冶金起重机制动系统常见故障及排除方法.pdf

第5 期 总第 1 2 9 期 No ． 5 S UM No ． 1 2 9 机 械 管 理 开 发 MANAGEMENT AND 2 0 1 2 年 1 0月 0c t ． 2 01 2 冶金起重机制动系统常见故障及排除方法 李玉杰 ， 魏东 ， 王建梅 1 ． 山东钢铁 集团 济钢中厚板厂 ， 山东济南2 5 0 1 0 1 ； 2 ． 太原科技大学 ， 山西太原0 3 0 0 2 4 摘要 制动系统是冶金起重机必不可少的工作和安全系统。以冶金起重机常用的块式制动器为例， 介绍了其工 作原理和常见故 障， 并阐明 了故障原 因和排除方 法。 关键词 制动 系统 ； 工作原理 ； 故 障； 排除方法 中图分类号 T F 3 0 7 ； T F 3 4 1 ． 4 文献标识码 A 文章编号1 0 0 3 7 7 3 X 2 0 1 2 0 5 0 0 0 7 0 3 0引 言 起重机是冶金行业的重要设备 ， 起重机制动系统 工作效果的优劣直接影响着地面人身和设备安全 。 因此 ， 能够及时发现和正确处理起重机 的制动系统故 障是安全生产的重要环节。 1 制动 系统的工作原理 起重机 的制动系统主要 由制动器和制动轮组成 。 冶金起重机上所使用 的制动器主要有盘式制动器和块 式制动器 块式制动器应用较广泛 。制动器按其工作 原理分为常开式和常闭式。起重机用的制动器多为常 闭式 ， 电机断电后制动器抱紧制动轮实现制动 。 制动 系统 随电机转 动状态实 现工作 ， 见 图 1 。起 重机上常用 的制动器在 电机运行时 ， 带动液压推力器 油泵 ， 油泵产生油压推动活塞 ， 连同推杆一起 向上移 动 ， 通过制动器推杆和杠杆等机构 ， 使制动瓦块动作而 达到松开的 目的。当电动机断电停止旋转时 ， 靠主弹 簧使活塞 、 推杆 向下移动 ， 通过杠杆和制 动臂等机构 ， 使制动瓦块动作而达到制动的 目的。 1 一 制 动 轮 ； 2 一 推 动 _器 ； 3 - 制 动 瓦 ； 4 一 制 动 臂 架 ； 5 - 制 动 器 杠杆 三 角 板 ； 6 一 制动弹簧 ； 7 - 调整拉杆 ； 8 - 紧固螺母 图 1 制动 系统示意 图 2制动系统的常见故障及排除方法 2 ． 1 制 动 器不动 作 当起重机电机运行时 ， 制动器推头没有随电机旋 转而打开 ， 这时 由于制动臂没有松开制动轮 ， 电机尽管 通电但在摩擦力作用下无法实现旋转 ， 发出闷响声 ， 如 果不及 时排 除故 障就会烧坏电机 。此故障 的主要原 因、 判断和排除， 见表 1 。如果生产任务紧急 ， 表 1 中的 故障原 因可在现场做简单处理 ， 只要不是线路故障， 则 立 即更换制动器新推头即可 ， 对更换下来 的制动器推 头可在 以后进行修复 。 表 1 制动器不动作的故障原因、 判断和排 除方法 序号 故 障原 因 判断方法 排除方法 液压推动器电 用 万 用 表 测量 线 路 电 a 、 找出断路点并连接 ； l 阻， 如有开路则证明线 b 、 如果因线路老化造成断 机线路故 障 路故 障 路则更换新线 液 压推 动 器 测量线路无损坏则测量 2 推动器 电机 绕组 ， 如有 更换新推动器 电机损坏 开路则证明电机损坏 添 加液 压油后 试 车 ， 看 是 肩 动 系统 ， 通 过 听声音 否 有漏 油 ， 如没有 且推 头 看推 动器 电机 是 否 有 正 常动作 则故 障 已排 除 ； 液 压油 压 力 音 ， 如果声音 正 常且推 如果有漏 油且 推头依旧没 3 不够 缺油 头在 系统 通 断 路 状 态 有 动 作 则 说 明 密 封 有 故 或混有空气 变 换 时有轻微 动作 ， 则 障 ， 需更 换新 推头 。对 于 说 明 推动 器油 量 不 够 混有空气 的情 况可重新将 或有 空气 原来 的 液压有 放净 ， 更 换 液压油 2 ． 2 制动器推头动作 制动臂无法松开制动轮 当起重机制动系统通 电后 ， 制动器推头动作但制 动臂无法松开制动轮的故障 ， 主要原因有以下两种 。 2 ． 2 ． 1 制动器拉杆调整不当 起重机制动器的 日常维护中， 有一项重要任务是 调整用于控制制动器开闭间隙的调整拉杆 。在起重机 日常运行中， 随着制动器频繁工作 ， 制动器摩擦片厚度 随着变小 ， 因此 ， 整个制动臂架会 随摩擦片磨损而出现 角度变化 ， 见图2 的a 角 。制动轮臂架的位置移到了图 中虚线位置 。制动器三角板也以制动臂架销孔为圆心 顺时针旋转一个 6 角。当制动器杠杆 三角板 下落至 护管端面与推动器活塞外套管上的警戒线距离小于规 定值时 ， 见图3 ， 则制动力矩会 随开闭间隙的增大而下 降。