塔吊回转电机断轴的原因及预防措施.doc

塔吊回转电机断轴的原因及预防措施

塔式起重机是建筑施工中重要的物料垂直运输机械。但由于作业环境恶劣，修理保养不能及时，操作人员水平参差不齐，致使塔式起重机使用过程中容易出现机械故障，给塔式起重机的安全使用造成很大的隐患。塔式起重机回转电机断轴就是中小型塔式起重机常常会发生的机械故障之一。回转电机断轴主要是电机转子悬伸轴断裂，原因有塔式起重机生产厂家的质量问题，也有施工工地使用塔式起重机上存在的缺陷和不够。其中施工工地非正确使用塔式起重机造成回转电机断轴的原因主要表现在：塔式起重机回转定位时急打反转：塔式起重机回转过程中急刹车；回转支承和回转减速器的齿轮啮合状况不良；回转减速器润滑油缺乏等，现分别予以简述。
一、塔式起重机回转定位时急打反转造成回转电机断轴
1．原因
目前我国塔式起重机回转机械普遍采纳电机液力偶合器回转减速器回转支承的结构形式。大型塔式起重机上回转电机采纳变频调速或者使用绕线转子异步电动机，以降低回转启动速度，减小塔式起重机回转启动力矩，而中小型塔式起重机由于生产成本的限制，多采纳异步电动机或多速异步电动机，仅靠液力偶合器缓和启动冲击，但使用的液力偶合器一般都是静压倾泄式的，防护动力过载性能较差，致使中小型塔式起重机的回转启动力矩较大，也不能有效地防护整个机构动力过载。假如施工工地在塔式起重机回转定位时，采纳急打反转的措施，也就是俗称的"打反车'，这就使整个回转机构在承受正常的回转力矩基础上，又突然增加了一个反向的启动力矩，这就很大程度地超过了回转机构所能承受的额定扭矩。虽然回转减速器的输入轴较回转电机的输出轴更细，但由于静压倾泄式液力偶合器能够隔离振动、缓和冲击，所以过量的扭矩必将造成回转电机输出轴断裂。
2．预防措施
塔式起重机由于安装高度高，受风面积大，为防止塔式起重机因暴风侵袭而倾覆，《塔式起重机技术条件》〔GB/T9462-1999〕中规定，在非工作状态下，回转机构应同意臂架随风自由转动，以减小暴风侵袭时的塔式起重机受风面积。为了满足国标的要求，目前塔式起重机上的回转减速器都采纳摆线针轮减速器或行星齿轮减速器，其中行星齿轮减速器能保证塔式起重机随风自由回转且效果最正确。塔式起重机能随风回转，并且回转部件质量又较大，就必定造成回转准确定位的困难，许多施工工地上的塔式起重机司机为了提升工效，就在塔式起重机回转接近就位时急打反转，以保证回转定位及时准确，这就为发生塔式起重机回转电机断轴的故障提供了条件，所以消除塔式起重机回转定位时急打反转现象是消除塔式起重机回转电机断轴的重要保证。消除塔式起重机回转定位时急打反转现象，有两条途径：一是在塔式起重机回转电路中加一个时间继电器，使塔式起重机回转急打反转时，有一个3~5秒的时间延时，从电路控制上消除回转急打反转现象发生的可能；二是严格保持塔式起重机司机持证上岗的原则，加大对塔式起重机司机教育培训的力度，使塔式起重机司机明白塔式起重机回转急打反转的危害，靠操作人员素养提升，自觉清除塔式起重机回转急打反转的现象。其中途径一，虽然保证了塔式起重机不会有回转急打反转的现象，但由于每次塔式起重机回转启动时都有一个同样的时间延时，给提升工效和方便操作都产生了不利影响，所以除非塔式起重机回转急打反转现象屡禁不只，一般不必采纳这种措施。
二、塔式起重机回转过程急刹车造成回转电机断轴
1．原因
