陳岳霖 嚴(yán)沛君

摘 要：對(duì)橋門式起重機(jī)的選取因素進(jìn)行分析，使企業(yè)科學(xué)合理地選用橋門式起重機(jī)，避免由此產(chǎn)生的不便和設(shè)備安全隱患。

關(guān)鍵詞：選型；工作環(huán)境；工作級(jí)別；故障

引言

橋門式起重機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，安裝方便、適用性強(qiáng)，在各種企業(yè)大量使用。雖然橋門式起重機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在，包括設(shè)計(jì)、制造、安裝等各環(huán)節(jié)技術(shù)已經(jīng)很成熟，但仍會(huì)有用戶反映一些問題，如使用過程中起重機(jī)滿足不了作業(yè)要求，某些位置的起重機(jī)故障特別集中，甚至也不乏由于選型不當(dāng)發(fā)生安全事故。除了起重機(jī)制造質(zhì)量、安裝質(zhì)量等因素，很多情況下，起重機(jī)的選用不當(dāng)是造成設(shè)備可靠性和安全性降低的根本原因。因此正確合理地選擇橋門式起重機(jī)顯得尤為重要。

在選擇橋門式起重機(jī)時(shí)，應(yīng)主要考慮以下幾點(diǎn)：使用環(huán)境、吊運(yùn)物品狀況、工作級(jí)別、空間要求及其他特殊使用要求。用戶根據(jù)自身實(shí)際情況確定以上因素后選擇起重機(jī)械，就能避免因起重機(jī)選用不當(dāng)帶來的生產(chǎn)不便和安全隱患。根據(jù)TSG Q5001-2009《起重機(jī)械使用管理規(guī)則》第五條使用單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)起重機(jī)械的用途、使用頻率、載荷狀態(tài)和工作環(huán)境，選擇適應(yīng)使用條件要求的相應(yīng)品種（型式）的起重機(jī)。如果選型錯(cuò)誤，由使用單位負(fù)責(zé)。文章結(jié)合起重機(jī)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求和企業(yè)實(shí)際情況，從上述的幾個(gè)方面具體分析怎樣去科學(xué)合理地選用橋門式起重機(jī)，為用戶選擇起重機(jī)機(jī)械提供一定參考和借鑒。

1 使用環(huán)境分析

在選擇起重機(jī)時(shí)，對(duì)于起重機(jī)使用環(huán)境的了解十分必要，不同的使用環(huán)境對(duì)起重機(jī)整體及各機(jī)構(gòu)的要求都各有不同。環(huán)境因素應(yīng)重點(diǎn)考慮：露天作業(yè)、高溫環(huán)境、易燃易爆及粉塵環(huán)境、強(qiáng)抗風(fēng)環(huán)境及其他要求等。

1.1 露天作業(yè)

露天作業(yè)的起重機(jī)完全暴露在自然環(huán)境下，要受到雨水烈日風(fēng)等天氣情況的影響。因此，選擇露天環(huán)境下作業(yè)的起重機(jī)應(yīng)當(dāng)考慮相關(guān)天氣帶來的侵害。起重機(jī)應(yīng)當(dāng)有防雨防蝕方面的設(shè)計(jì)，特別應(yīng)當(dāng)關(guān)注起重機(jī)的電氣設(shè)備、電氣元件及制動(dòng)器的防雨裝置和防護(hù)等級(jí)。實(shí)際檢驗(yàn)中經(jīng)常遇到未經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的露天門式起重機(jī)通過安裝單位自行加裝防雨設(shè)施后于露天使用。因而出現(xiàn)電動(dòng)葫蘆防雨罩尺寸不足，出現(xiàn)電動(dòng)葫蘆一端銹蝕嚴(yán)重的情況。許多露天使用起重機(jī)雖然加裝有防雨罩但其電氣設(shè)備防護(hù)等級(jí)不足依然會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)葫蘆電氣箱進(jìn)水，以致電動(dòng)葫蘆無法工作的情況時(shí)有發(fā)生。

