冶金及鑄造在我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起到非常重要的作用,而吊運熔 融金屬的起重機在冶金行業(yè)中屬于最重要的搬運工具,其性能和安全直接影響著冶金的生產(chǎn)安全。不同冶金企業(yè)因為生產(chǎn)規(guī)模和冶煉能力的區(qū)別,對吊運熔融金屬的起重機要求也各不一樣,如冶煉能力強需要起重能力強的起重機,冶煉能力弱則使用起重能力弱的起 重機。起重機的工作環(huán)境較復(fù)雜,作業(yè)對象較危險,因此需要根據(jù) 相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),對起重機設(shè)計和制造中存在的問題進(jìn)行改善。
一、吊運熔融金屬起重機的規(guī)范和要求 我國對于吊運熔融金屬的起重機有TSG Q002-2008《起重 機械安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程——橋式起重機》、GB/T 3811-2008《起 重機設(shè)計規(guī)范》、JB/T 7668.1-2008《冶金起重機技術(shù)條件第1部 分:通用要求》、JB/T 7668.5-2012《冶金起重機技術(shù)條件第5部 分:鑄造起重機》等規(guī)定。吊運熔融金屬起重機主要包括鑄造起重 機、通用橋式起重機、冶金單(雙)梁式起重機等不同的類型。根據(jù)相關(guān)規(guī)定,起重機需要保證鋼絲繩、滑輪、電動機等及電氣裝置能夠在高溫環(huán)境下工作。如:①鑄造起重機在主起升機構(gòu)傳動鏈的驅(qū)動軸上裝設(shè)的制動器,應(yīng)滿足驅(qū)動裝置有兩個安全系數(shù)高于1.25的制動器,剛性連接的驅(qū)動裝置也應(yīng)當(dāng)滿足安全系數(shù)高于1.10的支持制動器。鑄造起重器起升機構(gòu)傳動鏈需要設(shè)置兩套驅(qū)動裝置,來實現(xiàn)其輸出軸上的剛性連接。如果額定起重量不大于16噸起重機,其在進(jìn)行起升機構(gòu)工作級別的設(shè)計時,需要比實際作業(yè)條件高兩級。 ②通用橋式起重機的額定起重量需要小于75噸,工作級別屬于A7 或A8,對于起升機構(gòu)則需要采用冗余系統(tǒng),即配置2套獨立配套的制動器。對于起升高度超過20米的起重機,需要注重下降極限位置限位器的設(shè)置。另外對于額定起重量20噸以上的通用橋式起重機,需要注重超速保護(hù)。③冶金單(雙)梁式起重機是以電動葫蘆作為起升機構(gòu),根據(jù)相關(guān)規(guī)定,其額定起重量最好不要超過10噸,其工作級別應(yīng)該超過M6級。如果額定起重量超過5噸,則電動葫蘆需要 、設(shè)置工作制動器和安全制動器,確保額定載荷的支持。當(dāng)額定起重 量小于5噸時,則電動葫蘆需要進(jìn)行工作制動器和低速級安全制動 器的設(shè)置。
二、吊運熔融金屬起重機設(shè)置存在問題 (一)鑄造起重機主起升機構(gòu)驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)置問題 采用冗余系統(tǒng),主要是通過實施兩套及兩套以上相同,且獨立 配置的主起升機構(gòu)驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計方案,提高系統(tǒng)的可靠性。由于冶 金行業(yè)的特殊工作環(huán)境,鑄造起重機械屬于特種設(shè)備,通過采用兩 套及兩套以上相同,且獨立配置的系統(tǒng),可以避免在其中一套起升 系統(tǒng)出現(xiàn)問題無法工作時,另外的系統(tǒng)能夠繼續(xù)完成一個或多個工 作循環(huán),從而保證設(shè)備安全運作,同時確保設(shè)備的運行效率得到有 效的提升,有效保障生產(chǎn)線的正常運行。