1概述

限制起重機(jī)某一運動的裝置稱為起重機(jī)的運行限制器，起重機(jī)設(shè)計約束和由用戶提出應(yīng)限制的運動，都應(yīng)配備運行限制器。按照對起升、運行等不同機(jī)構(gòu)運動的限制作用，橋式起重機(jī)上設(shè)有起升限位器、下降限位器、起重機(jī)運行限位器、小車運行限位器等運動限制器。起重機(jī)運行限位器的作用為限制起重機(jī)往危險方向運動，防止運行到端部極限位置時脫軌、墜落，通常有行程限位開關(guān)(又稱大車限位)、激光測距式行程限位器、十字限位開關(guān)等型式。其中，大車限位由于結(jié)構(gòu)簡單，并且易安裝、維護(hù)費用低，在橋式起重機(jī)上廣泛應(yīng)用。起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)在特種設(shè)備定期檢驗工作中，發(fā)現(xiàn)部分橋式起重機(jī)大車限位的設(shè)置存在安全隱患，影響起重機(jī)使用，給鐵路運輸生產(chǎn)安全帶來隱患。

2問題現(xiàn)象及后果

2．1問題現(xiàn)象

TSGQ7O15-2OO8《起重機(jī)械定期檢驗規(guī)則》(以下簡稱《檢規(guī)》)B9．5條對運行機(jī)構(gòu)行程限位器的規(guī)定為：將大、小車分別運行至軌道端部，壓上行程開關(guān)，檢查大、小車運行機(jī)構(gòu)行程限位器(電動單梁起重機(jī)、電動單梁懸掛起重機(jī)小車運行機(jī)構(gòu)除外)是否能夠停止向運行方向的運行。按《檢規(guī)》要求在定期檢驗橋式起重機(jī)時，發(fā)現(xiàn)部分大車限位存在以下問題：限位開關(guān)與限位撞桿之間距離設(shè)置過短，起重機(jī)運行至軌道端部時，限位開關(guān)尚未動作而起重機(jī)已經(jīng)撞到端部止擋，或者大車限位動作后起重機(jī)由于姨性仍撞上端部止擋。

2．2規(guī)程要求分析

當(dāng)大車運行到達(dá)端部后時，限位開關(guān)的動作不會影響起重機(jī)碰撞端部止擋，大車限位的限制作用已失效。根據(jù)GB／T381l—2008《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》和GB6067．1—2010《起重機(jī)械安全規(guī)程第1部分：總則》，起重機(jī)和起重小車應(yīng)在每個運行方向裝設(shè)運行行程限位器，在達(dá)到設(shè)計規(guī)定的極限位置時自動切斷前進(jìn)方向的動力源。起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)對大車限位開關(guān)的設(shè)置要求可視為，橋式起重機(jī)運行到規(guī)定的端部極限位置時，大車限位動作，切斷大車運行機(jī)構(gòu)動力源，閉合大車運行制動器，使起重機(jī)在慣性作用下繼續(xù)滑行一段距離即制動距離，逐漸停止運動。因為起重機(jī)切斷動力源后不會立即停止運動，所以大車限位應(yīng)在到達(dá)極限位置前的一定的安全距離內(nèi)動作，并使大車在到達(dá)極限位置前停止運動，此安全距離應(yīng)大于起重機(jī)大車的制動距離。因此，起重機(jī)在觸發(fā)大車限位后，應(yīng)當(dāng)切斷動力源，在達(dá)到極限位置前停止運動。定期檢驗出現(xiàn)上述問題的，應(yīng)當(dāng)判定“B9．5運行機(jī)構(gòu)行程限位器”項目檢驗結(jié)果不滿足《檢規(guī)》要求，檢驗結(jié)論為不合格，橋式起重機(jī)定期檢驗結(jié)論綜合判定為不合格，向使用單位出具《特種設(shè)備檢驗意見通知書(2)》，并提出整改要求。

