刘洋 桑少东 刘帅

【摘要】桥式起重机是在重工企业中常见的一种用于转运物料的特种设备。由于其工作环境的特殊性决定了它在其行业的特殊地位。本文分析了桥式起重机联动台的工作原理和存在的缺陷提出了合理的改造方案，有效的减少了设备费用和设备维护次数，延长了设备稳定运行的周期。为安全高效的生产提供了有力保障。

【关键词】桥式起重机联动台；凸轮控制器；主令控制器；改造

一、概述

众所周知，桥式起重机是重工企业中特种设备。操作人员都必须持证上岗，并两年进行一次换证学习考试。桥式起重机车体也要每年由地市级安全主管部门进行一次年检。舞钢第二轧钢厂自2006年投入生产，起重设备就频繁发生联动台故障，对正常生产造成严重困扰：热停时不断；备件费用居高不下；维护检修强度大。我们根据现场的实际情况和电路原理，分析了联动台故障主要原因，提出了改造方案，有效的减少了联动台故障，保障了设备的正常运行。

1.1联动台的结构和工作原理。舞钢二轧钢厂（25+25）/50T桥式起重机的联动台（TH01系列）位于桥下司机室分左右两箱，两厢体分别安排着控制整台天车运行的十多个按钮及两个凸轮式主令控制器。十多个按钮分别是：急停、总电源指示、主接触器电源指示、电源开关、总电源启动、总电源停止、风机启动、风机停止、门限位指示、登机请求、允许登机按钮、重锤限位指示、变频器复位、总电源过流失压指示和控制大小车及起升系统的两台凸轮式主令控制器。

联动台的工作原理：利用控制器发出动作信号动作指令，使控制屏相应中间继电器动作来换接电路。控制电动机按与之对应的指令状态完成操作。在门限位闭合状态下打开钥匙开关，启动电源、观察主电源和主接触器指示灯显示正常，操作凸轮式主令控制器使之发出运行、调速、停止等相关指令。

图1 联动台控制原理图

二、联动台故障表现及分析

经过大量的检修和维护和设备故障总结，我们总结出联动台故障主要表现为：

2.1按钮和指示灯异常或损坏；

a.按钮损坏造成按钮无法正常操作或者操作不到指定位置。

b.指示灯不亮造成误操作或者误判。

2.2电气线路故障；

中间线路故障主要分以下几种：a、线头虚接；b.接线端子脱落；c.线路接地。d.由于线路互相干扰造成的信号反馈错误；e.直流线路过热造成线路老化或灼烧。

2.3凸轮式主令控制器卡阻故障。凸轮式主令控制器卡阻是舞钢二轧钢厂天车的“软肋”。二轧钢厂所有的桥式起重机都发生过不同程度的卡阻现象。轻则用力造成操作中断，推动操纵手柄闯过卡组部位。重则无法改变操作，导致桥式起重机操作故障引发设备和人员事故。

图2 TH01系列联动台凸轮和档位控制盘结构现状图

图2（左）控制器齿轮下铁屑可以判断出控制器阻力很大。打开控制器齿轮会看到磨损严重的凸轮（图2左）和有明显的磨损的档位控制盘（图2右）。图2中扇形齿轮下方有大量的白色铁屑，造成这一结果除联动台本身的设备设计缺陷，还应该有以下几点原因：a.齿轮间润滑不够；b.操作力度过大、过猛；c.维护不方便。

通过大量的维护检修我们总结出：以上三类故障相互关联，电气线路故障和凸轮式主令控制器故障发生次数频繁且由于联动台自身缺陷维护检修极其不便，严重影响生产。

三、使用轻便度和维护方便性分析

任何一台设备在实现他的功能以后都会追求的的安全性、可操作性、维护的方便性、经济适用性、舒适性等。桥式起重机也不例外，厂家和使用者都在不断的提高它的安全性、可操作性和维护的的方便性以及操作者的舒适性。针对舞钢二轧钢厂天车联动台的故障我们也进行了大量故障收集和技术总结，并且争求了大量使用者的意见。

