南(nan)京惠(hui)言達(da)電(dian)氣有(you)限(xian)公(gong)司(si)致(zhi)力(li)於打(da)造德國、瑞士等歐(ou)洲(zhou)中小型(xing)自動(dong)化(hua)企業與(yu)國內(nei)客戶(hu)的(de)連接橋梁，歐(ou)美(mei)原(yuan)產工(gong)控設備，機電設備，儀(yi)器儀(yi)表(biao)，備(bei)品備件(jian) 的(de)壹站式(shi)供應商(shang)。主要(yao)產品(pin)有(you)工(gong)業自(zi)動(dong)化(hua)設備,電(dian)工(gong)控設備、液(ye)壓設備、 電(dian)氣設備和(he)零(ling)部件(jian)等產(chan)品。原(yuan)裝(zhuang)，源(yuan)頭(tou)采(cai)購帶(dai)給(gei)客戶(hu)便(bian)捷(jie)的(de)購物體(ti)驗(yan)！
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德國Spohn+Burkhardt 主(zhu)令(ling)控(kong)制器VCSO9614AKERZ40
德國Spohn+Burkhardt 主(zhu)令(ling)控(kong)制器VNS033FN18AKVRZ40.40
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德國Spohn+Burkhardt聯(lian)動(dong)臺(tai)控制臺
德國Spohn+Burkhardt主(zhu)令(ling)控(kong)制器SMON5VR20.20 -SMON5VR20.20KVCS09614AKER.10
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惠(hui)言達(da)S+B主(zhu)令(ling)控(kong)制器VNS022FN14KKVRZ10.10

惠(hui)言達(da)S+B主(zhu)令(ling)控(kong)制器VNS022FN14KKVRZ10.10

起重(zhong)設備的(de)廣泛應用使得(de)其控(kong)制精度和(he)安全(quan)性能有(you)了(le)很高(gao)的(de)要(yao)求。尤其進(jin)行操(cao)控的(de)電氣設備，其(qi)結(jie)構復雜(za)易於發(fa)生(sheng)故障。本(ben)文從(cong)短(duan)路(lu)和接觸(chu)不良分析了(le)起重(zhong)機械的(de)電氣連接失(shi)效(xiao)，從(cong)電氣系統的(de)結構和材(cai)料失(shi)效(xiao)論(lun)述(shu)了(le)絕(jue)緣體(ti)失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)，並分(fen)析了(le)擊穿(chuan)和老化(hua)現(xian)象(xiang)對絕(jue)緣失(shi)效(xiao)的(de)影響。以(yi)典型(xing)零部件(jian)斷(duan)路器分(fen)析(xi)了(le)其觸(chu)電失(shi)效(xiao)、脫(tuo)扣(kou)器失(shi)效(xiao)和(he)操(cao)縱機構失(shi)效(xiao)的(de)機理，為(wei)起重(zhong)機電氣系統的(de)日(ri)常維(wei)護提(ti)供理(li)論(lun)基礎(chu)和指導。

關鍵(jian)詞(ci)：起重(zhong)機械；電(dian)氣；失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)

起重(zhong)機械的(de)電氣系統通(tong)常(chang)由控制、拖動(dong)、保護(hu)及安監等系統構成，控(kong)制起重(zhong)機的(de)動(dong)力(li)輸出及起重(zhong)調(tiao)用。電(dian)氣系統如(ru)果(guo)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)，不但(dan)會影響實(shi)際(ji)生產(chan)效率(lv)，還會造成機械設備損壞(huai)的(de)經濟損失(shi)，甚(shen)引(yin)發人身安全(quan)事故。因此(ci)，結(jie)合電(dian)氣系統的(de)失(shi)效(xiao)機理，研(yan)究(jiu)其(qi)失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)，可(ke)避免(mian)和預(yu)防(fang)起重(zhong)機械電(dian)氣系統故(gu)障(zhang)和意外(wai)事故的(de)產生。通常來(lai)說(shuo)，起重(zhong)機械電(dian)氣系統的(de)失(shi)效(xiao)大(da)概可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)電(dian)氣連接失(shi)效(xiao)、絕(jue)緣失(shi)效(xiao)和(he)電(dian)器元件(jian)（裝(zhuang)置）失(shi)效(xiao)，以(yi)下(xia)就其(qi)起因和(he)防(fang)止(zhi)措施進行(xing)論(lun)述(shu)。

