作者：宽海智能——存量立库全栈服务商
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引言
在制造业存量立库中，采用钢丝绳传动的巷道堆垛机（含单立柱、双立柱结构）仍是主流设备形态。钢丝绳作为起升机构的关键承载部件，长期处于交变载荷、摩擦磨损与疲劳工况下，一旦出现脱出卷筒绳槽、乱绳缠绕、卡死等故障，轻则设备停机，重则引发载货台坠落、钢丝绳断裂弹射伤人等重大安全事故。
现实中，不少现场人员面对此类故障时习惯性"点动试试"，恰恰是这种强行操作，成为电机烧毁、绳体断裂、二次损坏的主要诱因。
本文以标准化、流程化的方式，将应急处置拆解为紧急安全处置—故障评估判断—故障排除操作—修复与试运行四个阶段，并配套钢丝绳更换标准流程与预防措施，力求做到"看得懂、拿得起、用得上"。
上海某金属与材料-金属制品行业项目现场照片
一、手册说明
1.1 编制目的
为规范堆垛机钢丝绳脱轨、卷住、卡死故障的应急处置操作，最大限度降低设备损坏和人员伤亡风险，特制订本操作指导手册。
1.2 适用范围
本手册适用于采用钢丝绳传动的巷道堆垛机（含单立柱、双立柱结构），在运行过程中发生钢丝绳脱出卷筒绳槽、乱绳缠绕、卡死等故障时的现场处置。
1.3 适用人员
本手册适用于堆垛机操作人员、设备维护人员、安全管理人员及现场应急处置人员。操作人员须持特种设备作业人员证（Q2）。
1.4 编制依据
- JB 5319.2《有轨巷道堆垛起重机安全规范》
- GB/T 5972《起重机钢丝绳保养、维护、检验和报废》
- GB 8918《重要用途钢丝绳》
- 《起重机械安全规程》
二、故障现象与风险识别
2.1 常见故障现象
| 序号 | 故障表现 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 钢丝绳脱出卷筒绳槽 | 钢丝绳跳出卷筒螺旋槽，卡在卷筒与挡板之间 |
| 2 | 乱绳缠绕 | 钢丝绳在卷筒上排列杂乱、互相挤压叠加 |
| 3 | 卷筒转动但载货台不升降 | 钢丝绳在卷筒上打滑或空转 |
| 4 | 电机过载报警 | 卡死导致电机电流骤升，触发过载保护 |
| 5 | 异常摩擦声或冲击声 | 钢丝绳与卷筒挡板或滑轮槽异常摩擦 |
| 6 | 松绳开关动作 | 钢丝绳松垂触发松绳保护装置 |
2.2 主要风险
- 载货台坠落风险：钢丝绳卡死可能导致张力异常，严重时引发钢丝绳断裂，载货台坠落；
- 钢丝绳断裂伤人：强行操作可能致钢丝绳突然断裂弹射伤人；
- 电机烧毁：卡死状态下强行运转可能烧毁起升电机；
- 设备二次损坏：处理不当可能损坏卷筒、滑轮、减速机等核心部件。
上海某金属与材料-金属制品行业项目现场照片
三、应急处理流程
3.1 第一阶段：紧急安全处置（发现故障后立即执行）
步骤1：立即停机
发现钢丝绳脱轨、卷住、卡死后，第一时间按下堆垛机操作台上的急停按钮，停止所有运动。
步骤2：切断主电源
在配电柜处切断堆垛机主电源，并挂上"禁止合闸"警示牌，防止他人误操作送电。
步骤3：现场隔离与疏散
- 立即疏散故障区域周边人员，设置警戒线，非相关人员严禁进入；
- 如载货台上有货物，确认货物状态，防止坠落伤人。
步骤4：严禁强行操作
严禁通过反复点动升降按钮试图将钢丝绳拉出，严禁用限位开关作为正常停车手段。强行操作极易导致钢丝绳断裂、电机烧毁或载货台坠落。
3.2 第二阶段：故障评估与判断
步骤5：目视检查
在确保安全的前提下，由专业维护人员对故障部位进行详细目视检查：
- 检查卡死位置：钢丝绳是卡在卷筒端部与挡板之间、卷筒与减速机缝隙，还是发生了严重的乱绳堆叠；
