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【关键词】起重机械;电力检修;安全管理お
随着工业的迅猛发展,起重机械产品的数量、种类、质量都有了长足发展。对起重机械进行综合管理,充分发挥起重机械效能,努力提高起重机的装备技术素质和作业水平,高效、优质、低耗的完成施工安装、生产、装卸作业任务。在电力检修工作中,每一道工序都少不了起重机械的作业。因此,确保起重机械作业安全是每个电力检修企业应重点考虑的问题。
1. 起重机械在电力检修生产中的作用及使用特点
电力检修生产中,起重机械的使用特点为:
1.1 设备就位吊装复杂,容易造成起重设备斜拉斜吊。利用起重机械把设备从侧面水平穿插,通过多次接钩才能到达就位位置。在设备的传递过程中起重机械容易出现斜拉斜吊的现象,对起重设备的稳定性造成影响,也增加了起重设备钢丝绳脱槽的可能性。
1.2 机组安装过程中必须有很多电焊作业才能够使整个钢结构形成整体,起重设备在吊装过程中钩绳经常磨擦、触碰到钢结构,容易引起接地起弧,损坏钢丝绳,产生断丝、断股现象,对起重设备的安全使用造成不利影响。
1.3 作业过程中如指挥不当,很容易造成被吊物件或吊钩绊倒周围已固定的设备,使起重设备受到额外负荷。若造成过载,则易破坏起重设备的稳定性或超出伸臂的许可强度,对起重设备产生破坏。
1.4 起重设备要做大范围转移,操作动作多。在设备吊装过程中,吊臂转动常常是几个方向的,技术难度大,操作比较复杂。
1.5 机组的大件、重件多,对起重设备要求较高。机组的设备有各种各样,起重设备所受载荷是变化的。因此要求起重设备的负荷率较高,机况要好。
1.6 起重设备的安全使用与人身设备安全有关。机组安装是群体作业的过程,常常需要多人配合,共同完成。机械事故一旦发生,不是机损就是人亡。
2. 引起起重机械事故的主要原因
引起起重机械事故的因素很多,根据近年来国家电力公司的事故通报分析,发生机械事故的原因有以下几个方面。
2.1 挤压碰撞人。
起重机械作业中挤压碰撞人主要有以下几种情况:ィ1)吊物在起重机械运行过程中摆动挤压碰撞人。主要原因是:一是由于司机操作不当,运行中机构速度变化过快,使吊物产生较大的惯性。二是由于指挥有误,吊运路线不合理,致使吊物在剧烈摆动中挤压碰撞人。ィ2)吊物摆放不稳定发生倾倒砸碰人。原因是:一是由于吊物放置方式不当,对重大吊物防止不稳没有采取必要的安全防护措施。二是由于吊运作业现场管理不善。ィ3)在指挥或检修流动式起重机作业中被挤压碰撞,即作为人员在起重机械运行机构与回转机构之间,受到运行中的起重机械的挤压碰撞。原因是:一是由于指挥作业人员站位不当;二是由于检修作业中没有采取必要的安全防护措施。ィ4)在巡回检查或维修桥式起重机作业中被挤压碰撞,即作业人员在起重机械与建筑物之间,受到运行中起重机械的挤压碰撞。主要原因:一是由于巡检人员或维修人员与司机缺乏相互联系;二是由于检修作业中没有采取必要的安全防护措施。
2.2 高处坠落。
高处坠落是指起重机械作业人员从起重机械上坠落。高处坠落主要发生在起重机械安装、维修作业中。包括以下几种情况:ィ1)检修吊笼坠落主要原因:一是由于检修吊笼设计结构不合理(如高度不够,材质选用不符合要求等);二是由于检修人员操作不当;三是由于检修作业人员没有采取必要的安全防护措施致使检修吊笼与检修作业人员一起坠落。ィ2)跨越起重机时坠落。
主要原因:一是由于检修作业人员没有采取必要的安全措施;二是由于作业人员麻痹大意,违章作业,致使发生高处坠落。
2.3 吊物坠落砸人。
指吊物或吊具从高处坠落砸向作业人员与其他人员。这是在起重机械作业中带有普遍性的伤亡事故,其危险性极大,后果非常严重,往往导致人员伤亡。ィ1)捆绑方法不当。一是由于钢丝绳间夹角过大,无平衡梁;二是由于吊运带棱角的吊物未加防护板。ィ2)吊索具缺陷。一是由于起升机构钢丝绳折断,致使吊物坠落;二是吊钩有缺陷。ィ3)超负荷。一是作业人员对吊物的重量不清楚,盲目起吊;二是由于歪拉斜吊发生超负荷而拉断吊索具。ィ4)过卷扬。主要是由于没有安装上升极限位置限制器或限制器失灵,不能及时切断起升直至卷断起升钢丝绳。
3. 起重机械安全运行管理
3.1 起重机械作业人员应培训持证上岗。
