山東工業(yè)技術雜志淺析H2203 輪一次錨機剎車故障

　　錨機剎車是由獨立的原動機驅動，如果沒有剎車，船沒有辦法靠岸，非常麻煩，我們平常怎么怎樣進行排查，才能避免故障發(fā)生，下面這篇就是關于拋錨的案例分析。

　　[摘 要]H2203輪在一次執(zhí)行完任務?？糠坡少e達沃港期間 ，左錨機發(fā)生剎車故障。本文對此故障的排查和處理過程進行分析和討論，并對錨機的日常使用和管理提出建議。

　　[關鍵詞]錨機剎車裝置 電氣控制 整流橋 整流二極管

　　1 引言

　　錨機是船舶設備中最重要的組成部分，它除了能保證船舶在正常收、放錨功能的實現(xiàn)外，還能幫助船舶實現(xiàn)移動船舶位，在航行中因故暫時停航或遇到緊急情況時固定船位等作用。因此船舶錨機必須保持良好的性能和技術狀態(tài)，否則船舶的海上航行安全會受到嚴重影響，甚至會造成致命的威脅，引起災難性后果。

　　2 故障現(xiàn)象

　　H2203輪在執(zhí)行完任務后?？糠坡少e達沃港時，在進行碼頭停靠作業(yè)的過程中，正在使用中的左錨機電機突然發(fā)出劇烈的“嗡嗡”異響聲，隨即電機轉速明顯降低，數(shù)秒鐘后電機有黑煙溢出，并伴有燒焦的糊味。電工維修人員，立即對該故障問題展開了分析排查，并針對故障現(xiàn)象制定了具體的分析方法和檢查步驟。

　　3 故障分析和處理

　　3.1 初步分析

　　根據(jù)上述故障現(xiàn)象，初步判斷為：一是錨機過載、電機斷相等錨機保護裝置出現(xiàn)故障;二是錨機剎車裝置出現(xiàn)故障。

　　3.2 故障原因定位

　　3.2.1 保護裝置和電機檢查

　　首先對錨機保護裝置和錨機電動機進行檢查：

　　(1)用萬用表測量空氣斷路器、熔斷器以及熱繼電器，測量結果為正常;

　　(2)用兆歐表測量電機三相電源接線及三相繞組的絕緣電阻，測量結果均在工作要求范圍內;

　　(3)用萬用表測量電機三相繞組電阻，三組繞組的三相繞組基本平衡，說明錨機電機繞組無斷路、短路問題。根據(jù)對錨機保護裝置和錨機電動機的檢查結果，可以得出以下結論：

　　(1)錨機在此次故障中，運行中未出現(xiàn)過載情況;

　　(2)錨機電動機無斷相或繞組故障發(fā)生;

　　(3)錨機電氣系統(tǒng)絕緣情況良好。因此，可以排除錨機系統(tǒng)存在錨機保護裝置和錨機電動機電氣故障的可能。

　　3.2.2 剎車裝置檢查

　　剎車裝置由機械裝置和電氣控制兩部分構成，在故障排查的過程中，對其分別進行檢查。

　　(一)機械裝置部分檢查

　　剎車制動盤、剎車轂、剎車線圈和彈簧組成(如圖1所示)。錨機在剎車時，剎車制動盤在彈簧壓力的作用下，緊貼在剎車轂上隨電機一起轉動，依靠剎車制動盤與剎車轂間的摩擦力使錨機電機停止轉動;在啟動運行時，剎車線圈得電，剎車制動盤在電磁力的作用下壓緊彈簧，脫離剎車轂，使剎車制動盤與剎車轂間有一定間隙，這樣錨機電機在無外加摩擦力的狀態(tài)下自行轉動。打開錨機端蓋檢查剎車裝置的機械部分，發(fā)現(xiàn)除剎車制動盤與剎車轂之間有少量的炭垢外，剎車制動盤、剎車轂和彈簧均處于正常狀態(tài)，沒有出現(xiàn)剎車間隙過小、端面不平或彈簧斷裂等現(xiàn)象，因此可以排除錨機剎車裝置機械部分故障的可能性。

　　(二)電氣控制部分檢查

　　錨機剎車裝置的電氣控制部分其工作原理是通過變壓器JYB把AC380V電源變成AC110V，然后經(jīng)過整流橋全波整流，把AC110V轉換成DC110V。當錨機進行起錨或拋錨作業(yè)時，其主控電路的輔助觸點FC或FZC接通，使錨機剎車裝置控制電路的接觸器ZDC得電閉合，剎車線圈ZDQ得電工作;當起錨或拋錨操作結束停機時，輔助觸點FC或FZC斷開接觸器ZDC，使接觸器ZDC失電斷開，剎車線圈ZDQ失電停止工作。其中J是一個中間繼電器，在錨機啟動時得電閉合，短接電阻R1，全電壓輸出，使剎車線圈ZDQ在DC110V狀態(tài)下進行工作，確保剎車裝置能夠瞬間脫開;錨機在啟動無異常，轉入正常運行后，中間繼電器J失電斷開，把電阻R1串接在電路中，給剎車線圈ZDQ提供一個約50V的維持電壓，使剎車線圈ZDQ始終處于得電吸合的狀態(tài);電阻R2和二極管ZL5的作用是在剎車裝置停止工作時，放掉剎車線圈ZDQ內的剩余電能。對錨機進行故障狀態(tài)復現(xiàn)檢查。

