1概述

限制起重機(jī)某一運(yùn)動(dòng)的裝置稱為起重機(jī)的運(yùn)行限制器，起重機(jī)設(shè)計(jì)約束和由用戶提出應(yīng)限制的運(yùn)動(dòng)，都應(yīng)配備運(yùn)行限制器。按照對(duì)起升、運(yùn)行等不同機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)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(yùn)行限位器、小車運(yùn)行限位器等運(yùn)動(dòng)限制器。起重機(jī)運(yùn)行限位器的作用為限制起重機(jī)往危險(xiǎn)方向運(yùn)動(dòng)，防止運(yùn)行到端部極限位置時(shí)脫軌、墜落，通常有行程限位開關(guān)(又稱大車限位)、激光測(cè)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(jiǎn)單，并且易安裝、維護(hù)費(fèi)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(yàn)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(yùn)輸生產(chǎn)安全帶來(lái)隱患。

2問(wèn)題現(xiàn)象及后果

2．1問(wèn)題現(xiàn)象

TSGQ7O15-2OO8《起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)則》(以下簡(jiǎn)稱《檢規(guī)》)B9．5條對(duì)運(yùn)行機(jī)構(gòu)行程限位器的規(guī)定為：將大、小車分別運(yùn)行至軌道端部，壓上行程開關(guān)，檢查大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)行程限位器(電動(dòng)單梁起重機(jī)、電動(dòng)單梁懸掛起重機(jī)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)除外)是否能夠停止向運(yùn)行方向的運(yùn)行。按《檢規(guī)》要求在定期檢驗(yàn)橋式起重機(jī)時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分大車限位存在以下問(wèn)題：限位開關(guān)與限位撞桿之間距離設(shè)置過(guò)短，起重機(jī)運(yùn)行至軌道端部時(shí)，限位開關(guān)尚未動(dòng)作而起重機(jī)已經(jīng)撞到端部止擋，或者大車限位動(dòng)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(yùn)行到達(dá)端部后時(shí)，限位開關(guān)的動(dòng)作不會(huì)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(jì)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(gè)運(yùn)行方向裝設(shè)運(yùn)行行程限位器，在達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的極限位置時(shí)自動(dòng)切斷前進(jìn)方向的動(dòng)力源。起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)大車限位開關(guān)的設(shè)置要求可視為，橋式起重機(jī)運(yùn)行到規(guī)定的端部極限位置時(shí)，大車限位動(dòng)作，切斷大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力源，閉合大車運(yùn)行制動(dòng)器，使起重機(jī)在慣性作用下繼續(xù)滑行一段距離即制動(dòng)距離，逐漸停止運(yùn)動(dòng)。因?yàn)槠鹬貦C(jī)切斷動(dòng)力源后不會(huì)立即停止運(yùn)動(dòng)，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(dòng)作，并使大車在到達(dá)極限位置前停止運(yùn)動(dòng)，此安全距離應(yīng)大于起重機(jī)大車的制動(dòng)距離。因此，起重機(jī)在觸發(fā)大車限位后，應(yīng)當(dāng)切斷動(dòng)力源，在達(dá)到極限位置前停止運(yùn)動(dòng)。定期檢驗(yàn)出現(xiàn)上述問(wèn)題的，應(yīng)當(dāng)判定“B9．5運(yùn)行機(jī)構(gòu)行程限位器”項(xiàng)目檢驗(yàn)結(jié)果不滿足《檢規(guī)》要求，檢驗(yàn)結(jié)論為不合格，橋式起重機(jī)定期檢驗(yàn)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(yàn)意見(jiàn)通知書(2)》，并提出整改要求。

2．3可能后果

存在上述問(wèn)題的橋式起重機(jī)，從特種設(shè)備安全使用的角度此時(shí)設(shè)備存在安全隱患。限位問(wèn)題會(huì)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(dòng)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(wèn)題影響因素分析

結(jié)合檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，出現(xiàn)該問(wèn)題的原因是大車限位動(dòng)作后起重機(jī)安全距離較短，無(wú)法達(dá)到起重機(jī)制動(dòng)距離的要求。因此，可從起重機(jī)制動(dòng)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(dòng)距離影響因素及計(jì)算

3．1．1車輪與軌道間的運(yùn)行阻力

橋式起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)切斷運(yùn)行動(dòng)力源后，在慣性作用下會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，然后在車輪與軌道間的運(yùn)行阻力、運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩2者共同作用下停止運(yùn)動(dòng)。車輪與軌道間的運(yùn)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(yùn)行附加阻力等。起重機(jī)安裝調(diào)整結(jié)束后，運(yùn)行阻力將固定下來(lái)。在起重機(jī)的設(shè)計(jì)階段應(yīng)當(dāng)全面考慮各類阻力對(duì)起重機(jī)運(yùn)行的影響，選擇合適的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)。