对起重机械的操作人员、起重指挥人员进行规范化、专业化的训练,起重机械作业人员在上岗前要对所使用的起重机械的结构、工作原理、技术性能、安全操作规程、保养维修制度等相关知识和国家有关法规、规范、标准进行学习掌握。坚持特殊工种持证上岗的制度,经当地质量技术监督部门培训取得理论知识和实际操作技能两个方面考核,合格后,方能上岗操作,安全部门对持证情况应进行定期检查。要健全班组管理,上班前对当天的作业内容及安全注意事项进行交底;要坚持各种安全管理制度,做到以制度保安全;要开展形式多样的安全宣传活动;要根据不同施工项目、不同作业环境、不同的时间段进行危害辨识,针对每一种危险源采取相应的预防措施,并严格执行。
3.2 起重机械的定人、定机、定岗管理。
起重机械的定人、定机、定岗管理制度可增强人员责任心和完善考核机制,将为提高管理效率起到明显的成效。要求人人有岗有责,起重机每台有人操作管理。
3.3 起重机械周期检查检验维护管理。
起重机械使用单位要经常对在用的起重机械进行检查检验维修保养,起重机械安全检查包括:
关键词:RFID;电子标签;起重机;应用
一、引言
RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别技术,是自动识别技术的一种,通过无线射频方式进行非接触双向数据通信,对目标加以识别并获取相关数据。它的主要核心部件是电子标签,通过相距几厘米到几米距离内读写器发射的无线电波,可以读取电子标签内储存的信息,识别电子标签代表的物品、人和器具的身份。由于RFID标签的存储容量可以是2的96次方以上,彻底抛弃了条形码的各种限制,使世界上的每一种商品都可以拥有独一无二的电子标签。
RFID系统的工作原理并不复杂,主要用于完成Reade:和Tag之间的数据交换。在实际应用中,Tag存储约定格式的数据并粘贴在待识别目标对象的表面;待Tag进入到Reader的作用区域内,Tag接收Reader天线发送的特定频率的无线射频信号,产生感应电流,获得能量的Tag被驱动并将芯片中的存储信息发送给Reader或者主动发送某一特定频率的信号;Reader进行解调和解码信号转换,能够无需接触地瞬间自动识别Tag并获取其内部存储的目标对象信息,从而达到识别目标对象的目的;Reader获取信息并解码,然后送至应用系统进行相关处理并控制Reader完成读写操作。
二、RFID技术的优点及应用
(一)RFID技术的优点
射频识别技术具有很多突出的优点,其具体情况如下:
(1)RFID技术不需要人工干预,不需要直接抵触、不需要光学可视即可完成信息输入和处理,可工作于各种恶劣环境,可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便,实现了无源和免接触操作,应用便利,无机构磨损,寿命长,机具无直接对最终用户开放的物理接口,能更好地保证机具的安全性。
(2)数据安全方面除标签的密码保护外,数据部分可用一些算法实现安全管理,读写器与标签之间也可相互认证,实现安全通信和存储。
(3)总体成本一直处于下降之中,越来越接近接触式IC卡的成本,甚至更低,为其大量应用奠定了基础。
(二)RFID的应用领域
随着RFID的迅速发展和政府的大力支持,RFID技术以其独特的优势已渗透到人们生活和工作的诸多领域,对加强公共安全、提高企业效益和改善人们生活质量等产生重要影响。主要应用领域如下:
(1)智能交通。RFID技术在智能交通行业应用非常广泛,高速公路ETC系统是应用最成功的案例之一,也是目前世界上最先进的路桥收费方式。
(2)物流业。在物流业领域,RFID是非常受欢迎的一种技术,RFID技术在货物跟踪管理方面能够提供方便快捷、准确的自动识别技术手段,目前,在全球范围内,最大的货物跟踪管理应用是集装箱领域。集装箱上贴有一记录位置、类别、数量等信息的RFID标签,借助读写器和标签之间的无线通信,可确定其确切位置,移动时更新RFID标签的相关信息,另外,未经允许移动的集装箱,读写器会发出报警信号,这样有利于管理和安全。
(3)生产自动化及过程控制。RFID技术具有非接触识别、适应环境能力强等特点,非常适用于生产过程控制。在自动化流水作业线上,RFID技术能够实现物料跟踪、生产过程自动控制和监控,在很大程度上提高了生产效率,节约了大量成本,改进了生产方式。
(4)电子物品监视。需要将RFID设置在物品出入口。典型的应用场合是图书馆、数据中心和商店等地方,当未被授权的人非法取走贴有EAS标签的物品时,EAS系统会自动发出警告。
