龙门吊电缆卷筒故障分析及处理措施
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在本文所探讨的港口施工项目中，使用3（）台规 格为3（）t的龙门吊设备，但在运行过程中发现电缆卷 筒会时常发生故障，进而对工程的正常进展造成影 响。通过汇总发现，卷筒拉断电缆、电气回路故障
等均是极为常见的问题，且又以前者最为频发。对
此，围绕电缆卷筒故障展开了统计分析，得到的结
果如表1所示。
表1 故障发生的情况统计
序
号
故障类别
龙门吊 （次/年）
频次 （次/年）
累计 （％）
1
卷筒拉断电缆
30
23
22
卷筒电气回路
2
故障
30
9
30
3
卷筒机械故障
30
5
34
4
环境影响
30
3
37
2电缆卷筒的工作原理
电缆卷筒设置有电机设备，在起作用下可以提 供动力并对速度进行调控，该电机兼具机械与电 气特性。由于该电机为柔软机械形式，因此所具备 的调速范围极广，当电缆负载出现变动后对应的电 机负载也会随之发生改变。若负载增加，将会放慢 电机的转速，反之电机的转速则会进一步加快。此 外，无论是电机的转矩还是转速指标，二者均可 遵循机械特性曲线而运行，此时电缆卷盘可以得到 足够的拉力与卷绕速度。当卷取电缆电机输出力矩 表现为动力源特性时，减速装置所发挥的作用极为 明显，它可以推动卷盘进一步作出收取电缆的动 作；反之，如果表现为阻碍力特性时，则必须要将 电缆释放速度稳定在合理水平，避免多放岀电缆的 问题。
0引言
电缆卷筒的应用范围极广，涉及到起重机、液 压抓斗等各类场所，其具有良好的便携性，在操作 过程中稳定性较高，因此也是港航集装箱作业中必
不可缺的设备。为营造足够稳定的电缆卷筒运行环
境，有必要对其展开故障分析，将其中普遍存在的
问题解决清楚，由此确保电缆卷筒在运行过程中具 有高度的稳定性与可靠性。
1工程概况
(1)电缆卷筒的安装位置不当，离港口只有 130cm距离，船舶靠岸、离岸时，完全有可能被 船头凸出部分碰撞(卷筒高度刚好与船头高度相 仿)。
(2 )电缆行走道不畅。
(3)导缆滑轮转动不灵活，时会发生滑轮卡
死现象，大大缩短电缆的使用寿命。
经过测量，门机门架上靠江侧有个长4.2m,宽 3m的平台，距地面9.8m。电缆卷筒安装在这个位 置，船舶是不可能再碰撞到的；但邻近的门机作业 时吊钩和吊装的货物有可能碰撞到，安装时要加装 保护装置。同时，原门机上没有设置到达平台的扶 梯，必须添制。由于电缆卷筒改造后，存在一个直 角转向，而且其安装高度比较高，那么电缆相对受 张力比较大，为了保护电缆，采用带滚动轴承的滑 轮，取代原先的不带轴承的滑轮。
图1龙门吊电缆卷筒
3龙门吊电缆卷筒故障分析及处理措施
龙门吊电缆卷筒较常见的故障有：电缆卷筒松 缆故障、卷筒机械故障、卷筒电气回路故障等。通 过对电缆卷筒进行调查后发现，同类型的卷筒均存 在机械和电气方面的故障，机械与电气方面的故障 主要是卷筒设计存在缺陷导致的，想要从根本上消 除此类故障问题，必须对卷筒进行技术改造。而卷 筒松缆的原因相对比较复杂，大体上可归纳为以下 2个方面：①由于磁滞连轴器的扭矩不足，加上在 长时间使用过程中导致感应盘间隙增大，从而造成 动力提升及蓄缆力不够，由此造成了收缆速度缓 慢。②卷盘的摩擦条损坏，引起电缆与卷盘之间出 现打滑的现象，致使电缆提升力不足。为了确保电 缆卷筒能够正常工作，可采取以下措施解决措施。 3.1电缆卷筒拉断问题
2019年第16期 （总第52期）
中国高新科技
China High-tech
NO.16 2019 (Cumulativety NO.52 )
龙门吊电缆卷筒故障分析及处理措施
李建伟
（广东省长大公路工程有限公司，广东广州510000）
摘要：以龙门吊电缆卷筒作为出发点，对其故障类型展开分析，总结其中的原因并提出可行的解决措施, 以保证起重设备的稳定性. 关键词：龙门吊电缆卷筒；设备故障；处理措施 文献标识码：A 中图分类号：TM247 文章编号：2096-4137 （ 2019 ） 16-093-03 DOI： 10. 13535/j. cnki. 10-1507/n. 2019. 16. 35
受变转矩输出特性的影响，当电机的运行速度 发生改变后，对应的转矩也不尽相同。在力矩电机 的作用下可以使卷盘发生旋转运动，从而起到收取 电缆的效果；伴随着电缆卷绕直径的持续扩大，此 时力矩电机的转速自然会表现出下降的趋势，所输 出的转矩进一步增大且与电缆卷筒相适应，这种恒 定状态下所得到的输出张力也处于恒定状态。如果 力矩电机的转速长时间稳定在某一水平不变，此时 设备会表现出反向特性，因此电缆产生反向扭矩，
对于电缆行走通道不畅，有障碍物阻挡导致拉 断的处理办法：凡在港口内运行的龙门吊轨道两侧 1.5m范围内不能放置货物，并且在轨道两侧都架设 红色警戒绳。 3.2电缆卷筒松缆的问题
实际工程经验表明，电缆卷筒松缆也较为频 发，对该现象进行分析，可以总结以下2方面原 因：①磁滞连轴器不具备高度的扭矩，伴随着使用 时间的延长卷筒感应盘间隙自然会逐步扩大，因此 对收缆速度造成影响。②摩擦条受损，系统所获得 的摩擦力不够充分，进一步导致电缆卷筒出现打滑 现象。上述问题均无法完全避免，因此只能采取相 应措施缓解该问题。
收稿日期：2019-06-17 作者简介：李建伟（ 1990-）,男，河南周口人，供职于广东省长大公路工程有限公司，研究方向：机械管理.