3．1．2制動(dòng)器的制動(dòng)力矩

在起重機(jī)的設(shè)計(jì)選型階段，需要確定大車制動(dòng)器的型號(hào)參數(shù)和制動(dòng)力矩。根據(jù)GB／r3811-2008，運(yùn)行機(jī)構(gòu)機(jī)械式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩與運(yùn)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(yùn)行的起重機(jī)或小車在要求的時(shí)間內(nèi)停止下來(lái)。因此，起重機(jī)大車制動(dòng)器的制動(dòng)力矩在設(shè)計(jì)選型階段就已確定。

3．1．3制動(dòng)距離計(jì)算

可見(jiàn)，橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)選型和安裝調(diào)整結(jié)束后，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的制動(dòng)距離就已確定，其值可在檢驗(yàn)時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算。如按照GB／T3811—2008設(shè)計(jì)大車運(yùn)行速度為0．63m／s、低速和中速長(zhǎng)距離運(yùn)行的起重機(jī)，其制動(dòng)距離為S--0．5aztzz。(1)式(1)中，為制動(dòng)減速度，取0．120m／s2；之為制動(dòng)時(shí)間，取5．20s。計(jì)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(shí)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(yùn)行到端部極限位置時(shí)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(zhǎng)度圖1橋式起重機(jī)大車限位示意起重機(jī)運(yùn)行到端部極限位置，大車限位動(dòng)作時(shí)，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(yùn)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(zhǎng)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(dòng)作后才能切斷前進(jìn)方向的動(dòng)力源，因此大車限位的動(dòng)作位置可看作是制動(dòng)行程的初始位置，起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)大車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置為制動(dòng)行程的初始位置加上大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的制動(dòng)距離，大車限位動(dòng)作后起重機(jī)預(yù)留的安全距離應(yīng)大于制動(dòng)距離。GB50256---2014《電氣裝置安裝工程起重機(jī)電氣裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》要求起重機(jī)大車限位動(dòng)作后，應(yīng)能自動(dòng)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(tái)起重機(jī)臨近另一臺(tái)起重機(jī)時(shí)，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(dòng)作，撞桿及撞桿支架在起重機(jī)工作時(shí)不晃動(dòng)。撞桿寬度應(yīng)能滿足機(jī)械(橋架及小車)橫向竄動(dòng)范圍的要求，撞桿長(zhǎng)度應(yīng)能滿足機(jī)械(橋架及小車)最大制動(dòng)距離的要求。因此，大車運(yùn)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(tái)起重機(jī)臨近另一臺(tái)起重機(jī)時(shí)，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(jì)數(shù)限位、激光傳感器、超聲波傳感器等也調(diào)整傳感器動(dòng)作范圍，使起重機(jī)運(yùn)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(dòng)距離的主要是制動(dòng)器制動(dòng)力矩是否存在人為調(diào)整以及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的維護(hù)保養(yǎng)情況。對(duì)維護(hù)保養(yǎng)力量可靠、操作經(jīng)驗(yàn)成熟的使用單位而言，保持設(shè)計(jì)需要的制動(dòng)距離是能夠現(xiàn)的。在實(shí)際工作中可根據(jù)橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)資料算出大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)距離。對(duì)于存在問(wèn)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(dòng)作可靠等方面綜合考慮，建議調(diào)整順序?yàn)閮?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(zhǎng)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(jì)需要頻繁運(yùn)行至軌道端部附近作業(yè)，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)可能碰撞沖擊端部止擋的，在重機(jī)械購(gòu)置時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)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(yùn)行到極限位置。

3加強(qiáng)日常維護(hù)在起重機(jī)的驗(yàn)收環(huán)節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)有足夠的安全距離。在日常檢查、維保過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)大車限位裝置的檢查力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和整改安全隱患，保持設(shè)備的良好狀態(tài)。制動(dòng)器要進(jìn)行周期性的維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)更換摩擦片等易損部件，禁止人為調(diào)松制動(dòng)器，確保其始終滿足設(shè)計(jì)的制動(dòng)力矩要求。在使用過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)起重機(jī)司機(jī)的安全操作知識(shí)培訓(xùn)，強(qiáng)化操作人員的安全意識(shí)，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(yǔ)

特種設(shè)備安全技術(shù)檢驗(yàn)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(duì)檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的設(shè)備問(wèn)題，使用單位應(yīng)當(dāng)及時(shí)組織解決，消除設(shè)備安全隱患，同時(shí)注意特種設(shè)備購(gòu)置、驗(yàn)收、日常使用和維護(hù)保養(yǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的工作，確保設(shè)備安全運(yùn)行。