以上只是RFID应用的几个主要的领域,RFID以其独特的优势,逐渐地被广泛应用于生产、物流、交通、运输、医疗、防伪、跟踪、设备和资产管理等需要收集和处理数据的应用领域。随着大规模集成电路技术的进步以及生产规模的不断扩大,射频识别产品的成本将不断降低,其应用将越来越广泛。
三、RFID技术在起重机械制造检验中的应用探讨
随着经济的快速发展,起重机械的使用数量飞速增长,起重机械的制造、使用、维护保养人员和检验人员的工作任务也逐渐加大,在保证产品质量的前提下,有效地提高工作效率就显得十分重要。而在起重机的制造过程中,影响检验工作效率的因素是多方面的。其中经常困扰起重机械制造人员的一个问题就是起重机械各个部件的匹配问题,也即确认各部件是制造同一台起重机械所需要的部件。由于企业相关负责人也不清楚每台起重机械所需要部件的编号等信息,这就需要起重机械制造人员拿着相关资料,到车间对实物进行一一核对,才能确定哪些部件是所需要的,然后再由相关制造人员对各部件进行合理的安装,这样无形中就增加了制造的准备时间,致使起重机的整个制造过程所用时间也就被延长了,降低了工作效率。
RFID不仅能够识别静止的物体,还能够识别移动的物体,读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口,保证其自身安全性、数据的安全管理、读写器与标签之间的安全通信与存储[3]。
结合RFID技术的特点,将RFID技术应用到起重机械制造检验中,将会大大提高工作效率。其实现方法如下:将存有起重机信息的电子标签贴于对应的起重机上方便读取的位置,电子标签包含起重机的注册代码、额定起重量、起升高度、跨度、起升速度、大车运行速度、小车运行速度、工作级别、制造单位、产品编号、制造日期等信息。与此同时,同一台起重机械的各部件上也贴有电子标签,该电子标签包含该部件的生产厂家、编号、制造日期等信息。起重机械制造检验人员手持阅读器进入检验现场后,用阅读器读取电子标签的信息,通过阅读器与电子标签之间的数据交换,可以迅速确定起重机的信息,从而判断该部件是否是该台起重机械所需要的部件,这在很大程度上节约了现场制造和对成品检验的时间,提高了工作效率。
在起重机械制造检验中应用RFID技术,可以确保各部件的真实性、完整性和不可抵赖性,以及整机的制造质量。起重机械制造人员在现场工作时,可以利用RFID读写器方便地写入或获取到RFID电子标签中的存储信息,并可以通过网络把设备的详细信息、维护保养记录等数据传输到管理系统的后台,这样,即提高了工作效率,达到了资源全面共享和有序监管的目的。
四、总结
本文结合RFID的特点,针对起重机械制造检验过程中存在的问题,提出了RFID应用到起重机械制造检验中的方法,在保证起重机械制造质量的情况下,提高了起重机的制造效率和整机的制造质量,为起重机的安全可靠运行提供了保障。
参考文献:
[1]周晓光,王晓华.射频识别技术原理与应用实例[M].北京:人民邮电出版社,2006.12。
关键词:桥门式起重机;光线式防碰撞装置;检验
中图分类号:TH21 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)08-0087-01
Abstract:The anti collision device can effectively prevent the occurrence of multiple cranes at the time of operation due to the collision between the two accidents may occur, but also help to ensure the safety of lifting machinery. But at present, the relevant technical standards and norms of the relevant domestic and international standards for the detection of the type of collision detection devices and requirements, resulting in the inspection time is no basis for inspection.
