جرثقیل برقی زنجیری یکی از تجهیزات حیاتی در صنایع بالابری است. خرابی این دستگاه می تواند خسارات جانی و مالی سنگین ایجاد کند. این مقاله به بررسی مهندسی دلایل خرابی، علائم هشداردهنده، روش های تعمیر و برنامه سرویس می پردازد. داده های عددی بر اساس استانداردهای بین المللی مانند ASME B30.16 و ISO 4301 ارائه شده اند.
بیش از 65 درصد خرابی های جرثقیل برقی ناشی از اضافه بار سیستماتیک است. بالابردن باری بیش از 120 درصد ظرفیت نامی باعث تغییر شکل دنده های بلوک داخلی می شود. تنش ایجاد شده روی زنجیر بار از حد الاستیک 800 مگاپاسکال عبور می کند. این اتفاق منجر به ازدیاد طول دائمی زنجیر می گردد. همچنین کار مداوم در سیکل های سنگین (بیش از 40 استارت در ساعت) دمای موتور را افزایش می دهد. دمای بالای 130 درجه سانتی گراد عایق سیم پیچ ها را تخریب می نماید. عدم روانکاری منظم زنجیر سبب سایش فلز به فلز و کاهش قطر مفتول ها می شود. یک زنجیر با کاهش قطر 10 درصد ظرفیت خود را 30 درصد از دست می دهد.
خرابی سیستم ترمز دومین عامل مهم است. ترمزهای تک فاز جرثقیل برقی پس از 25000 سیکل کاری دچار فرسودگی لنت می شوند. ضخامت لنت ترمز از 6 میلی متر به کمتر از 2 میلی متر کاهش می یابد. این وضعیت لغزش بار را در حالت توقف ایجاد می کند. همچنین نوسانات ولتاژ ورودی (بیش از 10 درصد اختلاف نسبت به ولتاژ نامی 380 ولت) باعث عملکرد ناهماهنگ کنتاکتورها می شود. بستن مکرر جرثقیل با بار چرخان (Swing Load) نیروی گریز از مرکز را به جعبه دنده اعمال می کند. این نیروها بلبرینگ های شفت اصلی را دچار پیتینگ (حفره های سطحی) می نمایند. درصد رطوبت بالای 85 درصد نیز به مرور زمان باعث خوردگی کنتاکت های الکتریکی و قطع و وصل ناقص جریان می شود.
سومین دلیل رایج، استفاده از زنجیر غیراستاندارد یا تقلبی است. زنجیر گرید 80 واقعی از فولاد آلیاژی منگنز-کروم ساخته می شود. نمونه های تقلبی اغلب از فولاد St37 ساده با استحکام کششی 370 مگاپاسکال تولید می شوند. این زنجیرها در زیر بار 50 درصد ظرفیت دچار گره خوردگی یا پارگی حلقه جوش می گردند. همچنین نصب نادرست قرقره انتهایی (End Thimble) یا عدم تنظیم میکروسوئیچ حد بالا باعث می شود زنجیر به سقف دستگاه برخورد کند. این ضربه مکانیکی می تواند حلقه های بالایی زنجیر را بشکند. بازرسی ناقص و عدم توجه به صداهای غیرعادی نیز خرابی را تسریع می کند. مهندسان توصیه می کنند هر 500 ساعت کارکرد، بازدید فنی کامل انجام شود.
اولین علامت خرابی، افزایش زمان توقف زنجیر پس از رها کردن دکمه است. حالت عادی توقف کامل در کمتر از 0.5 ثانیه انجام می شود. اگر جرثقیل پس از رها کردن دکمه 1 تا 2 ثانیه به حرکت خود ادامه دهد، ترمز نیاز به تنظیم دارد. دومین علامت، صدای تق تق یا سایش فلز از جعبه دنده است. صدای نامنظم با فرکانس 2 تا 3 هرتز نشان دهنده شکستگی دنده است. صدای ممتد و زیر (با فرکانس بالای 2000 هرتز) معمولاً از خرابی بلبرینگ ناشی می شود. لرزش بدنه جرثقیل در هنگام بالا بردن بار نیز هشدار جدی است. دامنه لرزش بیشتر از 1 میلی متر (اندازه گیری شده با لرزش سنج) نشانه نامیزانی چرخ دنده ها یا خروج از مرکز است.