这时应旋转制动器调整拉杆 ， 使推头被拉起 以减 小推头工作时的推动距离 。相反， 当调旋拉杆时 ， 如果 旋转过度， 将推头拉起过高， 见图4 ， 则推头活塞的运 行距离会缩小。由于杠杆 、 销轴 、 整个制动臂架形成 的 连接为间隙配合， 因此在运动中存在一定的累加尺寸 间隙。在推头向上运行时 ， 要先补偿该 间隙之后才使 收稿 日期 2 O l 2 - 0 5 0 8 基金项 目 山西省教 育厅 留学归 国基金资助项 目 2 0 1 2 1 0 0 3 ； 山西省大学生创新基金资助项 目 s 2 O 1 0 0 0 2 作者简介 李玉杰 1 9 8 2 一 ， 男， 山东章丘人 ， 工程师 ， 本科 ， 主要 负责起 重机械设 备技 改和维护工作。 7 第5 期 总第1 2 9 期 机 械 管 理 开 发 2 0 1 2 年 1 0月 臂架打开实现制动器工作 。如果调整拉杆过程中 ， 使 其将推头拉起过高 ， 推动行程不足以使其在工作时补 偿连接间隙， 则会造成推头尽管工作 ， 但制动臂架无法 实现正常开 闭， 始终抱住制动轮。这时应再次调整拉 杆 ， 使护管边缘 与警戒 线保持一定 的距离 。直径为 2 0 0 ～ 5 0 0 mm的制动轮 ， 该距离为 1 5 ～ 2 0 mm， 见图5 ； 较 大直径的制动轮该距离在调整时可适 当增加 ， 一般不 要超过 3 0 m m， 否则会影响制动器的正常开闭。 图2整个制动臂 架随摩擦片磨损的角度变化 图 3 护 管端 面与活塞外 套管 的警 戒距 离 图4由拉杆旋转过度导致 的推头拉起过高 图5 拉杆 的再次调整 2 ． 2 ． 2 制动器杠杆 三角板 销孑 L 或销孑 L 套 尺寸磨损 超标 制动器杠杆 三角板 是连接制动臂架与推头的中 问传动机件 ， 该零件 的主要作用是将推头活塞的上下 运动转换为制动臂的往复摇摆运动。杠杆三个销孑 L 分 别承受着来 自弹簧和推头行程的挤压力。当推头工作 时 ， 杠杆受力情况 ， 见图6 。 图6 推头工作时杠杆 图7 杠杆的三个销孔 的受力情况 的磨损 8 在频繁受单 向挤压力的情况下 ， 杠杆的三个销孔 或销孔套 会被磨损， 见图7 所示形状。当制动瓦上 的摩擦片厚度因正常工作而减小时 并未达到更换要 求 ， 由于销孑 L 或销孔套 尺寸因长期工作而变形 ， 同 时连接销也 因长期动作而随之变形 ， 所以推头工作行 程中有相当大的距离是用来补偿传动间隙 ， 由此导致 制动 臂开 闭 间隙减 小不 足 以松 开制 动轮 实现 正常 工作。 对 于杠杆销孑 L 或销孔套 间隙过大 、 连接销磨损 的情况造成制动臂架无法实现开闭的情况则应重新更 换杠杆销孔套和连接销或整个杠杆和连接销 ， 消除制 动器工作的中间传动误差， 提高推头工作的精确度。 制动器杠杆销孔 或销孑 L 套 尺寸变化不应超过其 原始直径 的 1 ／ 6 ～1 ／ 5 ； 连接销直径减小不应超过其原 始直径的 5 ％或椭 圆度不得超过 0 ． 5 mm， 否则应立 即 更换新件。 2 ． 3 制动 系统不 能迅速 实现 制动 又称 “ 抱 不住 ” 当制动器推头完成工作并恢复原始位置时， 在 弹 簧作用下制动臂架应闭合。但此时制动轮还要旋转很 多转才能停止 ， 会导致制动轮温升过高 。对于起重机 起升制动器 ， 在吊运重物进行下降工作时甚至会一直 落到地面 。此故障又称为制动器“ 抱不住” ， 会影响正 常 的安全生产 和设备运行 ， 是酿成重大事故的隐患。 造成此故 障的因素主要 四种 ， 见 图8 ， 或是单一因素 ， 或是几个因素综合性地影响制动效果 。其中 ， 对于制 动瓦上 的摩擦片磨损尺寸， 不应该超过其原始厚度 的 1 ／ 3 ， 否则应更换新摩擦片 ； 制动轮尺寸的磨损 ， 不应超 过原始厚度的 1 ／ 2 ， 否则应当更换新的制动轮。制动臂 架在开启后应与制动轮保持一定 的间隙 、 且 间隙不应 过大 ， 对 于直 径 3 0 0 ～ 6 3 0 mm的制 动轮 ， 间隙应 为 1 ． 5 - 2 mm； 对于直径 5 2 0 0 ～ 3 0 0 mm的制动轮 ， 其间 隙 不应大于 1 ． 5 mm。 l l I l 1 、 制动弹簧力矩 2 、 开闭 间 隙过 大 导 致I 3 、 制动瓦上的摩 4 、制动轮尺 没有达到额定值 恸昏力 f 乍 日 寸 问 过长 l 擦片厚度磨 茹 斑标 寸磨损超标 l l I l 诚睦日绩， 使 抽碰忏 的 紧 固 螺 母 ， 蒯 到 碇的 恸力 矩 转 拉 汗 ， 制口 瑚间 隙l 重新更换摩擦片 更换制动轮 图 8制动系统“ 抱不住” 现象树形图 对于此故障的判断应当针对以上四种原 因逐个对 主弹簧 、 拉杆 、 摩擦片、 制动轮进行检查 ， 以确定制动系 统不能实现迅速制动的原因， 以便逐一进行处理。 