Key words:Gantry crane;Light type anti-collision device;test
1 概述
随着生产力的不断发展,桥式起重机上传统的机械式行程开关、安全尺的机械限位装置已经无法保证起重机械在工作中的安全运行。在日常检验过程中,机械式行程限位开关的失效有以下几点原因:(1)腐蚀,行程限位开关上的电气触点、摇臂在一些高温、高湿甚至高酸性的车间环境中,行程限位开关上的触点生锈粘连导致造成开关短路,使得行程限位开关失效。(2)物理破坏,由于起重机械在工作中不停的启动、运行、停止,每次的启动、运行、停止都会带来起重机械整体的震动,造成接线和摇臂松脱。(3)磨损,在实际使用过程中,由于多次重复地使用行程限位开关,使得行程限位开关旋转部位缺乏以及不锈钢转珠磨损,最终使得导致行程限位开关失效[1]。
光线式防碰装置利用光的直线或反射传播特性进行距离检测。当下企业对安全生产的要求越来越高,光线式防碰撞装置具有探测距离远,同时可以设定多个预警距离,有警示密度高、控制功能齐全、抗恶劣环境性强等特点,相比机械式防碰撞装置其工作寿命更长。
2 国内对起重机光线式防碰撞装置检验没有相应规范标准
在现场检验时,检验员发现对光线式防碰撞装置的检验没有一个明确的检验规范要求。根据TSG Q7015-2016《起重机械定期检验规则》中C5.7对防碰装置的检验要求:“当两台或两台以上的起重机械或者起重小车运行在同一轨道上,或者不在同一轨道且有碰撞可能时,检查是否装设防碰装置。”另外C5.3对运行行程限位器的检验要求:“检查起重机和起重小车(悬挂型电动葫芦运行小车除外),是否在每个运行方向装设运行行程限位器,在达到设计规定的极限位置时自动切断前进方向的动力源。”而《起重机安全规程》GB6067.1-2010中9.2.2相对TSG Q7015-2016《起重机械定期检验规则》C5.3多出了:“在运行速度大于100m/min,或者停车定位要求较严的情况下,宜根据需要装设两级运行行程限位器,第一级发出减速信号并按规定要求减速,第二级应能自动断电并停车。如果在正常作业时起重机和起重小车经常到达运行的极限位置,司机室的最大减速度不应超过2.5m/s2。”由此可见,现场该怎样进行检验,对哪些部分进行检验,检验员无从下手,检验标准不一致,造成检验结果千差万别,而且容易对使用单位日后的整改造成误导[2]。
3 光线式防碰撞装置的工作原理和使用注意事项
光线式防碰撞装置类似光电开关,由发射器、接收器和检测电路三部分组成。发射器对准目标发射光束,光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。接收器装有光学元件如透镜和光圈等,在其后面的是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。光线式防碰装置在实际使用环境中的需要注意以下几点[3]:
(1)户外或者太阳等有强光直接照射的地方:一般环境下都能够正常的工作,受光器抗环境光白炽灯光照度为3000Lx,抗太阳光照度为10000Lx。在无法改变强光源的照射的情r下,应在传感器周围加上能够遮挡强光的挡板或者套上遮光筒等保护措施。(2)粉尘、油液飞溅的场所:光线式防碰装置处于在生产车间相对恶劣的环境下桥式起重机会受到扬尘和射水的情况还有工业粉尘的覆盖和油液的飞溅,光路一旦受到粉尘和油液的阻挡,便会使得光线式防碰装置失效。(3)高温高湿和有腐蚀性的环境中:高温环境下,环境温度会超过装置的工作温度,造成短路或者失效;酸性环境下,容易对装置的支架和金属外壳造成腐蚀,使装置松动,影响精确度。(4)远离感抗异常高的电力装置和高压线路:电机、变压器在启动时候发生电感应现象使得电气元件之间互相感应而产生弱电弧严重情况下会使得装置内的电子元件和线路烧毁,造成光线式防碰装置误动作或者失效。(5)在发射器和接收器的投射和接收上的设置:HGK系列红外光电装置在几组并列安装时,应防止相邻组的干扰;在遇到反射率较高的被测物体时应该将接收器于发射器安装成10~20度的夹角,或者将被测物体表面变成无反光或粗糙的表面;在有可能受到台面影响的情况下,应该使装置离开台面一定的距离,或加装遮光装置。