1.2 高溫環(huán)境

GB/T14405-2011《通用橋式起重機(jī)》和GB/T14406-2011《通用門式起重機(jī)》中都有明確規(guī)定。雖然要求稍有差異，但一般橋門式起重機(jī)使用溫度為-20℃到+40℃。超過+40℃高溫作業(yè)一般與吊運(yùn)熔融金屬與熔融非金屬物品相關(guān)，應(yīng)選擇符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的起重機(jī)，對(duì)此TSG Q0002-2008《起重機(jī)械安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程—橋式起重機(jī)》有著詳細(xì)的規(guī)定。而低溫環(huán)境的起重機(jī)在金屬材料、焊接材料上面要求較高，相關(guān)電氣部件的選擇也有一定的影響。

1.3 易燃易爆及粉塵環(huán)境

如使用場(chǎng)所有易燃易爆物質(zhì)和粉塵的，則應(yīng)根據(jù)防爆介質(zhì)和防爆區(qū)域選用相應(yīng)防爆等級(jí)、防爆型式的防爆起重機(jī)。作業(yè)場(chǎng)所為粉塵較多的場(chǎng)所，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮積灰載荷及各機(jī)構(gòu)的防護(hù)等級(jí)。

如2014年8月昆山某金屬制品廠拋光車間發(fā)生的特大火災(zāi)事故其原因就是鋁粉塵遇火源爆燃。由于此類拋光車間都裝有通風(fēng)換氣設(shè)備，正常情況下不會(huì)導(dǎo)致鋁粉塵積聚，因而全國(guó)大部分地區(qū)都未將這類車間認(rèn)定為易燃易爆環(huán)境。而依照防爆標(biāo)準(zhǔn)，此類區(qū)域可以劃分為出現(xiàn)異常情況下會(huì)有易燃粉塵積聚，應(yīng)當(dāng)屬于粉塵防爆中的22區(qū)。因此在“8·2昆山工廠爆炸事故”之后，我院檢驗(yàn)人員在實(shí)際檢驗(yàn)過程中，遇到類似環(huán)境均提醒用戶更換相應(yīng)防爆等級(jí)的起重設(shè)備。

1.4 強(qiáng)抗風(fēng)環(huán)境

對(duì)于臨港、臨海邊和風(fēng)力較大地區(qū)的露天起重機(jī)，則應(yīng)收集當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料，確定最大風(fēng)力等氣象條件，提供給相關(guān)制造單位或在招標(biāo)文件中明確，以幫助制造單位設(shè)置合理的測(cè)量預(yù)警設(shè)備及防風(fēng)措施。而作為使用單位應(yīng)當(dāng)在制造安裝單位的配合下完成起重機(jī)基礎(chǔ)上相關(guān)防風(fēng)配套措施的建設(shè)以及相應(yīng)的預(yù)案設(shè)置。

1.5 其他要求

使用環(huán)境為海邊或有腐蝕性氣體的，對(duì)起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)及各機(jī)構(gòu)有影響，應(yīng)及時(shí)作出說明。相對(duì)濕度要求在GB/T14405-2011《通用橋式起重機(jī)》中規(guī)定：室內(nèi)起重機(jī)在+40℃的溫度下相對(duì)濕度不超過50%，室外起重機(jī)環(huán)境溫度不超過+25℃的相對(duì)濕度允許暫時(shí)高達(dá)100%。門式起重機(jī)類似。

起重機(jī)使用地點(diǎn)的海拔高度不超過1000m，超過1000m應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)的容量進(jìn)行校核。超過2000m應(yīng)對(duì)電器件進(jìn)行容量校核。

對(duì)于特殊工作環(huán)境的起重機(jī)，在GB/T14405-2011《通用橋式起重機(jī)》和GB/T14406-2011《通用門式起重機(jī)》工作環(huán)境條件一節(jié)中均有備注，超過上述范圍規(guī)定時(shí)，由用戶與制造商協(xié)商解決。

2 吊運(yùn)物品狀況分析

吊運(yùn)物品狀況主要指被吊物品的形狀及狀態(tài)，其與吊具的選擇息息相關(guān)。要考慮被吊物品是整件物料還是散料，規(guī)則形狀還是不規(guī)則形狀，固體還是高溫液體等。

使用單位應(yīng)根據(jù)起重機(jī)所吊物品的形狀，選擇不同的吊具。一般情況選擇吊鉤，特殊情況應(yīng)根據(jù)物料的不同選擇抓斗、電磁吸盤及其他專用吊具。如吊運(yùn)熔融金屬與熔融非金屬等，則應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝，來合理設(shè)計(jì)吊運(yùn)、翻轉(zhuǎn)等流程。

