最も一般的なエレクトリック ワイヤ ロープ ホイストの故障とは何ですか?また、それらをどのように防止しますか?

直接の答え: ほとんどの故障は定期的な検査と正しい操作によって防止可能です

大部分は 電線ロープホイスト 故障は警告なしに発生するものではなく、摩耗、誤用、メンテナンスの怠りなどによって徐々に発生します。 米国クレーン製造者協会 (CMAA) の調査によると、ホイスト関連の事故の 80% 以上は、不適切な操作、不適切な検査、またはメンテナンスの延期が原因であることが示されています。 製造上の欠陥ではなく。最も一般的な故障モードを理解することで、メンテナンス チームやオペレーターは、故障やさらに悪いことに負荷の落下が発生する前に介入するための知識を得ることができます。

ワイヤーロープの摩耗と疲労

ワイヤ ロープは、電気ワイヤ ロープ ホイストの中で最も重要な応力がかかるコンポーネントです。ドラムに巻き付けたり巻き戻したりするたびに周期的な曲げ応力に耐え、同時に摩耗、粉砕、腐食にさらされます。 ワイヤ ロープの疲労は、ホイストの壊滅的な故障の最も一般的な原因です。

見分け方

• 外側のストランドに目に見える断線 — ISO 4309 による、 通常、1 つのロープの撚り長さ内に 6 本以上の断線が発生すると、廃棄基準に達します。 (1 つの完全なストランド スパイラルの距離)。
• 内部の断線や素線の崩壊により、ロープ径が公称サイズの 7 ～ 10% を超えて減少する。
• ねじれ、鳥かご（ストランドが外側に分離すること）、またはコアの突出 - すべては内部構造の欠陥の兆候です。
• ロープ表面に沿った腐食孔または赤茶色の変色。

予防

• 3 ～ 6 か月ごとにワイヤー ロープに潤滑剤を塗布し、芯のストランドに届く浸透性のロープ潤滑剤を塗布します。表面のみのグリースでは最小限の保護しか得られません。
• ハイサイクル用途でのシフトごとにロープを目視検査し、少なくとも四半期ごとに詳細な検査を正式に文書化します。
• サイクル数と ISO 4309 の廃棄基準に基づいてロープを積極的に交換します。目に見える分離を待つ必要はありません。
• ロープがドラム上に正しく巻き取られ、破砕による損傷を促進する交差や重なりがないことを確認してください。

ブレーキの故障とブレーキの摩耗

電磁ブレーキは、ホイスト モーターの電源が切られたときに吊り荷を保持する役割を果たします。摩耗したブレーキや調整不良のブレーキは、ほとんどの場合、突然故障することはありません。徐々に滑り、荷重が予期せず下方に流れる可能性があります。 定格負荷サイクルごとに 10mm を超えるドリフトが許容されるブレーキは、ほとんどの国際規格では許容範囲外とみなされます。

一般的な原因

• ブレーキ ライニングが最小厚さ未満で摩耗している — メーカーの仕様に応じて、通常は 1.5 ～ 2 mm。
• ブレーキディスクがオイル、グリース、または水分で汚れると、摩擦係数が大幅に低下します。
• 電磁石とアーマチュアプレート間のエアギャップが正しくない - ギャップが大きすぎると、係合が遅れたり、不完全になったりします。
• ブレーキアセンブリが過熱する頻繁なインチング操作またはプラグ操作によるコイルの焼損。

予防

• 定格荷重を持ち上げ、解放後のドリフトを観察することにより、ブレーキ保持能力を毎月テストしてください。
• 6 か月ごとにブレーキライニングの厚さを測定します。メーカーが指定した廃棄厚さに達する前にライニングを交換してください。
• ブレーキ アセンブリを密閉して清潔な状態に保ちます。ブレーキ ディスクの表面の近くにギア オイルや潤滑剤が付着しないようにしてください。
• ブレーキコイルやライニングに過剰な熱が発生するインチング操作（急速なオン/オフサイクル）は避けてください。

モーターの過熱と焼損

電線ロープホイストモーターは特定のデューティサイクルに対して定格されており、通常は 30 分間内のオン時間のパーセンテージで表されます (たとえば、S3-25% は、モーターが時間の 25%、つまり 30 分間あたり 7.5 分動作することを意味します)。 デューティ サイクルの超過はモーター巻線の焼損の主な原因であり、完全にオペレーターの判断によって引き起こされます。