　　(1)用萬用表對剎車線圈ZDQ電壓進行測量，在啟動瞬間時的端電壓為70V左右，轉入運行時的端電壓為30V左右，分析可知：串聯(lián)分壓電阻R1分壓功能正常，同時可知剎車線圈自身性能未現(xiàn)異常。因此，故障可能發(fā)生在剎車裝置的電源部分。

　　(2)用萬用表測量變壓器JYB次級電壓，實際測量值為AC112V，由此可知，變壓器JYB工作正常。

　　(3)用萬用表歐

　　姆檔靜態(tài)測量整流橋的四只二極管ZL1—ZL4，其中整流二極管ZL3正方向電阻測量值均為高阻。由此可知：錨機剎車裝置電氣控制部分整流橋的整流二極管ZL3被擊穿燒毀。

　　3.2 故障分析

　　3.2.1 故障機理分析

　　錨機剎車裝置電氣控制電路中，由整流橋ZL1—ZL4經(jīng)過全波整流，實現(xiàn)將AC110V轉換為DC110V的功能整流二極管ZL3擊穿后，電流電路的全波整流變成半波整流，輸出的電壓就變成了DC70V左右。由于作用在錨機剎車裝置的上的初始電壓由正常值DC110V下降為DC70V縠，剎車線圈產(chǎn)生的電磁吸合力不足以克服頂在剎車上的彈簧組的反向縠彈力，致使剎車盤不能完全的脫開剎車，造成錨機運行過程中，錨機剎車裝置縠剎車盤的剎車片與剎車之間形成“干磨”，最終導致錨機發(fā)熱、冒煙和轉速降低現(xiàn)象的發(fā)生。

　　3.2.2 故障原因分析

　　根據(jù)故障排查中發(fā)現(xiàn)的問題和故障機理分析，以及遠望三號船逐漸的步入老齡化這一現(xiàn)象，可以對整流橋二極管ZL3被擊穿燒毀的可能原因歸納為以下幾個方面：

　　(1)發(fā)生故障的電子器件，工作電流較大，發(fā)熱量大，容易過熱，造成嚴重的熱老化，使器件壽命縮短。

　　(2)錨機剎車裝置剎車線圈啟動電流較大，會產(chǎn)生較大的沖擊電流，對整流器件產(chǎn)生影響較大。

　　(3)錨機剎車裝置電氣控制箱工作環(huán)境惡劣，高溫、高濕的環(huán)境因素導致電氣電路和電氣元件可靠性降低。

　　(4)強烈的振動不僅影響電氣系統(tǒng)的可靠性，而且直接造成了器件散熱片的松動，導致故障發(fā)生。

　　3.3 故障處理

　　用電烙鐵拆除被擊穿燒毀的ZL3，對電路板進行清理，用同型號的整流二極管更換,并將散熱片固定牢固。然后啟動錨機，進行運行試驗，結果錨機工作恢復正常。

　　4 結論

　　錨機剎車裝置電氣控制電路器件受啟動沖擊電流影響較大，受熱老化的影響嚴重。而且工作環(huán)境較為惡劣，其可靠性受高溫、高濕等環(huán)境因素的影響。特別是船舶振動的影響，會造成關鍵器件的散熱片松動，導致散熱不良而快速擊穿燒毀。因此，在日常巡視和維護工作中，一定要注意和加強對以上這幾個方面情況的檢查;在有條件的基礎上，對一些使用時間較長的、工作性能下降的電器元件要有針對性的進行更換;加強對控制箱工作環(huán)境的通風，盡量進行散熱、除潮，確?？刂齐娐菲骷辛己玫墓ぷ鳝h(huán)境。

　　參考文獻

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　　《工業(yè)工程》(雙月刊)創(chuàng)刊于1998年，是由廣東工業(yè)大學主辦，中國機械工程學會協(xié)辦的期刊，國內外公開發(fā)行。工業(yè)工程是一門綜合性的交叉學科，在提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、資源優(yōu)化和合理配置中具有重要作用，在發(fā)達國家已廣泛應用于工業(yè)、商業(yè)、服務性行業(yè)及公用事業(yè)等。

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