苏宗万 上海铁路局科研所

桥门式起重机给货场、站段生产车间带来灵活、高效、方便、快捷的同时，因机械的不安全因素，频频发生事故，也给国家、人民造成经济损失，给当事人及家属造成痛苦。发生事故的主要原因是起重机械本身存在着机械故障及操作人员的操作失误。研究机械故障、分析原因、制定预防措施是减少桥门式起重机机械事故的主要措施。下面对桥门式起重机在运行过程中的机械故障作一分析。

1 吊钩及防脱钩装置

吊钩是桥门式起重机用得最多的取物装置，它承担着吊运的全部载荷，在使用过程中，吊钩一旦损坏断裂易造成重大事故。造成吊钩损坏断裂的原因是摩擦及超载使得吊钩产生裂纹、变形和损坏断裂。为防止吊钩出现故障，就要在使用过程中严禁超负荷吊运。在检查过程中要注意吊钩的开口度、扭曲变形、危险断面的磨损情况。吊钩一旦发现裂纹要按照GBl0051-88给予报废，坚决不要对吊钩进行焊补。特种设备管理人员和检测人员对吊钩的检查要按照GB10051-88的要求判断吊钩是否能够使用。吊钩上的防脱钩装置一定要定期或不定期地检查，特别是在起吊重大设备件之前和期间，装卸工人要格外留心，发现问题要及时上报上级部门。

2 钢丝绳

2.1 故障分析

钢丝绳在运行过程中，每根钢丝绳的受力情况非常复杂，因各钢丝在绳中的位置不同，有的在外层，有的在内层。即使受最简单的拉伸力，每根钢丝绳之间受力分布也不同。此外钢丝绳绕过卷简、滑轮时产生弯曲应力、钢丝与钢丝之间还有挤压力等，因此精确计算其受力比较困难，一般采用静力计算法。钢丝绳中的最大静拉力应满足下式要求

式中:Pmax--钢丝绳作业时可以承受的最大静应力；

Pd--钢丝绳的破断应力；

n--安全系数。Pmax=(Q+q)/aη)

式中：Q--起重机的额定起重量；

q--吊钩组重量；

a--滑轮组承载的绳分支总数；

η--滑轮组的总效率。

钢丝绳最大允许工作拉力的计算式为：

式中：P--钢丝绳作业时额定的最大静应力

P≥Pmax是安全的。由此可知，钢丝绳破断的主要原因是超载，同时还与在滑轮、卷筒的穿绕次数有关，每穿绕一次钢丝绳就产生由直变曲再由曲变直的过程，穿绕次数越多就越易损坏、破断；其次钢丝绳的破断与绕过滑轮、卷筒的直径、工作环境、工作类型、保养情况有关。

2.2 预防措施

（1）起重机在作业运行过程中起重量不要超过额定起重量。

（2）起重机的钢丝绳要根据工作类型及环境选择适合的钢丝绳。

（3）对钢丝绳要进行定期的润滑(根据工作环境确定润滑周期)。

（4）起重机在作业时不要使钢丝绳受到突然冲击力。

（5）在高温及有腐蚀介质的环境里的钢丝绳须有隔离装置。

（6）钢丝绳应无扭结、死角、硬弯、塑性变形、麻芯脱出等严重变形，润滑状况良好。

（7）钢丝绳长度必须保证吊钩降到最低位置时，余留在卷筒上的钢丝绳圈数符合规范要求。

（8）钢丝绳末端固定压板数符合规范要求且要有防松性能。

3 卷筒及滑轮

卷筒是起重机重要的受力部件，在使用过程中会出现筒壁减薄、孔洞及断裂故障。造成这些故障的原因是卷筒和钢丝绳接触相互挤压和摩擦，当卷筒减薄到一定的程度时，因承受不住钢丝绳施加的压力而断裂。为防止卷筒这种机械事故的发生，按照国家标准，卷筒的筒壁磨损达到原来的20%或出现裂纹时应及时进行更换。同时要注意操作环境卫生和对卷筒、钢丝绳的润滑。滑轮按其作用可分为动滑轮和定滑轮，定滑轮承载着钢丝绳拉力方向的变向，而吊钩上的动滑轮则起着使桥门式起重机上的钢丝绳均匀共同分担起吊货物的作用。

因此，在平常检修和保养时要注意以下三点。

（1）滑轮转动灵活、光洁平滑无裂纹，轮缘部分无缺损、无损伤钢丝绳的缺陷。

（2）轮槽不均匀磨损量达3 mm。或壁厚磨损量达原壁厚的20%，或轮槽底部直径减小量达钢丝绳直径的50%时，滑轮应报废。

（3）滑轮护罩应安装牢固，无损坏或明显变形。

4 减速器齿轮

4.1 故障分析

减速器是桥门式起重机的重要传动部件，通过齿轮啮合对扭矩进行传递，把电动机的高速运转调到需要的转速，在传递扭矩过程中齿轮会出现轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶和、齿面磨损等机械故障，造成齿轮的故障原因分别如下：