在起重機(jī)吊具改裝中，使用電磁鐵進(jìn)行金屬散料的吊運(yùn)是一種較為普遍的應(yīng)用方式。多數(shù)中小企業(yè)往往在起重機(jī)選型過程中并沒有考慮吊運(yùn)物料的特點(diǎn)，而在使用過程中采用加裝一套電磁鐵取物裝置的方式來達(dá)到吊運(yùn)金屬散裝物料的目的。這種加裝方式存在嚴(yán)重的安全隱患。首先，加裝的電磁鐵取物裝置往往沒有備用蓄電池，無法起到電磁鐵斷電后電磁鐵功能延時(shí)失效的效果。其次，加裝的電磁鐵取物裝置沒有基本的電流電壓檢測(cè)裝置，無法做到低電壓檢測(cè)與報(bào)警。另外，電磁鐵吸取物料時(shí)，下端的物料無法保證得到足夠的磁場(chǎng)作用，會(huì)出現(xiàn)物料散落的情況。因此，私自加裝電磁鐵取物裝置是一種十分危險(xiǎn)行為，應(yīng)當(dāng)予以杜絕，應(yīng)當(dāng)在起重機(jī)購(gòu)置時(shí)就考慮當(dāng)物料吊運(yùn)的需求，選擇合適的專用起重機(jī)。

3 工作級(jí)別

起重機(jī)的工作級(jí)別是一個(gè)復(fù)合參數(shù)，與載荷重量和使用頻率有關(guān)。這里既要考慮所吊運(yùn)物品的最大重量，也要考慮經(jīng)常吊運(yùn)的物品重量以及兩者對(duì)應(yīng)的使用頻率。工作級(jí)別根據(jù)表征載荷狀態(tài)的載

荷譜系數(shù) 來確定。

一般企業(yè)人員選取起重機(jī)時(shí)，針對(duì)生產(chǎn)使用要求，會(huì)考慮額定起重量、跨度、起升高度、起升速度及大小車運(yùn)行速度等幾個(gè)主要參數(shù)，但很容易疏忽起重機(jī)工作級(jí)別要求。作者就見過很多工作繁忙、負(fù)荷量大的起重機(jī)工作級(jí)別只有A3，導(dǎo)致使用一段時(shí)間后故障集中、頻繁，如運(yùn)行機(jī)構(gòu)故障、驅(qū)動(dòng)電機(jī)燒壞、起動(dòng)電阻損壞、零部件疲勞損壞等。準(zhǔn)確理解工作級(jí)別的含義，對(duì)起重機(jī)的選擇有著不可忽視的意義。工作級(jí)別就是考慮所吊物品的重量及使用的繁忙程度、工作效率等因素，在GB/T3811《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》的引言中特別提到：起重機(jī)用戶在確定起重機(jī)訂貨要求及選購(gòu)起重機(jī)產(chǎn)品時(shí)，要特別注意確定和選擇起重機(jī)整機(jī)的工作級(jí)別和它的機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別。

起重機(jī)的工作級(jí)別分類包括整機(jī)工作級(jí)別、機(jī)構(gòu)工作級(jí)別、結(jié)構(gòu)件與機(jī)械零件的工作級(jí)別；機(jī)構(gòu)工作級(jí)別又分為起升機(jī)構(gòu)工作級(jí)別、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作級(jí)別、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作級(jí)別等。起重機(jī)的工作級(jí)別（整機(jī)和各機(jī)構(gòu)）根據(jù)10個(gè)使用等級(jí)和4個(gè)載荷狀態(tài)來劃分成8個(gè)工作級(jí)別。它是生產(chǎn)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造的依據(jù)，通過工作級(jí)別參數(shù)的確定，可以使起重機(jī)的實(shí)際使用情況和設(shè)計(jì)內(nèi)容更加切合，從而降低起重機(jī)的故障率，提高可靠性和使用效率，提高設(shè)備的性價(jià)比。由于工作級(jí)別的確定在GB/T3811《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的比較詳細(xì)，同時(shí)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)使用單位管理人員要求有較高的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，這里不再一一論述。但由于工作級(jí)別對(duì)起重機(jī)的選擇有著重要的意義，使用單位應(yīng)至少應(yīng)查閱GB/T3811中附錄A及附錄B的有關(guān)資料，近似選出所要的起重機(jī)的工作級(jí)別及機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別。