而且采用冗余系統(tǒng),可以有效降低一半的故障率。根據(jù)我國JB/T 7668.5-2012《冶金起重 機技術(shù)條件第5部分:鑄造起重機》規(guī)定:鑄造起重機主起升結(jié)構(gòu) 設(shè)置可以采用單套驅(qū)動裝置加上鋼絲繩卷筒上設(shè)置安全制動器的 形式,目前很多生產(chǎn)廠家會采用該種結(jié)構(gòu)方式,起到節(jié)約成本和提 高市場競爭力的作用。但該種設(shè)置方式的故障發(fā)生率較高,且設(shè)備 也非常容易出現(xiàn)事故。如果驅(qū)動裝置出現(xiàn)損壞問題,此時安全制動 器仍舊繼續(xù)工作,有時候額定起重量很大,則會產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)動慣 量,并進(jìn)行迅速的消耗,從而導(dǎo)致沖擊荷載對設(shè)備產(chǎn)生損壞,還可 能造成工作人員的傷害。同時在該種設(shè)置方式下,如果驅(qū)動裝置出 現(xiàn)損壞,影響到另一個工作循環(huán)的完成,致使生產(chǎn)線停止,就會造 成企業(yè)經(jīng)濟(jì)的損失。目前一般中小型企業(yè)主要采用該種設(shè)置方式, 該企業(yè)的設(shè)計能力、焊接水平等工藝也都較為落后。 (二)通用橋式起重機安全制動器設(shè)置問題 根據(jù)我國《關(guān)于冶金起重機械整治工作有關(guān)意見的通知》(質(zhì) 檢辦特[2007]375號,現(xiàn)已作廢)對通用橋式起重機的規(guī)定,對于沒 有出廠的起重機械,制造方需要將其作為全新型號進(jìn)行試驗,并需 要取得制造許可證后,才能夠生產(chǎn)的起重機。雖然通用橋式起重機 依據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行了改善,具有耐高溫、超速保護(hù)、雙制動器等優(yōu) 勢,但卻沒有注重冗余系統(tǒng)的設(shè)置和低速軸的保護(hù),導(dǎo)致通用橋式 起重機使用存在一定的問題。而且該種起重機主要在中小型冶金企 業(yè)得到廣泛使用,但由于使用頻率過高,維護(hù)程度不足,則導(dǎo)致其更 加容易出現(xiàn)安全隱患。 (三)冶金單(雙)梁式起重機額定起重量設(shè)置問題 對于冶金單(雙)梁式起重機,其主要是將電動葫蘆作為起升 機構(gòu),主要在小型鋼鐵廠得到廣泛應(yīng)用。該種起重機的工作環(huán)境比 較惡劣,且使用頻率較高,日常維護(hù)不足,因此其存在較大的安全 隱患。而且該種起重機很容易出現(xiàn)操作問題,且其如果額定起重量 過大,也會增加設(shè)備的安全隱患。根據(jù)我國JB/T 7668.5-2012《冶 金起重機技術(shù)條件第5部分:鑄造起重機》規(guī)定,以電動葫蘆作為起 升機構(gòu)的起重機,其額定起重量必須小于16噸,并結(jié)合其他安全技 術(shù)規(guī)范,其額定起重量最好小于10噸。由于以電動葫蘆作為起升機 構(gòu),存在兩種結(jié)構(gòu)形式,分別為冶金單梁式起重機和冶金雙梁式起 重機,而冶金雙梁式起重機其結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定可靠,因此其應(yīng)該采用 JB/T 7668.5-2012《冶金起重機技術(shù)條件第5部分:鑄造起重機》 的規(guī)定。