1起重(zhong)機械的(de)電氣連接失(shi)效(xiao)

起重(zhong)機械電(dian)氣系統的(de)連接需要(yao)電氣來(lai)完(wan)成，如(ru)果(guo)發(fa)生(sheng)連(lian)接(jie)失(shi)效(xiao)，電(dian)氣系統就(jiu)會癱瘓(huan)，影響正常的(de)起重(zhong)工(gong)作(zuo)，其失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)分為(wei)斷(duan)路和(he)接觸(chu)不良兩(liang)種模(mo)式(shi)。

1.1電氣系統的(de)斷(duan)路分(fen)析

電(dian)氣斷(duan)路的(de)起因分(fen)為(wei)自(zi)然(ran)外(wai)界因素(su)和(he)人為(wei)操(cao)作(zuo)不當(dang)。起重(zhong)機的(de)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)往往(wang)比較惡(e)劣(lie)，日(ri)常的(de)沙塵(chen)、泥(ni)水、日(ri)曬等都(dou)會造成電(dian)氣線路的(de)老化(hua)、斷(duan)裂，使得(de)電氣系統發(fa)生(sheng)斷(duan)路。人為(wei)的(de)操作(zuo)失(shi)誤也是(shi)致(zhi)使斷(duan)路發(fa)生的(de)原因。例如(ru)，電氣線路在(zai)鋪設時(shi)的(de)不規(gui)範(fan)、電路(lu)的(de)穿(chuan)管口(kou)沒有(you)安裝(zhuang)橡膠圈、小車(che)移(yi)動(dong)電(dian)纜沒(mei)有(you)按(an)照規定進(jin)行正確的(de)懸掛(gua)等錯(cuo)誤的(de)施工(gong)，都(dou)會導致(zhi)線路斷(duan)路。斷(duan)路會使得(de)電氣系統發(fa)生(sheng)崩(beng)潰，使得(de)起重(zhong)機械無(wu)法(fa)正常運作(zuo)。例如(ru)，電機在(zai)單相(xiang)回路斷(duan)開(kai)的(de)情況下長時(shi)間運轉(zhuan)，會使得(de)電機被燒(shao)壞(huai)。尤其是(shi)在(zai)接地線(xian)被斷(duan)開(kai)時(shi)，極易引(yin)發相(xiang)關(guan)工(gong)作(zuo)人員(yuan)的(de)觸(chu)電，發(fa)生人身安全(quan)事故。

1.2電氣系統的(de)接觸(chu)不良分析

電氣線路在(zai)連接(jie)時(shi)，各(ge)個(ge)連接對接(jie)處有(you)接(jie)觸(chu)電阻(zu)，其(qi)阻(zu)值(zhi)與(yu)載(zai)流(liu)面(mian)積(ji)、壓力(li)及材(cai)料的(de)腐蝕程(cheng)度(du)有(you)關(guan)，這些因素(su)會使得(de)對接(jie)處發生(sheng)接觸(chu)不良，導致(zhi)接觸(chu)電阻(zu)變大(da)，產生(sheng)大(da)量的(de)熱，使得(de)接觸(chu)面深(shen)度(du)氧化(hua)，破壞(huai)材(cai)料屬性(xing)，造成機械強(qiang)度變小，如(ru)果(guo)出現短(duan)路(lu)等情(qing)況，大(da)電流(liu)引(yin)發的(de)急劇熱(re)可(ke)能會燒斷(duan)對接(jie)處，電路(lu)會產生電(dian)弧(hu)或電(dian)火(huo)花(hua)，從(cong)而引(yin)發明火(huo)燃燒易燃物，造成火(huo)災(zai)。

2起重(zhong)機械的(de)絕(jue)緣失(shi)效(xiao)以(yi)原(yuan)因分(fen)析(xi)

2.1起重(zhong)機械的(de)絕(jue)緣失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)