（1）短时间过载或受到冲击载荷，多次重复弯曲引起的疲劳折断；

（2）齿面不光滑，有凸起点产生应力集中，或润滑剂不清洁；

（3）由于温度过高引起润滑失效；

（4）由于硬的颗粒进入摩擦面引起磨损。

4.2 预防措施

（1）起重机不能超载使用，启动、制动要缓慢、平稳，非特定情况下禁止突然打反车；

（2）更换润滑剂要及时，并把壳体清洁干净，同时要选择适当型号的润滑剂；

（3）要经常检查润滑油是否清洁；发现润滑不清洁要及时更换。

5 制动器

5.1 故障分析

制动器是桥门式起重机重要的安全部件，具备阻止悬吊物件下落、实现停车等功能，只有完好的制动器，起重机运行的准确性和安全生产才能有保证。在起重机作业中制动器会出现制动力不足、制动器突然失灵，制动轮温度过高与制动垫片冒烟、制动臂张不开等机械故障。造成这些机械故障的原因分析如下：

（1）制动带或制动轮磨损过大；制动带有小块的局部脱落；主弹簧调得过松；制动带与制动轮间有油垢；活动铰链外有卡滞的地方或有磨损过大的零件；锁紧螺母松动整拉杆松脱；液压推杆松闸器的叶轮旋转不灵活；

（2）制动垫片严重或大片脱落，或长行程电磁铁被卡住，主弹簧失效，或制动器的主要部件损坏；

（3）制动器与垫片间的间隙调得过大或过小；

（4）铰链有卡死的地方或制动力矩调得过大，或液压推杆松闸器油缸中缺油及混有空气，或液压推杆松闸使用的油脂不符合要求，或制动片与制动轮间有污垢。

5.2 预防措施

定期对制动器进行检查、维护，起升机构的制动器必须每班检查一次，运行机构的制动器要每天检查一次，主要检查以下内容。

（1）铰链处有无卡滞及磨损情况，各紧固处有无松劲；

（2）各活动件的动作是否正常；

（3）液压系统是否正常；

（4）制动轮与制动带间磨损是否正常、是否清洁。

根据检查的情况来确定制动器是否正常，坚决杜绝带病运行，同时对制动器要定期进行润滑和保养。为了保证起重机的安全运行，制动器必须经常进行调整。从而保证相应机构的工作要求。

6 车轮与轨道

桥门式起重机在运行过程中车轮与轨道常见的故障为车轮的啃轨及小车的不等高、打滑。其中造成啃轨的原因是多方面的，且啃轨的形式是多样的。啃轨轻者影响起重机的寿命，重者会造成严重的伤亡事故，因此特种设备管理人员和检测人员对啃轨要足够地重视。

造成啃轨的主要原因是安装时产生不符合要求误差的不均匀摩擦及大车传动系统中零件磨损过大及键连接间隙过大造成制动不同步。因此各单位的特种设备主管部门在安装、维修起重机时一定要找有资质的单位进行安装、维修，从而保证设备安全，延长运行寿命；同时特种设备管理人员要加强平时的检查管理，避免起重机发生啃轨的机械故障，在检查过程中要认真、细致地找出啃轨的原因，并采取相应的措施。尤其是在装卸如矿石、煤炭等散货后，一定要及时安排人员清理轨道，在装卸过程中要尽量减少行车频率和位移量，杜绝在重载情况下行车。小车车轮的不等高是起重机运行中的极不安全的因素，小车的不等高使小车在运行中一个车轮悬空或轮压太小可能引起小车车体的震动。造成小车车轮不等高的因素是由多方原因引起的，但是主要原因是安装误差不符合要求及小车设计本身重量不均匀，因此对小车不等高的故障要全面分析，把小车不等高的问题解决好。

起重机在运行过程中由于轨道不清洁、启动过猛、轨道不平、车轮出现椭圆、主动轮之间的轮压不等的原因使得整车产生剧烈抖动或小车产生打滑环象，长此以往使得各机械连接部分磨损严重，出现连接螺栓断裂等问题。这就要求特种设备管理人员和检测人员在检查过程中一定要认真仔细，发现问题要及时解决，避免产生整车剧烈抖动或小车打滑的现象

7 安全附件

桥门式起重机的安全附件完全是从保护设备及操作人员的角度设置的保护装置，安全附件的管理一定要按照《特种设备安全监察条例》的要求，加强对安全附件的管理及监察力度，制定完善的定期检查记录，使各个限位、超载超幅控制仪、警示灯等安全附件处于良好状态，保证桥门式起重机安全运行。

桥门式起重机的机械故障是比较复杂的，预防机械故障需要加强设备管理，同时要按时向特种设备检测部门提出年审申请，通过特种设备检测部门的检查指导，把设备的不安全因素消灭在萌芽状态，从而保证设备、人员的安全。