2．3可能后果

存在上述問題的橋式起重機(jī)，從特種設(shè)備安全使用的角度此時設(shè)備存在安全隱患。限位問題會導(dǎo)致大車頻繁碰撞端部止擋而緩沖器破損脫落、大車軌道移位、廠房結(jié)構(gòu)變形等后果，易使操作人員養(yǎng)成“打反車”制動等不良習(xí)慣，影響使用安全，甚至?xí)l(fā)特種設(shè)備安全事故。

3問題影響因素分析

結(jié)合檢驗經(jīng)驗，出現(xiàn)該問題的原因是大車限位動作后起重機(jī)安全距離較短，無法達(dá)到起重機(jī)制動距離的要求。因此，可從起重機(jī)制動距離和起重機(jī)預(yù)留安全距離2方面著手分析。

3．1制動距離影響因素及計算

3．1．1車輪與軌道間的運行阻力

橋式起重機(jī)運行機(jī)構(gòu)切斷運行動力源后，在慣性作用下會繼續(xù)運動一段時間，然后在車輪與軌道間的運行阻力、運行機(jī)構(gòu)制動器的制動力矩2者共同作用下停止運動。車輪與軌道間的運行阻力包括車輪與軌道間的摩擦阻力、軌道的坡度阻力、風(fēng)壓造成的阻力以及軌道安裝位置誤差造成的運行附加阻力等。起重機(jī)安裝調(diào)整結(jié)束后，運行阻力將固定下來。在起重機(jī)的設(shè)計階段應(yīng)當(dāng)全面考慮各類阻力對起重機(jī)運行的影響，選擇合適的大車運行機(jī)構(gòu)。

3．1．2制動器的制動力矩

在起重機(jī)的設(shè)計選型階段，需要確定大車制動器的型號參數(shù)和制動力矩。根據(jù)GB／r3811-2008，運行機(jī)構(gòu)機(jī)械式制動器的制動力矩與運行摩擦阻力矩之和應(yīng)能使處于滿載、順風(fēng)及下坡狀態(tài)下運行的起重機(jī)或小車在要求的時間內(nèi)停止下來。因此，起重機(jī)大車制動器的制動力矩在設(shè)計選型階段就已確定。

3．1．3制動距離計算

可見，橋式起重機(jī)設(shè)計選型和安裝調(diào)整結(jié)束后，大車運行機(jī)構(gòu)的制動距離就已確定，其值可在檢驗時根據(jù)設(shè)計參數(shù)計算。如按照GB／T3811—2008設(shè)計大車運行速度為0．63m／s、低速和中速長距離運行的起重機(jī)，其制動距離為S--0．5aztzz。(1)式(1)中，為制動減速度，取0．120m／s2；之為制動時間，取5．20s。計算出的為1．6224m。3．2安全距離構(gòu)成及設(shè)置要求

3．2．1安全距離的構(gòu)成

在實際使用中，起重機(jī)大車限位的限位開關(guān)一般裝設(shè)在大車端梁上，限位撞桿一般是將型鋼固定在軌道端部。橋式起重機(jī)大車限位示意如圖1所示。s-一起重機(jī)運行到端部極限位置時預(yù)留的安全距離；一大車限位的撞桿安裝位置至端部止檔距離；L一大車限位的限位開關(guān)安裝距起重機(jī)外輪廓距離；廠大車限位的撞桿長度圖1橋式起重機(jī)大車限位示意起重機(jī)運行到端部極限位置，大車限位動作時，起重機(jī)邊緣至軌道端部止檔之間預(yù)留的安全距離應(yīng)當(dāng)保證起重機(jī)的運行安全。安全距離由大車限位的限位開關(guān)安裝位置、撞桿長度、撞桿安裝位置等因素共同決定，有+2-L1。(2)

3．2．2安全距離設(shè)置要求

橋式起重機(jī)在大車限位動作后才能切斷前進(jìn)方向的動力源，因此大車限位的動作位置可看作是制動行程的初始位置，起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)大車停止運動時的位置為制動行程的初始位置加上大車運行機(jī)構(gòu)的制動距離，大車限位動作后起重機(jī)預(yù)留的安全距離應(yīng)大于制動距離。GB50256---2014《電氣裝置安裝工程起重機(jī)電氣裝置施工及驗收規(guī)范》要求起重機(jī)大車限位動作后，應(yīng)能自動切斷相關(guān)電源，并應(yīng)使起重機(jī)各機(jī)構(gòu)在下列位置停止：

