门式起重机常见机械故障分析

门式起重机常见机械故障分析

王建东

中车哈尔滨车辆有限公司，黑龙江哈尔滨 150000

摘要：我国现阶段传统建筑行业、钢结构制造行业使用的大量螺纹钢、盘螺、盘圆、钢卷、中板等材料，目前仍然主要依靠钢材仓储物流园进行中转、存储，门式起重机，俗称龙门吊，在各个露天货场、半露天钢材货场中得到广泛应用。因其担负着户外钢材装卸的重要任务，导致其使用频繁、作业强度大，加之维修保养时间不充足、维修人员与起重机司机技能水平良莠不齐，造成其各工作机构磨损、老化现象严重，无形中增加了维修保养投入，其中又以机械故障最为突出。本文就门式起重机常见机械故障结合日常管理与维修保养进行分析。

关键词：门式起重机 机械故障 日常管理 维修保养

  门式起重机常见机械故障多是由于各个机械机构的传动部件、滚动支撑部件和齿轮啮合部件出现疲劳磨损、冲击破坏造成。发生这些故障后如不及时处置、维修，日积月累后还会造成门式起重机桥架、支腿、大车底梁等主要钢结构连接部的损伤，或直接导致大车与小车底架关键部位因受力不均出现裂纹、撕裂。因而加强门式起重机日常管理和针对机械故障的维修保养对于保证设备安全运转、降低生产成本至关重要。

1、门式起重机常见机械故障

  门式起重机主要机械机构包括大车行走机构、小车行走机构、起重升降机构等，这些机构的常见故障包括大车联轴器损坏失效、大车车轮表面裂纹及轮缘磨损变形、水平轮异响、反滚轮损坏、滑轮组外缘损伤。

1.1大车联轴器损坏失效

  联轴器作为连接驱动电机与减速机、减速机与车轮的重要传动部件，在大车行走机构的动力输出系统中起着关键作用。主要类型为内外齿联轴器和带缓冲垫的梅花形联轴器，其主要区别如下：①内外齿联轴器通过内齿轮和外齿轮啮合实现高效动力传输，缺点是使用过程中内齿轮容易出现轴向位移，造成内外齿啮合部分过小、跳齿、动力传递不足，严重时内外齿完全脱开，丧失动力传递功能。②带缓冲垫的梅花形联轴器通过两个奇偶式梅花键交叉组合连接，中间间隙填充高强度尼龙缓冲垫，既能实现动力传递，又能防止梅花键互相磕碰。缺点是尼龙缓冲垫经过长期反复冲击后容易出现磨损甚至断裂，需要经常检查并根据实际情况确定是否需要更换。

1.2大车车轮表面裂纹及轮缘磨损变形

  门式起重机大车行走轨道主要为40钢轨、50钢轨，经过多年使用后可能出现钢轨扭曲变形、轨道基础下沉等问题，受此影响，大车走行轮会出现不同程度的损伤，如不及时处置会存在脱轨风险，具体分为以下几种情况：①轨道由于压板松动而发生横向位移，在经过车轮反复碾压后出现S形弯曲，当两条轨道间距大于标定距离时，外侧轮缘与轨道侧面之间的摩擦力增大，加剧了外侧轮缘厚度的磨损；当两条轨道间距小于标定距离时，内侧轮缘与轨道侧面之间的摩擦力增大，加剧了内测轮缘厚度的磨损。以上两种情况都会导致轮缘厚度磨损变薄，最终由于刚性降低发生轮缘外翻、倾斜断裂。②轨道基础下沉时，轨道工作面降低，车轮在行经此处时，轮缘与轨道压板预埋螺杆顶端会发生磕碰，造成轮缘产生细小裂纹，裂纹会一直延伸至车轮表面圆弧处，直至彻底断裂。

1.3水平轮异响

  门式起重机小车水平轮位于小车走行轮外侧，以小车轨道侧面为工作面，两个钢轮沿轨道正面中心线对称水平分布，承受水平方向压力。在日常使用中，小车出现的异响多是由此处产生。产生异响的具体原因如下：①由于水平轮结构设计较为特殊，工作时其自由度相对较大，水平轮转动时，移动轨迹是由滚动和滑动两种方式共同完成。在两种运动方式交替过程中会不可避免的出现迟滞现象，如果迟滞现象持续时间过长，同时润滑不到位，就会产生小车异响。②人为原因造成的小车超载是异响的另一个原因，由于超载时水平轮所承受的侧压力会传导至T型框架上，一旦框架受力过大，会导致小车下方固定框架的弧形弯板变形甚至焊缝撕裂。一般情况下会出现水平轮异响，严重超载时会造成水平轮脱轨。

