关于龙门吊电缆卷筒故障分析及处理

2022-09-10

一、电缆卷筒的类型及其工作原理

电缆卷筒的产品种类相对较多, 比较常见的有配重式、磁滞式、变频式、力矩式等等。大体上可将电缆卷筒分为以下两种类型:一种是弹簧驱动式电缆卷筒, 其常被用于控制电缆的放出和卷起, 这种类型的电缆卷筒在起重机械设备中的应用较多;另一种是电机驱动式电缆卷筒, 其基本工作原理如下:力矩电机具有变转矩输出的特性, 在高转速的情况下会输出小转矩, 在低转速的情况下会输出大转矩, 这种机械特性能够满足电缆卷筒的要求。当设备正向接近地面电缆锚位时, 力矩电机处于正常工作状态, 通过减速机放大转矩后带动卷盘旋转, 在卷盘旋转的过程中收卷电缆。力矩电机的转速会随着电缆卷绕直径的不断增大而降低, 并输出与此相适应的较大转矩, 以此确保大车运行速度与收揽速度趋于一致, 始终保持恒定的收揽张力。当设备反向远离地面电缆时, 力矩电机保持不变的电动势方向, 与此同时大车运行拖拽电缆会产生反向转矩, 并且反向转矩大于正向转矩, 这时可随着大车运行同步释放出电缆。

电机驱动式电缆卷筒具备力矩电机与大车控制系统相互独立的特点, 在操作过程中只需要通过总电源开关引出电源即可, 提高了操作的便捷性和可靠性。在大车接通电源后, 力矩电机即为通电状态, 正常开展卷盘工作, 不论大车处于何种操作情况下, 如正转、反转、停车等, 力矩电机均会保持在相序不变的通电状态;在大车通电结束后, 力矩电机会也随之断电, 此时卷盘处于制动状态。电机驱动式电缆卷筒主要适用于桥式起重机、门式起重机、门座式起重机、坝顶门机、堵取料机、冶金机械、水工机械、装卸船机、矿山机械等大型设备。然而, 由于各种因素的影响, 使得电缆卷筒经常会出现各种故障问题, 这在一定程度上影响了设备的正常运行。为此, 必须针对电缆卷筒的故障原因, 采取有效的措施加以解决处理。

二、轨道式龙门吊电缆卷筒的故障分析及处理措施

对于轨道式龙门吊而言, 其电缆卷筒较为常见的故障有以下几种:电缆卷筒松缆故障、卷筒机械故障、卷筒电气回路故障等等。通过对电缆卷筒进行调查后发现, 同类型的卷筒均存在机械和电气方面的故障, 机械与电气方面的故障主要是卷筒设计存在缺陷导致的, 想要从根本上消除此类故障问题, 必须对卷筒进行技术改造;而卷筒松缆的原因相对比较复杂, 大体上可归纳为以下几个方面:其一, 由于磁滞连轴器的扭矩不足, 加之在长时间使用过程中导致感应盘间隙增大, 从而造成动力提升及蓄缆力不够, 由此造成了收缆速度缓慢;其二, 卷盘的摩擦条损坏, 引起电缆与卷盘之间出现打滑的现象, 致使电缆提升力不足。为了确保电缆卷筒能够正常工作, 可采取以下措施解决措施。

1. 电缆卷筒松缆的解决措施

针对电缆筒松缆的问题, 可以采取如下措施加以解决处理:

(1) 对磁滞连轴器的间隙进行调节, 并对拉缆卷盘的摩擦条进行更换处理, 可以选用摩擦系数较高的材料, 这样有助于增强摩擦力, 由此便可以解决卷筒松缆的问题。

(2) 可以在电缆卷盘的减速箱位置处加装一个加热器, 通过加热器加热确保齿轮箱内的齿轮油温度始终保持在最为合理的范围内, 借此来保证齿轮油的性能, 这样便可以有效防止卷盘松缆的情况发生。

(3) 为了从根本上解决电缆卷盘松缆的问题, 可以对设备的工况进行优化调整, 并增加一个温度传感器, 以此作为控制装置, 使整个系统可以随着天气的变化自行切换收放电缆的程序, 进而调整力矩, 这样一来不但能够有效防止因调整不到位或不及时引起的设备故障, 而且还能减轻操作人员的劳动强度。

(4) 在设备的生产制造过程中, 应当对电缆卷盘的排装和上机工艺进行严格控制, 确保设备出厂时具有良好的性能, 这样便可以解决卷盘松缆的问题。

2. 卷筒机械与电气回路故障的解决措施

(1) 电路改造。若选用中间供电的方式, 则会使电缆卷筒面临着如何自动调节电机正反转的问题, 即大车行走至中间点位置时如何自动改变转向。为了解决这一问题, 可将两个能够控制电机正反转的接触器增设在主电路中, 并设置与此相应的行程开关, 利用开关来控制接触器的启停。在增设两个接触器时, 要将其直接接在卷筒电机接线端, 确保接触器具备自锁功能。当门式起重机大车行至中间点位置时, 电缆卷筒会由原本的收卷电缆操作自动转换为释放电缆操作, 使中间点位置成为切换电缆卷筒转向的关键点。在中间点一侧时, 电缆卷筒的转向与大车走行轮的转向相同, 在中间点另一侧时, 电缆卷筒的转向与大车走行轮的转向相反, 同时, 这种方式不会对卷筒原本根据大车的走向实施收放电缆的操作产生任何影响。

(2) 合理选用电机。通常情况下, 卷筒在卷收电缆的过程中, 拉力应当始终处于恒定状态, 并且线速度也应当恒定, 由此可知, 电机的驱动功率为定值。同时, 电机的驱动功率等于转速与转矩的乘积, 其负载的机械特性为双曲线, 而力矩电机的机械特性能够满足该条件。为了使部分扭矩能够得以储备, 可以选用堵转力矩为4Nm的三相力矩电机, 这样不但可以满足轨道式龙门吊的实际使用要求, 并且能够减少故障发生几率。

(3) 做好调试工作。在试机之前, 要对电源电压、载荷电流与卷筒相应参数的匹配性进行检查, 确保各个固定件安装牢固。在试机过程中, 要调整好卷取力矩, 避免因力矩过大对电缆使用寿命造成影响, 进而烧毁卷筒电机。在卷筒反转测试时, 反接卷筒电机电源线即可。

结论

总之, 电缆卷筒是轨道式龙门吊上不可或缺的重要组成部分之一, 如果电缆卷筒发生故障, 则会影响龙门吊的正常工作。为了进一步确保龙门吊的安全、稳定、可靠运行, 就必须保证电缆卷筒的故障率尽可能低, 并且在卷筒出现故障后, 应当快速查明故障原因, 并采取相应的措施加以解决处理, 在最短的时间内消除故障, 只有这样才能使龙门吊始终处于稳定的工作状态。

摘要：电缆卷筒是一种电缆卷绕装置, 其主要作用是为大型移动设备提供动力电或是控制信号, 该装置在重型起重机械设备中的应用比较广泛。然而, 在实际使用中, 电缆卷筒经常会出现各种故障, 从而影响了起重设备的稳定运行。为此, 必须查明故障原因, 并采取有效的措施进行解决处理。基于此点, 本文就龙门吊电缆卷筒故障分析及处理进行浅谈。

关键词：电缆卷筒,龙门吊,故障