(1)起重機(jī)橋架的小車等，離行程末端不得小于2oomill處。

(2)一臺起重機(jī)臨近另一臺起重機(jī)時，相距不得小于4OOmln處。撞桿的裝設(shè)及尺寸應(yīng)能保證行程限位開關(guān)可靠動作，撞桿及撞桿支架在起重機(jī)工作時不晃動。撞桿寬度應(yīng)能滿足機(jī)械(橋架及小車)橫向竄動范圍的要求，撞桿長度應(yīng)能滿足機(jī)械(橋架及小車)最大制動距離的要求。因此，大車運行極限位置應(yīng)當(dāng)離行程末端不得小于200toni，即大車預(yù)留安全距離應(yīng)滿足≥S+200。

(3)當(dāng)一臺起重機(jī)臨近另一臺起重機(jī)時，相距不得小于400mm，有≥S+400。

(4)大車限位開關(guān)、限位撞桿裝設(shè)應(yīng)滿足此要求。于其他行程限位裝置如計數(shù)限位、激光傳感器、超聲波傳感器等也調(diào)整傳感器動作范圍，使起重機(jī)運行機(jī)構(gòu)滿足要求。

處理措施

1調(diào)整預(yù)留安全距離在起重機(jī)使用中影響制動距離的主要是制動器制動力矩是否存在人為調(diào)整以及大車運行機(jī)構(gòu)的維護(hù)保養(yǎng)情況。對維護(hù)保養(yǎng)力量可靠、操作經(jīng)驗成熟的使用單位而言，保持設(shè)計需要的制動距離是能夠現(xiàn)的。在實際工作中可根據(jù)橋式起重機(jī)設(shè)計資料算出大車運行機(jī)構(gòu)制動距離。對于存在問題的起重機(jī)，可增大起重機(jī)預(yù)留的安全距離，使其滿足式(3)及式(4)。在影響起重機(jī)預(yù)留安全距離的因素中，從經(jīng)濟(jì)合理、動作可靠等方面綜合考慮，建議調(diào)整順序為優(yōu)先增大大車限位的撞桿安裝位置至端部止檔距離，其次增大大車位的撞桿長度，最后減小大車限位的限位開關(guān)距重機(jī)外輪廓距離。

2注意選型

橋式起重機(jī)設(shè)計需要頻繁運行至軌道端部附近作業(yè)，大車運行機(jī)構(gòu)可能碰撞沖擊端部止擋的，在重機(jī)械購置時應(yīng)根據(jù)實際需要進(jìn)行選型，選擇基較小、結(jié)構(gòu)緊湊的機(jī)型，從結(jié)構(gòu)上避免起重機(jī)在用中運行到極限位置。

3加強日常維護(hù)在起重機(jī)的驗收環(huán)節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)驗收標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保大車運行機(jī)構(gòu)有足夠的安全距離。在日常檢查、維保過程中應(yīng)加強對大車限位裝置的檢查力度，及時發(fā)現(xiàn)和整改安全隱患，保持設(shè)備的良好狀態(tài)。制動器要進(jìn)行周期性的維護(hù)保養(yǎng)，及時更換摩擦片等易損部件，禁止人為調(diào)松制動器，確保其始終滿足設(shè)計的制動力矩要求。在使用過程中，應(yīng)加強對起重機(jī)司機(jī)的安全操作知識培訓(xùn)，強化操作人員的安全意識，使其嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，避免操作失誤影響設(shè)備安全。

5結(jié)語

特種設(shè)備安全技術(shù)檢驗是特種設(shè)備安全監(jiān)察工作的重要環(huán)節(jié)，是促進(jìn)特種設(shè)備安全使用的重要手段。對檢驗中發(fā)現(xiàn)的設(shè)備問題，使用單位應(yīng)當(dāng)及時組織解決，消除設(shè)備安全隱患，同時注意特種設(shè)備購置、驗收、日常使用和維護(hù)保養(yǎng)各個環(huán)節(jié)的工作，確保設(shè)備安全運行。