趙世軍

（山西省特種設(shè)備監(jiān)督檢驗研究院，山西 太原 030012）

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，冶金起重機被廣泛應(yīng)用于鋼廠、鑄造廠、加工廠等企業(yè)。由于其吊運物件為熔融金屬和熾熱金屬，一旦發(fā)生安全事故，將會造成嚴重后果，嚴重威脅人民生命財產(chǎn)安全。2007年4月18日，遼寧省鐵嶺市清河特殊鋼有限責任公司1臺80/20T通用橋式起重機在吊運過程中發(fā)生鋼水包傾覆的特別重大事故，造成現(xiàn)場32名工人死亡，6人重傷的嚴重后果。造成該事故的主要原因就是起重機電氣控制系統(tǒng)在運行過程中，由于下降接觸器控制回路的一個聯(lián)鎖常閉觸點銹蝕斷開，上升、下降接觸器均失電，電動機電源被切斷，失去電磁轉(zhuǎn)矩，而制動器接觸器仍在閉合狀態(tài)，制動器不抱閘。起升控制屏的線路存在制動器接觸器線圈有自?；芈返闹卮笕毕荩斏仙蛳陆到佑|器接通后，制動器接觸器閉合并自保，不再受二接觸器控制，制動器仍維持打開狀態(tài)。當主令控制器回零后，兩臺制動器制動輪磨損嚴重，制動力矩嚴重不足，導(dǎo)致鋼水包在自重作用下，失控下墜，造成重大人員傷亡。

為此，國家質(zhì)檢總局下發(fā)了《關(guān)于冶金起重機械整治工作有關(guān)意見的通知》（質(zhì)檢辦特〔2007〕375號），要求起重機起升機構(gòu)電氣系統(tǒng)應(yīng)具有正反向接觸器故障保護功能。同時，2008年8月國家質(zhì)總局頒布的 《起重機械安裝改造重大維修監(jiān)督檢驗規(guī)則》（TGSQ7016-2008）、《起重機械定期檢驗規(guī)則》（TGSQ7015-2008）、《起重機械安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程——橋式起重機》（TSG Q0002-2008）及 《起重機械安全規(guī)程第1部分：總則》（GB6067.1-2010）中也對此作出了明確規(guī)定。

1 目的和要求

特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范要求：對于吊運熔融金屬和熾熱金屬的冶金橋式起重機的起升機構(gòu)（以電動葫蘆為起升機構(gòu)的除外），其電氣系統(tǒng)應(yīng)具有正反向接觸器故障保護功能，防止電動機失電而制動器仍然在通電，進而導(dǎo)致失速發(fā)生。

正反向接觸器故障保護功能：即上升方向、下降方向接觸器和其它涉及起升機構(gòu)動力電源的接觸器（如單相制動接觸器等）的故障保護功能。

在起升機構(gòu)運行過程中，當上升方向接觸器或下降方向接觸器、其它涉及起升機構(gòu)動力電源的接觸器回路斷開時（如回路觸點故障、接觸器線包斷路等），驅(qū)動電動機失電，制動器應(yīng)能可靠下閘，以防止電動機失電而制動器仍然在通電進而導(dǎo)致失速發(fā)生，保證起重機安全運行。然而，并不是所有吊運熔融金屬和熾熱金屬的橋式起重機的起升機構(gòu)都必須具有正反向接觸器故障保護功能，只有起升機構(gòu)電氣控制系統(tǒng)中同時具有方向接觸器（上升、下降，其它涉及起升機構(gòu)動力電源的接觸器）回路和制動器接觸器回路的起重機，才應(yīng)該設(shè)置該項功能。否則，談不上正反向接觸器故障保護功能。因此，需要具體情況具體分析，以便作出正確判斷。

2 檢驗

2.1 查閱電氣原理圖

檢查看起升機構(gòu)電氣原理圖中是否同時具有方向接觸器回路和制動器接觸器回路。如果有，則應(yīng)判斷正反向接觸器故障保護功能是否已按要求設(shè)置，即當起升機構(gòu)電動機失電時，起升制動器應(yīng)能可靠下閘。如未達到要求，應(yīng)告知使用單位或施工單位進行整改，令其重新設(shè)計、改進電氣控制系統(tǒng)。

2.2 電氣原理分析

（1）一般情況下，對于一些由凸輪控制器控制的額定起重量較?。ㄐ∮?0t）的通用橋式起重機，因其起升電動機及制動器的動力電源由凸輪控制器直接控制通斷，所以不存在正反向接觸器故障保護功能，如圖1所示（部分省略）。

圖1 通用橋式起升機構(gòu)電氣原理圖

圖1中所示：起升電動機M10及起升制動器Y11、Y12的動力電源由凸輪控制器S40直接控制，并無方向接觸器（上升、下降，以及其它涉及起升機構(gòu)動力電源的接觸器）回路和制動器接觸器回路。能保證起升電動機M10失電時，起升制動器Y11、Y12的電源也同時切斷，制動器立即下閘，不可能出現(xiàn)電動機失電而制動器仍然通電進而導(dǎo)致起升機構(gòu)失速的狀況。因此，不存在正反向接觸器故障保護功能的設(shè)置問題。

