關鍵詞：機械式停車設備，設計，特種設備，技術規(guī)程

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.01.025

0 引言

隨著我國汽車保有量的不斷增長，城市停車的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，機械式停車設備可在有限空間內(nèi)增加停車位，成為解決城市停車難問題的重要技術手段。目前，我國已成為全球機械式停車設備生產(chǎn)和使用第一大國。據(jù)統(tǒng)計，全國機械式停車設備銷售額突破165億元，出口額超過9.6億元。每年國內(nèi)新增機械式停車設備車位近90萬個，在用機械式停車設備車位超過500萬個。根據(jù)GB/T 26476-2021《機械式停車設備 術語》，機械式停車設備分為升降橫移類、簡易升降類、平面移動類、巷道堆垛類、垂直升降類、垂直循環(huán)類、水平循環(huán)類、多層循環(huán)類及汽車專用升降機共9大類。機械式停車設備作為對人身和財產(chǎn)安全有較大危險性的特種設備，作為起重機械的一個類別，其被納入《特種設備目錄》，按照《中華人民共和國特種設備安全法》實施安全監(jiān)督管理。當前，全國特種設備檢驗機構依據(jù)特種設備安全技術規(guī)范TSG Q70 02-2019《起重機械型式試驗規(guī)則》、TSG Q7016-2016《起重機械安裝改造重大修理監(jiān)督檢驗規(guī)則》、TSG Q7015-2016《起重機械定期檢驗規(guī)則》進行法定的強制性型式試驗、監(jiān)督檢驗和定期檢驗。為貫徹落實《中華人民共和國特種設備安全法》《特種設備安全監(jiān)察條例》，進一步優(yōu)化起重機械安全監(jiān)管措施，更好地指導和規(guī)范起重機械安全工作，國家市場監(jiān)督管理總局于近期發(fā)布了TSG 51-2023《起重機械安全技術規(guī)程》（以下簡稱《規(guī)程》），并自2024年1月1日起施行[1]。《規(guī)程》對TSG Q7002-2019、TSG Q7016-2016、TSG Q7015-2016進行了修訂與整合，特別補充了設計要求。本文從基本要求、設計文件、主要金屬結構、主要工作機構、主要零部件、安全保護裝置等解讀《規(guī)程》關于機械式停車設備的設計要求。

1 基本要求

對機械式停車設備設計的總要求是：

（1）符合法律法規(guī)、安全技術規(guī)范的規(guī)定和相關標準的要求；

（2）符合使用條件和合同的要求；

（3）應當考慮在其預期生命周期不同階段所預見到的危險，采取相應措施，消除或者減小其風險；

（4）應當考慮其在所有預定工況下具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性；

（5）設計文件應當明確起重機械設計使用年限；

（6）設計文件應當正確、完整、統(tǒng)一。

由于過去對，機械式停車設備沒有明確設計使用年限，不少20世紀90年代投入使用的機械式停車設備還在超期使用，安全隱患較大。因此，《規(guī)程》針對這一問題提出設計文件應當明確設計使用年限的要求，可以據(jù)此判斷設備實際使用工況下的整體壽命，為機械式停車設備的報廢和大修改造提供技術依據(jù)，為特種設備安全運行打下良好基礎。

2 主要金屬結構

機械式停車設備的主要金屬結構是指立柱、橫梁、縱梁?！兑?guī)程》對主要金屬結構的要求主要包括材料、設計、焊接、靜態(tài)剛度、螺栓和銷軸連接、結構件表面處理等。

（1）材料方面，《規(guī)程》要求主要結構件應當采用鎮(zhèn)靜鋼，力學性能不低于GB/T 700-2006《碳素結構鋼》要求的Q235或者GB/T 699-2015《優(yōu)質碳素結構鋼》要求的20鋼。明確了不允許采用沸騰鋼用于主要結構件。

（2）設計方面，《規(guī)程》從鼓勵技術進步的角度，提出優(yōu)先采用主要結構件最優(yōu)化設計、輕型新材料選擇、結構聯(lián)接方式優(yōu)化等有效的輕量化措施，減輕起重機械自重，減小外形尺寸，減小吊運盲區(qū)，擴大使用范圍。

（3）焊接方面，《規(guī)程》對焊接材料、焊接連接設計與構造、焊縫質量的要求都作出了具體規(guī)定。

（4）靜態(tài)剛度方面，《規(guī)程》對機械式停車設備沒有提出量化技術指標，僅要求主要受力結構的彈性變形不應當導致以下情況：1）起重機械與周圍物體、結構發(fā)生碰撞；2）運行機構在承受試驗載荷時，不能正常運行，不能可靠起、制動；3）產(chǎn)生過大的橫向力或者妨礙起重機械正常運行；4）機構傳動裝置引起部件磨損增加、性能下降、過度振動或者制動失效等；5）影響原結構設計、計算模型的有效性。

此外，《規(guī)程》對主要金屬結構的螺栓和銷軸連接以及表面處理也作出了規(guī)定。

3 主要工作機構

機械式停車設備的主要工作機構有起升機構、運行機構、回轉機構，以及特有的存取交換和循環(huán)機構。

《規(guī)程》對起升、運行和回轉機構的要求是：（1）按照規(guī)定的使用方式應當能夠平穩(wěn)地起升和下降額定載荷，并且可靠地懸停；（2）按照規(guī)定的使用方式應當能夠平穩(wěn)地啟動和停止。

