吊運(yùn)熔融金屬起重機(jī)高度限位與超速保護(hù)裝置檢驗(yàn)要求和方法

畢海榕

摘? 要：吊運(yùn)熔融金屬起重機(jī)的應(yīng)用環(huán)境和作業(yè)條件比較特殊，該類起重機(jī)是鍛造和鑄造行業(yè)生產(chǎn)過程中必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，因在高溫，熱輻射強(qiáng)烈、煙霧粉塵和存在腐蝕等惡劣環(huán)境工作，對(duì)其自身要求的防護(hù)等級(jí)就必須很高，設(shè)備本身的安全可靠性就顯得尤為重要，高度限位作為起重機(jī)上重要的限位開關(guān)，是為了防止起重機(jī)在吊運(yùn)熔融金屬過程中過度起升，引起損傷起重機(jī)，吊運(yùn)物體傾翻造成安全事故，本文主要對(duì)吊運(yùn)熔融金屬的起重機(jī)的高度限位的檢驗(yàn)檢測(cè)要求進(jìn)行梳理，對(duì)檢驗(yàn)方法進(jìn)行分享與探討。

關(guān)鍵詞：吊運(yùn)熔融金屬起重機(jī)? 高度限位? 超速保護(hù)裝置? 檢驗(yàn)檢測(cè)要求

中圖分類號(hào)：TM3 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2021）03（a）-0102-03

Inspection Requirements and Methods for Height Limit and Overspeed Protection Device of Crane for Lifting Molten Metal

BI Hairong

（Yantai Special Equipment Inspection and Research Institute， Yantai， Shandong Province， 265500 China）

Abstract： The application environment and working conditions of crane for lifting molten metal are relatively special. This kind of crane is an essential key equipment in the production process of forging and casting industry. Because it works in high temperature， strong heat radiation， smoke and dust， corrosion and other harsh environment， its own protection level must be very high， and the safety and reliability of the equipment itself is particularly important. As an important limit switch on the crane， the height limit is to prevent the crane from over lifting in the process of lifting molten metal， causing damage to the crane， lifting objects overturning and causing safety accidents. This paper mainly combs the inspection requirements of the height limit of the crane lifting molten metal， and shares and discusses the inspection methods.

Key Words： Crane for lifting molten metal; Height limit; Overspeed protection device; Inspection and testing requirements

起升高度限位器是起重機(jī)的一項(xiàng)重要安全保護(hù)裝置。其作用是保證起升機(jī)構(gòu)工作時(shí)，吊具在最高工作位置時(shí)，吊具與其上方的支承結(jié)構(gòu)應(yīng)有一定的間距，從而避免由于操作疏忽失誤或者是電氣系統(tǒng)故障，發(fā)生吊具頂撞到上方支承結(jié)構(gòu)而上升機(jī)構(gòu)仍繼續(xù)提拉吊具的情況，造成拉斷鋼絲繩并使吊具和吊物墜落的事故[1]。因此，GB6067《起重機(jī)械安全規(guī)程》中規(guī)定，凡是動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的起重機(jī)，其起升機(jī)構(gòu)均應(yīng)裝設(shè)上升極限位置限制器。隨著國(guó)家對(duì)冶金鑄造用起重機(jī)安全使用的重視程度不斷加強(qiáng)，考慮到其危險(xiǎn)性大和工作環(huán)境惡劣，發(fā)生事故后果嚴(yán)重等因素，國(guó)家質(zhì)檢總局在2007年375號(hào)文的基礎(chǔ)，又在2008年正式頒布實(shí)施了TSGQ002-2009《起重機(jī)械安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》?！兑?guī)程》的第七十條第二款明確規(guī)定：吊運(yùn)熔融金屬的起重機(jī)應(yīng)當(dāng)設(shè)置不同形式的上升極限位置的雙重限位器，并且能夠控制不同的斷路裝置。在隨后頒布實(shí)施的TSG Q7015-2008《起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)則》B9.3（2）和TSG Q7016-2008《起重機(jī)械安裝改造重大維修監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》B9.4注B-1中，都對(duì)吊運(yùn)熔金屬起重機(jī)高度限位的設(shè)置做了明確的規(guī)定。

通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范相關(guān)條款規(guī)定的綜合分析理解，可以明確對(duì)吊運(yùn)熔融金屬起重機(jī)高度限位的要求：一是高度限要有兩套;二是要具備不同的形式;三是兩套限位器的設(shè)備要有層次，也就是要有高低差，其中一個(gè)做為工作高度限位器一個(gè)作為極限限位器;四是要分別控制不同的斷路裝置。而作為極限限位器應(yīng)控制總斷路裝置，繼續(xù)工作需手動(dòng)送電。