絕(jue)緣失(shi)效(xiao)會使絕(jue)緣電阻(zu)的(de)阻(zu)值(zhi)降低，影響起重(zhong)機械設備的(de)安全(quan)性能。因此(ci)，絕(jue)緣措施是(shi)起重(zhong)機械電(dian)氣系統工(gong)作(zuo)的(de)重(zhong)要(yao)保證(zheng)，也是(shi)避免(mian)接觸(chu)電擊的(de)重(zhong)要(yao)保障(zhang)。其失(shi)效(xiao)形式(shi)可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)絕(jue)緣結構失(shi)效(xiao)和(he)絕(jue)緣材(cai)料失(shi)效(xiao)。（1）起重(zhong)機械電(dian)氣系統的(de)絕(jue)緣結構失(shi)效(xiao)。電(dian)氣系統的(de)絕(jue)緣結構失(shi)效(xiao)會使縮(suo)短(duan)爬(pa)電距離，減小(xiao)電(dian)氣間隙(xi)。如(ru)果(guo)使用場(chang)合超(chao)過其(qi)負荷範圍，可(ke)能會引(yin)發發熱(re)、漏(lou)電(dian)、電暈(yun)和擊穿(chuan)等放(fang)電現(xian)象，破壞(huai)電氣設備和(he)線(xian)路，影響起重(zhong)機械的(de)正常運作(zuo)。起重(zhong)機械電(dian)氣系統的(de)絕(jue)緣材(cai)料屬於(yu)復合材(cai)料，由多(duo)種(zhong)絕(jue)緣材(cai)料根(gen)據電氣設備的(de)工(gong)作(zuo)需求而(er)混(hun)合定(ding)制而成，可(ke)以(yi)與(yu)導體(ti)零(ling)部件(jian)設計成整(zheng)體(ti)，用作(zuo)支撐、隔絕(jue)有(you)電(dian)位差的(de)導電部分(fen)，然(ran)而，實(shi)際(ji)過程(cheng)中，由於日(ri)曬、動(dong)植(zhi)物等都(dou)會對線(xian)路(lu)造成損傷(shang)，引(yin)發漏電(dian)事故。（2）起重(zhong)機械電(dian)氣系統的(de)絕(jue)緣材(cai)料失(shi)效(xiao)。起重(zhong)機械電(dian)氣系統的(de)絕(jue)緣材(cai)料電阻(zu)率(lv)大(da)，可(ke)以(yi)視(shi)為(wei)絕(jue)緣體(ti)，但(dan)是(shi)，並不是(shi)絕(jue)緣。在(zai)實際(ji)工(gong)程中，絕(jue)緣材(cai)料的(de)電阻(zu)率(lv)通常都(dou)大(da)於1×107Ω•m。絕(jue)緣材(cai)料的(de)失(shi)效(xiao)會發生漏(lou)電(dian)，使得(de)金屬的(de)機械結(jie)構帶電引(yin)發電機事故，嚴重(zhong)時(shi)，會導致(zhi)電路短(duan)路(lu)發生火(huo)災(zai)。結(jie)緣材(cai)料的(de)失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)大(da)體(ti)有(you)三(san)種(zhong)可(ke)能，先(xian)，是(shi)絕(jue)緣擊穿(chuan)，在(zai)電場(chang)強(qiang)度超(chao)過電(dian)介質的(de)臨(lin)界時(shi)，劇增(zeng)的(de)電路電流(liu)會破壞(huai)絕(jue)緣材(cai)料的(de)結構，使其無(wu)法(fa)起到絕(jue)緣的(de)效果(guo)。其(qi)次，為(wei)絕(jue)緣的(de)老化(hua)現(xian)象(xiang)，因為(wei)絕(jue)緣材(cai)料為(wei)無(wu)機復合材(cai)料，會受到光(guang)照、熱、氧化(hua)、微(wei)生(sheng)物等外(wai)界因素(su)的(de)影響發(fa)生(sheng)理化(hua)性(xing)質的(de)改變，從(cong)而削(xue)弱了(le)絕(jue)緣材(cai)料的(de)絕(jue)緣性能(neng)。還有(you)壹(yi)種(zhong)絕(jue)緣方(fang)式(shi)為(wei)絕(jue)緣損壞(huai)，主要(yao)是(shi)因為(wei)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)潮濕引(yin)起的(de)絕(jue)緣電阻(zu)下(xia)降，也有(you)可(ke)能是(shi)施工(gong)前的(de)選材(cai)不合適(shi)，或者沒(mei)有(you)正確的(de)對線(xian)路(lu)進行(xing)鋪設和安裝(zhuang)，都(dou)會使絕(jue)緣材(cai)料的(de)電氣性能或機械性(xing)能無(wu)法(fa)得(de)到有(you)效(xiao)的(de)發揮。

