桥式起重机电气控制电路的维护与故障检修

项目五：桥式起重机电气控制电路的维护与故障检修1、了解桥式起重机的结构和电器控制电路的功能。2、掌握桥式起重机的运动形式维护方法。3、熟悉桥式起重机主要故障的诊断方法和检修。1、维修20/5t桥式起重机主交流接触器不吸合的常见故障。2、维修20/5t桥式起重机副钩能下降但不能上升的常见故障。3、维修20/5t桥式起重机主钩既不能上升又不能下降的常见故障。4、维修20/5t桥式起重机起重机不能启动的常见故障。5、维修20/5t桥式起重机吊钩下降时，接触器就释放（掉闸）的常见故障。随着现代机械制造技术的不断发展，机械设备在工业企业中的作用和地位越来越重要。桥式起重机作为现代化生产不可缺少的机械设备，由于作业环境复杂，工作方式特殊，发生故障的概率很高，起重机带病运转的现象普遍存在。这里以20/5t桥式起重机的电气控制电路进行分析。一、20/5t桥式起重机电气原理图如图2—5—1所示图2—5—120/5t桥式起重机的电路原理二、20/5t桥式起重机电气控制电路进行分析。20/5t桥式起重机有两个卷扬机构，主钩起重量为20t，副钩起重量为5t。电路由两大部分组成：凸轮控制器控制大车、小车、主副钩等五台电动机的电路；用GQR-GECDD型保护柜保护五台电动机正常工作的保护控制电路。1、主交流接触器KM的控制将副钩、小大车凸轮控制器的手柄置于“0”位，联锁触头AC1-7、AC2-7、AC3-7(9区)处于闭合状态，关好横梁栏杆门（SQ8、SQ9闭合）及驾驶舱门（SQ7闭合），合上紧急开关QS4,按下启动按钮SB，交流接触器KM线圈得电，主触点闭合，两副常开辅助触点闭合自锁。KM线圈得电路径：FU1→1→SB→11→AC2→13→AC3-7→14→SQ9→18→SQ8→17→SQ7→16→QS4→15→KA0→19→KA1→20→KA2→21→KA3→22→KA4→23→KM→24→FU1KM线圈闭合自锁路径：KM吸合将两相电源（U12、V12）引入各凸轮控制器，另一相电源经总过电流继电器KA0后（W13）直接引入各电动机定子接线端。此时由于各凸轮控制器手柄均在零位，电动机不会运转。2、主钩控制电路W13SQ68AC1-53W13W13W13AC1-6AC2-6AC2-5SQ1SQ25SQ3SQ4AC3-6AC3-57KMSQ918SQ817SQ716SQ415KA0-KA423KM24FU1主钩电动机采用主令控制器配合电磁控制柜进行控制，主令控制器类似凸轮控制器。（1）主钩启动准备将主令控制器AC4手柄置于零位，触头S1(18区)处于闭合状态，合上电源开关QS1(1区)、QS2(12区)、QS3(16区)，接通主电器好玩控制器电源。此时欠电压继电器KV线圈（18区）得电吸气，其常开触头（19区）闭合自锁，为主钩电动机M5启动控制做好准备。（KV为电路和提供失压与欠压保护以及主令控制器的零位保护）（2）主钩上升控制它由主令控制器AC4通过接触器控制，控制流程如下：若将AC4手柄逐级扳向“2”、“3”、“4”、“5”、“6”挡，主令控制器的常开触头S8、S9、S10、S11、S12逐次闭合，依次使交流接触器KM5-KM9线圈得电，接触器的主触点对称短接相应段主钩电动机转子回路电阻5R5-5R1，使主钩上升速度逐步增加。（3）主钩下降控制主钩下降有6挡位置。“J”、“1”、“2”挡为控制下降位置，防止在吊有重载下降时速度过快，电动机处于倒拉反接制动运行状态；“3”、“4”、“5”挡为强力下降位置，主要用于轻负载AC4手柄扳至上升“1”挡S3闭合（21区）S6合（23区）S4闭合（25区）S7闭合（26区）上升终端限位开关SQ5串入电路KM2线圈得电KM3线圈得电KM4线圈得电主触点（13区）闭合，接通M5正向电源；辅助触点（25区）闭合，为KM3—KM9得电做好准备主触点（13、14区）闭合，短接一段转子电阻5R6主触点（15区→YB5、YB6得电闭合松开抱闸M5低速提升重物上升时快速强力下降。