4 光线式防碰装置的检验方法
光电开关的固有特性决定了其并不是能工作在所有的工作环境中,但在起重机的相关标准与规范和特种设备的检验要求中并没有相关规定,因此在检验的时候应该做好以下方面[4]:
(1)首先根据光线式防碰装置的型号查阅相关资料,如生产厂家的出厂合格证,使用说明书,型式试验相关证明和形式试验报告等。(2)查阅相关的性能参数与使用说明,以判断其是否适合使用于被检验的环境中。确定该光线式防碰装置是否能工作在其工作参数范围之内。在定性判断为温度、粉尘、光照度和酸雾浓度极为严重的环境下,如果使用单位没有采取足够的保护措施的情况下,建议使用单位不使用该装置或者要对装置的工作可靠性进行详细的跟踪,以防装置失效。(3)检查光线式防碰装置的发射器和接收器之间的工作兼容性是否良好、匹配,检查光线式防碰装置工作是否稳定可靠,其声光警示装置(如有)是否能正常指示,声音信号是否能够在工作范围内清晰听见。(4)在对光电式防碰装置进行检验时,参照相近的机械式行程限位开关的检验方法:1)当两台或两台以上的起重机械或者起重小车运行在同一轨道上,或者不在同一轨道且有碰撞可能时,检查是否装设防碰装置;2)检查起重机和起重小车(悬挂型电动葫芦运行小车除外),是否在每个运行方向装设运行行程限位器,在达到设计规定的极限位置时自动切断前进方向的动力源。
5 结语
随着电气化时代正在被第三次工业革命的电子信息时代所代替,纯机械式的工作装置逐渐变成电路电子元件,起重机械的机械式行程限位装置被光线式防碰装置替代也是必然的过程。但法律法规的出台往往滞后于社会的发展,造成一定时间没有依据可循的空白期。在这期间对相应的问题进行分析探讨,为光线式防碰装置的检验为同行提供参考,并能够更好的帮助国家相关标准与规范和特种设备检验规则的进一步完善,在现实中具有积极意义。
参考文献
[1]王福绵.起重机械技术检验[M].北京:学院出版社,2000.
[2]杨帮文.新型接近开关和光电开关使用手册[M].电子工业出版社,2009.
【关键字】桥门式起重机;安全限位器;定期检验;问题;对策
1.前言
为了保证起重机械安全运行,避免造成人身伤亡及机械损坏等事故,在起重设备上配备各种安全防护装置是必须的。安全限位器是必不可少的安全防护装置,安全限位器又分为起升高度限位器,运行机构行程限位器以及联锁保护开关。起升高度限位器,运行机构行程限位器也称行程限制器,其安全功能是保证工作机构在运动中,当接近极限位置时,自动切断前进的动力源并停止运动,防止行程越位。联锁保护开关的安全功能是保证在起重机上需要联锁的地方所设联锁保护开关未起到联锁作用,起重机或某机构不能运行。目前使用的桥门式起重机上设置有起升高度限位器,运行机构行程限位器,通道口门联锁开关、夹轨器等制动装置和锚定装置与运行机构的联锁开关等。在桥门式起重机实际检验中,经常发现安全限位器存在一些问题影响到桥门式起重机的安全运行。
2.定期检验中发现安全限位器存在的问题
2.1起升高度限位器
在检验中时常发现起升机构滑轮破损,重锤式起升限位器的碰杆弯曲、变形面不能复位,电动葫芦卷筒外壳,都有不同程度的凹塌变形的现象,这些现象都是起升高度限位器曾经失效造成起升机构过卷扬(也称冲顶)留下的证据。在检验中试验起升高度限位器时失效,存在使用过程中有冲顶的安全隐患。
2.2运行行程限位器
在检验中时常看到大、小车缓冲器变形,损坏的现象;大车走行轨道端部止挡变形,松动甚至松脱的现象。大车运行限位开关经常出故障,不是限位开关的触头被安全尺压下不能复位,就是限位开关的壳体被撞坏,在检验时不起作用。有可能造成起重机在运行中冲出轨道造成事故的危险。
2.3联锁保护行程开关
经常发现门联锁开关失效,不能复位,或者被短接。露天使用的起重机的铁鞋、锚定、夹轨器等的联锁开关被短接。使这些联锁保护行程开关形同虚设,失效了应有的保护作用,给起重机的安全运行带来隐患。
