轮胎式集装箱龙门起重机坠箱故障处理

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武汉国际集装箱有限公 司-台额定起升重量 41t、编号RTG02的轮胎式集装箱龙门起重机(RTG)，采用西门子 S7-300PLC和 6SE70系列变频器控制系统。根据起升机构负载既是恒转矩负载又是位能负载的特点，系统采用带测速编码器的闭环矢量变频控制方式，实现恒转矩调速和恒功率调速，具有足够的调速硬度和良好的低转矩特性，满足起升机构位能性负载的四象限运行要求。即使在零速时起升电机也能以额定转矩的150%输出，其输出转矩的能力可承担全部负载转矩。起升机构采用电气能耗制动与机械制动相结合的制动方式 ，机械制动滞后于电气制动，能耗制动是电机减速时由调速系统自身产生的，电机减速即将停止时，机械制动器再参与制动。

电机从启动到全速运转 ，加速时间设置为 4s，当操作手柄离开零位时，PLC立即向变频器发出运行指令，但电机并不立即运转(速度为零 )。变频器向电机输出励磁电流建立磁场，当建立电磁转矩后，变频器发出运行信号给 PLC，PLC再延迟 0.2s发出制动器打开信号，制动器得电打开，电机开始运转。电机从全速运转到停止，减速时间设置为 3s，当操作手柄从某挡退到零位时，变频器输出频率逐渐下降，同时能耗制动开始。当实际速度下降到额定转速的 2.5%时，变频器输出继续运行 ，但会给 PLC发出此时变频器已为零速的控制信号，使 PLC给制动器合闸的信号消失，制动器失电抱闸，电机停转。

2012年 4月，RTG02在作业过程中突然出现坠箱事故。司机描述为在正常作业中，吊具提升到四层箱高后，起升手柄回零位，操作小车手柄往后倒车向车道运行过程中，吊具突然失控下坠，砸到下方两个贝位中间的三层箱上。起升钢丝绳脱出滑轮23m，故障报警显示电机超速，制动器刹车片已烧毁。

二、故障分析及处理1.故障分析分析 PLC控制程序和变频器参数设定 ，认为控制制动器的打开、抱闸时间设置合理，能很好的与电机运行同步。变频器、PLC的参数设置以及它们之间的配合也未出现错误。据此初步判定RTG02坠箱不是系统电气控制的问题，而是制动器本身电气或机械发生故障，导致制动器工作异常。

RTG02起升机构制动器采用电力液压盘式制动器，通过制动瓦块(摩擦衬垫)施压于制动盘，对旋转机械进行停止制动。当机构断电，停止工作，制动器的驱动装置--推动器也同时断固 设置管理与维值2013№1电，并停止驱动。这时制动弹簧的弹力通过两侧制动臂传递到制动瓦，使制动覆面产生规定的压力并建立规定的制动力矩 ，起到制动作用。当机构通电驱动时，制动器的推动器也同时通电驱动并迅速产生足够的推力推起推杆，使制动弹簧进-步压缩 ，制动臂向两侧外张，使制动瓦覆面脱离制动盘 ，消除制动覆面的压力和制动力矩，停止制动作用。

通电检查制动器时，发现推动器在通电后动作缓慢，推杆不停的上下跳动，工作异常。检查推动器电机及线路均正常，打开推动器发现液压油缸密封圈磨损，产生过大间隙，压力异常造成推杆推力不稳定。调整制动弹簧时，力矩始终达不到要求，弹簧弹力明显下降。

通过上述检查，分析判断起升机构溜钩坠箱的主要原因是推动器液压密封圈磨损引起驱动压力泄漏，压力保不住，不时打压，导致顶杆推力不够而上下跳动，造成顶杆的补偿行程不足，致使制动器打开时间与电机运转不同步，制动器未完全打开，电机运转时制动盘与刹车片磨损 ，形成大的制动间隙并产生大量摩擦热；制动器力矩弹簧弹力下降，产生制动力矩不够 ，刹不住车。