1? 常用形式及其高度限位的設(shè)置

在實(shí)際生產(chǎn)中，用于吊運(yùn)熔融金屬的起重機(jī)，當(dāng)起重量大于等于75t時(shí)按規(guī)定采用冶金起重機(jī)。起重量大于10t小于75t一般采用冶金起重機(jī)或者通用橋式起重機(jī)。起重機(jī)大于5t小于10t一般采用通用橋式起重機(jī)、電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)或者是電動(dòng)單梁起重機(jī)，而起重量小于5t時(shí)一般采用電動(dòng)單梁起重機(jī)。按起升機(jī)構(gòu)可分電動(dòng)葫蘆和卷揚(yáng)機(jī)兩種。

常用的高度限位器形式有：重錘式，螺桿式，斷火器，光電感應(yīng)式，PLC控制的程序中的設(shè)置[2]。

常用的電氣控制方式：便攜控制裝置（包括遙控器和懸掛式控制裝置），一般用于電動(dòng)葫蘆作為起升機(jī)構(gòu)的起重機(jī)，司機(jī)室控制（包括凸輪控制，主令控制，PLC控制）。

冶金起重機(jī)，通用橋式起重機(jī)，一般采用司機(jī)室控制，兩套高度限位的設(shè)置一般采用重錘式和螺桿式;電動(dòng)葫蘆做為起升機(jī)構(gòu)的起重機(jī)，一般采用便攜控制，高度限位的設(shè)置一般采用重錘式和斷火器。當(dāng)然橋式起重機(jī)也有采用便攜控制的，電動(dòng)葫蘆起重機(jī)也有采用司機(jī)室控制的，作為個(gè)例，由于本文并非主要討論起重機(jī)的控制，就不作為探討對(duì)象。

2? 實(shí)際設(shè)置中存在的問題

在對(duì)用于吊運(yùn)熔融金屬起重機(jī)實(shí)際檢驗(yàn)檢測(cè)工作中發(fā)現(xiàn)，雖然從外觀上檢查看都設(shè)置了兩套高度限位，但由于對(duì)限位設(shè)置的認(rèn)知和理解不深刻，往往出現(xiàn)很多問題，存在嚴(yán)重的安全隱患。下面將檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題總結(jié)如下。

2.1 采用的兩套限位器形式相同

有采用兩套重錘式的，有在螺桿限位器上加兩道限位開關(guān)。由于每種限位器都有其優(yōu)點(diǎn)也有缺陷，譬如重錘式受搖擺影響大，而螺桿式又受傳動(dòng)比誤差和機(jī)件的磨損影響大，因此，為彌補(bǔ)每種限位器存在的缺陷，確保限位安全有效，所以要求采用不同形式的限位器。

2.2 層次設(shè)置不明顯

兩套高度限位設(shè)置的動(dòng)作高度相同或太相近，沒留有足夠的反應(yīng)空間。兩套限位不能簡(jiǎn)單地理解成兩道工作限位，而應(yīng)理解為一個(gè)作為工作限位，而另一個(gè)作為安全極限限位。在工作高度空間允許的條件下兩者設(shè)置距離應(yīng)不小于200mm。操作人員在發(fā)現(xiàn)或感覺到吊具超過工作限位而未自動(dòng)停止，應(yīng)立即停止上升運(yùn)行并檢查維修。

2.3 兩套限位器沒實(shí)現(xiàn)控制不同的斷路裝置

有的起重機(jī)將兩套限位器串聯(lián)后控制上升接觸器線圈。電動(dòng)葫蘆作為起升機(jī)構(gòu)的起重機(jī)，斷火器控制了起升動(dòng)力電路，其重錘限位器沒控制主接觸器線圈，也去控制上升接觸器線圈，一旦錯(cuò)相還會(huì)發(fā)生沖頂事故。凸輪控制由于起升電路直接接通，兩套限位串聯(lián)控制主接觸器線圈，一旦發(fā)生接觸器粘連故障，沒有了雙重保護(hù)功能，存在嚴(yán)重隱患。

PLC控制的起重機(jī)，采用程序控制工作高度限位，不能作為一套高度限位。光電感應(yīng)限位器由于吊運(yùn)熔融金屬起重機(jī)工作環(huán)境比較惡劣，再加上其自身的不可靠性，應(yīng)盡量避免在冶金場(chǎng)合起重機(jī)高度限位上的應(yīng)用[3]。

3? 檢驗(yàn)檢測(cè)方法和要求

對(duì)用于吊運(yùn)熔融金屬起重機(jī)高度限位的檢驗(yàn)檢測(cè)方法有圖紙審查、外觀檢查、動(dòng)作試驗(yàn)。

圖紙審查是對(duì)起重機(jī)電氣原理圖樣的審查。檢查其限位器開關(guān)控制的斷路裝置是哪些？是否符合標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求？

對(duì)于電動(dòng)葫蘆作為起升機(jī)構(gòu)的起重機(jī)，采用斷火器和重錘作為兩套高度限位，重錘限位開關(guān)應(yīng)控制主接觸器線圈。對(duì)運(yùn)用主令控制的橋式起重機(jī)采用重錘和螺桿式限位器作為兩套高度限位[4]。螺桿式限位器開關(guān)一般應(yīng)設(shè)置在上升接觸器線圈電路中，而重錘限位開關(guān)則設(shè)置在主接觸器線圈電路中。