（2）以電動葫蘆作為起升機構(gòu)用于吊運熔融金屬和熾熱金屬的橋式起重機，其電氣控制系統(tǒng)中雖然有上升、下降方向接觸器回路，但是并無制動器接觸器回路，所以也不存在正反向接觸器故障保護功能。如圖2所示。

圖2 電動單梁起重機電氣原理圖

圖2中所示：起升機構(gòu)電動機M1的動力電源由上升、下降方向接觸器KM2，KM3控制。當KM2或KM3失電時，電動機M1失電。因為起升機構(gòu)電動機M1為制動電機，所以此時Ml即刻自行制動，起升機構(gòu)停止運行?？梢姡姎饪刂葡到y(tǒng)和電動機本身可以保證電動機失電，起升機構(gòu)可靠制動。因此，該類起重機也不存在正反向接觸器故障保護功能的設(shè)置問題。

（3）通常情況下，額定起重量大于20t的通用橋式起重機、冶金橋式起重機的起升機構(gòu)采用“主令控制器—接觸器”或其它方式間接控制，其電氣控制系統(tǒng)中一般同時具有方向接觸器（上升、下降，以及其它涉及起升機構(gòu)動力電源的接觸器）回路和制動器接觸器回路。如圖3所示，以一臺通用橋式起重機的主起升機構(gòu)電氣原理圖（部分省略）為例，分析正反向接觸器故障保護功能的原理。

圖3 通用橋式起重機主起升機構(gòu)電氣原理圖

1）上升1、2、3檔，上升接觸器Kll吸合，起升機構(gòu)作上升方向運行。運行過程中若上升接觸器K11回路故障斷開（回路觸點故障、K11線包斷路等），則起升電動機M10失電。此時，中間繼電器K01及時間繼電器K03失電，制動器接觸器K71回路中的K03觸點延時0.6s斷開，制動器接觸器K71失電，起升制動器立即下閘。

2）下降1檔，當主令控制器S40由上升1檔經(jīng)零位至下降1檔或由下降2檔至下降1檔時，上升接觸器K11吸合，起升機構(gòu)作上升方向運行或倒拉反接制動。運行過程中若上升接觸器K11回路故障斷開，則起升電動機M10失電。此時，起升制動器下閘情況分析同第1）條。

3）下降2檔，單相制動接觸器K31吸合，起升機構(gòu)單相制動。運行過程中若單相制動接觸器K31回路故障斷開（回路觸點故障、K31線包斷路等），則起升電動機M10失電。此時，時間繼電器K03失電，制動器接觸器K71回路中的K03觸點延時0.6s斷開，制動器接觸器K71失電，起升制動器立即下閘。

4）下降3檔，下降接觸器K21吸合，起升機構(gòu)作下降方向運行。運行過程中若下降接觸器K21回路故障斷開（回路觸點故障、K21線包斷路等），則起升電動機M10失電。此時，時間繼電器K03失電，制動器接觸器K71回路中的K03觸點延時0.6s斷開，制動器接觸器K71失電，起升制動器立即下閘。

2.3 實物檢查

在確認電氣原理圖中具有正反向接觸器故障保護功能的基礎(chǔ)上，進行實物檢查。仍以圖3為例，在控制回路中分別設(shè)置SB1、SB2及SB3三個自動復(fù)位型試驗按鈕，并在空載運行狀態(tài)下進行檢查。

（1）上升 1，2，3檔及下降1檔，起升機構(gòu)運行過程中按下試驗按鈕SB1，即人為使上升接觸器K11回路斷開。此時查看起升制動器能否按設(shè)計要求可靠下閘。

（2）下降2檔，起升機構(gòu)運行過程中按下試驗按鈕SB3，即人為使單相制動接觸器K31回路斷開。此時查看起升制動器能否按設(shè)計要求可靠下閘。

（3）下降3檔，起升機構(gòu)運行過程中按下試驗按鈕SB2，即人為使單相制動接觸器K21回路斷開。此時查看起升制動器能否按設(shè)計要求可靠下閘。

3 結(jié)論

正反向接觸器故障保護是防止起重機起升機構(gòu)失速的重要措施，它對起重機的安全運行意義重大，因此要求檢驗員在對此項目進行檢驗之前，對所檢設(shè)備有一個正確的判斷。不同的設(shè)備品種應(yīng)采取對應(yīng)的檢驗方法，這樣才能得出正確的檢驗結(jié)論，保證檢驗工作的科學性和有效性。本文對正反向接觸器故障保護功能檢驗進行了分析，希望能對冶金起重機的監(jiān)督和定期檢驗工作起到一定的幫助和指導(dǎo)作用。

[1]王福綿.起重機械技術(shù)檢驗[M].北京：學苑出版社，2000，12：202-217.

[2]GB/T 3811-2008.起重機設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國國家標準委、中國標準出版社，2008，4，30：97.

[3]GB 6067.1-2010.起重機械安全規(guī)程[S].北京：中國國家標準委、中國標準出版社，2010，9，26：12.