《机械设备维修》-模块三 典型起重机故障诊断与处理

四川机电职业技术学院机械工程系PAGEPAGE3《冶金机械设备维修》教案学习情景3：典型冶金机械设备维修与故障诊断授课日期授课时数4授课形式课堂讲授模块三典型起重机故障诊断与处理教学目的通过典型起重机故障诊断与处理的学习，熟悉桥式起重机主梁下挠的处理方法、起重机常见故障及处理和主要零部件的常见故障及排除方法。教学重点、难点重点：起重机故障分析及处理难点：桥式起重机主梁下挠的处理课外作业课后体会通过典型起重机故障诊断与处理的学习，学生掌握了起重机一些常见的故障处理方法，知道如何正确维护使用起重机。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●课程介绍、学习要求：复习引出新课桥式起重机主梁下挠的处理起重机故障分析及处理主要零部件的常见故障及排除上课听懂、及时复习、反复巩固。●总结桥式起重机主梁下挠的处理方法和原理起重机常见故障分析及处理●布置作业多媒体课件10分钟80分钟50分钟30分钟10分钟复习引出新课新课内容：模块3：典型起重机故障诊断与处理一、桥式起重机主梁下挠的处理（一）、起重机桥架变形的分析及检测方法1.桥架变形的原因分析（1）不合理设计的影响（2）主梁制造工艺的影响（3）结构内应力的影响1)焊接内应力2)装配内应力（4）不合理的起吊、存放、运输和安装的影响（5）高温热辐射作用的影响（6）不合理使用的影响2.桥架变形的检查与测量（1）大车跨度与大车轨道跨度的测量结合图3-9、图3-10分析大车跨度与大车轨道跨度的测量方法和原理。（2）轨道标高的测量用水平仪或连通器测量。（3）拱度与挠度的测量1)拉钢丝测量法结合图3-11分析拱度与挠度的测量方法和原理。2)水平仪测量法(4)主梁水平侧弯的测量结合图3-12分析主梁水平侧弯的测量犯法和原理。（二）主梁下挠变形对起重机使用性能的影响1.影响小车运行2.影响大车运行机构正常工作3.对主梁金属结构的影响4.影响小车轮与轨道接触5.加剧桥架的振动（三）主梁下挠应修界限起重机主梁下挠后，将使主梁受力状况进一步恶化，承载能力降低，大、小车的运行性能都受到不同程度的影响。但起重机主梁究竟下挠到什么程度就不允许再使用呢?对于这个问题目前尚无明确规定。现初步提出如下界限：首先对起重机作额定载荷的静负荷试验，测出从主梁水平线算起的下挠量，如则建议维修。表3-8列出了标准跨度起重机在满载静负荷试验时允许的最大下找值。用额定载荷作静负荷试验来决定应修界限是比较简单而合理的方法，它包含了主梁本身的刚性。但无条件做额定载荷试验，或者对起重量小于20t的起重机，可以按照空载时主梁下挠不超过S/1500作为维修界限，即当，则建议维修。标准跨度起重机在空载时允许的下挠值列于表3-9。（四）起重机桥架变形的修复方法1.预应力拉杆法矫正主梁下挠结合图3-13分析预应力拉杆法矫正主梁下挠方法和原理2.火焰矫正电焊加固法修复桥架变形（1）火焰矫正的原则①切忌在结构的同一部位反复多次矫正。②对于重要的结构件，应避免使变形相互抵消的矫正，如不应在主梁的同一截面的上、下部位布置对称的加热区。③对于重要的受力部件或杆件，火焰矫正后不许用浇水急冷的方法，以免使材料变脆，产生裂纹。④加热烘烧低碳钢时应严格掌握烘烤温度，避免在3000C～500⑤避免烘烤重要构件的危险断面，如主梁跨度中间部位。⑥在制定桥架变形修理工艺时，应根据桥架变形的实际情况，在修理矫正一种主要变形的同时，要兼顾其他项变形的修理，制定综合修理工艺，以期收到事半功倍的效果。（2）检查测量下挠量（3）火焰矫正部位的选择合理地选择火焰矫正部位，是达到火焰矫正目的关键。桥架主梁的变形往往是错综复杂的，常常是几种变形同时存在。因此，如何减少火焰矫正区的数量和矫正次数使加热某一部位能够同时矫正几个方面的变形是努力的方向。单一地逐项分别矫正，不仅增加了不必要的矫正工作量，也使主梁结构内应力变得复杂。在一般情况下，首先应考虑矫正主梁的下挠。在选择矫正下挠部位及面积大小的同时，应考虑主梁侧弯的矫正；在选择矫正腹板波浪形部位的同时，也应重视侧弯的矫正。箱形主梁火焰矫正的变形规律是：加热主梁的上盖板会使主梁向下挠曲，加热主梁的下部会使主梁向上拱起；加热桥架走台会使主梁向内弯曲；加热主梁的内侧会使主梁向走台侧弯曲；上盖板上进行带状加热，同时在某一侧的腹板上相应地进行一个三角形加热时，则箱形梁将向下及向左两个方向产生“合向”变形。当只在主梁的上盖板上进行带状加热时，因有走台，整个结构的纵向重心线偏向走台侧，因而整个结构的变形除向下弯曲外又有向走台方向弯曲的趋向。在掌握了上述变形规律的基础上就可以采用火焰矫正法，将一个变形错综复杂的结构矫正成符合要求的外形尺寸。（4）顶起主梁结合图3-14分析顶起主梁的方法。