2 ． 4 制动轮联轴器连接螺母松动的故障 1 故障原因 冶金桥式起重机传动系统制动轮联 轴器的锁紧螺母松动是起重机工作 中最常见的现象 ， 由于冶金桥式起重机工作繁忙载荷大 ， 制动器反复频 繁地工作后 ， 螺母经常会出现较大的转矩 ， 就会出现松 动。这是一种非常严重 的隐患 ， 因为一旦锁紧螺母脱 落会使制动器失灵， 起升载荷坠落， 从而酿成重大设备 一 护 ／ 『 一 ／ ／ ． 第5 期 总第1 2 9 ,l g ] 李玉杰 ， 等 冶金起重机制动系统常见故障及排除方法 和人 身事 故 。 2 检查与排除方法 1 设备检验人员， 应定时观 察制动轮联轴器与减速器高速轴接触处有无亮印 ， 如 有 ， 应及 时紧固螺母 。 2 如果起 升机构采用 双制动 器 ， 应尽量使电动机侧 的制动器布置在减速器高速轴 另一端， 这样做的原因是使检验员较容易观察到制动 轮 联 轴器 与减 速 器轴 的 联 接 情 况 并 便 于 维 护 。 3 采 用 正 确 的 防 松 措 施 。制动 轮 联轴 器锁 紧 螺母 一般 采用 止 退 垫圈 防松； 但在高频率和大冲 击的工况下 ， 难免会 出现 止退 垫 圈变 形 或断 裂而 使 防松 失效 的情 况 。为 了使 止 退垫 圈不 至 于在 图 9 制动轮沉孔 内径 焊接顶杆的方法 冲击载荷下变形或损坏 ， 可采取在制动轮沉孔内径焊 接顶杆的方法防止其变形， 见图9 。 3结束语 制动系统工作效果的优劣直接决定着起重机的安 全性能。多数起重机的安全事故是由制动系统故障导 致， 因此， 对于起重机维护人员来讲， 及时、 准确地判断 故障和对其正确处理是保证设备安全运行 的重要 职责。 参考文献 I t 1 范雪骐． 浅析桥式起重机制动器 行业前沿， 2 0 1 0 4 25-2 8． 『 2 】 黄琪． 桥式起重机制动器的常见故障分析及预防措施 安徽冶金科技职业学院学报， 2 0 0 8 8 1 8 ． 『 3 ] 殷宏 ， 曾 涛．冶金桥式起重机常见机械故障和隐患的 排除『 J 1 _起重运输机械， 2 0 0 8 4 8 7 ． Co m m o n Fa ul t s a nd El i m i na t i o n M e t ho ds o f Br a k i ng S y s t e m f o r M e t a l l ur g i c a l Cr a n e L I Yu - j i e ， WE I D o n g ， WANG J i a n me i 1 ． S h a n d o n g S t e e l ， J i n a n I r o nS t e e l C o ． ， L t d ， J i n a n 2 5 0 1 0 1 ； 2 ． T a i y u a n U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， T a i y u a n 0 3 0 0 2 4 ， C h i n a Ab s t r a c t B r a k i n g s y s t e m i s a n i mp o r t a n t c o mp o n e n t i n a me t a l l u r g i c a l c r a n e ． T h i s s t u d y d e s c r i b e s t h e p r i n c i p l e o f b l o c k b r a k e ， a n d a n a l y z e s t h e r e a s o n s o f f o u r c o mmo n f a u l t s a n d e x p l a i n s t h e i r e l i mi n a t i o n me t h o d s ． Ke y wo r d s b r a k i n g s y s t e m； w o r k i n g ． p r i n c i p l e ； f a u l t ； e l i mi n a t i o n me t h o d s ●s ●昱 曼 曼 厶 ● 曼 ● 墨 ● 曼 ●曼 已 上●曼 已 ● 曼 ￡ S 曼 曼 曼． L ●曼 巳● S 开始形成 ， 最终导致外胶层破裂 ， 分层。 4结论 充气密封软管失效的原 因， 是 由于用胶料物理机 械性能下降及破裂处内胶面已老化， 加速了疲劳裂纹 的产生并进一步扩展成大面积破裂现象 。