4 空間要求

起重機(jī)選型時(shí)需要考慮滿足使用場(chǎng)地、作業(yè)空間及相應(yīng)維修空間的要求。

根據(jù)車間內(nèi)場(chǎng)地的布置情況，例如臨墻邊多少距離需要放置重物，該重物的最大高度、體積、重量等來合理選擇起重機(jī)，可充分利用車間空間，并降低歪拉斜吊的發(fā)生幾率，減少由此產(chǎn)生的不便和故障。根據(jù)GB6067.1中規(guī)定，起重機(jī)任何部件距離建筑物任何固定部分距離不小于0.5m；距離任何扶手、護(hù)欄不小于0.1m；距離任何人行通道（工作平臺(tái)除外）不小于0.5m；起重機(jī)下部界限與下方通道垂直距離不小于1.7m；下界限與無人出入部分不小于0.5m；上界限垂直距離在維修保養(yǎng)位置不小于0.5m，不會(huì)對(duì)人員產(chǎn)生危害時(shí)可以縮小至0.1m。

在起重機(jī)選擇時(shí)還要考慮使用中廠房變化導(dǎo)致的界限尺寸不足，比如木質(zhì)廠房頂在天氣濕度和溫度改變時(shí)形變較為嚴(yán)重，若上界限尺寸過小會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。廠房車間兩端處沉降較為嚴(yán)重，也會(huì)影響起重機(jī)界限尺寸，若遇多層廠房時(shí)，上層車間的起重機(jī)承軌梁形變會(huì)加劇，對(duì)于運(yùn)行空間的變化影響也更大。

另外，在選擇起重機(jī)時(shí)還應(yīng)合理考慮起重機(jī)本身的維修空間。起重設(shè)備屬于高空設(shè)備，維修保養(yǎng)或發(fā)生故障，就會(huì)存在高空作業(yè)的情況。現(xiàn)在廣大起重機(jī)生產(chǎn)、使用單位對(duì)這方面較易忽視，具體表現(xiàn)在最常用的葫蘆式起重機(jī)上，存在電動(dòng)葫蘆檢修處缺少檢修平臺(tái)，葫蘆雙梁起重機(jī)主梁邊不設(shè)置側(cè)走臺(tái)，所設(shè)置高空走臺(tái)、檢修平臺(tái)護(hù)欄凈空高度很小，安全通道的安全距離不足，對(duì)各運(yùn)行機(jī)構(gòu)的維護(hù)保養(yǎng)不便等一系列問題。

5 特殊使用要求

在橋門式起重機(jī)選型過程中因?yàn)榈踹\(yùn)作業(yè)的實(shí)際需求還需要考慮其他一些特殊要求，如定位精度、與作業(yè)場(chǎng)地其他設(shè)備的配套要求、還有企業(yè)根據(jù)承受風(fēng)險(xiǎn)的能力，適當(dāng)增加冗余設(shè)計(jì)提高安全性的要求等。

6 結(jié)束語

起重機(jī)的選型往往與起重機(jī)安全使用和維護(hù)難度緊密相關(guān)，用戶選型時(shí)往往會(huì)將成本和價(jià)格擺在第一位，而忽略一些隱性的性能因素，文章提到的這些都是起重機(jī)用戶在選用起重機(jī)時(shí)應(yīng)該考慮的安全因素和性能指標(biāo)，可作為參考，希望廣大用戶能切實(shí)選擇到適合自己生產(chǎn)情況的起重機(jī)。

參考文獻(xiàn)

[1]GB/T14405-2011.通用橋式起重機(jī)[S].

[2]GB/T14406-2011.通用門式起重機(jī)[S].

[3]TSG Q0002-2008.起重機(jī)械安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-橋式起重機(jī)[S].

[4]GB/T3811.起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

作者簡(jiǎn)介：陳岳霖，男，本科，工程師，起重機(jī)檢驗(yàn)師，電梯檢驗(yàn)師，從事機(jī)電類特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)工作，單位：寧波市特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院。