王永强　刘勇　许礼义

摘要：我国经济体制在改革的过程中，风电领域得到较好发展，其中该领域中免爬器扮演着较为重要的角色，不但能够在高空中进行人员的有效运送，而且可大大提高风机检修人员的工作效率，这对风电领域经济的发展具有较大促进作用。但是，免爬器设备不在国家监管范围之内，并且也没有相关标准进行规范，导致以一些厂家为了提升经济效益，在制造与安装的过程中存在一些问题，在使用期间会产生较大安全隐患。为此，需要采有效措施提升免爬器使用质量，以此提升工作效率与质量。

关键词：免爬器;故障失效形式;对策

1 前言

免爬器主要是通过电机对升降平台提供动力，并安装在建筑或者设备爬梯上，以此进行高空作业和物质作业的起重机械。一般情况下，免爬器主要应用在风电领域中，并在风机塔筒内爬梯上安装。免爬器主要使用人员为检修人员，能够大大降低检修人员工作量，同时提升工作效率。此外，免爬器在工作的过程中，应用较为方便，并且不会对塔筒结构产生改变。但是，免爬器在使用过程中会存在一些安全问题，为此，需要制造厂家在制造的过程中提升设备质量，在可靠性试验的基础上对存在的故障失效形式进行深入的分析，并在此基础上采取有效措施实施有效的改进，以此为免爬器正常运行奠定良好的基础。

2 免爬器主要结构

免爬器主要是由升降平台、导轨驱动装置等构成，其中导轨在爬梯部位进行安装，在运行的过程中能够确保生产平台的平稳性，在此过程中也是防坠保护装置的作用对象。升降平台由踏板与车身构成，车身有坠落保护、扶手等装置，踏板主要是供施工人员站立，在此过程中能够在踏板中较好的对平台升降进行操控，坠落装置能够在钢丝断裂、转引力不足的情况下发生坠落时将平台制停在轨道或者爬梯位置，施工人员可以通过踏板逃生。电气控制系统，主要是由操纵装置、电控柜等构成，其作用是对免爬器进行有效的控制，电控柜在爬梯中安装，能够为免爬器提供动力，驱动系统主要是由减速器、电机以及驱动轮构成，为免爬器提供动力。驱动系统主要是采用拽引方式在驱动轮与钢丝绳拉力的基础上对升降平台进行有效的提升。具体部件见表1^[1]。

3 免爬器故障失效分析

3.1 钢丝绳失效

钢丝绳是免爬器中较为主要的失效形式，一般情况下是由钢丝绳张力不均、过度伸长所致。在失效的过程中，检测装置会立即故障停止，以此进行有效的保护，在出现此种失效的过程中，应当根据维保对钢丝绳进行有效的调解，以此避免故障情况的发生。此外，若出现严重失效会导致钢丝绳断丝、绳心挤出以及扭结等问题。对于出现严重问题的钢丝绳，应当对其进行有效的维护与保养，除此之外还应进行严格的检验。此外，制造厂家还需要引进先进的设计方法与理念，以此对相关设备进行有效的改造与优化。这在较大程度上能够提升设备在运行过程中的可靠性与稳定性。

3.2失效原因及对策

3.2.1 绳径相对较小

钢丝绳在扰轮过程中会产生弯曲应力，导致钢轮直径弯曲应力变大，一些厂家在对其进行设计的过程中，钢轮直径驱动轮与钢丝绳之间的比值相对较小，在钢丝绳运行的过程中易出现问题，导致使用时间缩短。所以，在对其设计的过程中，应当根据实际情况提升钢丝绳直径比值，以此降低弯曲度，并且在此基础上需要选择柔性较高的钢丝绳，从而避免故障情况的发生。

3.2.2 钢丝绳受力不均

钢丝绳在运行的过程中会承担相应荷载，可有效对不同钢丝绳受力均衡装置进行保护。目前我国免爬器设备均配有两根牵引钢丝绳，在设计的过程中对钢丝绳张力调节装置进行了全面考虑，并且在此基础上能够确保钢丝绳张力均匀。