針對特有的存取交換和循環(huán)機構，《規(guī)程》作出如下規(guī)定：（1）單車最大進（出）時間誤差在設計值的±10%范圍內(nèi)；（2）存取機構應當能夠平穩(wěn)地存（?。┻m停汽車；（3）循環(huán)機構應當能夠穩(wěn)定地循環(huán)、可靠地停放適停汽車，并且有必要的措施保證循環(huán)鏈、撥輪與載車板的正常工作。

當前，機械式停車設備每一組設備的停車位越來越多，有的設計不合理，使得存取車的時間長，效率低，因此對最大進（出）時間作出了規(guī)定。垂直循環(huán)類機械式停車設備在實際使用中經(jīng)常出現(xiàn)偏載的情況，容易造成車輛無法正常停放，因此對其循環(huán)機構作出了專門規(guī)定。

4 主要零部件

主要零部件主要包括卷筒、滑輪、鋼絲繩、鏈條、鏈輪、起升用螺桿與螺母、起升用齒輪齒條副、起升用同步帶、曳引輪、車輪、減速器、制動器等。

卷筒、滑輪、鏈輪、車輪應考慮其材料、焊縫無損檢測、內(nèi)應力、結構和防護。

對起升鋼絲繩、鏈條、螺桿（螺母）、同步帶有安全系數(shù)的要求：人車共乘方式為12，準無人方式為7，無人方式為5。

此外還規(guī)定了鋼絲繩的固定與連接、安全圈數(shù)、直徑；鏈條的張緊、防脫、連接強度；螺桿副防護、止擋；起升用齒輪齒條副的強度、模數(shù)、結構；同步帶的芯繩、防護、強度以及驅動輪材料和壓帶裝置；曳引輪的硬度；減速器的設計使用年限、校核。

考慮到機械式停車設備的安全性，規(guī)定其升降運動制動器的制動安全系數(shù)不低于1.75。

5 主要控制系統(tǒng)

機械式停車設備的主要控制系統(tǒng)為電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)?！兑?guī)程》規(guī)定了電氣系統(tǒng)的設備選擇與防護、供電電源及開關、信號、操作裝置、制動器控制、電氣設備布置、電線電纜、絕緣、照明和插座等的要求。

特別規(guī)定了汽車專用升降機類停車設備正常運行時應當不能打開層門，除非搬運器在該層門的開鎖區(qū)域內(nèi)停止或者停站。機械式停車設備的操作位置應當裝設在操作人員能夠清楚觀察到人及汽車出入狀況的位置；公共場所供公眾使用的機械式停車設備，不允許采用無線遙控的方式操作。

除了規(guī)定液壓系統(tǒng)的安全裝置、制動器、液壓元件、平衡閥的要求，還特別規(guī)定了升降機構液壓油缸最大工作壓力，液壓缸鋼管、液壓軟管及終端部件的爆破壓力與工作壓力之比。起升機構不應當使用氣動設備作為傳動元件。

6 安全保護裝置

《規(guī)程》要求根據(jù)設備類型設置以下安全保護裝置：防止超限運行裝置、阻車裝置、人車誤入檢出裝置、載車板上汽車位置檢測裝置、出入口門、圍欄門聯(lián)鎖保護裝置、自動門防夾裝置、防重疊自動檢測裝置、防載車板墜落裝置、警示裝置、軌道端部止擋裝置、緩沖器、運轉限制裝置、控制聯(lián)鎖功能、載車板鎖定裝置、松繩（鏈）檢測裝置、超載限制器、緊急聯(lián)絡裝置、安全鉗、限速器等安全保護裝置。

《規(guī)程》特別規(guī)定了人車共乘式的汽車專用升降機類停車設備可以不裝設防墜落裝置，但是應當安裝安全鉗和限速器；帶地坑的停車設備，應當在出入口處設置門（柵欄門）。

《規(guī)程》規(guī)定機械式停車設備應當裝設超載限制器，當汽車重量超過額定承載的95%時，超載限制器應當發(fā)出報警信號；當重量達到額定承載的100%～110%時，超載限制器應當起作用，并且自動切斷起升動力電源。現(xiàn)行安全技術規(guī)范僅對汽車專用升降機類停車設備有裝設超載限制器的要求。

7 結論

特種設備安全技術規(guī)范是特種設備生產(chǎn)（包括設計、制造、安裝、改造、修理）、經(jīng)營、使用、檢驗、檢測和安全監(jiān)督管理的重要依據(jù)。本文對特種設備安全技術規(guī)范TSG 51-2023《起重機械安全技術規(guī)程》中機械式停車設備的設計要求進行了介紹，并與現(xiàn)行的安全技術規(guī)范TSG Q7002-2019《起重機械型式試驗規(guī)則》、TSG Q7016-2016《起重機械安裝改造重大修理監(jiān)督檢驗規(guī)則》、TSG Q7015-2016《起重機械定期檢驗規(guī)則》的內(nèi)容進行了對比，分析了《規(guī)程》在基本要求、主要金屬結構、主要工作機構、主要零部件、安全保護裝置等方面的具體要求和差異，為機械式停車設備的設計、制造、安裝、檢驗和使用管理提供技術參考。

作者簡介

龔文，碩士，高級工程師，研究方向為特種設備檢驗檢測和節(jié)能。

（責任編輯：袁文靜）