1.4反滚轮损坏

  门式起重机根据不同吨位等级设置了多种反滚轮形式，主要分为单侧反滚轮和双侧反滚轮，其中又以单侧反滚轮最为常见。单侧反滚轮设置在桥架内侧，由一个框架和两个钢轮组成，配合倒置轨道实现滚动支撑，是保证小车安全运行的最重要部件。比较常见的反滚轮故障为轴承滚子损坏和钢轮轴向位移，钢轮移位后会摩擦固定框架，增大滚动阻力，影响小车正常行进。

1.5滑轮组外缘损伤

  起重升降机构常见机械故障为滑轮组损坏，包括动滑轮损坏和定滑轮损坏，主要原因是机械限位失灵和人为操作失误。无论何种原因，都会造成滑轮外缘断裂破损，在使用过程中会出现钢丝绳频繁脱槽，影响设备正常作业。具体故障原因如下：①机械限位失灵可导致动滑轮起升距离不受限，此时完全凭司机经验操作，动滑轮无法被动停止，直至与定滑轮相撞，造成动滑轮和定滑轮同时损坏，俗称大钩窜天。②人为操作失误引起的货物空中脱落，会导致吊具瞬间受力不均，产生上下大幅度摇摆，当吊具与动滑轮组发生碰撞时将滑轮外缘磕坏。此种情况虽然仅能造成动滑轮损伤，但存在极大安全隐患。

2、门式起重机日常管理和维修保养

  门式起重机日常管理主要包括制定管理制度、现场布局管理和人员管理。维修保养包括日常点检、小修定保与中修大修。目的是通过梳理人、机、料、法、环等各个环节，避免违章操作，实现高效维修，减少设备停台时间，降低维修保养成本。

2.1日常管理

  门式起重机日常管理必须制定以岗位责任制为核心的起重机械使用安全管理制度，并予以严格执行。具体应包括：各种相关人员的职责、操作人员手册、安全操作规程、常规检查制度、维修保养制度、定期报检制度、作业人员及相关人员的培训考核制度等。

2.1.1合理规划现场布局

  门式起重机现场作业时应考虑将货物存放区合理规划，尽量实现跨中装卸车作业，减少跨线外作业。跨中作业能最大限度的发挥门式起重机各项机械性能，同时将机械磨损降低到最小。跨线外作业时，货物在向外侧平移时极易与支腿发生碰撞，同时支腿会遮挡司机视线，加之视野过远，影响司机正常操作。

2.1.2人员管理

  人员管理包括维设备修人员管理和起重作业人员管理。维修人员必须具备良好的维修技能水平，能够快速发现设备故障并及时处置，避免小故障引发大故障，导致设备出现二次损坏。起重作业人员需熟悉各种操作规程并具有良好的职业操守，做到起重作业“十不吊”。

2.2维修保养

  为保证门式起重机的正常运转，除投入必要的人力、物力与时间进行小修定保、中修大修外，还要发挥创新思维，从根本上解决问题。具体可以通过听声辨位法快速识别故障点，再针对故障点选择局部维修方式或整体更新方式。

2.2.1听声辨位法

  门式起重机根据各机械部位承受载荷、受力方向不同，发生故障时所发出的声音种类、大小也不尽相同。在进行巡检时，可以先通过声音大致确定故障区域，再通过目视方法观察待检查区域表面是否存在破损，有无油污、金属粉末渗出，以便缩小检查区域，如遇减速机、联轴器等封闭部件故障，可打开观察孔或将目标分解即可查明故障原因。

2.2.2局部维修与整体更新

  局部维修适用于可分解的部件故障，如某个机械机构包含多个独立工作的零件，其中任一零件发生损坏后都可以单独更换。此方式虽然能够节省维修成本，但是实际实施时首先要衡量单一零件价值占整个机构价值的比例，其次要判断机构拆解的复杂程度，最后再决定是否进行整体更新，以便达到兼顾维修效率的目的。例如内外齿联轴器、减速机等故障，每个零件都可单独更换，而大车行走轮损坏时，由于需要将车轮与大轴压装，个别单位无法自行维修，可以考虑整体更新。

结束语：

  总而言之，对于门式起重机机械故障问题的维修保任重而道远，如何快速识别出各故障之间的关联至关重要，值得广大设备管理人员投入更多时间和精力去探索，只有通过不断探索与总结才能对其维修保养措施与管理体系进行优化，最终达到降低维修成本、提高维修效率的目的。