علائم الکتریکی شامل داغ شدن بیش از حد موتور و بوی سوختگی است. دمای سطح موتور در حالت عادی نباید از 80 درجه سانتی گراد بیشتر شود. دمای بالای 100 درجه نشان دهنده اضافه بار یا اتصال کوتاه در سیم پیچ ها است. جرقه زدن در کلیدهای دستی (Push Button) نیز رایج است. وجود جرقه آبی رنگ نشانه قوس الکتریکی و فرسودگی کنتاکت هاست. در صورت مشاهده کاهش سرعت بالابری در بار نامی (به عنوان مثال سرعت از 4 متر بر دقیقه به 2.5 متر بر دقیقه برسد)، باید سیستم تغذیه یا موتور بررسی شود. همچنین بالا نیامدن خودکار زنجیر در حالت بدون بار (Sagging Chain) نشانه کشیدگی بیش از حد یا گرفتگی زنجیر در چرخ دنده است.
علائم ظاهری و اندازه گیری نیز قابل تشخیص است. استفاده از کولیس برای اندازه گیری قطر زنجیر الزامی است. کاهش قطر مفتول زنجیر از 8 میلی متر به 7.4 میلی متر (کاهش 7.5 درصدی) حد مجاز تعویض است. همچنین افزایش گام زنجیر (فاصله بین پین ها) بیش از 3 درصد طول استاندارد (مثلاً از 20 میلی متر به 20.6 میلی متر) نشانه ازدیاد طول پلاستیک است. مشاهده پوسته پوسته شدن لایه گالوانیزه یا وجود زنگ زدگی قرمز رنگ روی زنجیر به معنی نفوذ خوردگی به عمق فلز پایه است. خوردگی موضعی به صورت حفره (Pitting) تنش های موضعی را تا 4 برابر افزایش می دهد و شکست قریب الوقوع را هشدار می دهد. در این شرایط بلافاصله جرثقیل را از سرویس خارج کنید.
تعمیر جرثقیل برقی زنجیری با کالیبراسیون سیستم ترمز آغاز می شود. برای ترمزهای الکترومغناطیسی، ابتدا پوشش محافظ برداشته می شود. فاصله هوایی بین آرمیچر و بدنه ترمز باید با حسگر فاصله سنج تنظیم شود. مقدار استاندارد 0.3 تا 0.5 میلی متر است. پس از تنظیم، تست بدون بار و با بار 50 درصد انجام می شود. لغزش مجاز بار حداکثر 2 میلی متر در 10 ثانیه است. اگر لنت ترمز سایش یافته باشد (ضخامت کمتر از 2 میلی متر)، مجموعه لنت تعویض می گردد. هرگز از لنت های دست ساز استفاده نکنید زیرا ضریب اصطکاک آنها یکنواخت نیست.
تعویض زنجیر بار یکی از حساس ترین عملیات هاست. زنجیر جدید باید دقیقاً با گرید اصلی (مثلاً Grade 80 یا Grade 100) و گام استاندارد مانند 6x18 میلی متر همخوانی داشته باشد. هرگز زنجیر را جوشکاری یا تعمیر نکنید. برای نصب زنجیر، آن را از روی چرخ دنده بالایی عبور دهید. مطمئن شوید زنجیر در شیارهای چرخ دنده به طور کامل نشسته است. پس از نصب، تست کشش با 150 درصد بار نامی (یعنی 3 تن برای جرثقیل 2 تنی) انجام می شود. طول زنجیر پس از تست نباید بیش از 3 درصد افزایش یابد. همچنین حلقه های انتهایی (پیستول) باید به درستی پرچ شوند. نیروی پرچ کاری حدود 2 تا 3 تن توصیه می شود.