- 检查脱轨范围：钢丝绳脱出绳槽的长度和圈数；
- 检查导绳器状态：导绳器是否损坏、变形或移位；
- 检查滑轮组：滑轮是否完好，有无裂纹或卡阻；
- 检查载货台状态：载货台是否处于水平位置，有无倾斜。
步骤6：判断故障等级
| 等级 | 判定标准 | 处理方式 |
|---|---|---|
| 轻度 | 丝绳仅局部脱出1-2圈，未造成严重缠绕 | 可尝试手动/点动恢复 |
| 中度 | 钢丝绳脱出3圈以上或发生乱绳，但未损伤绳体 | 需拆除部分部件后处理 |
| 重度 | 钢丝绳严重卡死、压扁、断丝或变形 | 需割绳更换，联系厂家专业维修 |
3.3 第三阶段：故障排除操作
3.3.1 轻度卡滞处理
⚠️仅限经验丰富的专业人员操作，且必须在全程监护下进行。
- 检查安全：确认急停已按下、主电源已切断；
- 释放张力：松开张紧装置的锁紧螺母，均匀释放钢丝绳张力，避免单侧受力造成偏斜；
- 手动盘车：在点动模式下（或手动盘动卷筒），使卷筒极慢速正反转动，观察能否将钢丝绳顺势导出；
- 辅助引导：使用非金属工具（如木棒、橡胶锤）轻轻辅助引导钢丝绳归入绳槽，严禁使用金属工具直接撬动钢丝绳；
- 每步确认：每转动一次后立即检查钢丝绳状态，一有异常立即停止。
3.3.2 中度卡滞处理
- 安全支撑：用安全支架或专用支撑装置将载货台可靠固定，防止处置过程中坠落；
- 拆除遮挡部件：必要时拆除电机、减速机连接部件或卷筒防护罩，增大操作空间；
- 有序导出：按钢丝绳缠绕的反方向，逐圈将乱绳或脱轨的钢丝绳小心导出；
- 检查绳体：每导出一段，仔细检查该段钢丝绳有无损伤。
3.3.3 重度卡死处理
⚠️此操作风险极高，必须由设备厂家或专业维保团队执行。
- 安全支撑：用安全支架可靠支撑载货台；
- 标记记录：标记钢丝绳在卷筒上的固定位置和绕向，记录缠绕圈数；
- 切断受损绳段：对已经严重卡死、压扁或断丝的绳段，在确认安全后切割取出（禁止用电弧切割，应使用切割机或钢锯）；
- 整理剩余钢丝绳：将未受损的钢丝绳按原绕向重新整理；
- 如需更换：按钢丝绳更换标准流程执行（见第四章）。
3.4 第四阶段：修复与试运行
步骤7：更换受损部件
故障排除后，必须逐段仔细检查整条钢丝绳：
- 断丝检查：一个捻距内断丝数达到钢丝总数的10%即达报废标准，必须更换；
- 磨损检查：直径磨损超过原直径的7%必须更换；
- 变形检查：出现扭结、压扁、打结等永久变形必须更换；
- 锈蚀检查：表面严重锈蚀（锈坑深度超过直径的5%）必须更换。
同时检查卷筒绳槽、滑轮、导绳器等部件，如有磨损或损坏一并更换。
步骤8：重新安装与调试
- 按原绕向穿绳，固定绳头压板，确保紧固扭矩符合设计要求；
- 调整钢丝绳张力，两侧张力差不超过5%；
- 检查钢丝绳在卷筒上的排列是否整齐、有无跳绳现象。
步骤9：试运行
- 空载低速试运行：以最低速进行升降操作，全程观察钢丝绳运行状态；
- 空载全速试运行：确认无异常后，进行全速升降测试；
- 负载试运行：在确认空载正常后，进行负载试运行；
- 连续运行观测：连续运行多个循环，确认无异常摩擦声、冲击声和卡滞。
四、钢丝绳更换标准流程
如经检查确认钢丝绳已达报废标准，按以下流程更换：
| 步骤 | 操作内容 | 注意事项 |
|---|---|---|
| 第一步 | 将载货台降至最低位，用安全支架可靠支撑 | 防止处置过程中坠落 |
| 第二步 | 切断堆垛机电源并挂锁 | 挂"禁止合闸"警示牌 |
| 第三步 | 准备同规格新钢丝绳及工具 | 含润滑脂、绳头压板、扳手等 |
| 第四步 | 松开张紧装置，均匀释放张力 | 避免单侧受力 |