• 93 •
进一步将电缆释放出来。当电机驱动是电缆卷筒处 于运行状态时，均不会对其余的力矩电机等系统造 成任何干扰，由此确保了电缆卷筒运行的可靠性。 当大车控制系统处于通电状态后，其余设备也会达 到此状态，整个设备群开始正常运行；反之，若大 车处于电源关闭状态，与之相关的力矩电机也会断 电，因此电缆卷筒便会转变为制动状态。龙门吊电 缆卷筒如图1所示。
对此，针对性地提出了3大改进措施：①优化 磁滞连轴器间隙，尽可能挑选高度耐磨性的材料。 ②给减速箱增设一个加热器装置，可以将齿轮油温 控制在合理范围内，保障了齿轮油的性能。③对电 缆卷筒设备做全面优化，这也是摆脱电缆卷筒松缆 的关键.需要给设备增添一个温度传感器，在其控 制作用下可以自动分析天气的变化情况，由此更改 收放电缆程序，进一步对力矩进行调整。可以摆脱 人工更改程序所出现的滞后性问题，提升调整工作 的及时性，并降低了现场人员的工作量。 3.3卷筒机械与电气回路故障问题
等均是极为常见的问题，且又以前者最为频发。对
此，围绕电缆卷筒故障展开了统计分析，得到的结
果如表1所示。
表1 故障发生的情况统计
序
号
故障类别
龙门吊 （次/年）
频次 （次/年）
累计 （％）
1
卷筒拉断电缆
30
23
22
卷筒电气回路
2
故障
30
9
30
3
卷筒机械故障
30
5
34
4
环境影响
30
3
37
2电缆卷筒的工作原理
电缆卷筒设置有电机设备，在起作用下可以提 供动力并对速度进行调控，该电机兼具机械与电 气特性。由于该电机为柔软机械形式，因此所具备 的调速范围极广，当电缆负载出现变动后对应的电 机负载也会随之发生改变。若负载增加，将会放慢 电机的转速，反之电机的转速则会进一步加快。此 外，无论是电机的转矩还是转速指标，二者均可 遵循机械特性曲线而运行，此时电缆卷盘可以得到 足够的拉力与卷绕速度。当卷取电缆电机输出力矩 表现为动力源特性时，减速装置所发挥的作用极为 明显，它可以推动卷盘进一步作出收取电缆的动 作；反之，如果表现为阻碍力特性时，则必须要将 电缆释放速度稳定在合理水平，避免多放岀电缆的 问题。
0引言
电缆卷筒的应用范围极广，涉及到起重机、液 压抓斗等各类场所，其具有良好的便携性，在操作 过程中稳定性较高，因此也是港航集装箱作业中必
不可缺的设备。为营造足够稳定的电缆卷筒运行环
境，有必要对其展开故障分析，将其中普遍存在的
问题解决清楚，由此确保电缆卷筒在运行过程中具 有高度的稳定性与可靠性。
1工程概况
(1)电缆卷筒的安装位置不当，离港口只有 130cm距离，船舶靠岸、离岸时，完全有可能被 船头凸出部分碰撞(卷筒高度刚好与船头高度相 仿)。
(2 )电缆行走道不畅。
(3)导缆滑轮转动不灵活，时会发生滑轮卡
死现象，大大缩短电缆的使用寿命。
经过测量，门机门架上靠江侧有个长4.2m,宽 3m的平台，距地面9.8m。电缆卷筒安装在这个位 置，船舶是不可能再碰撞到的；但邻近的门机作业 时吊钩和吊装的货物有可能碰撞到，安装时要加装 保护装置。同时，原门机上没有设置到达平台的扶 梯，必须添制。由于电缆卷筒改造后，存在一个直 角转向，而且其安装高度比较高，那么电缆相对受 张力比较大，为了保护电缆，采用带滚动轴承的滑 轮，取代原先的不带轴承的滑轮。
图1龙门吊电缆卷筒
3龙门吊电缆卷筒故障分析及处理措施