3.1可靠性由于经常卡阻和出现线路故障造成生产意外终止，老式联动台安全可靠性差。

3.2维护方便性从图2可以看出，联动台内部齿轮和凸轮的体积占据了控制箱90%的空间，凸轮式主令控制器的12根控制线都采用了大直径的铜线进一步让梳理线路变得困难。特别是外侧部分触点，一般工具很难进入。另外控制箱还有一个致命的缺点：由于凸轮和齿轮设计的问题上盖无法打开。一旦发生卡阻和电气线路故障在狭小的空间很难维护。

3.3经济适用性凸轮式主令控制器联动台为一体结构，损坏时很难维护，价格在2万——3万不等。

3.4操作舒适性由于本身为齿轮连接且阻力较大，操作起来需要很大的臂力，对于需要连续操作8——12小时的年轻的女操作工是一个挑战。沉重的操作手柄加重了职工的劳动强度还降低了劳动效率。

四、整改措施及可行性分析

经过电路原理和现场实践分析：舞钢公司二轧钢的桥式起重机上起升机构使用了新型变频器调速装置，大小车机构都采用了定子调压调速装置。但是联动台和主令控制器，却仍然使用的是那种用主令切电阻实现档位转换的体积大，操作不方便的凸轮式主令控制器。这种主令控制器操作费力，维护困难，安全性可靠性也不高。经过多次查阅资料和反复论证我们发现：舞钢二轧钢厂桥式起重机操作系统，分别是用三套主令控制器分别发出运行，调速，停车指令。它们分别是=12-s40，大车控制器；=10-S40，小车控制器；=05-S40主起升控制器，主要是把指令信号传递给相应的各机构控制屏，每个控制屏上均有指令继电器接受操作指令，并把信号传入变频器，定子调压装置，从而驱动天车各机构进行工作，达到服务生产的目的。而由大连低压开关厂设计的小巧轻便、价格低廉的QTD2系列联动台完全能实现这些功能。这种联动台除了有TH01系列的联动台的按钮大小车调速故障和受频故障复位指示灯与二扎天车使用的变频调速和定时调压装置极为匹配。另外QTD2系列的联动台主令控制采用了DQT1-28F/8K6（图3右）型号（图3右）的集成控制器。

DQT1-28F/8K6型号的主令控制器体积小，操作方便，接线简单方便，吸合点明朗，而且不管任意一对触点损坏时，更换方便快捷。由于其体积小，而且把大小车，起升旋转各组合在一起，下面多出来的空间，可以加装一排端子，将总端子箱的线分别接入两个联动台的新加端子排上。再用软线引接到主令控制器，便于维护。

图3 QTD2系列联动台内部结构图

经分析，由于大小车系统采用变频器控制，其指令均由模拟输入接口的指令继电器的通断来进行，启/停，换向，加速，停车，而外围继电器K00，K01，K02，K03，K04，K05的线圈电流只有0.18A而DQT1-28F/8K6型号主令控制器触点的额定电流容量为10A因此，完全可以在大小车系统中进行使用。起升系统系统采用的是定子调压装置，其工作原理类似于变频器，但还有一定的差距，而其外围指令继电器和大小车系统相同。因此，完全可以实现操作要求。

五、改造成果经济性分析

舞钢公司二轧钢厂桥式起重机联动台自2012年7月采取改造措施以来，改造过的起重机运行平稳，没有出现联动台卡阻影响设备运行的情况。起重机联动台安全运行周期比以前延长了五倍，联动台备件费用每台起重机节省9000元/年。同时新型联动台主令控制器采用集成控制器，箱体内部空间大便于布线，控制器精巧结构简单维护方便，设备维护时间也大大减少。另外，由于改造后的联动台操作轻便，劳动效率也比改造前提高了20%。

总结

此次桥式起重机的改造为我们所有技术人员提供了一次现场实践与理论相结合的学习机会，丰富了我们对变频器、定时调压等厂家保密技术的了解，为日后更好的维护检修和改造安装设备提供了良好的借鉴。

参考文献

[1]电工技术/席时达主编—第2版.北京：高等教育出版社，2002.6.

[2]大连博瑞起重机相关图纸及技术附件，2005.

[3]舞钢公司培训教材精整篇第二章精整线工艺与设备2003.8.