(2)重新对起升机构的西门子变频器做静止状态电机辨识。

步骤：①在设备停机状态下，通过西门子 DriverMonitor软件，在线重新设定变频器中相应控制字参数设定值(表 1 o②参数设定完后，设备开机。使变频器由(。008)待机状态进入到开机准备(。009)状态。③通过变频器PMU参数设置单元，将参数Pll5设定为2，然后按下PMU单元的切换键 P，当PMU单元输出显示报警 A078零速测量跟踪”后立刻按下开机键 I，变频器接电进行 自动电机辨识程序。在自动电机辨识过程中变频器报故障，表 1参数号 原设定值 新设定值 参数功能描述P554 B31o0 BO0o5 ON/OFF指令P555 B3101 BOoo1 OFF2指令P558 B3102 BooO1 OFF3指令P561 B3103 Bo001 释放逆变器指令P562 B3104 B0oO1 释放谐波发生器指令P564 B3106 BO00l 释放设定指令- 礁 塑宣 照瑚 上80t转炉倾动装置应用螺栓紧固优化技术胡佩昌 张 凯 张 平摘要 结合螺栓紧固优化技术在 80t转炉倾动装置中的应用情况，与人工紧固进行对比，分析螺栓紧固优化技术优势，展望螺栓紧固优化技术应用前景。

关键词 紧固优化技术 转炉倾动装置 应用中图分类号 TF748.2 文献标识码 B-、概述青钢 l"80t转炉投产后已连续运行多年，转炉在生产时倾动装置(图 1)产生振动，转炉倾动时，-次减速机与二次减速机机壳问的连接螺栓，二次减速机机壳大结合面的螺栓经常出现松图 1 80t转炉倾动装置动，导致减速机漏油，每周有-桶的泄漏量。更严重的是螺栓松动加剧了减速机轴承磨损、齿轮损坏，设备维护人员不得不花费大量精力对螺栓进行定期人工紧固。传统紧固方法工人劳动强度大且效果不理想，为防止倾动装置因螺栓松动而出现故障，需要定期点检和维护。2012年在 l#80t转炉换烟道大修期间，对转炉倾动-、二次减速机结合面采用新型紧固优化技术，取得良好效果。

二、紧固优化技术原理1.传统紧固方法弊端与紧固优化技术优势大锤敲击 、人工扳扛 、液压扳手等传统紧固方法完全由人的感觉判断，虽然能紧住螺栓，但螺栓究竟有多大的预紧力并不知道，因此各螺栓承受的预紧力不均匀，结合面获得的载荷也不均匀，密封性能大大下降。传统紧固方法通常都需要-个牢固的反作用力支点和防跟转扳手 ，由于螺杆在紧固过程中承受了扭力 ，扭转力引起的转动可能导致螺杆损坏 ，加之在扭转过程中，反作用力臂造成的偏载会损伤螺牙 ，使螺栓的整体性能下降。相反，紧固优化技术的实施 ，不但使传统紧固方法的弊端完全避免，而且实现了连接法兰平行闭合和螺栓载荷的精确预知。采用紧固优化技术实现连接法兰的平行闭合可将取消辨识而关机。④静止状态电机辨识完后，将改过的控制字参数设定值改回到原设定值即可。

通过静止状态下的电机辨识，变频器会执行 自动参数设置”，并对电机进行接地故障测试 ，泄漏测量，执行 DC测量改善闭环控制。同时重新测量电机空载电流、磁抗 、R(定子电缆)、总泄漏阻抗、R(转子)等性能参数，进-步优化了电机模型，提高了闭环矢量控制的精度和可靠性。

(3)增加制动器的释放限位开关和行程补偿检测开关，并将开关量信号接人 PLC进行安全控制。

三 、总结RTG02起重机已在公司运行8年，期间发生过 1次类似溜钩坠箱现象，起升机构在起吊重箱加速时，因发动机功率不足造成发电机电压下降，变频器报 F008故障(低压故障)使紧停保护回路动作 ，制动器抱闸停止，重箱下坠，下滑距离约 0.3m∩见整机的安全保护非成靠，出现溜钩现象时紧急制动装置对整机进行了有效保护，但是此次制动器出现失灵现象之前却没有任何异常征兆。后续调查发现该制动器在打开、抱闸过程中，释放保护限位开关损坏后既无新开关更换也无法修复，为此维修人员断开保护开关的接线，并且屏蔽程序中的保护信号，使设备暂时恢复运行(此后始终未更换保护限位开关)。虽然此次溜钩主要原因是制动器自身异常，但由于释放保护限位开关未接线 ，使起升控制对制动器失去有效检测和保护，未能及时发现制动器推杆异常，以及制动片磨损，最终导致制动器失灵。

起重机出现溜钩现象是非常严重的安全事故隐患，要严格按规章制度操作，加大设备巡检力度，及时处理设备中的各种问题，加强设备日常动态记录的检查。杜绝-切可能的安全隐患，决不能为满足-时生产需要，随意短接、断开或取消电气保护装置。 W13.01-20作者通联：武汉国际集装箱有限公司工程部 武汉市阳逻经济开发区平江路特 8号 430415E-mail：witzph###163.com [编辑 凌 瑞]设备皇理与维值 2013№1 团