梁小虎

(天津市特種設備監(jiān)督檢驗技術研究院 天津 300192)

電動單梁起重機露天作業(yè)的安全性分析

梁小虎

(天津市特種設備監(jiān)督檢驗技術研究院 天津 300192)

本文對電動單梁起重機露天作業(yè)的安全性進行了分析，闡明了露天作業(yè)環(huán)境采取防風、防雨措施的必要性，介紹了一種低成本的防雨措施，分析了起重機工作狀態(tài)時應當采取的抗風防滑措施，針對電動單梁起重機的作業(yè)特點，為非工作狀態(tài)下的起重機提供了兩種操作簡單、可行性強的抗風防滑參考方案，并借助ANSYS軟件對抗風防滑措施的可靠性進行了分析。

電動單梁起重機 露天 安全 ANSYS

電動單梁起重機是典型的中小型起重機，具有結(jié)構(gòu)簡單、外形尺寸緊湊、易于安裝和維修的特點，廣泛應用于車間、倉庫、料場等場合[1]。由于其安裝和維護的成本低廉，特別受到中小型企業(yè)的青睞。電動單梁起重機一般在室內(nèi)工作，而部分用戶為節(jié)約成本，將其安裝在室外，由此產(chǎn)生很多安全問題。本文基于此對電動單梁起重機露天作業(yè)的安全性進行了分析，并探討了相應的處理和防范措施。

1 防雨措施

在電動單梁起重機標準中并未對起重機提出防雨要求[2]，其主要原因在于電動單梁起重機一般在室內(nèi)工作。起重機械安全規(guī)程中明確規(guī)定：在露天工作的起重機的電氣設備應采取防雨措施[3]。因此，露天工作的電動單梁起重機也應采取適宜的防雨措施。

通常，電動單梁起重機用戶并未因露天的工作環(huán)境而向設備供應商提出提高電氣設備防護等級的要求，因此，起重機的電氣設備一般針對空氣濕度不大于85%的工作環(huán)境選取，防護等級為IP44。事實上，如果工作環(huán)境的空氣濕度在85%～100%之間時，電氣設備的防護等級應選為IP45，甚至是IP55。因此，露天工作的電動單梁起重機應該采取嚴格的防雨措施，電氣設備上均應增設防雨罩，操作手柄應采用防雨型手柄。

除此之外，也可以選擇為整機設置防雨罩的方法，如圖1所示，當遇到下雨天氣時，將起重機運行到防雨罩之下，保護電氣設備的安全。

圖1 整機防雨罩簡圖

2 防風措施

露天環(huán)境下，在軌道上工作運行的起重機被風吹跑，導致脫軌，甚至是整機傾覆的事故時有發(fā)生。這不但影響工作進程，同時，可能會造成人身傷亡和重大的經(jīng)濟損失。因此，起重機械安全規(guī)程中規(guī)定：室外工作的軌道式起重機應裝設可靠的抗風防滑裝置，并應滿足規(guī)定的工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)的抗風防滑要求[3]。

2.1 工作狀態(tài)

對于電動單梁起重機而言，工作狀態(tài)的抗風防滑主要通過制動器實現(xiàn)。在室內(nèi)工作的電動單梁起重機吊運物品時，為減小物品的擺動，很多用戶將制動力矩設置為較小的值。對于露天的工作環(huán)境，這樣的設置顯然是不合理的，須將制動器設置為適宜的值以滿足抗風防滑要求，在此前提下，盡量控制吊運的物品在小范圍擺動。

2.2 非工作狀態(tài)

非工作狀態(tài)下的抗風防滑裝置主要有三類，即夾軌器、錨定裝置和鐵鞋。對于電動單梁起重機而言，手動的夾軌器和鐵鞋均需要利用扶梯攀爬到與起重機主梁等高的平面才能完成操作，而自動的夾軌器和鐵鞋結(jié)構(gòu)復雜，體積大，成本高，因此，夾軌器和鐵鞋不適宜用作電動單梁起重機的抗風防滑裝置。

錨定裝置主要有鏈條式和插銷式兩種。鏈條式錨定裝置是通過鏈條把起重機和地錨連接起來，利用鏈條調(diào)整裝置將鏈條調(diào)緊，防止起重機有過大的沖擊和竄動，圖2中給出了門式起重機錨定裝置的示意圖。