見分け方 Early

• 通常の動作期間の後、モーターのハウジングは触れられないほど熱くなります。モーターの表面は周囲温度より 60 ～ 70 °C を超えないようにしてください。
• 運転中または運転後にモーターハウジングから焼けるような臭いや刺激的な臭いがする場合は、絶縁劣化の兆候です。
• サーマル過負荷リレーが繰り返しトリップする - 保護装置が作動することは症状であり、解決策ではありません。
• 負荷がかかると昇降速度が低下します。これは、電圧降下または巻線の劣化によりモーターが問題を抱えていることを示しています。

予防

• モーターの定格デューティ サイクルを決して超えないでください。アプリケーションで連続運転が必要な場合は、最初からホイストの定格 S4 または S6 デューティを選択してください。
• サーマル過負荷リレーがモーターの全負荷電流に正しく設定されていることを確認してください。誤って校正されたリレーは実際の保護を提供しません。
• 供給電圧が定格電圧の ±10% 以内であることを確認します。低電圧が持続すると、通常の負荷でもモーターに過剰な電流が流れ、過熱が発生します。
• モーターの冷却口に、空気の流れを妨げるほこり、グリース、破片が入らないようにしてください。

リミットスイッチの故障

上下限リミットスイッチはフックブロックが移動限界に達するとモーターの動力をカットする安全装置です。上限リミット スイッチが故障すると特に危険です。上限スイッチがないと、フック ブロックがモーターのフル トルクでドラム ハウジングに引き込まれ、ワイヤ ロープが切れたり、ドラムが物理的に破壊されたりする可能性があります。 ツーブロッキングとして知られるこのタイプの事故は、ホイストの運転において最も破壊的な故障モードの 1 つです。

一般的な原因 of Limit Switch Failure

• 特に始動/停止頻度が高いホイストでは、アーク放電による接点の摩耗または溶接が発生します。
• 作動カムまたはストライカーの機械的な位置ずれにより、スイッチが正しくトリガーされなくなります。
• 湿気の侵入により接点が腐食し、断続的または完全な故障につながります。
• 迷惑なトリップ後にオペレーターがリミットスイッチをバイパスすることは、非常に危険な行為です。

予防

• 各シフトの開始時にフックを各移動限界まで慎重に動かし、モーターが停止することを確認して、上限および下限スイッチをテストします。
• 上限リミット スイッチを日常の停止点として使用しないでください。これは緊急時のバックストップであり、位置決め装置ではありません。
• スイッチの接点とカムの位置を毎月検査してください。アーク放電や断続的な動作の兆候が見られるスイッチは直ちに交換してください。
• リスクの高い用途には、二次 (冗長) 上限リミット スイッチを設置します。これは、重要な吊り上げゾーンで動作するホイストに対して ASME B30.16 に基づいて義務付けられています。

ギアボックスとベアリングの故障

ギアボックスはモーターのトルクをドラムに伝達し、通常はオイルバス内で動作するヘリカルギアまたはウォームギア構成です。ギアボックスまたはドラム シャフト内のベアリングの故障は、進行が遅い問題であり、焼き付きに進行する前に騒音や振動によって検出できるようになります。

早期警告の兆候

• 昇降中に異常なゴシゴシ音、きしむ音、またはノック音を発生します。健全なギア システムは、低く一貫したハム音のみで動作します。
• ギアボックス オイルが乳白色 (水の汚れ) になっているか、金属粒子が含まれている場合は、内部摩耗の直接的な指標となります。
• ギアボックス温度の上昇 — 定常状態での動作後に周囲温度より 30°C 以上高い場合は、潤滑または内部摩擦が不十分であることを示唆しています。
• シャフトシールからのオイル漏れ。対処しないと潤滑剤の枯渇につながります。

予防

• ギアボックス オイルは、製造元が指定した粘度グレード (通常、ほとんどの産業用ホイストでは ISO VG 220) を使用して、2,000 運転時間ごと、または 1 年ごとのどちらか早い方で交換してください。
• サイトグラスまたはレベルゲージでオイルレベルを毎月確認してください。不適合を避けるため、同じグレードのオイルのみを補充してください。
• 滲みの最初の兆候が現れたらシャフト シールを交換します。ハイサイクル環境では、軽度のシール漏れが数週間以内にギアボックスの重大な故障につながります。