三、吊運熔融金屬起重機設(shè)置問題的對策 (一)鑄造起重機主起升機構(gòu)驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)置 對于噸位較大的鑄造起重機的主起升機構(gòu)應(yīng)該注重對冗余系 統(tǒng)的應(yīng)用,即需要采用兩套驅(qū)動裝置,應(yīng)用在主起升機構(gòu)中。根據(jù) 我國起重機械制造水平,對于鑄造起重機起升機構(gòu)設(shè)置,需要進(jìn)行 一些措施的改善:①如果額定起重量小于16噸,則主起升機構(gòu)應(yīng)當(dāng) 采用兩套驅(qū)動裝置,且需要采用輸出軸上剛性連接或鋼絲繩卷筒上 設(shè)置安全制動器。另外也可以采用主起升機構(gòu)設(shè)置一套驅(qū)動裝置的 方式,則此時需要在鋼絲繩卷筒上設(shè)置安全制動器。對于起升機構(gòu) 工作級別的設(shè)置,要注重其最小值為M5級,且需要高于實際作業(yè)條 件的2級。②如果額定起重量小于75噸且大于16噸,則主起升機構(gòu)應(yīng) 當(dāng)采用兩套驅(qū)動裝置,且需要采用輸出軸上剛性連接或鋼絲繩卷筒 上設(shè)置安全制動器。也可以主起升機構(gòu)設(shè)置一套驅(qū)動裝置的方式此時就需要在鋼絲繩卷筒上設(shè)置安全制動器。③如果額定起重量超 過75噸,則主起升機構(gòu)應(yīng)當(dāng)采用兩套驅(qū)動裝置,且需要采用輸出軸 上剛性連接或鋼絲繩卷筒上設(shè)置安全制動器。 (二)通用橋式起重機安全制動器設(shè)置 對于通用橋式起重機需要注重增加低速軸的保護(hù),如在低速軸 鋼絲繩卷筒上加裝安全制動機。對于通用橋式起重機安全制動器 設(shè)置,需要進(jìn)行一些措施的改善:①如果額定起重量小于16噸,則 主起升機構(gòu)工作級別至少要大于M5級,且需要比實際作業(yè)條件高2 級,此時可以不同在鋼絲繩卷筒上設(shè)置安全制動器。如果不滿足上 述條件,則需要設(shè)置安全制動器。②如果額定起重量小于75噸且大 于16噸,則必須要相應(yīng)鋼絲繩卷筒上設(shè)置安全制動器。 (三)冶金單(雙)梁式起重機額定起重量設(shè)置 對于冶金單(雙)梁式起重機額定起重量設(shè)置,在結(jié)合JB/T 7668.5-2012《冶金起重機技術(shù)條件第5部分:鑄造起重機》及其他 安全技術(shù)規(guī)范后,其應(yīng)該滿足:①如果以電動葫蘆作為起升機構(gòu), 且其為冶金單梁式起重機。則其額定起重量需要小于10噸。②如果 以電動葫蘆作為起升機構(gòu),且其為冶金雙梁式起重機。則其額定起 重量需要小于16噸。
四、吊運熔融金屬起重機制造焊接問題及對策 吊運熔融金屬的起重機制造焊接技術(shù),對于起重機械的質(zhì)量有 著至關(guān)重要的作用。對于工作級別較高的起重機,如果其受力焊縫 出現(xiàn)焊接問題,焊縫會迅速擴散,最終影響起重機的性能,使其產(chǎn) 生較為嚴(yán)重的安全隱患。 吊運熔融金屬的起重機首先要保障焊接的質(zhì)量,特別是受力焊 縫。在實際焊接中,需要根據(jù)相關(guān)規(guī)范,使焊縫連接類別小于或等 于K2,如果工作人員發(fā)現(xiàn)其不能使焊縫連接類別為小于或等于K2, 則需要進(jìn)行改善。常見的焊縫主要有主梁翼緣板、主副腹板、T型鋼 連接的對接焊縫等。 結(jié)束語 綜上所述,冶金行業(yè)對我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著非常重要的作用, 其中吊運熔融金屬的起重機在冶金業(yè)中屬于重要的運輸工具,其可 以直接對冶金行業(yè)的安全和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生影響。通過上述分析可知,鑄 造起重機需要注重主起升機構(gòu)驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)置,通用橋式起重機需要 注重安全制動器設(shè)置,冶金單(雙)梁式起重機需要注重額定起重 量設(shè)置等。