（5）主梁上拱的修复结合图3-15、3-16讲解矫正主梁加热部位的选择和加热的顺序。（6）加固方法加固办法是：在原主梁的下盖板下面，满焊上一对槽钢，其上覆盖一块通常为满焊的盖板，如图3-17所示。盖板的宽度与主梁下盖板相同。按这一方案，小跨度的起重机重量只增加4％左右，大跨度起重机的重量增加10％左右，主梁断面惯性矩增大20％左右。一些企业采用上述加固方案的实践证明，使用效果良好，外形也较美观。二、起重机故障分析及处理1、小车三条腿现象小车在工作中有一个轮子悬空(俗称三条腿)，可能出现车体振动、走斜、啃道等现象，这是小车安全运行的不利因素。其原因有：（1)安装误差或车架焊接变形造成四个车轮中心不在同一水平面上。（2)一个车轮直径过小。（3)对角线上两轮的直径过小或过大。（4)小车上质量分布不均匀。发现小车三条腿现象时，应对车轮直径和四个车轮相对安装位置进行检查。如果小车只是往轨道局部地区发生三条腿现象，这主要可能是轨道方面的问题，原因是：（1)小车轨道本身弯曲变形。（2)主粱上盖板有严重的波浪形。2、小车打滑（1）小车打滑的原因1)主动轮轮压不相等。2)轨道上有水、冰、油污等。3)启动时间过短，启动过猛。（2）打滑的判断1)在运行中发现车体摇摆。2)如果要具体判定是哪一个轮子打滑，可先在一根轨道上撒上细沙，令小车往返回几次。如仍打滑，则说明不是撒沙一侧的主动轮有问题，而可能是对面主动轮轮压小，可以再在对面轨道撒沙试验之。3、起重机歪斜和啃道（1）啃道的定义（2）啃道的判断桥式起重机大车在工作中是否发生啃道，可以从下列迹象来判断：1)轨道侧面有一条明亮的痕迹，严重时痕迹上有毛刺。2)车轮轮缘内侧有亮斑并有毛刺。3)轨道顶面有亮斑。4)起重机行驶时，在短距离内轮缘与轨道间隙有明显变化。5)超重机在运行中、特别是在启动与制动时，车体走偏、扭摆。6)特别严重时会发出较响亮的吭吭的啃道声。（3）起重机啃道原因分析1)两边主动车轮直径不相等(由于制造和磨损的不均匀所致)。在相同的转速下，两边的行程不一样，造成歪斜啃道。、2)车轮安装位置不准确，四个车轮不在矩形的四角，同侧的车轮不在一条直线上，车轮偏斜，这时不管是主动轮还是从动轮，都将造成大车走斜啃道。3)轨道安装不准确。轨道安装的技术要求：跨度公差为士6mm；两根轨道相对标高误差(在柱子处)<10mm；(不在柱子处)<15mm；轨道的坡度<1／l004)在启动制动中发生车体歪斜，其原因可能是：①单独驱动时两边制动器调节不一致，一侧制动力矩大干另一侧。②由于传动系统中，齿间隙不等，轴键松动也可能引起两边的不同步。③由于车架本身偏斜、刚度不足，车架变形或由于制造不良。（4）防止起重机歪斜啃道的措施1)减少主动轮直径的误差，提高表面淬火质量，可以减少踏面的磨损。在使用中要经常检查车轮的直径。2)及时调整车轮及轨道的安装误差，使之达到规定要求。3)采取分别驱动的形式，在桥架刚度较好的情况下，具有自动同步作用。如果大车已经发生了歪斜，那么超前一侧的电动机因为还要带动落后侧的车轮，所以负载加大，因此电机转速有所降低。相反落后一侧电机因负载减轻而转速稍有增加，导致桥架恢复正常。使用分别驱动时，必须注意调整两边的制动器，使两侧的制动力矩和松闸时间一致，否则也会造成两侧的不同步。4)在集中驱动的装置中，采取圆锥形主动轮。使锥形主动轮的大端放置在内侧。如果大车走歪，则超前侧的主动轮和轨道接触的直径变小，而落后侧的主动轮直径则变大，在相同的转速下，落后侧主劫轮走的距离大，所以使桥架自动走正。此时从动轮仍是普通圆柱车轮。三、主要零部件的常见故障及排除1、锻制吊钩常见损坏情况：尾部出现疲劳裂纹，尾部螺纹退刀槽、吊钩表面有疲劳裂纹；开口处的危险断面磨损超过断面高度的10%。原因：超期使用；超载；材料缺陷；后果：可能导致吊钩断裂。排除方法：年检查1-2次，出现疲劳裂纹时更换。危险断面磨损超过标准时，以渐加静载荷作负载试验，确定新的使用载荷。2、滑轮损坏情况：轮槽磨损不均；滑轮倾斜、松动滑轮裂纹；滑轮轴磨损达公称直径的5%。原因：材质不均；安装不符合要求；绳、轮接触不均匀；轴上定位件松动；或钢丝绳跳槽；后果：滑轮轴磨损后在运行时可能断裂。排除方法：轮槽磨损达原厚度的20%或径向磨损达绳径的25%时应该报废。3、制动器的常见故障及排除常见损坏情况：拉杆有裂纹；弹簧有疲劳裂纹；小轴磨损量达公称直径的5%；制动轮表面凸凹不平达1.5mm；闸瓦衬垫磨损达原厚度的50%。常见故障现象：制动器在上闸位置中不能支持住货物；制动轮发热，闸瓦发出焦味，制动垫片很快磨损。可能的原因：电磁铁的铁心没有足够的行程；或制动轮上有油；制动轮磨损；闸带在松弛状态没有均匀地从制动轮上离开。4、短行程块式制动器的调整方案（1）调整电磁铁行程：其目的是使制动瓦块获合适的张开量。