斷火限位器是起重機(jī)比較常見的安全控制開關(guān)之一，在鋼絲繩式電動葫蘆中用作升降機(jī)械的限位保護(hù)，運(yùn)用廣泛，能有效避免重物沖頂、拉斷鋼絲繩、重物下墜等，運(yùn)用比較廣泛，從理論上對斷火器存在某些不足作了簡要分析，并提出了若干改進(jìn)措施。

1 存在問題

電葫蘆是一種輕小型的起重設(shè)備，它將減速機(jī)、電動機(jī)、鋼繩卷筒和行走小車連成一體，廣泛分布于武鋼一煉鋼分廠各個區(qū)間，經(jīng)常用于合金物料的倒運(yùn)及其大型設(shè)備的檢修。在筆者車間所管轄的30余臺電葫蘆中，很多都存在一個相同的問題：斷火限位器失效。斷火限位器（斷火器）能有效避免起吊重物的沖頂及鋼繩反絞，是電葫蘆必不可少的安全裝置之一。

斷火器的失效主要可以分為外部故障和內(nèi)部故障，常見的外部故障是斷火器與電葫蘆卷筒排繩器之間的連桿損壞（圖1虛線框部分），或是鋼繩排繩器直接被外力拉壞造成斷火器失去安全限位的作用。斷火器內(nèi)部故障主要表現(xiàn)為：因內(nèi)部接觸點(diǎn)的燒損造成電機(jī)的缺相運(yùn)行，嚴(yán)重時可燒損電動機(jī)。

圖1 排繩器與斷火器結(jié)構(gòu)圖

2 問題分析

2.1 外部問題分析

對于其外部故障主要是由于排繩器自身原因造成。如圖2，目前使用的鋼繩排繩器與鋼繩接觸面為平面。從力學(xué)的角度來分析：當(dāng)卷筒運(yùn)行時對排繩器產(chǎn)生推力或拉力，其鋼繩會對卷筒產(chǎn)生一個斜下的拉力；對排繩器產(chǎn)生向后的摩擦力，依據(jù)平行四邊形法則，鋼繩最終將產(chǎn)生一個斜向上的合力。

當(dāng)電葫蘆在有負(fù)載的情況下運(yùn)行時，由于負(fù)載重力的作用，會抵消其向上的合力，使鋼繩抱緊在卷筒上，不會出現(xiàn)松繩；當(dāng)電葫蘆空載運(yùn)行時，由于鋼繩自身彈力及其向上合力的作用，就有可能出現(xiàn)松繩，嚴(yán)重時合力會直接作用在排繩器上，長時間可能導(dǎo)致排繩器變形失效。

圖2 排繩器截面圖

2.2 內(nèi)部問題分析

斷火器的設(shè)計原理是直接控制電葫蘆卷揚(yáng)電機(jī)的一次回路。斷火器共7個接線點(diǎn)，具體連接方式見圖3。圖3中KM1與KM2為卷揚(yáng)電機(jī)的方向接觸器用于控制電機(jī)的正反向運(yùn)行；1，2，3，4為進(jìn)線接點(diǎn)，5，6為出線接點(diǎn)，7為公用接點(diǎn)。

當(dāng)排繩器通過連桿對斷火器產(chǎn)生拉力作用時，1-5，2-6導(dǎo)通；當(dāng)排繩器對斷火器產(chǎn)生推力力作用時，3-5，4-6導(dǎo)通。當(dāng)卷揚(yáng)掛鉤上升到預(yù)定的上限或下限位時，斷火器則會斷開所導(dǎo)通的兩相一次回路，使電機(jī)停止工作，達(dá)到應(yīng)有的保護(hù)作用。

圖3 斷火器接線圖

從電流的角度來說，電機(jī)一次回路電流大，在斷火器接點(diǎn)斷開的瞬間會產(chǎn)生高壓電弧，時間一長容易出現(xiàn)接觸不良，使電機(jī)缺相運(yùn)行，或是接點(diǎn)粘住，達(dá)不到安全限位的作用，嚴(yán)重時甚至燒毀卷揚(yáng)電機(jī)。

3 問題改進(jìn)

3.1 外部問題改進(jìn)

針對排繩器的外部故障，其改進(jìn)方法是將排繩器內(nèi)側(cè)制作出與鋼繩外徑大小相一致的圓槽，見圖4。改進(jìn)后的排繩器能與鋼繩較好的吻合，對鋼繩產(chǎn)生一個與卷筒大小相等方向相反的應(yīng)力，鋼繩所受到的合力近乎為零，不會對排繩器造成外力損壞，延長排繩器使用壽命。

圖4 改進(jìn)排繩器截面圖

3.2 內(nèi)部問題改進(jìn)

針對排繩器的內(nèi)部故障，可嘗試將斷火器接入36V的控制回路中，低壓電路控制高壓回路見圖5。

圖5 改進(jìn)斷火器接線圖

其當(dāng)操作者按下卷揚(yáng)正向按鈕S1時，與斷火器的2和6接入點(diǎn)形成回路，正向接觸器ZC線圈得電，卷揚(yáng)電機(jī)上升運(yùn)行；按下S2時，與斷火器的4和6接入點(diǎn)形成回路，反向接觸器FC線圈得電，卷揚(yáng)電機(jī)下降運(yùn)行；圖3中，ZJ，F(xiàn)J為得電延時的時間繼電器，用其釋放延時的常閉點(diǎn)分別控制斷火器接入點(diǎn)的26與46，可以有效分擔(dān)啟動時瞬時電流的大小，達(dá)到保護(hù)斷火限位器接點(diǎn)的目的。

4 結(jié)束語

全文對廠部電葫蘆存在問題進(jìn)行了簡要分析，其問題改進(jìn)后的方法對電葫蘆的穩(wěn)定運(yùn)行確實(shí)是有益的。據(jù)車間電葫蘆使用情況反饋，改進(jìn)后的電葫蘆故障率可降低到原先的三分之一以下，效果明顯。當(dāng)然要想完全杜絕電葫蘆故障的發(fā)生，還是要加強(qiáng)日常的巡檢制度，定期對電葫蘆關(guān)鍵部位進(jìn)行清灰檢查，確保電葫蘆運(yùn)行穩(wěn)定。

本文編自《電氣技術(shù)》，標(biāo)題為“對電葫蘆斷火器失效問題的分析及改進(jìn)”，作者為劉俊。