桥式起重机故障分析及智能化诊断策略

摘要：桥式起重机如果运行的时间过长就会出现一些故障，例如运行机构会出现“溜车”现象，起升机构会出现“溜钩”、“啃轨”现象。而这些故障会对使用桥式起重机进行施工的工程受到十分严重的安全威胁，如若这些故障不能及时消除，那么将会造成更加重大的安全事故。对桥式起重机产生的故障进行详细的调查与分析以后，本文主要从桥式起重机发生的两大故障进行针对性的分析，它们分别是机械故障和电气故障，并针对这两大故障对目前桥式起重机故障诊断的技术中出现的不足提出了一些切合实际的改进策略，从而帮助桥式起重机故障诊断技术向更智能、更安全、更高效的方向发展。

关键词：桥式起重机；故障；诊断技术；策略

在工业生产中常常需要使用大型的特种机械设备，而桥式起重机便是常用设备中的其中之一。它主要在工厂的车间、仓库以及码头等场所进行工作，通过桥架横架在这些场所，对施工中所使用的大型重物进行垂直吊装和水平搬运工作，并且桥式起重机十分的高效灵活，可以大大提高施工的进度。桥式起重机在其运行过程中对各种机械部件以及电气部件的配合要求十分高，并且如果其中一个部件出现故障的话，将会使桥式起重机的整体性能受到破坏并且会影响其正常的运行。因此需要对桥式起重机进行故障诊断。如果不能对这些故障进行及时的排除，那么极有可能会发生桥架变形、吊钩坠落等事故，这样不但会造成十分严重的经济损失，还会对操作人员以及施工人员的人身安全造成严重的威胁。

一、桥式起重机的常见故障

在桥式起重机进行工作时，发生设备运行故障是常有的事，它不仅会使施工的进度延长，还会造成十分严重的施工人员伤亡事故。而桥式起重机的故障主要分为两类，分别是机器故障和电气故障

1.1机器故障

机器故障的常见部件故障有很多，本文主要对其中的四类故障进行分析，它们分别是吊钩故障、钢丝绳故障、制动器失灵故障以及桥架、主梁变形和断裂故障。吊钩故障主要是由于机械在长期运行中发生的磨损以及运载物超载使吊钩在强大的下坠力量作用下发生变形，从而引起断裂；钢丝绳故障主要是由于钢丝在使用过程中会发生磨损，一旦钢丝绳吊起的设备超载，就会使钢丝绳而发生断裂；制动器失灵故障主要是由于起重机在长期使用过程中制动器的销轴与杠杆的连接处会不断发生磨损，并且制动带与制动轮的接触面在运行中会不断沾染油污，而锁紧螺母以及拉杆也会随时间而发生松动的现象，这原因都会使制动器失灵，从而引起事故的发生；而桥架、主梁变形和断裂事故主要是因为起重机在工作时会不断重复起吊的动作，在这种不断重复的过程中会发生动载荷和交变载荷的作用从而使主梁发生下弯、变形甚至是断裂，并且由于主梁所用的母材在焊接过程中会有焊接缺陷，在长期使用过程中可能会引起疲劳断裂，这些都会使桥架和主梁发生坍塌，从而引起事故的发生。

1.2电气故障

桥式起重机的电气故障中的常见故障主要有两方面，分别是电动机绕组短路或断路故障以及电气元件故障。如果起重机的运载持续时间过长并且其电热机散热效果不良就会引起电动机绕组短路的故障；并且如果起重机的使用年限过长其电阻箱中串联电阻会发生老化的现象，从而使电路发生断裂引起的电动机断路故障。在机械的长期使用过程中，会产生机械磨损、齿轮结构失效等现象，从而导致各种控制器无法归零或者是回归档位，这就是电气元件故障发生的原因。

