淺談冶金起重機超速保護裝置的檢驗

王文征+趙貞祥+陳莉媛+劉宗輝

摘要： 近幾年來冶金起重機事故頻發(fā)，特種設備監(jiān)督檢驗機構對冶金起重機的檢驗顯得尤為重要，本文針對其中的重要項——超速保護裝置的檢驗方法進行了新的開拓。

Abstract: The metallurgical crane accidents have frequently happened in recent years, so the special equipment supervision and inspection institutes particularly paid much attention to the inspection of metallurgy crane. This paper carries on the new development of the important items: the detection method of overspeed protection device.

關鍵詞： 超速保護裝置；冶金起重機；超速開關

Key words: overspeed protection device；metallurgical crane；overspeed switch

中圖分類號：TH218 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2014）23-0038-02

0引言

近些年來，隨著經濟的發(fā)展和科技的進步，起重機作為一種重要的起重設備，廣泛地應用于各種行業(yè)，給我們的工業(yè)生產帶來了很大的便利，尤其是工廠礦企業(yè)。但是由此所引發(fā)的安全問題也越來越受到人們的重視。2007年4月18日，遼寧省鐵嶺市清河特殊鋼有限責任公司發(fā)生鋼水包傾覆的特別重大事故，造成現(xiàn)場32名工人死亡。這個慘痛的教訓讓我們認識到起重機安全檢查的重要性，國家總局《關于冶金起重機械整治工作有關意見的通知》、《起重機械安全技術監(jiān)察規(guī)程——橋式起重機》中對在用非冶金起重機械用于吊運熔融金屬的部分電動葫蘆提出了整治要求，其中就包括對可控硅定子調壓、渦流制動器、能耗制動、可控硅供電、直流機組供電調速以及其他由于調速可能造成超速的起升機構和20t以上用于吊運熔融金屬的通用橋式起重機必須具有超速保護的要求。那么，如何對冶金起重機的超速保護裝置進行有效的檢驗呢？

1超速保護裝置簡述

超速保護裝置是起重機的一個重要安全裝置，它由超速開關和控制裝置組成，超速開關檢測起重機下降速度值，控制裝置接收到下降速度超過規(guī)定值信號后斷開起重機起升機構電源，使起升機構停止運轉，避免因下降速度失控，造成被吊物墜落的事故發(fā)生。常用的超速保護裝置有機械式超速開關、電磁式超速裝置和光電式超速裝置。機械式超速開關一般利用離心原理，當主機速度超過限定速度時，甩塊向外動作打開觸點使主機停止或減速運行；電磁式超速裝置利用電磁原理，一般有電磁編碼盤，通過計數(shù)裝置測定速度，主機速度超過限定速度時，打開觸點或者通過數(shù)據(jù)處理（二次儀表）使主機停止或減速；光電式超速保護裝置原理與電磁式類似，只是使用了光電編碼盤進行測速。

傳統(tǒng)的起重機超速保護裝置的檢驗方法是選擇吊具下方空曠場地，并設置隔離區(qū)，起重機以額定速度空載下降，斷開該開關，檢驗電機應能停止運轉、制動器應能可靠制動，并測量制停距離應符合要求。該種方法只是對冶金起重機超速保護裝置是否起作用進行了驗證，但是這個方法的弊端是不能驗證超速保護裝置動作時，主機轉速達到多少。針對此弊端，我對舊的檢驗方法進行了一些改進，能有效的測試出超速保護裝置動作時主機的轉速。

2改進后的檢驗方法

改進后的檢驗方法對機械部分的驗證是在超速開關的控制回路中，串聯(lián)一個足夠容量（滿足安全分斷控制回路要求）的開關，并進行常規(guī)試驗。而結合電氣部分檢驗電機轉速，則需要進一步檢驗。

2.1 校驗設備要求

校驗設備應滿足如下條件：①應有一標準轉速發(fā)生裝置，該裝置有足夠的輸出力矩。②應有速度檢測記錄裝置，該裝置速度測量精度應滿足GB/T 22414-2008的要求。③測量儀器儀表，須檢定的要在有效期內進行檢定。

2.2 校驗環(huán)境要求

2.2.1基本要求。應滿足TSG Q7015-2008《起重機械定期檢驗規(guī)則》中對起重機檢驗條件的要求。

2.2.2 一般要求。①起重機超速保護開關的校驗應在第4章檢查完畢后進行；②每次校驗前要檢查校驗設備應正常，并對記錄裝置調零校準。

2.2.3 特殊情況。如有下列情況之一，校驗工作應在實驗室進行：①現(xiàn)場環(huán)境不具備校驗設備放置條件；②現(xiàn)場環(huán)境條件影響校驗結果。

