桥式起重机在企业生产过程中带来高效、方便、快捷的同时，因机械的不安全因素和管理的疏忽, 频频发生事故。本文通过对桥式起重机在日常运行中各种装置容易出现的机械故障进行了分析，提出了一些预防此类机械故障的措施。
《重工与起重技术》机械期刊，围绕企业的生产经营、新产品开发、科研攻关等方面开展学术交流，为公司科技人员及同行业提供交流平台。
0 前言
桥式起重机又称为"行车"或"天车"，它的机械系统一般由桥架、装有升降机构和运行机构的小车、大车运行机构等组成。广泛应用于生产车间、料场和仓库等场所，是物料搬运的典型设备之一。本文从桥式起重机的机械故障认识及企业的安全管理角度，对吊钩、钢丝绳、减速器齿轮、卷筒及钢丝绳压板、制动器、车轮与轨道、保护接地及安全附件等8个能引起机械故障的方面进行了分析，提出了预防起重机发生机械故障的措施及建议。
1 吊钩
吊钩是桥式起重机用的最多的取物装置，它承担着吊运的全部载荷。在使用过程中，吊钩一旦损坏断裂、脱钩易造成重大事故。造成吊钩损坏断裂的原因是由于摩擦磨损及超载使得吊钩产生裂纹变形、损坏断裂。为防止吊钩出现故障，就要在使用过程中严禁超负荷吊运。在检查过程中要注意吊钩的开口度、危险断面的磨损情况，同时要定期对吊钩进行解体检验，吊钩一旦发现裂纹要按照GB10051-88有关要求及时给予报废，坚决不能对吊钩进行焊补。特种设备管理人员对吊钩的检查要按照GB10051-88的要求判断吊钩是否能够使用。
2 钢丝绳
2.1 故障分析。在选用钢丝绳的时候，要确保钢丝绳额定最大静应力满足现场起吊需要。在作业时，严禁起重量超过额定起重量、要根据工作类型及环境选择合适的钢丝绳、对钢丝绳要进行定期的润滑并严防钢丝绳受到突然冲击力。在作业前要对钢丝绳的磨损断丝断股、扭结弯折等进行检查。钢丝绳在运行过程中，每根钢丝绳的受力情况非常复杂，因各钢丝在绳中的位置不同，有的在外层，有的在内层。即使受最简单的拉伸力，每根钢丝绳之间受力分布也不相同，此外钢丝绳绕过卷简、滑轮时产生弯曲应力、钢丝与钢丝之间的挤压力等，因此精确计算其受力比较困难，一般采用静力计算法。
钢丝绳中的最大静拉力应满足下式要求：
(2-1)
式(2-1)中：Smax——钢丝绳作业时承受的最大静应力;
Sl——钢丝绳的破断应力;
n——安全系数。
(2-2)
式(2-2)中：Q——起重机的额定起重量;
q——吊钩组重量;
a——滑轮组承载的绳分支总数;
η——滑轮组的总效率。
钢丝绳最大允许工作拉力的计算式为：
(2-3)
式(2-3)中：S——钢丝绳作业时额定的最大静应力。
S≥Smax是安全的。由此可知，钢丝绳破断的主要原因是超载，同时还与在滑轮、卷筒的穿绕次数有关，每穿绕一次钢丝绳就产生由直变曲再由曲变直的过程，穿绕次数越多就易损坏、破断;其次钢丝绳的破断与绕过滑轮、卷筒的直径、工作环境、工作类型、保养情况有关。
2.2 预防措施
1. 起重机在作业运行过程中起重量不要超过额定起重量;
2. 起重机的钢丝绳要根据工作类型及环境选择适合的钢丝绳;
3. 对钢丝绳要进行定期的润滑(根据工作环境确定润滑周期);
4. 起重机在作业时不要使钢丝绳受到突然冲击力;
5. 在高温及有腐蚀介质的环境里的钢丝绳须有隔离装置。
3 减速器齿轮
3.1 故障分析
减速器是桥式起重机的重要传动部件，通过齿轮啮合将扭矩进行传递，把电动机的高速运转调到需要的转速，在传递扭矩过程中齿轮会出现轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶和、齿面磨损等机械故障，造成齿轮的故障原因分析如下：
1. 减速器短时间过载或受到冲击载荷引起的齿轮疲劳折断;
2. 制造质量差，齿面不光滑，有凸起点产生应力集中损坏轮齿;
3. 润滑油质量差或润滑油过少，增大摩擦面造成严重磨损;
4. 由于润滑油温度过高引起润滑失效;
5. 由于硬的颗粒进入摩擦面引起磨损。
3.2 预防措施
1. 起重机不能过载使用，启动、制动要缓慢、平稳，非特定情况下禁止突然打反车;
2. 更换润滑油要及时，并把壳体清洁干净，同时要选择适当型号的润滑油;
3. 要经常检查润滑油是否清洁，发现润滑油不清洁时要及时更换。
4 卷筒及钢丝绳压板
卷筒是起重机重要的受力部件，在使用过程中会出现筒壁减薄、孔洞及断裂故障。造成这些故障的原因是卷筒和钢丝绳接触相互挤压和摩擦。当卷筒减薄到一定的程度时，因承受不住钢丝绳施加的压力而断裂。为防止卷筒这种机械事故的发生，按照国家标准，卷筒的筒壁磨损达到原来的20%或出现裂纹时应及时进行更换。同时还要注意卷同上杂物清理，定期对卷筒钢丝绳进行润滑。钢丝绳压板起到固定和保护钢丝绳作用，尽管绳长已考虑起降高度和富余，但使用卸钩时千万不能放到绳端，对压板造成外力冲击。
