜经过过电流继电器KI,通过导线与滑触线X21接到小车集电刷,再接到各电动机的定子接线端（下文提到的故障点就是因为此处接触不良）；

3）另外,为了便于供电及各电器设备之间的电路连接,在桥架的另一侧装设了12根辅助滑触线,它们的作用分别是：吊钩部分6根,其中3根连接吊钩电动机的转子绕组与转子调速电阻；3根连接定子绕组接线端与凸轮控制器,其中X21为电机共用线.另一根通过滑触线和集电刷将吊钩上升限位开关SQ上接到保护控制柜上.用于小车部分5根,其中3根连接小车电动机的转子绕组与转子调速电阻； 2根连接小车定子绕组接线端与凸轮控制器； 滑触线用角钢制成.

4.故障现象

在使用中经常出现主电源接触器跳闸现象,跳闸后设备无法启动,经检查熔断器FUl熔断,更换后设备照常工作,对设备进行观察发现,此故障有时一天内出现四五次,有时几天都顺利运行.因此属于随机故障,此故障有逐渐频繁趋势.

5.对故障的检修

由于是烧控制回路保险,怀疑控制回路存在随机性短路或绝缘电阻下降等问题,用500伏兆欧表分别对控制回路对地及相间绝缘进行了检测,分别为2.2MΩ和3.2MΩ,均属正常,又对所有导线进行了仔细检查均未发现破皮、老化、断裂、焦痕等情况,按常规经验分析最后只能是交流接触器线圈存在短路或铁心被卡不能吸合所致,后又对接触器线圈进行替换,检查铁芯吸合良好,线圈电流只有0.8A,又将熔断器FU1由原来的5A换成15A,故障现象并没有明显改善,故障依然存在,接触器吸合后测熔断器FU1电流,当小车或上下静止不动时,电流为0.8A,而当小车或向下动作时,电流会明显增大4A～7A,短时间会增至20A～30A,使断路器FU1烧断.主回路的动作为什么会使控制回路的电流突然增大20A～30A呢?带着疑问用钳型电流表对增大的这部分电流进行跟踪式的检查,结果发现这部分电流的流向是FU1——接触器KM常开触点——吊钩升降凸轮控制器触点——小车滑触线XG——小车集电刷-吊钩升限位开关QS上——吊钩电机和小车电机的共用线X21.当正常工作时,吊钩电机和小车电机相连接的共用线X21应经过小车集电刷与小车滑触线,将电机运转所需的电流与主电路的过电流继电器KI相连.而在故障情况下却通过控制回路熔断器与电源端X1相连,使过大的主回路电流流经控制回路,也就是说、控制回路熔断器FUl此时承受了部分主回路电机所需的拖动电流,导致熔断器频繁熔断.

6.检查结果

原因是小车滑触线与小车集电刷接触电阻过大有时断路.检查小车滑触线,发现有些部位锈蚀较严重,将其打磨除锈后,起重机运行时测熔断器FUl电流降到正常值,为证实小车滑触线与小车集电刷X21接触不良会导致上述故障发生,在集电刷与滑触线X21之间放一绝缘体,启动主接触器后能正常吸合,当只要操纵吊钩向下时FUl马上熔断,因吊钩上下电机为16kW工作电流较大（38.3A）.换熔断器后重复以上操作,结果均相同（马上烧熔断器FUl）.去掉绝缘物后,起重机在任何运行状态下熔断器FUl均正常,再也没有出现烧熔断器FUl的故障现象.

7.分析

这台起重机上下吊钩拖动电机型号为JZR242——8,16kW额定电流为38.3A.小车拖动电机型号为JZR2—11—6,2.2kW额定电流为6.7A.小车滑触线X21在未清理锈蚀前与小车集电刷之间的电阻为5Ω～30Ω（视小车在不同位置而变化,通常在经常滑动的中段由于经常摩擦,锈蚀较少、接触电阻也较小.而在滑动较少的两端、滑触线上的锈蚀较为严重,接触电阻值较大）.另一条滑触线XG在未清理锈蚀前与小车集电刷之间的电阻为5Ω～26Ω（原因同上）.在带故障运行时,形成了滑触线X21和滑触线XG两条线路给升降吊钩电机和小车电机并联供电的现象,由于两条滑触线与集电刷的接触电阻在小车运行位置不同时变化较大,当两路接触电阻相近似时,两条线路平分电机拖动电流,每路近似l/2 电机电流.而滑触线X21接触电阻较大同时滑触线XG接触电阻较小时,电机拖动电流的绝大部分将通过与FUl相连的滑触线XG,使熔断器FUl过电流熔断.检测设X21滑触线与集电刷接触电阻为30Ω时（其它部位接触电阻和导线电阻较小忽略不计）,此时滑触线XG与集电刷之间接触电阻为5Ω时,根据并联电阻的分流比例计算,XG滑触线上的电流是X21滑触线上电流的30/5等于6倍,当小车电机和升降电机同时运行时,两者的额定电流将达到38.3A+6.7A等于45A,而滑触线上的电流将达到45AX5/6等于37.3A,远大于熔断器FUl的额定电流（5A）.为什么有时又能运行而不烧保险呢?那是因为这两条滑触线的锈蚀部位基本相似、都是中段锈蚀较轻,两端逐渐锈蚀严重,两路之间的接触电阻多数情况下在中段同时减小,在两端同时增大,所以两者之间的接触电阻也基本近似,又因为与滑触线X21相连的是主电路,导线截面为16mm2、长度较短、整体电阻值较小而与滑触线相连的是控制电路导线截面为2.5 mm2、长度较长、整体电阻值较大,所以大多数情况下主电机电流在滑触线X21上的较大、在滑触线XG上的较小,只有当滑触线X21与集电刷的接触电阻突然增大,而滑触线XG与集电刷接触电阻又较小的瞬间（一天只出现几次）,才会将熔断器FUl迅速熔断.

8 采取的预防措施

1）定期清理大车滑触线、小车滑触线上的锈蚀、灰尘（每月一次）；

2）对工间漏雨的部位进行修理,解决漏雨问题；

3）采用一定的防腐措施,清理完滑触线后,在滑触线上均匀涂抹10号机械油,可减轻滑触线的锈蚀程度.

9 结论

自2010年6月找出问提并采取措施后,本设备工作运行良好,但如果连续几个月不对滑触线进行保养时,就又会偶尔烧断熔断器FUl,次数也会逐渐增多,按要求保养后,又能正常运行,因此,日常保养对桥式起重机（其它设备也一样）的正常运行非常重要,并应按设备维修、保养制度始终坚持进行,才能发挥设备最大的经济效益和最佳的运行状态,保证生产高效、连续、正常的进行.