龙门吊电缆卷筒较常见的故障有：电缆卷筒松 缆故障、卷筒机械故障、卷筒电气回路故障等。通 过对电缆卷筒进行调查后发现，同类型的卷筒均存 在机械和电气方面的故障，机械与电气方面的故障 主要是卷筒设计存在缺陷导致的，想要从根本上消 除此类故障问题，必须对卷筒进行技术改造。而卷 筒松缆的原因相对比较复杂，大体上可归纳为以下 2个方面：①由于磁滞连轴器的扭矩不足，加上在 长时间使用过程中导致感应盘间隙增大，从而造成 动力提升及蓄缆力不够，由此造成了收缆速度缓 慢。②卷盘的摩擦条损坏，引起电缆与卷盘之间出 现打滑的现象，致使电缆提升力不足。为了确保电 缆卷筒能够正常工作，可采取以下措施解决措施。 3.1电缆卷筒拉断问题
2019年第16期 （总第52期）
中国高新科技
China High-tech
NO.16 2019 (Cumulativety NO.52 )
龙门吊电缆卷筒故障分析及处理措施
李建伟
（广东省长大公路工程有限公司，广东广州510000）
摘要：以龙门吊电缆卷筒作为出发点，对其故障类型展开分析，总结其中的原因并提出可行的解决措施, 以保证起重设备的稳定性. 关键词：龙门吊电缆卷筒；设备故障；处理措施 文献标识码：A 中图分类号：TM247 文章编号：2096-4137 （ 2019 ） 16-093-03 DOI： 10. 13535/j. cnki. 10-1507/n. 2019. 16. 35
受变转矩输出特性的影响，当电机的运行速度 发生改变后，对应的转矩也不尽相同。在力矩电机 的作用下可以使卷盘发生旋转运动，从而起到收取 电缆的效果；伴随着电缆卷绕直径的持续扩大，此 时力矩电机的转速自然会表现出下降的趋势，所输 出的转矩进一步增大且与电缆卷筒相适应，这种恒 定状态下所得到的输出张力也处于恒定状态。如果 力矩电机的转速长时间稳定在某一水平不变，此时 设备会表现出反向特性，因此电缆产生反向扭矩，
对于电缆行走通道不畅，有障碍物阻挡导致拉 断的处理办法：凡在港口内运行的龙门吊轨道两侧 1.5m范围内不能放置货物，并且在轨道两侧都架设 红色警戒绳。 3.2电缆卷筒松缆的问题
实际工程经验表明，电缆卷筒松缆也较为频 发，对该现象进行分析，可以总结以下2方面原 因：①磁滞连轴器不具备高度的扭矩，伴随着使用 时间的延长卷筒感应盘间隙自然会逐步扩大，因此 对收缆速度造成影响。②摩擦条受损，系统所获得 的摩擦力不够充分，进一步导致电缆卷筒出现打滑 现象。上述问题均无法完全避免，因此只能采取相 应措施缓解该问题。
收稿日期：2019-06-17 作者简介：李建伟（ 1990-）,男，河南周口人，供职于广东省长大公路工程有限公司，研究方向：机械管理.
• 93 •
进一步将电缆释放出来。当电机驱动是电缆卷筒处 于运行状态时，均不会对其余的力矩电机等系统造 成任何干扰，由此确保了电缆卷筒运行的可靠性。 当大车控制系统处于通电状态后，其余设备也会达 到此状态，整个设备群开始正常运行；反之，若大 车处于电源关闭状态，与之相关的力矩电机也会断 电，因此电缆卷筒便会转变为制动状态。龙门吊电 缆卷筒如图1所示。
对此，针对性地提出了3大改进措施：①优化 磁滞连轴器间隙，尽可能挑选高度耐磨性的材料。 ②给减速箱增设一个加热器装置，可以将齿轮油温 控制在合理范围内，保障了齿轮油的性能。③对电 缆卷筒设备做全面优化，这也是摆脱电缆卷筒松缆 的关键.需要给设备增添一个温度传感器，在其控 制作用下可以自动分析天气的变化情况，由此更改 收放电缆程序，进一步对力矩进行调整。可以摆脱 人工更改程序所出现的滞后性问题，提升调整工作 的及时性，并降低了现场人员的工作量。 3.3卷筒机械与电气回路故障问题