3.存在问题的原因分析
3.1管理上不到位,安全意识淡薄,没有落实定期检查,不能及时发现隐患并及时处理;检修维护过程没有相关的针对性措施,多数维护技术不到位,致使起重机故障未得到根本解决;操作人员麻痹大意、这与使用单位在起重机的设备管理上监管力度不足,检修维护措施不到位,安全管理上缺乏针对性的措施,作业现场起重机使用监管不到位。特种设备作业人员在作业过程中发现事故隐患或者其他不安全因素,未立即向现场安全管理人员和单位有关负责人报告。
3.2疏于自行检查维护保养,未开展定期不定期的自行检查、维护修养,发现问题及时处理。
3.3设备本身存在的不足,目前铁路单位使用的起重机大部份还是比较老的设备。这些设备的安全保护装置相对落后。
3.3.1起升高度限位器如电动葫芦作为起升机构的起重机,它的起升高度限位器采用一套传统的导绳器推动断火器推杆上固定的滑块来带动断火器断电集停车。容易因滑块在使用过程中松动,或复位弹簧弹力不足而使断火器失效。桥、门式起重机的起升高度限位器多采用重锤式起升高度限位器,这种限位器装于起重机小车上时,由于小车运动导致吊具摇摆。如果上升时吊具顶部摆出限位器重锤碰杆的尺寸外侧,这时,吊具虽已超过允许高度,却不能触发开关动作,造成上升限位要求失败。正由于,吊具在运动中的摇摆,这种靠吊具触碰重锤碰杆的方式易产生对重锤的冲击,同时也对起升高度限位器造成一定的冲击,引起复位弹簧弱化造成起升高度限位器失效。
3.3.2大、小车走行行程限位器目前大部分的大、小车行程限位器采用LX系列限位开关。一般由一个行程开关配合触发开关的安全尺构成。大车是将行程开关装于车体端部,安全尺设于轨道行程极限位置前面。小车常常将安全尺装于小车架下,行程开关装于轨道行程极限位置前面。由于车体运行,使安全尺推压限位开关的转动臂使行程开关触头脱开,断开电路。要求安全尺在压下限位开关触头时,位置要准确,接触要柔和、平稳,这样才能保证限位开关不被过压或撞坏,而在实际运行过程中却很难达到。因为:1)大小车运行时,由于车轮踏面宽度的存在,难免出现跑偏现象,致使安全尺与限位开关的转动臂接触时产生接触不到的错位。2)轨道接头不平,接头处横向位移和轨面高低差都会使大车运行产生振动。3)安全尺多采用角钢制成,大车的安全尺悬臂长,刚性差。当大车运行时,由于振动等原因,易使安全尺产生上下、左右颤动,在限位开关触头与其接触时就会出现过压或强烈冲击,进而损坏限位开关。以上这些情况均可造成大小车走行限位器的失效。
3.3.3联锁保护行程开关
在桥门式起重机上,联锁保护行程开关多安装在进入起重机的门,司机室的门,仓口门等处。而这些门由于在制造安装中的不严密,存在缝隙与松动现象,在起重运行过程中产生振动。容易引起对联锁保护行程开关的冲出,造成联锁保护的失效。
2.3.4露天使用的起重机因起重机械长期在户外,机械式限位开关的金属传动部件长年暴露在外,受风雨侵蚀,易发生故障。检查多台起重机上失效的安全限位开关后,发现有以下几个问题:限位开关的开关臂轴与轴孔因缺油而锈蚀,无法转动,在限位块撞击开关臂时无法移位,使得开关臂轴磨擦阻力增大,造成限位开关的开关臂在扳动后不能自动复位,运行机构无法正常第二次运行;因限位开关的进线孔不密封,造成潮气侵入,使其内部的电气触点氧化,跑偏开关,造成触点接触不良;限位开关内部的回位弹簧因锈蚀变形,失去原有作用,造成触点接触不良及不能自动复位。
4.对存在问题的对策
4.1使用单位特种设备管理部门要从思想上对特种设备安全高度重视,肩负特种设备管理职能,应从思想上高度重视特种设备安全管理工作,切实加强领导。制度上加强健全与落实特种设备组织管理,配置强有力的专业管理人员,以适应管理工作要求,管理制度应有如下内容:(1)起重机械事故应急救援预案;(2)职能管理部门与司机的岗位责任制;(3)安全操作技术规程;(4)维保大修、改造、报废制度;(5)日常检查及定期检查维修保养制度;(6)管理、操作维修人员培训考核制度;(7)操作人员交接班制度;(8)起重机械安全技术档案管理制度。