對(duì)采用凸輪控制的橋式起重機(jī)，采用重錘和螺桿式限位器作為兩套高度限位。此時(shí)由于上升接觸器由凸輪直接控制接通斷開，限位開關(guān)無法控制，因此建議在電路設(shè)置上增加一個(gè)主接觸器，兩個(gè)主接觸器串聯(lián)在主電路上，其線圈電路中分別串接兩個(gè)高度限位器開關(guān)[5]。從而實(shí)現(xiàn)控制不同的斷路裝置的要求。

外觀檢查是對(duì)兩套高度限位設(shè)置的外觀情況進(jìn)行檢查，檢查其形式是否不同，檢查設(shè)置高度情況是否符合安全要求，連接和固定是否牢固可靠。

動(dòng)作試驗(yàn)是通過頂撞試驗(yàn)檢查限位是否有效，是否符合能停止上升運(yùn)行，不同層次，控制不同斷路裝置的要求。對(duì)于檢查人員方便到達(dá)的限位器可采用接通電路后，人為動(dòng)作限位開關(guān)，觀察上升運(yùn)行是否停止的同時(shí)還要確定斷開電路的裝置[6]。對(duì)于人員不便到達(dá)的限位器，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)指揮的嚴(yán)格控制下，采用通電碰撞限位進(jìn)行動(dòng)作試驗(yàn)，限位被頂碰后應(yīng)停止上升運(yùn)行，否則應(yīng)立即停止試驗(yàn)并進(jìn)行檢修，同時(shí)觀察確定發(fā)生動(dòng)作的斷路裝置。

4? 超速保護(hù)的檢驗(yàn)要求

GB/T3811-2008《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》7.4.7中，GB6067.1-2010《起重機(jī)械安全規(guī)程? 第1部分：總則》8.7中，對(duì)超速保護(hù)提出了同樣的要求：對(duì)于重要的、負(fù)載超速會(huì)引起危險(xiǎn)的起升機(jī)構(gòu)和非平衡式變幅機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置超速開關(guān)。超速開關(guān)的整定值取決于控制系統(tǒng)性能和額定下降速度，通常為額定下降速度的1.25～1.4倍。

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)》第七十一條規(guī)定：起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)采用可控硅定子調(diào)壓、渦流制動(dòng)、能耗制動(dòng)、可控硅供電、直流機(jī)組供電方式，必須設(shè)置超速保護(hù)裝置。除前款以外，額定起重量大于20t用于吊運(yùn)熔融金屬的起重機(jī)，也應(yīng)當(dāng)設(shè)置超速保護(hù)裝置。

根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，可以理解為以下情況應(yīng)有超速保護(hù)的設(shè)置。

（1）非平衡式變幅機(jī)構(gòu)。

（2）重要的、負(fù)載超速會(huì)引起危險(xiǎn)的，如額定起重量大于20t用于吊運(yùn)熔融金屬的起重機(jī)。

（3）采用可控硅定子調(diào)壓、渦流制動(dòng)器、能耗制動(dòng)、可控硅供電、直流機(jī)組供電方式的起升機(jī)構(gòu)。

TSG Q7015-2008《起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)則》B9.2中要求：對(duì)額定起重量大于20t，用于吊運(yùn)熔融金屬的橋式起重機(jī)主起升機(jī)構(gòu)，以及采用可控硅定子調(diào)壓、渦流制動(dòng)器、能耗制動(dòng)、可控硅供電、直流機(jī)組供電調(diào)速及其他由于調(diào)速可能造成超速的起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)，檢查其是否有超速保護(hù)裝置。

TSG Q7016-2008《起重機(jī)械安裝改造重大維修監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》B9.10中要求，對(duì)于門座起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)、用于吊運(yùn)熔融金屬的橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)，當(dāng)采用可控硅定子調(diào)壓、渦流制動(dòng)器、能耗制動(dòng)、可控硅供電、直流機(jī)組供電調(diào)速以及其他由于調(diào)速可能造成超速的，檢查是否有超速保護(hù)裝置。

5? 結(jié)語

要做好吊運(yùn)熔融金屬的起重機(jī)高度限位檢驗(yàn)檢測(cè)工作，就要從源頭抓起。起重機(jī)出廠前要認(rèn)真做好圖樣審核工作，核查高度限位器的配置情況，合格證及型式試驗(yàn)合格證明等隨機(jī)資料要齊全。起重機(jī)安裝過程中要保證兩套限位的設(shè)置和調(diào)試符合TSG Q7016-2008《規(guī)則》的要求，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物檢查和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督施工單位的安裝和功能調(diào)試，并核查圖紙資料。在起重機(jī)使用過程中每天都應(yīng)對(duì)高度限位的有效性進(jìn)行檢查驗(yàn)證。在定期檢驗(yàn)中應(yīng)進(jìn)行動(dòng)作試驗(yàn)。從而在起重機(jī)出廠安裝維修和使用整個(gè)過程中確保這一重要的安全裝置完備有效，消除安全隱患，確保安全生產(chǎn)無事故。

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