| 第五步 | 标记旧绳位置和绕向，拆下旧绳 | 注意保护滑轮槽表面 |
| 第六步 | 新绳自然放出（禁止扭转打结），按需裁切 | 禁止电弧切割 |
| 第七步 | 按原绕向穿绳并固定 | 压板扭矩符合设计要求 |
| 第八步 | 调整张力（两侧差≤5%），试运行 | 空载→负载逐级测试 |
⚠️钢丝绳使用超过2年建议预防性更换。
上海某金属与材料-金属制品行业项目现场照片
五、预防措施
5.1 日常检查要点
每班前检查（操作前10分钟）：
- 目视检查钢丝绳表面有无断丝、锈蚀、变形、压扁等异常；
- 用手套沿钢丝绳表面滑动检查有无断丝刺手；
- 观察钢丝绳在卷筒上的排列是否整齐、有无跳绳现象；
- 注意听运行时有无异常摩擦声或冲击声。
每周检查：
- 使用卡尺测量钢丝绳直径（卷筒端和悬挂端各三处取平均值）；
- 检查绳头压板有无松动，螺栓紧固扭矩应符合设计值；
- 检查钢丝绳润滑状态，干燥处需补涂润滑脂。
5.2 防脱轨专项措施
- 检查导绳器：定期检查导绳器安装架、导绳轮是否完好，确保导绳功能正常；
- 检查滑轮防脱装置：滑轮处应设置防钢丝绳从滑轮槽脱落的装置；
- 检查卷筒绳槽：卷筒螺旋槽应完好，出现裂纹或严重磨损需及时更换；
- 避免歪拉斜吊：严禁歪拉斜吊等违规操作，确保钢丝绳受力方向正确。
5.3 钢丝绳报废标准
当出现以下任一情况时必须立即更换：
| 判定项目 | 报废标准 |
|---|---|
| 断丝 | 一个捻距内断丝数达钢丝总数的10% |
| 直径磨损 | 磨损超过原直径的7% |
| 变形 | 出现扭结、压扁、打结等永久变形 |
| 锈蚀 | 锈坑深度超过直径的5% |
| 使用年限 | 超过2年（高湿/重载环境建议缩短至1.5年） |
5.4 记录与档案管理
- 建立钢丝绳检测档案，记录每次测量的直径数据和断丝情况；
- 通过趋势分析预判更换时间，提前采购备件；
- 故障处理后，详细记录故障原因、处理过程和更换部件信息。
六、安全注意事项
- 持证上岗：操作人员必须持特种设备作业人员证（Q2）；
- 两人作业：维修作业必须至少两人协同，一人操作一人监护；
- 高空防护：维修人员高于1.5米作业时必须系安全带；
- 禁止带电维修：任何维修作业前必须切断主电源并挂警示牌；
- 禁止非专业人员操作：禁止非专业人员擅自拆解或操作；
- 紧急情况报告：如无法自行处理或情况严重，立即上报并联系设备厂家专业维保。
结语
堆垛机钢丝绳脱轨、卷住、卡死故障的处置，核心在于“先安全、后评估、再动手”。
- 先安全：第一时间停机断电、隔离疏散，杜绝强行点动；
- 后评估：按轻度、中度、重度分级研判，匹配对应排除手段；
- 再动手：修复后严格执行四项报废判定，并按空载→负载逐级试运行；
- 重预防：落实日常检查、专项排查与档案趋势管理，把故障挡在发生之前。
特别提醒：重度卡死处理与钢丝绳更换属于高风险作业，必须由设备厂家或专业维保团队执行。
在存量立库领域，大量老旧堆垛机面临原集成商失联、资料全无、备件断供的困境，复合故障往往“找不到人、拿不到图、修不了机”。宽海智能专注制造业存量立库领域，核心团队深耕行业9年以上，累计完成近400个项目，每年交付60-80个项目，覆盖升级改造、技术盘活、新增需求和维护保养等场景：
- 电控能力：精通西门子、三菱、欧姆龙、罗克韦尔、汇川等主流品牌PLC，具备成熟程序框架与标准库，可无缝迁移控制逻辑、平滑升级总线、减少停机时间；
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设备可以老旧，但安全不能将就；系统可以停摆，但能力必须在线。