2.2起重(zhong)機械絕(jue)緣失(shi)效(xiao)的(de)原因

（1）擊穿(chuan)現象。由(you)前(qian)文(wen)分析可(ke)知，擊穿(chuan)現象是(shi)電路(lu)中有(you)比(bi)較(jiao)大(da)的(de)電場強(qiang)度產(chan)生的(de)，而導致(zhi)電場強(qiang)度變大(da)的(de)因素(su)有(you)電(dian)、熱(re)及(ji)電化(hua)學(xue)，尤其針對固(gu)體(ti)電(dian)介(jie)質的(de)擊穿(chuan)明顯(xian)。電(dian)擊穿(chuan)是(shi)因為(wei)存在(zai)外(wai)電(dian)場(chang)，使得(de)電場(chang)強(qiang)度不斷(duan)累積(ji)超(chao)過臨(lin)界值所發生(sheng)的(de)擊穿(chuan)現象，其(qi)特(te)征(zheng)是(shi)發生(sheng)速(su)度快(kuai)，產(chan)生(sheng)的(de)電壓高(gao)。熱(re)擊穿(chuan)同樣與(yu)擊穿(chuan)電壓有(you)關(guan)，但(dan)是(shi)，隨著溫度的(de)增加，擊穿(chuan)電壓會變小。電化(hua)學(xue)擊穿(chuan)是(shi)因為(wei)電(dian)介(jie)質發(fa)生(sheng)化(hua)學(xue)變化(hua)而(er)造成不可(ke)逆轉(zhuan)的(de)介質損失(shi)，使得(de)絕(jue)緣性能(neng)變差發(fa)生(sheng)的(de)擊穿(chuan)現象。同(tong)樣(yang)，擊穿(chuan)現象不僅發(fa)生(sheng)在(zai)固體(ti)電(dian)介(jie)質，液(ye)體(ti)和(he)氣體(ti)電(dian)介(jie)質也(ye)會發生擊穿(chuan)現象。實(shi)際(ji)工(gong)況中，液體(ti)或氣體(ti)電(dian)介(jie)質中都(dou)會含(han)有(you)雜(za)質，降(jiang)低了(le)電氣強(qiang)度，容(rong)易發生(sheng)放(fang)電現象(xiang)造成擊穿(chuan)。（2）老化(hua)現(xian)象(xiang)。老化(hua)現(xian)象(xiang)是(shi)普遍(bian)的(de)絕(jue)緣失(shi)效(xiao)原(yuan)因。溫(wen)度(du)會改變材(cai)料屬性(xing)，溫(wen)度越高(gao)，材(cai)料的(de)剪切強(qiang)度會變小，如(ru)果(guo)受(shou)到擠(ji)壓力(li)會導致(zhi)其產生(sheng)塑(su)性變形，甚材(cai)料的(de)表面破壞(huai)。若(ruo)溫度(du)大(da)於絕(jue)緣體(ti)的(de)大(da)臨(lin)界值時(shi)，將會發生塑(su)性(xing)變形和炭(tan)化(hua)，降(jiang)低絕(jue)緣材(cai)料的(de)使用壽(shou)命(ming)。若(ruo)溫度(du)小(xiao)於(yu)絕(jue)緣體(ti)的(de)小臨(lin)界值，導線或電(dian)纜因為(wei)熱(re)脹(zhang)冷縮(suo)的(de)原理發生彎(wan)曲或收縮(suo)變形，導致(zhi)線路開(kai)裂。而(er)通常(chang)發生(sheng)的(de)線圈短(duan)路(lu)、燒壞(huai)以(yi)及(ji)絕(jue)緣下降(jiang)等故(gu)障，大(da)多(duo)是(shi)由熱(re)老化(hua)造成的(de)。溫度升高(gao)還會加速(su)開(kai)關(guan)的(de)化(hua)學(xue)作(zuo)用，降(jiang)低對接(jie)處的(de)絕(jue)緣阻(zu)值(zhi)，因此(ci)，高(gao)溫(wen)會加劇局部腐蝕，需要(yao)得(de)到有(you)效(xiao)的(de)控制。其次，為(wei)電(dian)氣老化(hua)，由(you)於(yu)起重(zhong)機械的(de)使用工(gong)況環(huan)境(jing)不佳，外(wai)加因素(su)會腐蝕電(dian)路(lu)，而(er)且環(huan)境(jing)中含(han)有(you)的(de)雜質離子會產生離子電(dian)流(liu)和(he)發(fa)生(sheng)離子碰撞，發(fa)生(sheng)局部放(fang)電(dian)，降低了(le)材(cai)料的(de)絕(jue)緣性能(neng)。因此(ci)，通(tong)常(chang)的(de)防(fang)護(hu)工(gong)作(zuo)都(dou)是(shi)采(cai)用加防(fang)護(hu)套或塗防(fang)護(hu)漆，避免(mian)絕(jue)緣體(ti)受(shou)到侵(qin)蝕(shi)。起重(zhong)機械在(zai)工(gong)作(zuo)過程中需要(yao)進行(xing)頻繁(fan)的(de)啟(qi)動(dong)和(he)停車(che)，因此(ci)，承(cheng)受(shou)的(de)交變載(zai)荷和交變沖擊會使銜鐵(tie)發生變形，受到沖擊不能(neng)保持(chi)穩(wen)定。而(er)且高(gao)頻振動(dong)導(dao)致(zhi)零部件(jian)發生(sheng)疲勞(lao)現(xian)象，也會導致(zhi)接觸(chu)不良，使得(de)電氣機械不能(neng)正常工(gong)作(zuo)。