5 制动器
5.1 故障分析
制动器是桥式起重机重要的安全部件，具备阻止悬吊物件下落、实现停车等功能，只有完好的制动器对起重机运行的准确性和安全生产才能有保证，在起重机作业中制动器会出现制动力不足、制动器突然失灵，制动轮温度过高与制动垫片冒烟、制动臂张不开等机械故障。造成这些机械故障的原因分析如下：
1. 制动带或制动轮磨损过大;制动带有小块的局部脱落;主弹簧调得过松;制动带与制动轮间有油垢;活动铰链外有卡滞的地方或有磨损过大的零件;锁紧螺母松动及拉杆松脱;液压推杆松闸器的叶轮旋转不灵活;
2. 制动垫片严重或大片脱落，或长行程电磁铁被卡住，主弹簧失效，或制动器的主要部件损坏;
3. 制动器与垫片间的间隙调的过大或过小;
4. 铰链有卡死的地方或制动力矩调得过大，或液压推杆松闸器油缸中缺油及混有空气，或液压推杆松闸使用的油脂不符合要求，或制动片与制动轮间有污垢。
5.2 预防措施
操作工或维修工定期对制动器进行检查、维护，起升机构的制动器必须每班一次，运行机构的制动器要每天一次。主要检查以下内容：
1. 铰链处有无卡滞及磨损情况，各紧固处有无松劲;2. 各活动件的动作是否正常;3. 液压系统是否正常;4. 制动轮与制动带间磨损是否正常、是否清洁。
根据检查的情况来确定制动器是否正常，坚决杜绝带病运行，同时对制动器要定期进行润滑和保养。为了保证起重机的安全运行，制动器必须经常进行调整，从而保证相应机构的工作要求。
6 车轮与轨道
6.1 故障分析
起重机在运行过程中车轮与轨道常见的故障为车轮的啃道及小车的不等高、打滑。其中造成啃道的原因是多方面的，且啃道的形式是多样的。啃道轻则加速起重机车轮和钢轨的磨损，重者则破坏路轨的基础，甚至导致起重机运行时的脱轨，引发人身和设备事故。因此特种设备管理人员对于啃道要引起足够的重视。造成啃道的主要原因是起重机轨道安装时相对标高偏差过大、传动系统中零件磨损过大造成驱动制动不同步等。小车车轮的不等高是起重机运行中的极不安全因素，小车的不等高，使小车在运行中一个车轮悬空或轮压太小引起小车车体的震动。其主要原因是安全误差不符合要求、小车设计本身重量不均匀。小车在运行过程中由于轨道不清洁、启动过猛、轨道不平、车轮出现椭圆等原因都会使小车产生打滑现象。这就要求特种设备管理人员在检查过程中一定要认真仔细，发现问题要及时解决，避免产生小车打滑的现象。
6.2 预防措施
在安装维修起重机时，要请有资质的单位进行，并要加强验收管理，确保质量安全，同时还要加强对车轮轨道日常检查，发现隐患及时解决，避免起重机发生啃道和打滑。
7 保护接地
保护接地是指将电气装置正常情况下不带电的金属部分与接地装置之间做良好的连接，以防止该部分在故障情况下突然带电而造成对人体的伤害，保护人体安全。
7.1 故障分析
造成接地不规范的现象的主要原因分析如下：1. 安装人员安全意识不强，且不能正确理解标准规范条文的内容，对接地型式、安全电压、导线保护措施等不甚了解。2. 起重机设计制造单位未对起重机供电电源提出正确的要求，只是在安装图纸或说明书中提出使用380V三相电源3. 使用单位对接地型式、安全电压、导电保护措施等不甚了解，不能提供符合要求的电源。4. 导轨安装单位与起重机安装单位不是同一家，导轨安装时未做验收，使得导轨接地保护不符合要求。5. 起重机安装监督检验人员对检规中起重机金属结构的接地规定理解不够深入。
7.2 预防措施
1. 加强技术培训和技能培训，对特种设备安装作业人员以及使用单位电工等进行安装教育和安全接地措施教育，从接地原理上给予解释。2. 制造单位应在安装说明书或图纸上说明所需电源的接地型式和接法，以及导轨的接地要求。在产品出售签约时就要告知使用单位。3. 加强法律法规的宣传，执行安全责任追究制度。监督检验人员应认真深入地学习和理解检规对起重机金属结构的接地规定，掌握好相关的国家标准规范。
8 安全附件
桥式起重机的安全附件完全是从保护设备及操作人员的角度设置的保护装置，安全附件的管理一定要按照《特种设备安全监察条例》的要求，加强对安全附件的管理及监察力度，使安全附件处于良好状态，保证桥式起重机安全运行。 桥式起重机的机械故障是比较复杂的，预防机械故障需要加强设备管理，同时要按时向当地特种设备管理监察部门提出年审申请，通过特种设备监察部门的检查指导，把设备的不安全因素消灭在萌芽状态，从而保证设备、人员的安全。
9 结束语
综上所述，桥式起重机的机械故障是比较复杂的，除上述一些主要故障外，还有许多小故障都可能影响正常生产和人身设备安全。因此，按照《特种设备安全监察条例》的要求，我们要加强设备管理，做好日常检查、定期维保以及年检工作，并定期邀请有资质的起重机专业维修单位和特种设备监察部门检查指导，把隐患消灭在萌芽状态，确保起重机的安全运行。