主令控制器在下降位置时，6个挡的工作情况如下：a制动下降“J”挡。制动下降“J”档是下降准备挡，虽然电动机M5加上正相序电压，由于电磁抱闸未打开，电动机不能启动旋转。该档停留时间不宜过长，以免电动机烧坏。b制动下降“1”挡。主令控制器AC4的手柄扳到制动下降“1”挡，触头S3、S4、S6、S7闭合，和主钩上升“1”档触头闭合一样。此时电磁抱闸器松开，电动机可运转于正向电动状态（提升重物）或倒拉反接制动状态（低速下放重物）。当重物产生的负载倒拉力矩大于电动要产生的正向电磁转矩时，电动机M5运转在负载倒拉反接制动状态，低速下放重物；反之，则重物不但不能下降反而被提升，这时必须把AC4的手柄迅速扳到制动下降“2”挡。接触器KM3通电吸合后，与KM2和KM1辅助常开触点（25区、26区）并联的KM3的自锁触点（27区）闭合自锁，以保证主令控制器AC4从控制下降“2”档向强力下降“3”挡转换时，KM3线圈仍通电吸合，电磁抱闸制动器YB5和YB6保持得电状态，防止换挡时出现高速制动而产生强烈的机械冲击。c制动下降“2”挡。主令控制器触头S3、S4、S6闭合，触头S7分断，接触器KM4线圈AC4手柄扳至下降“J”挡S3闭合（21区）S6合（23区）S7闭合（26区）S7闭合（26区）上升终端限位开关SQ5串入电路KM2线圈得电KM4线圈得电KM2线圈得电主触点（13区）闭合，接通M5正向电源主触点（13、14区）闭合，短接一段转子电阻5R5主触点（13区、14区）闭合，短接转子电阻5R6辅助触点（25区）闭合，为KM3—KM9得电做好准备M5处于电磁抱闸制动状态断电释放，外接电阻器全部接入转子回路，使电动机产生的正向电磁转矩减小，重负载下降速度比“1”档时加快。d强力下降“3”挡。下降速度与负载有关，若负载较轻（空钩或轻载），电动机M5处于反转电动状态；若负载较重，下放重物的速度会提高，可能使电动机转速超过同步速度，电动机M5将进入再生发电制动状态。负载越重，下降速度较大，应注意操作安全。e强力下降“4”挡。主令控制器AC4的触头在强力下降“3”挡闭合的基础上，触头S9AC4手柄置于强力下降“3”挡S2闭合（20区）S5合（22区）S4闭合（25区）S7闭合（26区）切除上升限位通路后为控制电路电路供电电源通路KM1圈得电KM3线圈得电KM4线圈得电主触点（14区）闭合，接通M5反向电源主触点（13、14区）闭合，短接一段转子电阻5R5主触点（13区、14区）闭合，短接转子电阻5R6辅助触点（26区）闭合，为KM3—KM9得电做好准备S8闭合（27区）主触点（15区）闭合YB5、YB6得电，松开抱闸KM5线圈得电M5运转在反电动状态，强力下降重物有闭合，使接触器KM6（29区）线圈得电吸合，电动机转子回路电阻5R4被切除，电动机M5进一步加速反向旋转，下降速度加快。另外KM6辅助常开触点（30区）闭合，为接触器KM7线圈得电做好准备。f强力下降“5”挡。主令控制器AC4的触头在强力下降“4”挡闭合的基础上，又增加了触头S10、S11、S12闭合，接触器KM7-KM9线圈依次得电吸合，电动机转子回路电阻5R3、5R2、5R1依次逐级切除，以避免过大的冲击电流，同时电动机M5旋转速度逐渐增加，待转子电阻全部切除后，电动机以最高转速运转，负载下降速度最快。此挡若下降的负载很重，当实际下降速度超过电动机的同步转速时，电动机将进入再生发电制动状态，电磁转矩变成制动力矩，由于转子回路未串任何电阻，保证了负载的下降速度不至太快，且在同一负载下，“5”挡下降速度要比“4”挡和“3”挡速度底。3、副钩控制电路副钩凸轮控制器AC1共有11个位置，中间位置是零位，左、右两边个有位置，用来控制电动机M1在不同转速下的正、反转，即用来控制副钩的升降。AC1共用了12副触头，其中4对常开主触头控制M1定子绕组的电源，并换接电源相序以实现M1的正反转；5对常开辅助触头控制M1转子电阻1R的切换；3对常闭辅助触头作为联锁触头，其中AC1-5和AC1-6为M1正反转联锁触头，AC1-7为零件随联锁触头。