圖2 門式起重機錨定裝置

將該錨定裝置直接應用于電動單梁起重機時，由于錨鏈長度的增加，使錨鏈承受很大的拉力，同時產(chǎn)生較大的沖擊，防風效果變差，因此，需要對原有的錨定裝置進行改進。圖3是一種在實際應用中效果較好的單梁起重機錨定裝置示意圖，該裝置錨鏈與地面不再垂直，而是成一定角度，同時，為滿足雙向防風的要求，每個連接板采用了兩條錨鏈。為驗證該錨定裝置的可靠性，現(xiàn)借助ansys軟件分析非工作狀態(tài)時（風壓值取為800N/m2）[4，5]，在風載荷作用下錨鏈的變形情況和起重機的位移情況，分析結(jié)果如圖4所示，其中，圖4（a）為應力圖，由圖4中可以看出，錨鏈的應力值非常小，變形量幾乎可以忽略不計；圖4（b）為位移圖，由圖中可以看出風載荷下起重機的位移不大于5，因此，該錨定裝置可有效地起到抗風防滑作用。

圖3 單梁起重機錨定裝置

圖4 門式起重機錨定裝置

插銷式錨定裝置是利用插銷將起重機與錨固架連接，達到抗風防滑的目的。對于露天工作的電動單梁起重機而言，為保證錨定效果，一般需要將錨定架設置在接近起重機運行平面的位置，此時，錨定作業(yè)需要借助扶梯才能完成，較難操作。為簡化錨定作業(yè)，用戶可以根據(jù)實際情況設計便于操作的錨定裝置，只需保證錨定裝置能有效、可靠地起到抗風防滑的作用即可。例如，圖5中所示的是一個自行設計的電動單梁起重機錨定裝置。在錨定作業(yè)過程中，在地面轉(zhuǎn)動手輪，插桿4在螺旋機構(gòu)作用下上升至連接板的套筒內(nèi)，連接板與起重機直接相連，從而達到錨定目的。該裝置中套筒的直徑略大于插桿的直徑，同時，設置了指示線，可以顯示插桿的上升行程，這些設計使操作人員在地面即可完成錨定作業(yè)。

圖5 自行設計的錨定裝置

3 結(jié)束語

針對部分電動單梁起重機在室外作業(yè)的現(xiàn)象，筆者對其露天作業(yè)的安全性進行了分析，旨在為設備安全管理人員提供參考。本文以與電動單梁起重機相關國家標準和行業(yè)標準為依據(jù)，指出了電動單梁起重機露天作業(yè)時應當采取的防護措施，并結(jié)合電動單梁起重機的作業(yè)特點，為露天作業(yè)的電動單梁起重機用戶提供了操作簡單、可行性強的參考方案。

[1] 范雪騏，吳市.電動單梁起重機安全問題分析，機電信息，2010，252(6)：95,110.

[2] GB/T 1306—2008 電動單梁起重機[S].

[3] GB 6067.1-2010 起重機械安全規(guī)程 第1部分：總則[S].北京：中國標準出版社，2010.

[4] GB/T 3811—2008 起重機設計規(guī)范[S].

[5] 丁克勤，喬松，壽比南.起重機械虛擬仿真計算與分析[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.8.

共節(jié)約用電A：

按水價2.7元/m3、電價0.65元/kw·h計算，共取得直接經(jīng)濟效益：

經(jīng)濟效益=11712×2.7+2200×0.65=3.3（萬元）

2）社會效益。

由原來沖洗一次集水帽，運行15天，集水帽就出現(xiàn)不同程度的堵塞，除氧效果明顯下降，使用本方法后集水帽可延長使用2個多月，節(jié)省了大量的人力、物力。同時，由于水質(zhì)含氧由原來的0.03mg/L下降到0.006mg/L，有效地緩解了鍋爐爐管的腐蝕速度。根據(jù)水質(zhì)含氧下降的幅度和實踐經(jīng)驗預測，可延長鍋爐使用壽命2～3年，節(jié)約維修資金150萬元，保證了注汽鍋爐的安全經(jīng)濟優(yōu)化運行。

參考文獻

[1] 侯君,等.油田注汽鍋爐水質(zhì)影響因素研究[J].油田化學,2005,04.

[2]李三勝.注汽鍋爐爐管彎頭腐蝕原因分析及機理研究[J].東北石油大學,2010.

[3]馬忠華.給水溶解氧對鍋爐結(jié)垢腐蝕的影響及預防措施[J].青海電力,1998,3.

Safety Analysis on the Electric Single Girder Crane in Outdoor Working

Liang Xiaohu
(Tianjin Special Equipment Inspection Institute Tianjin 300192)

This paper analyzed the safety of electric single girder crane in outdoor working, expounded the necessity of taking measures to protect crane from wind and rain, introduced a low-cost rainproof measure, analyzed crane anti-slip problem in operation.Two simple and feasible reference schemes were offered for non-operating state according to the operation characteristics, and the reliability was analyzed by the ANSYS software.

Electric single girder crane Outdoor Safety ANSYS

X933.4

B

1673-257X(2015)06-61-03

10.3969/j.issn.1673-257X.2015.06.013

梁小虎（1987～),男，碩士，助理工程師，從事特種設備檢驗檢測工作。

2014-09-09）