因此 ， 在密 封软管 的贮存 、 运输时要避免油液和有害物质的污染 ， 避免造成密封软管发生磨料磨损 、 腐蚀磨损 以及引起 老化、 龟裂、 膨胀变形等。另外， 还要提高装配质量， 严 格控制其压紧力 ， 防止过大或过小 ， 并注意压紧力应均 匀分布， 以防止拉伤 ， 避免 由于装配不当造成密封件损 伤或局部变形。 参考文献 【 1 ] 中国技术质量监督管理局． G J B 1 3 2 5 A 一9 8 飞机座舱用充 气密封软管规范【 S 】 ． 北京 中国标准出版社 ， 2 0 0 8 5 - 8 ． 【 2 ] 陈经盛． 橡胶老化防护与监测 十一 [ J 】 ． 化工标准化与质量 监督， 1 9 9 7 1 2 3 2 5 ． 上接 第6页 软管制造过程中材料的用错可能性不大 。外观检查充 气密封软管 内胶层对应破裂处成局部老化特征 ， 是由 于大气中的氧 、 臭氧 、 热 、 光及疲劳老化等因素引起 ， 也 有可能是充气密封软管在仓库或贮存室 内的自然环境 存放时 ， 会受到环境 中各种因素例如气温 、 湿气 、 空气 、 辐射和霉菌等作用或影响 ， 其实用性能下降[2 1 。但不 排除在装配和使用过程中接触 了油和其他溶剂 ， 直接 造成外胶层与纤维增强层的粘合强度降低。当该部位 在充气受力状态时 ， 由于橡胶材料的粘弹性 即分子运 动滞后于应力产生 的物理松弛 ， 橡胶形变及震动疲劳 易引发外胶 层与增强纤 维脱离并 向周边扩展 ， 日久软 管高度出现尺寸偏差 ， 较其他部位 高出约 0 ． 5 mm； 同 时与机身贴合产生的挤压作用以及部分失去纤维增强 作用的外胶层使该部位变形量更大， 底部应力更为集 中 ， 进一步加速 了老化现象的产生。当达到临界断裂 强度值 胶管胶料性能测试结果下 降明显 ， 轴 向裂纹 Fa i l ur e An a l y s i s o f I nfla t a bl e Se a l i n g Ho s e o f a Ce r t a i n Ty pe o f Ai r c r a ft Ca bi n D ONG Qi a n - j u a n ， L I U We i - j i a n Ho n g d u A v i a t i o n I n d u s t r y G r o u p ， N a n c h a n g 3 3 0 0 2 4 ， C h i n a Ab s t r a c t I n t r o d u c e d t h e f a i l u r e o f i n fl a t a b l e s e a l i n g h o s e b y v i s u a l i n s p e c t i o n a n d f r a c t u r e mo r p h o l o g y ．T h e i n fl a t a b l e s e a l i n g h o s e w a s t e s t e d b y p h y s i c a l a n d me c h a n i c a l t e s t me t h o d s ， a n d i t wa s a n a l y z e d b y i n f r a r e d s p e c t r o me t e r ． T h e r e s u l t s s h o w t h a t p h y s i c a l a n d me c h a n i c a l p r o p e r ti e s o f r u b b e r o f t h e i n fl a t a b l e s e a l i n g h o s e d e c l i n e d ，rup t u r e s u r f a c e o f i n n e r r u b b e r l a y e r h a s a l s o a g e d ． I t a c c e l e r a t e d f a t i g u e c r a c k ， a n d f u rth e r e x t e n d e d t o l a r g e a r e a c r a c k i n g p h e n o me n o n ． Ke ywo r d s s e a l i n g h o s e； c r a c k l e ； i n n e r rub b e r l a y e r ； o u t e r ru b b e r l a y e r ； f a i l u r e a n a l y s i s 9