3.2.3 钢丝绳与其他结构受到影响

钢丝省在运行的过程中，易受到外部影响，主要表现在以下两个方面;（1）钢丝绳在运行的过程中，应当注意钢丝绳与爬梯以及防护罩结构是否发生干涉;（2）钢丝绳在运行的过程中，应当确保轮槽垂直度，保证能够在轮槽进出过程中的平稳性，以此最大程度上降低钢丝绳的磨损。此外在设计的过程中，还能确保不同结构与钢丝绳之间避免干涉，并且在此基础上采用安裝简洁的结构形式。

3.3坠落保护装置失效

坠落保护装置失效形式主要有功能以及误动失效，保护装置出现误动会导致设备停机，这在较大程度上影响了设备运行过程中的稳定性，极易出现安全隐患，主要是因保护装置结构在设计期间不合理，坠落保护装置功能失效的过程中，若出现钢丝绳断裂，极易引发安全事故，不但会对施工人员造成较大伤害，而且对相关设备也会产生一定损失^[2] 。为此，应当确保钢丝绳有足够的拽引力，这就需要在对拽引力进行设计的过程中，需要符合相关参数与计算要求。

3.4轨道磨损

轨道磨损主要会对小车运行平稳性造成不同程度的影响，在此过程中易使小车存在停机问题，导轨与滚轮在摩擦的过程中，极易使导轨存在摩擦，这对设备平稳运行产生较大影响。所以在设计的过程中，一般情况下使用尼龙材料以及橡胶材料作为滚轮，此外在对导轨与防水保护装置设计的过程中，首先需要深入分析防坠保护装置结构形式，并且在此基础上根据相关工艺进行严格安装，这在较大程度上能够减小导轨磨损程度，并同时还能为设备的安全运行奠定良好的基础。

3.5 轴承磨损

轴承磨损也会导致小车在运行过程中存在不安全隐患，严重者会使小车在运行期间出现停机问题。此外，免爬器不同部件在运行的过程中，应当进行定期保养与检修，尤其需要对特定部件进行润滑，在此过程中，需要按照维保手册中的相关要求进行定期保养，不但能够增加设备使用年限，而且对运行安全性的提升具有较大促进作用。

3.6电气故障

电器故障主要是电器异常故障以及升降平台亏电故障，升降平台中的无线信号装置、操作系统以及开关等主要是由蓄电池对其进行供电，若在此过程中蓄电池存在亏电情况，会导致开关失效，致使出现不同程度的事故。所以，检修人员需要对蓄电池进行定期检查，以此确保不同设备在电力的驱动下能够正常运行。

3.7 安全防护

3.7.1 操控性防坠落

免爬器在升降车上设有内卡制动器，其中防坠落装置与人员防坠落装置之间相互独立，若当升降车出现坠落情况，内卡制动器会卡于安全导轨中，以此能够确保升降车运行过程中的安全。

3.7.2多重保障

免爬器升降车与电气控制箱配置了急停按钮，能够使设备及时停止，待紧急情况解除后将按钮复位，以此确保设备正常运行。若采用免爬器载人，人员操纵升降车按钮，其中电控箱在此期间处于一种自锁状态，其他人员不能操纵电控箱操纵升降车运行，从而能够有效提升免爬器载人的安全性。

注意：不可以使用电控箱上操作按钮操控免爬器载人运行！

结语

综上所述，免爬器是一种新型的起重机械，在应用的过程中由于各种原因会产生应用风险，并且在此基础上在进行制作的过程中也会产生一定的质量问题，导致免发器出现故障，极易引发安全隐患。为此，不同厂家在进行制作的过程中，需要在确保质量的前提下进行技术交流，同时根据可靠性试验中的故障失效形式对产品中存在的问题进行有效的优化。此外，还应引进其他厂家较为先进的设计，这对提升免爬器设备可靠性与稳定性具有较大促进作用，以此为免爬器在应用中安全性的提升奠定良好的基础。，这对我国相关领域的经济发展具有较大促进作用。

参考文献：

[1] 陈维壁.免爬器故障失效形式探讨[J].工程技术研究，2017（4）：51-52.

[2] 王芳，张雪伟，马东升.中际联合马东升：唯有专注才够专业[J].风能，2019（7）：26-28.

（作者单位：南澳县南亚新能源技术开发有限公司）