在桥式起重机电气传动系统中,电机碳刷的稳定运行直接关系到电流传导效率和设备安全。某冶金企业曾因碳刷过度磨损未及时更换,导致起升电机换向器火花过大,引发集电环烧蚀停机,造成生产中断 16 小时。根据 TSG 51-2023《起重机械安全技术规程》和 GB/T 1311-2024《直流电机试验方法》强制要求,必须建立碳刷 “状态监测 + ***更换” 的全周期管理机制,通过标准化检查和规范操作消除电气火灾风险。
碳刷检查实施 “三维度动态监测” 体系。日常检查每周进行一次,重点观察碳刷磨损长度,当剩余高度不足原长度的 1/3 或低于 5mm 时,判定为磨损超标。同时检查碳刷在刷握内的活动状态,确保无卡滞或松动,间隙应控制在 0.1-0.3mm 之间,以手推碳刷能自由滑动为宜。月度检查需使用压力计测量弹簧压力,起重电机碳刷压力应保持在 0.15-0.35Kg/mm² 范围,同一电机各碳刷压力差不得超过 10%,防止电流分布不均导致局部过热。季度检测聚焦接触面状态,要求碳刷与换向器的光亮接触面积达到 75% 以上,发现接触面有深槽痕、烧灼或油污污染时,需立即处理。动态运行中需密切关注火花等级,正常情况下应呈现淡蓝色小火花,范围不超过 1/2 极距,出现持续强烈火花时必须停机检查。
更换操作执行 “标准化流程管控”。更换前必须断开电机电源,悬挂 “禁止合闸” 标识并验电确认,拆除电机端盖时避免碰撞碳刷架组件。旧碳刷拆除应记录原始安装位置,采用 “标记法” 确保新碳刷与刷握一一对应,防止混装影响接触精度。清洁环节需用压缩空气(≤0.3MPa)吹扫刷握和换向器表面碳粉,顽固油污可用专用电气清洗剂擦拭,严禁使用湿布或酒精等导电液体。新碳刷安装前需核查型号匹配性,YZR 系列起重电机推荐使用 J201 型低铜耐磨碳刷,确保尺寸与刷握完全适配。安装时调整刷握下缘与换向器表面距离至 2mm 左右,紧固碳刷引线时避免过度用力导致碳刷碎裂。
质量验证建立 “双指标确认” 机制。更换后需手动盘动电机检查碳刷活动自由度,通电空载试运行 30 分钟,观察换向器表面温度不超过 120℃。通过红外测温仪监测碳刷区域温升,正常运行时应不超过环境温度 40℃。使用塞尺复测刷握间隙和压力值,确保所有参数符合标准后,进行额定载荷测试,验证在满负荷工况下无异常火花和异响。建立碳刷更换台账,详细记录更换日期、型号规格、压力参数及操作人员,对粉尘浓度高的冶金环境,建议将检查周期缩短至半月一次,并在刷架进风口加装防尘网。
维护管理强调 “预防性管控” 原则。日常巡检需重点关注碳刷引线紧固状态,发现接线端子氧化时用细砂纸处理并涂抹导电膏。定期检查换向器表面光洁度,出现不均匀磨损或沟槽深度超过 0.5mm 时,需进行车削修复。禁止不同型号、不同批次碳刷混合使用,更换时应整组替换,确保导电性能一致。备用碳刷需储存在干燥通风环境,避免受潮或油脂污染,使用前需核对产品合格证和性能参数。通过科学实施检查与更换规范,可使电机碳刷相关故障减少 60% 以上,显著延长换向器和碳刷的使用寿命,为桥式起重机电气系统安全运行提供核心保障。