《塔式起重机安全规程》〔GB5144-94〕要求：起重机上每一套机构都应配备制动器或者具有同等功能的装置。由于塔式起重机回转机构必须同意臂架随风自由转动，所以塔式起重机回转机构上设置的制动器都是常开式的，通电线路也是和回转电机分开控制的。塔式起重机回转机构上的常开式制动器的功能，主要是防止回转就位后，臂架随风旋转造成上料或卸料的困难，也就是说回转制动器应在回转机构停机后才能使用。许多施工工地上的塔式起重机司机由于不了解回转制动器的作用，总是误将回转制动器作为刹车来用，致使回转机构在承受正常载荷的状况下，又附加了制动扭矩，假如回转机构所承受的扭矩总量超过回转机构的额定载荷，则必将发生塔式起重机回转电机断轴的事故。
2．预防措施
预防塔式起重机回转过程 急刹车，也有两条措施：一是在回转控制线路中，增加一个中间继电器，用常闭触点控制回转制动器的通电线路，使得回转机构不断电就无法接通回转制动器的主线路，以防止回转机构运转过程中急刹车；二是强化对塔式起重机司机的教育和培训，让他们了解回转制动器的作用和使用程序，严格执行回转机构停稳后才能使用回转制动器的操作程序，防止回转机构刚断电，立即使用回转制动器，对塔式起重机的回转机构造成不良影响。以上两条预防措施，由于互不干涉，也不影响塔式起重机的正常使用，可以同时并用。
三、塔式起重机回转齿轮副啮合状况不良造成回转电机断轴
1．原因
目前塔式起重机回转机构的最后一级传动都是齿轮传动，齿轮啮合状况的好坏对回转机构及整台塔式起重机的运载状况都有着重要的影响。由于塔式起重机上、下转台，回转支承，回转机构的重量较重，有些塔式起重机拆装队伍可能在塔式起重机安装时，选择将下转台、回转支承和上转台、回转机构分两次吊装，特别是那些非自升式的小型塔式起重机，无法安全地用架设吊杆将整个机构一起吊装，这就使得回转机构与回转支承的齿轮啮合状况，每安装一次就会变化一次。假如齿轮副侧隙过大或齿轮啮合面积太小，会造成传动齿轮的磨损过快甚至断裂，如果回转齿轮副侧隙过小，则增大了回转机构的传动扭矩，当传动扭矩超过回转机构的额定载荷时，就会致使塔式起重机回转电机断轴。
2．预防措施
关于重新安装的塔式起重机，无论回转部分是否分开吊装，安装完后都应对回转机构与回转支承的齿轮啮合状况进行检查，以确知塔式起重机回转机构是否应修理或者调整。用塞尺检查齿轮副侧隙是否在齿轮传动精度要求之内，用着色法检查齿轮啮合面积是否符合要求，如果齿轮副侧隙不合适或者齿轮啮合面积太小，则应适当调整回转机构与回转支承的相对位置，具体方法可用调整回转支承与上转台的联接位置，或者调整回转机构与上转台的联接位置。由于上转台与回转支承、上转台与回转机构的联接形式为螺栓联接，没有防止周向位移的措施，所以塔式起重机在使用过程中，应常常检查回转支承、回转机构与上转台的联接螺栓是否紧固可靠，并定期紧固各部分的联接螺栓。
四、其他原因造成回转电机断轴
造成塔式起重机回转电机断轴的原因除上述几条外，还有回转电机与回转减速器轴心线同心度超差，回转支承质量不过关，上、下转台加工面平面度超差，回转减速器故障和回转减速器润滑油缺乏等。其中涉及到塔式起重机生产厂家产品质量问题的，应由塔式起重机生产厂家予以解决；关于使用塔式起重机的施工工地，应该建立起塔式起重机使用管理的各项制度，定期检查塔式起重机各部件的运转状况，及时维护、修理，保证塔式起重机在正常优良的状态下工作。