4.2加强设备自行检查,日常维护保养。特种设备使用单位应当定期不定期对在用特种设备进行经常性日常维护保养,并定期自行检查。特种设备使用单位对在用特种设备应当至少每月进行一次自行检查,并作出记录。特种设备使用单位在对在用特种设备进行自行检查和日常维护保养时发现异常情况的,应当及时处理。特种设备使用单位应当对在用特种设备的安全附件、安全保护装置、测量调控装置及有关附属仪器仪表进行定期校验、检修,并作出记录。
4.3检验机构严格依据TSGQ7015-2008《起重机械定期检验规则》,国家相关的法律法规开展检验工作。对于起重机械的检验逐渐向标准化、规范化的方向发展,这将更加有利于检验工作的开展。结合相关的标准对每一台起重机加以细致、全面的检验,尽量避免漏检和误检的现象出现,并对其作出准确、科学的评价,确保起重机安全的运行下去,更好的为全局的运输生产安全服务。
4.4加大安全投入,跟踪新技术,新产品,及时对起重机进行改造升级。
4.4.1如起升高度限位器改成螺杆式,减少对触点、附件的冲击,且定位准确。或者安装两级限位,一级螺杆式,一级重锤式,螺杆式安装在前一级;将重锤式限制器和螺旋式限制器设置在不同的控制回路中,起到双重安全保护功能。或者安装QLXC-37型起重机吊钩上下限位安全保护装置,特点是结构合理,重复精度高、限位准确,功能齐全,可靠性高。更有利于起升高度限位器的安全使用。
4.4.2大小车运行行程限位器按工作原理或结构形式可分为机电式限位器和电子式限位器。机电式限位器是利用安全尺、传动轴等机械触发部件控制电气线路来实现保护功能;电子式限位器是利用接近开关等具有固定功能的电子装置来控制电气线路实现保护功能。
1)改用日前新型的十字限位开关代替原LX系列开关,十字限位开关的安全尺改成安全撞杆与运行轨道垂直布置,在实际使用中冲击力小,不存在LX系列行程开关与安全尺因错位而接触不到的问题。
2)大小车选择用非接触式行程限位器代替原开关,非接触式行程限位器常见的有光电式、感应式和干簧管等接近开关,避免了接触式行程限位器因其结构形式和安装方式时常会出现碰撞损坏及受到环境的影响而受潮、腐蚀、生锈,造成连杆动作后不复位、拉伸弹簧失效、触点接触不良等故障。使用起来无冲击,更加稳定有效。
3)采用激光防撞装置作为大车运行行程限位装置,激光防撞装置是一种无触点运行限位装置。它由激光防撞雷达、控制报警箱、反射靶和联接电缆组成。它具有测程远、抗干扰能力强、无冲击定位精度高和目标识能力强等特点。目前已在桥式起重机上采用。
4.4.3联锁保护行程开关,建议特别是露天使用的起重机采用非接触式行程限位器,避免受到环境的影响而受潮、腐蚀、生锈,造成连杆动作后不复位、拉伸弹簧失效、触点接触不良等故障而失效。
“功能”是机器的灵魂。功能原理设计的重点在于提出有创新的构思,是对后续的产品设计起着决定性作用的工作,使机器的品质发生根本性和革命性的变化。好的功能原理设计既应该有创新构思,同时,又应周全考虑其市场的竞争潜力,脱离国际国内市场需求的盲目创新是死路一条、没有任何意义的。“综合”是功能原理设计的良策。“综合”是不可能有现存的、任何约定方法的;即:不可能只需按某种“方法”去做,就可以寻找到好的解法;功能原理设计的问题往往是有多解的问题,既不可能只有唯一解,也不可能绝对无解。这是如何教与如何学的难点所在。广义功能原理设计的思想引入学习中。千百年来人们洗衣都是靠手工搓,擦板擦、刷子刷,更原始的方法是用棒打或脚踩。洗衣的目的是解决附着在衣物表面的污垢脱落问题。为了分离污垢和衣物物料,可以设计多种功能原理来实现,搅拌式洗衣机就是常见的解决方案:即在洗衣筒中心装上一竖直的立轴,在其轴上部靠筒底处安置摆动翼,由传动机构带动,使它周期地正反向转动,使水流和皂液能与衣物不断相互摩擦、碰撞冲击、翻搅等,这样就能达到洗涤的目的。人们总希望洗衣机的功能越全越好,后来又出现了集洗涤、漂洗和脱水功能于一身的全自动洗衣机。