二、关于桥式起重机故障的智能化诊断策略

桥式起重机是一种进行高频率、高负载、高持续性作业的大型特种机械设备，在不同的工作环境、社会背景以及机械本身的因素不同的原因，它发生故障的类型也多种多样。在以前为了减少桥式起重机运行故障的出现，常常会采用机械部件以及电气设备进行定期的检查并对其进行维护和保养的方法。但是这种方法既会使人力、物力、财力发生严重的浪费现象，又会因为使用人工进行检查和维护而受到许多因素的限制，从而使对故障诊断的工作效率低下，对故障排除的精准程度降低。由于这些原因，需要对桥式起重机的故障诊断技术进行不断的改革，使其朝着更加网络化、智能化的方向发展，从而避免原始的人力检查手段所产生的限制，使故障诊断的效率及精度得到提高，为桥式起重机的运行提供强有力的保障。

2.1进行分阶段的故障风险评估

通过对起重机在工作的过程中存在的危险因素进行调查和分析，以风险因素的安全评价为基础，通过安全检查表、故障树分析等方法对发生故障的因素引发故障的可能性以及其故障产生的危害程度进行有效的分析与判断，以这些判断为基础，制定更安全化、高效化、科学化的防范对策。

在对机械设备的使用以及故障的反馈等数据的收集以后，我们可以发现，机械发生故障的概率与其使用的时间有一定的函数关系，可以分三个阶段：第一阶段为起重机投入生产的初期。因为设备刚刚出厂，零件与机构之间尚处于磨合期，对工作环境的适应还存在着不足，所以在此阶段发生故障的概率较高；第二阶段为故障发生的偶然期。在这一阶段，起重机的各部件已经经过了磨合，并且适应了工作的环境，所以此时发生故障的原因，常常是由于偶然的机构磨损、零件破损等具有随机性的原因；第三阶段是在起重机进行长期且持续性较高的工作以后。它发生故障的原因常常是零部件磨损严重且电子元件老化，并且在此阶段起重机的使用寿命已经面临终结，所以在此阶段起重机发生故障的概率最高。通过对三个阶段进行判断，对企业发生故障的原因进行有针对的分析，可以提高故障诊断工作的效率，从而最大程度的消除起重机故障所产生的威胁。

2.2关于桥式起重机的啃道现象的措施

桥式起重机会的啃轨现象需要进行针对性的解决，在一般情况下，会采用垫钢板的方式，在发生下沉现象十分严重的的轨道进行铺垫，从而使车轮的稳定和强度得到增强；有些起重机的车轮在制造过程中由于技术问题，会出现主轮之间的直径有差异的现象，这就需要对它们进行更换；并且有一些车轮在出厂前的安装发生了错误，这需要修理人员在移动的过程对车轮的块健板进行切割，然后把松动的螺丝拧紧后，在重新把健板和车轮焊接起来。

2.3“树—网”联合诊断措施

通过把计算机技术以及人工智能技术引入到起重机故障诊断技术中，从而形成“树—网”联合的智能化诊断方式，通过专家进行系统故障诊断、故障树故障诊断等方式，对桥式起重机发生故障的原因以及故障产生的影响及发生概率进行具有逻辑性的分析，从而使故障诊断变得更具邏辑性、思维性、智能性。

结束语：桥式起重机的故障类型多种多样，主要是机械故障和电气故障，并且引发这些故障的因素十分复杂。采用传统的人工故障诊断技术逐渐不能适应这种现状，并且由于工作量的庞大且人工排查的效率十分低下，会使由故障引起的事故不能进行及时的避免。而以智能化的理论为基础，可以对桥式起重机的寿命周期进行阶段性划分，针对各个阶段的原因进行风险评估并采取更为智能化的故障诊断技术，可以使故障诊断可靠性以及效率得到提高，从而最大限度的避免由故障引起的事故，为工程的运行以及施工人员的人身安全提供保障。

参考文献：

[1]孟庆卫，秦永利.桥式起重机常见机械故障及排除研究[J].山东工业技术，2018（24）：57.

[2]顾诚.桥式起重机故障分析及智能化诊断策略[J].机电信息，2016（03）：50-51.

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