（1）副钩上升控制在主交流接触器KM线圈获电吸合的情况下，转动凸轮控制器AC1的手轮至向上“1”挡，AC1的主触头V13-1W和U13-1U闭合，触头AC1-5闭合，AC1-6和AC1-7断开，电动机M1接通三相电源正转，同时电磁抱闸制动器YB1获电，闸瓦与闸轮分开，M1转子回路中串接的全部外接电阻器启动，M1以最低转速、较大的启动力矩带动副钩上升。转动AC1手轮，依次到向上的“2”至“5”挡位时，AC1的5对常开辅助触头（2区）依次闭合，短接电阻1R5至1R1，电动机M1的提升转速逐渐升高，直到预定转速。由于AC1拔置向上挡位，AC1-6触头断开，KM线圈自锁回路电源通路只能通过串入副钩上升限位开关SQ6（8区）支路，副钩上升到调整的限位位置时SQ6被挡铁分断，KM线圈失电，切断M1电源；同时YB1失电，电磁抱闸制动器在反作用弹簧的作用下对电动机M1进行制动，实现终端限位保护。（2）副钩下降控制凸轮控制器AC1的手轮转至向下挡位时，触头V13-1U和U13-1W闭合，改变接入电动机M1的电源的相序，M1反转，带动副钩下降。依次转动手轮，AC1的5对常开辅助触头（2区）依次闭合，短接电阻1R5至1R1，电动机M1的下降转速逐渐升高，直到预定转速。将手轮依次回拨时，电动机转子回路串入的电阻增加，转速逐渐下降。将手轮转至“0”挡位时，AC1的主触头切断电动机M1电源，同时电磁抱闸制动器YB1也断电，M1被迅速制动停转。4、小车控制电路小车的控制与副钩的控制相似，转动凸轮控制器AC2手轮，可控制小车在小车轨道上左右运行。5、大车控制电路大车的控制与副钩和小车的控制相似。由于大车由两台电动机驱动，因此，采用同时控制两台电动机的凸轮控制器AC3，它比小车凸轮控制器多5对触头，以供短接第二台大车电动机的转子外接电阻。大车两台电动机的定子绕组是并联的，用AC3的4对触头进行控制。桥式起重机电器控制电路一、起重机结构及工作要求起重机是一种用来起吊和下放重物，以及在固定范围内装卸、搬运物料的起重机械。它广泛应用于工矿企业、车站、港口、仓库、建筑工地等场所，是现代化生产不可缺少的机械设备。1、桥式起重机的结构桥式起重机主要由桥架、大车运行机构和装有起升、运行机构的小车及电气部分组成。桥式起重机结构简图如图2—5—2所示。机架是桥式起重机的基本构件，主要由主梁、端梁和走台等部分组成。主梁上铺设有供小车运行的钢轨，两主梁的外侧装有走台，装有驾驶室一侧的走台为安装及检修大车运行机构而设，另一侧走台为安装小车导电装置而设。在主梁一端的下方悬挂着全视野的驾驶室。大车运行机构由驱动电机、制动器、减速器和车轮等部件组成。常见的驱动方式有集中驱动和分别驱动两种，目前我国生产的桥式起重机大多采用分别驱动方式。分别驱动方式指的是用一个控制电路同时对两台驱动电动、减速装置和制动器实施控制，分别用来驱动安装在桥架两端的大车车轮。小车由安装在小车架上的运行机构和起升机构组成。小车运行机构也由驱动电动机、减速机、制动器和车轮组成，在小车运行机构的驱动下，小车可沿桥架主梁上的轨道移动。小车起升机构用以吊运重物，它有电动机、减速器、卷筒、制动器组成。起重量超过10t时，设两个提升机构：主钩和副钩，一般情况下两个钩不能同时起吊重物。图2—5—2桥式起重机结构简图2、桥式起重机的工作类型起重机的工作类型是表明起重机繁重程度的参数，所谓繁重程度是指起重机工作在时间方面的繁忙程度与受载方面的轻重程度。（1）轻级：起重机停歇时间较大，工作次数少，很少满负载工作，适用于装配、修理车间等场所。（2）中级：起重机经常处于不同负载下工作，工作次数中等，适用于机械工厂中金工车间等场所。（3）重级：起重机经常处于满负载情况下工作，工作次数频繁，常用于建筑工地等场所。（4）特重级：起重机基本上处于满负载情况下工作，工作次数频繁，环境温度高，常用于冶金生产车间。桥