3起重(zhong)機械的(de)電器元件(jian)失(shi)效(xiao)

起重(zhong)機械的(de)電路元件(jian)種類(lei)繁(fan)多(duo)，電(dian)器元件(jian)的(de)失(shi)效(xiao)可(ke)能會導致(zhi)起重(zhong)機發生(sheng)停(ting)機或無(wu)法(fa)正常啟(qi)動(dong)等故(gu)障。尤其是(shi)涉及(ji)安全(quan)裝(zhuang)置或信(xin)號裝(zhuang)置的(de)電氣元件(jian)的(de)失(shi)效(xiao)潛(qian)在(zai)危險是(shi)非(fei)常大(da)的(de)，不僅關(guan)乎(hu)機械設備，還關系著工(gong)作(zuo)人員(yuan)的(de)安全(quan)保障(zhang)。斷(duan)路器通(tong)常(chang)適(shi)用於(yu)低壓配(pei)電電(dian)路(lu)中不頻繁(fan)的(de)通斷(duan)控制，當電路(lu)發生故障時(shi)，能夠(gou)及時(shi)自動(dong)分(fen)斷(duan)故障(zhang)電路(lu)，是(shi)電路(lu)中典型(xing)的(de)控制和保護(hu)電氣元件(jian)，因此(ci)，以(yi)斷(duan)路器為(wei)例分(fen)析(xi)電(dian)器元件(jian)的(de)失(shi)效(xiao)機理。

3.1斷(duan)路器的(de)觸(chu)點(dian)失(shi)效(xiao)

觸(chu)點(dian)失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)可(ke)分為(wei)觸(chu)點(dian)熔(rong)焊和觸(chu)點(dian)磨損。觸(chu)點(dian)熔(rong)焊是(shi)因為(wei)通(tong)過(guo)電流(liu)高(gao)於(yu)觸(chu)點(dian)的(de)臨(lin)界值或者因為(wei)老化(hua)使得(de)電阻(zu)值(zhi)變大(da)導致(zhi)觸(chu)點(dian)的(de)溫度升高(gao)熔(rong)合黏(nian)連(lian)，另外(wai)，觸(chu)點(dian)閉合產(chan)生(sheng)的(de)機械振動(dong)也(ye)會引(yin)發觸(chu)點(dian)熔(rong)焊和燒(shao)損現(xian)象(xiang)。觸(chu)點(dian)磨損是(shi)因為(wei)觸(chu)點(dian)會發生電(dian)弧(hu)損傷(shang)，長時(shi)間工(gong)作(zuo)後(hou)，會發生機械、化(hua)學(xue)和(he)電(dian)磨損導(dao)等。