تعویض بلبرینگ و دنده های فرسوده نیاز به تخصص دارد. جعبه دنده باز شده و دنده ها از نظر ترک و پیتینگ بررسی می شوند. هر دنده ای که بیش از 15 درصد سطح دندانه آن فرسوده شده باشد، تعویض می گردد. بلبرینگ ها نیز با بلبرینگ های اصلی (SKF یا NSK) تعویض می شوند. پس از مونتاژ جعبه دنده، گریس با گرید NLGI 2 (مثلاً گریس مولیبدن دار) به میزان 50 درصد حجم داخلی تزریق می شود. سپس دستگاه بدون بار به مدت 5 دقیقه کار می کند تا گریس پخش شود. در نهایت تست صدا با دستگاه صدا سنج انجام می شود. صدا نباید از 85 دسی بل تجاوز کند. کلیه مراحل باید در لاگ بوک جرثقیل ثبت شود.
برنامه سرویس جرثقیل برقی زنجیری به سه سطح تقسیم می شود: بازرسی روزانه (قبل از هر شیفت)، بازرسی ماهانه و بازرسی فصلی (هر 500 ساعت). بازرسی روزانه شامل بررسی چشمی زنجیر و اتصالات، تست حرکت بدون بار و بررسی صداهای غیرعادی است. اپراتور باید دکمه های بالا، پایین و توقف را تست کند. همچنین کلید اضطراری (Emergency Stop) باید کار کند. هرگونه گره خوردگی زنجیر یا صدای خش خش باید گزارش شود. زمان مجاز این بازرسی حدود 5 دقیقه است.
بازرسی ماهانه توسط نگهبان ماهر (نفر دوم) انجام می شود. اندازه گیری قطر زنجیر در 5 نقطه مختلف با کولیس دیجیتال با دقت 0.01 میلی متر صورت می گیرد. کاهش قطر تا 7 درصد مجاز است. همچنین گام زنجیر در طول 11 حلقه اندازه گیری می شود. افزایش گام بیش از 3 درصد یعنی تعویض زنجیر. محفظه دنده و ترمز از نظر نشت روغن یا گریس باز می شود. هرگونه نشتی نشانه خرابی اورینگ یا واشر آب بندی است. کنتاکتورها و سیم کشی از نظر شل بودن پیچ ها و سیاه شدگی کنتاکت ها بررسی می گردند. مقاومت عایقی موتور با مگااهم متر (Megohmmeter) تست می شود. مقاومت کمتر از 1 مگااهم نشان دهنده نفوذ رطوبت یا سوختگی عایق است.
بازرسی فصلی (هر 500 ساعت یا هر 6 ماه) تخصصی تر است. جعبه دنده باز شده و دنده ها با مایع نفوذ کننده (Dye Penetrant) از نظر ترک بازرسی می شوند. بلبرینگ ها از نظر لقی محوری با دیال گیج اندازه گیری می شوند. لقی بیش از 0.1 میلی متر نیاز به تعویض دارد. کلیه پیچ های نگهدارنده موتور و جعبه دنده با آچار کالیبره (Torque Wrench) با گشتاور مشخص (مثلاً 40 نیوتن متر) سفت می شوند. همچنین میزان فرسودگی کفشک های ترمز با کولیس اندازه گیری می شود (حداقل ضخامت مجاز 2 میلی متر). پس از سرویس، جرثقیل با 125 درصد بار نامی تست می شود. عملکرد ترمز و حرکت روان زنجیر ثبت می گردد. کلیه نتایج در فرم مخصوص سرویس (برگه شماره 227-ISO) بایگانی می شود. رعایت این برنامه عمر جرثقیل را تا بیش از 10 سال افزایش می دهد.