3校驗步驟

3.1 機械式起重機超速保護開關的校驗步驟

3.1.1 一般性檢查。將超速開關與起重機傳動裝置脫離（如果有分離裝置）或者拆下，進行一般性檢查：外觀、封記、接線、機構、觸點，應符合本標準第2章要求。

3.1.2 動作速度值校驗

①將超速開關可靠固定在校驗儀上，與其輸出軸可靠聯(lián)接，裝配公差控制在設備要求的范圍內，實現(xiàn)平穩(wěn)傳動；注意轉動方向與起重機起升機構下降方向一致。記錄裝置輸入線與超速開關常閉觸點可靠連接。

②為減少誤差，數(shù)據(jù)處理方便，推薦等角速度傳動。本標準有關數(shù)據(jù)處理均以等角速度傳動為例。

③調整合適的初速度，啟動加速裝置，當速度達到一定數(shù)值，離心力克服彈簧束縛，機構使常閉觸點打開，記錄裝置自動記錄下動作速度值。校驗至少重復3次，并在原始記錄上記錄結果。

④校驗數(shù)據(jù)根據(jù)本標準第4章進行處理，根據(jù)本標準第5章判定是否合格，并出具校驗報告。

3.2 光電式、電磁式起重機超速保護裝置的校驗步驟

3.2.1 一般性檢查。光電式、電磁式起重機超速保護裝置包括超速信號采集裝置（一次表）和信號處理輸出裝置（二次表）兩部分，要作為整體校驗。信號處理輸出裝置為集成保護裝置的一個單元不在本標準規(guī)定范圍之內。

3.2.2 動作速度值校驗。①將信號采集裝置與機構分開或拆下，與校驗儀輸出軸可靠聯(lián)接。②將信號處理輸出端口與校驗儀器記錄裝置輸入端口可靠連接。③調整合適的初速度，啟動加速裝置，當速度達到一定數(shù)值，信號處理輸出裝置輸出端口輸出信號使記錄裝置停止計數(shù)，記錄裝置自動記錄下動作速度值。校驗要至少重復3次，并在原始記錄上記錄結果。④校驗數(shù)據(jù)根據(jù)本標準第2章進行處理，根據(jù)本標準第3章判定是否合格，并出具檢驗報告。

4數(shù)據(jù)處理

4.1 超速開關安裝在傳動系統(tǒng)高速側，開關動作時機構的線速度計算方法：

將實驗數(shù)據(jù)去除壞值，至少測量3次，取測量值的算數(shù)平均值n0，按公式（1）換算出開關動作時機構的線速度：

V=n0πd/sm（1）

式中：v——開關動作時機構的線速度，單位：米/分鐘（m/min）；n0——測量值（轉速的動作速度）的算數(shù)平均值，單位：轉/分鐘（r/min）；d——卷筒公稱直徑，單位：米（m）；s——減速機構的減速比；m——滑輪組倍率。

4.2 超速開關安裝在傳動系統(tǒng)低速側，開關動作時機構的線速度計算方法：

將實驗數(shù)據(jù)去除壞值，至少測量3次，取測量值的算數(shù)平均值n0，按公式（2）換算出開關動作時機構的線速度：V=n0πd/m（2）

式中：v——開關動作時機構的線速度，單位：米/分鐘（m/min）；n0——測量值（轉速的動作速度）的算數(shù)平均值，單位：轉/分鐘（r/min）；d——卷筒公稱直徑，單位：米（m）；m——滑輪組倍率。

4.3 數(shù)值修約

計算結果保留小數(shù)位數(shù)與超速開關所在機構的額定速度數(shù)值相比多一位。

5結果判定

將計算結果與該機構額定速度比較，在額定下降速度的1.25～1.4倍范圍內且滿足第2章要求，可綜合判定為合格；超出范圍或不符合第2章要求，綜合判定為不合格。有特殊要求的超速保護裝置應滿足設計文件的要求。

6總結

本檢驗方法的制定，彌補了技術標準有要求、檢驗規(guī)則無具體的檢驗方法的空白，對起重機安全性能的檢驗更加嚴謹，使得國家財產和人民生命安全進一步得到保障。

參考文獻：

[1]GB/T 3811-2008，起重機設計規(guī)范[S].

[2]GB 6067.1-2010，起重機安全規(guī)程 第1部分：總則[S].

[3]GB/T 22414-2008，起重機 速度和時間參數(shù)的測量[S].

[4]GB 50256，電氣裝置安裝工程 起重機電氣裝置施工及驗收規(guī)范[S].

[5]GB 50278，起重設備安裝工程施工及驗收規(guī)范[S].

[6]TSG Q7015-2008，起重機械定期檢驗規(guī)則[S].

[7]TSG Q7016-2008，起重機械安裝改造重大維修監(jiān)督檢驗規(guī)則[S].

endprint