フックとフック ラッチの故障

フックは、ホイストと吊り上げられた物体との間の最終的な耐荷重リンクです。検査プロトコルに従っている場合、フックの失敗はまれですが、 フックの変形やひび割れが検査されないままであることは、荷物の落下事故への最も直接的な経路の 1 つです。

フックの破棄基準

変形したフックを元の状態に戻すために、まっすぐにしたり、溶接したり、熱処理したりしないでください。 過負荷または変形したフックは、修理ではなく交換する必要があります。

電気および制御システムの故障

機械コンポーネントが良好な状態にある場合でも、コンタクタの故障からペンダント ケーブルの損傷に至るまで、電気的故障がホイストのダウンタイムのかなりの部分を占めます。湿った環境やほこりの多い環境では、電気的故障率が大幅に増加します。

最も一般的な電気的故障箇所

• コンタクタのピッチングと溶接 — モーターのオンとオフを切り替えるコンタクタは、有限の動作回数（通常、定格電流で 100 ～ 300 万回）に対して定格されています。ハイサイクルアプリケーションでは、コンタクタを 12 ～ 18 か月ごとに交換する必要がある場合があります。
• ペンダントケーブルの損傷 — 制御ペンダントのケーブルが日常的に引っ張られたり、ねじれたり、踏まれたりする。絶縁体が損傷すると、感電の危険や断続的な制御障害が発生します。
• 位相損失または電圧の不均衡 — 2 相で動作する 3 相ホイストは始動しようとしますが、過剰な電流が流れ、数分以内に過熱します。
• 漏電・絶縁破壊 — 端子ボックスに湿気が浸入すると、時間の経過とともに絶縁抵抗が劣化し、感電の危険や不安定な動作が発生します。

予防

• コンタクタの接点を 6 か月ごとに検査します。コンタクトのギャップを測定し、1mm より深いピッチングが見られるコンタクトを交換します。
• ペンダントケーブルの絶縁の完全性を毎月チェックしてください。亀裂、摩耗、または露出した導体が見られるケーブルは交換してください。
• 制御回路に欠相リレーを取り付けます。この装置は、供給位相が欠相した場合にモーターの動作を防止する 50 ドル未満のデバイスです。
• 500V メガオーム計を使用して絶縁抵抗を毎年測定してください。巻線とアース間の測定値が 1 MΩ 未満の場合は、直ちに調査する必要があります。

過負荷: 複数の種類の障害の背後にある根本原因

ホイストの過負荷は、必ずしも即座に目に見える故障を引き起こすわけではありませんが、上記の他のすべての故障モードを加速させます。定格容量の 125% の過負荷が 1 回発生すると、フックが永久に変形し、ワイヤ ロープに弾性限界を超えて過剰な応力がかかり、ギアボックスの歯に損傷が生じる可能性があります。その損傷は数週間後に判明します。

校正済みのロード リミッター (過負荷保護装置) を取り付けることは、過負荷に対する唯一の最も効果的な技術的保護手段です。 最新の電子負荷リミッターは、負荷が事前に設定されたしきい値 (通常は定格容量の 110%) を超えるとモーターの電力をカットします。これは、欧州の産業用途で使用されるホイストに対して EN 14492-2 に基づいて義務付けられています。

• 持ち上げる前に必ず積載物の重量を確認してください。控えめに見積もって、重量が不確実な場合は校正済みのロードセルを使用してください。
• ホイストの安全使用荷重 (SWL) をドラム ハウジングとフック ブロックに明確にマークします。オペレーターはこの番号を探す必要はありません。
• 横方向の引っ張りや衝撃荷重が過荷重の一種であることをオペレーターに認識させるよう訓練します。ロープの端で揺れる 1,000 kg の荷重は、静的重量をはるかに超える力を生成します。

点検とメンテナンスの頻度: 現実的なスケジュール

点検の頻度は、ホイストの職務区分と使用環境に応じて行う必要があります。以下の表は、ASME B30.16 および FEM 9.755 規格の枠組みに従っています。

すべての検査結果は、日付、検査員の名前、および講じられた是正措置とともに文書化する必要があります。 文書化されていない検査には法的または運用上の保護が提供されず、規制監査やインシデント調査中に遵守を証明するために使用することはできません。

故障モード、原因、予防の概要