3.2斷(duan)路器的(de)脫扣器失(shi)效(xiao)

脫(tuo)扣(kou)器是(shi)斷(duan)路器完(wan)成電(dian)路保護(hu)的(de)基礎，其失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)拒(ju)動(dong)作(zuo)和誤動(dong)作(zuo)。其中，熱脫扣器的(de)失(shi)效(xiao)是(shi)因為(wei)密(mi)封失(shi)效(xiao)損失(shi)熱(re)量或者雙(shuang)金屬片位置沒有(you)進(jin)行(xing)合理(li)的(de)布局。而電(dian)磁(ci)脫扣器的(de)失(shi)效(xiao)是(shi)因為(wei)電(dian)磁(ci)吸力(li)變化(hua)過(guo)大(da)或無(wu)電(dian)磁(ci)力(li)。

3.3斷(duan)路器的(de)操縱機構失(shi)效(xiao)

操(cao)縱機構控制斷(duan)路器的(de)運行(xing)，其(qi)可(ke)靠(kao)性(xing)影響其(qi)使用壽(shou)命(ming)。操(cao)縱結(jie)構中的(de)彈(dan)簧具(ju)有(you)儲能的(de)作(zuo)用，其(qi)失(shi)效(xiao)構成為(wei)彈(dan)簧力(li)衰(shuai)減(jian)。連桿機構用於(yu)傳(chuan)遞(di)動(dong)力(li)，其失(shi)效(xiao)受(shou)連(lian)桿(gan)變形和轉(zhuan)軸位置變化(hua)影響。連(lian)桿(gan)變形主要(yao)與(yu)連桿的(de)材(cai)料屬性(xing)相(xiang)關(guan)，材(cai)料強(qiang)度不夠(gou)或者設計結構剛度不足(zu)，都(dou)會使得(de)連桿(gan)發(fa)生形變。而轉軸(zhou)位置變化(hua)大(da)多(duo)由(you)轉(zhuan)軸(zhou)脫槽(cao)、生銹(xiu)或加工(gong)精度不足(zu)引(yin)起。手柄(bing)主要(yao)用來(lai)輸出操縱指(zhi)令(ling)，其(qi)主(zhu)要(yao)失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)為(wei)斷(duan)裂或脫(tuo)鉤(gou)，其原(yuan)因同(tong)樣(yang)與(yu)選材(cai)和(he)結(jie)構設計有(you)關(guan)。

4結(jie)語(yu)

綜上(shang)所述(shu)，起重(zhong)機械電(dian)氣系統失(shi)效(xiao)的(de)研究(jiu)還需要(yao)繼續(xu)深(shen)入，尤其是(shi)起重(zhong)設備正面向(xiang)大(da)型(xing)化(hua)和(he)輕(qing)量化(hua)的(de)趨(qu)勢發展(zhan)，使得(de)對其(qi)電(dian)氣系統的(de)保護(hu)和失(shi)效(xiao)控(kong)制的(de)要(yao)求也(ye)逐(zhu)步(bu)提(ti)高(gao)。如(ru)果(guo)電(dian)氣系統發(fa)生(sheng)意外(wai)故(gu)障(zhang)，不僅會對機械設備造成損傷(shang)，還會對工(gong)作(zuo)人員(yuan)的(de)安全(quan)造成威(wei)脅。因此(ci)，合理(li)研(yan)究(jiu)及(ji)分(fen)析(xi)電(dian)氣系統失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)及原(yuan)因，能(neng)夠(gou)提(ti)高(gao)起重(zhong)機械的(de)安全(quan)性和可(ke)靠(kao)性(xing)，減少(shao)意外(wai)事故的(de)發生率，促進起重(zhong)機械行(xing)業的(de)發展。