近年来,洗衣机家族越来越庞大,种类越来越多,新出现的洗衣机有:冷沸腾洗衣机(绿色环保,不需要洗涤剂)、烘干洗衣机、电磁洗衣机、气流洗衣机、仿生搓板式洗衣机、模糊逻辑洗衣机等。这些都是广义功能原理的设计成果。在打印机的打字功能发展的历史上,原来的纯机械式打字机由于受惯性作用的约束而难以提高打字速度,一开始人们只从纯机械的角度来解决问题,于是出现了字球式打字功能原理和瓣式字盘打字功能原理的打字机;这两种纯机械式的打字功能原理在提高打字速度方面的潜力是很有限的。其后出现了针式打印功能原理的打字机,这种针式打印功能原理引进了电磁对针的控制,基本还是纯机械的,但是它却是作为一种纯机械向广义物理效应过渡的类型,因为它打破了字头打印方式的局限而采用了点阵方式,这就为随后的喷墨打印和激光打印开辟了成功的途径。喷墨打印和激光打印则是典型的广义物理效应的应用。打印机的发展历史很好地证明了广义功能原理以及广义设计学思想的成功运用。
2案例教学实践
案例教学法起源于美国。案例教学有助于培养和发展学生主动参与课堂讨论,颇具绩效。在机械设计过程中,实用化设计是在功能原理的基础上,将原理方案进行结构化、转化为实体,使原理构思一步一步地转化为有实用价值的实体机械产品,达到实用的目的要求。对于机械产品来说,工作原理确定后,首先要进行工艺动作构思和分解,初步拟定各执行构件大动作和各动作的相互协调关系,即进行机械运动方案设计和机械简图设计。总体布局的原则主要有:(1)有利于功能的实现;(2)结构紧凑;(3)动力传递路线力求简短、直接、提高传动效率;(4)各零、部件的位置安排布局应该方便拆卸、装配、调整、维修等,提供高度可靠的安全保护。总体布局此时引入案例教学恰到好处。如轮式装载机、开式压力机的案例。轮式装载机的总体布局为水平方向,工作头在前部、发动机在后部、中间是司机室,布局非常合理,有利于提高作业稳定性、有利于作业准确、有利于安全生产。而开式压力机则为垂直上下的总体布局形式,该机的动力布置在上部,下部有机身和工作台,便于操作,整机的稳定性好,方便冲压成型作业。在机械运动协调设计方面,不同行业的作业机械大有不同。如起重机械广泛应用于企业、港口码头、建筑工地等;起重机械不仅可以作为典型的辅助生产设备,完成原料、半成品、制成品的装卸搬运作业,还可以完成机电设备的安装、维修等,而且也是一些流程作业(如钢铁冶金生产)中的必需关键重点设备;而起重机械一般由四大机构(起升机构、变幅机构、运行机构、回转机构)、金属结构、动力设备等组成;四个独立的机构只能采用“集中控制、分散驱动”的设计。而在比较小型的机器设备中,如点钞机、家用缝纫机、蜂窝煤成型机等,一般均采用“集中驱动、分散控制”的设计,设计的重点和难点就是分配轴设计。
3商品化设计教学实践
竞争是商品经济和市场经济的客观规律,也是促进技术进步的动力和源泉,机械设计要提出创新构思并使之迅速转变为有竞争力的产品,要在市场竞争中具有强大的竞争能力和生命力。检验设计成功的唯一标准是市场。设计的产品进入商品市场:(1)首先给人以直觉印象的就是其外观造型和色调。普遍心理选择是先入为主。在市场经济的竞争背景下,某商品的外观一旦被看得“入眼”,极大可能地通过“预选”、获得参加“决赛”的资格。如林林种种的各色轿车和城市SUV,均有各自的拥磅者和消费群。(2)要使设计的产品胜于其它,获得较高的市场占有率,就要力求做到“价廉、物美”。价廉必须降低成本;物美必须保证质量和优越的性能,就要运用“价值工程原理”进行价值优化设计。(3)产品的通用性是现代产品不可忽视的问题。为缩短设计周期,使设计的产品以高速度、高质量、多品种去参与竞争,产品的结构件和组合件要实现三化:标准化、系列化、模块化。(4)适用性是争取用户的重要手段,可以拓宽面向,考虑一机多用和具备多功能,更新产品以满足市场不同需求。(5)绿色环保的要求、可回收设计,资源利用率最高,能源消耗最低的机械产品。以前的机械设计教学不太重视机械产品的实用化、商品化,现在尤其应该改变这种固有的观念,要让学生懂得功能原理设计、实用化设计、商品化设计都是同样重要的。
4结束语