升降翻转装置的安全讨论

罗春博

摘要：针对常用的升降翻转机构的特点和结构，以及易发生机械失效的原因进行分析，通过一些简单实用的装置来预防和解决此类问题的发生，保证生产安全。

关键词：安全；升降装置；翻转装置；失效；事故；安全装置

中图分类号：TG231

文献标识码：A

d0_.10.14031/j.cnki.njwx.2016.05.020

0.引言

国内许多企业大型的产品部件在焊接或组装时，为达到一定的工艺要求，如：焊接角度和位置，装配的位置等，就会使用到各种升降、翻转装置。其中最常见的有三种升降形式：丝杠式、链条式和钢丝绳式，三者是以升降机构不同来区分的。这些需升降、翻转的工装或夹具一般都结构较大，重量较重，如果作业人员正在使用的过程中发生失效事故，极易造成作业人员的人身伤亡。针对此类问题，我们根据其原理、成因和失效形式，设计制做了一些安全实用的防护装置。

1.防止升降装置失效的安全装置

1.1丝杠式升降装置

这是一种应用最广泛的升降机构，它结构简单，安全性强，体积小，易加工，制造成本低，被各企业广泛使用。

（1）工作原理：由减速机带动钢质的升降丝杠转动，在止转板的作用下，铜质的工作螺母不转动，通过螺纹将旋转运动变为直线运动，以达到升降的目的。

（2）失效成因：这种结构的升降装置因螺母的材质较软，最容易发生失效的部位是螺母的螺纹，失效的成因是磨损或外力伤害，一旦螺纹断裂，它所支撑的升降机构就会迅速下落，极易造成安全事故。

（3）预防措施：首先是保证螺母、丝杠的润滑，定期润滑能够明显延长螺母、丝杠的使用寿命。另外，针对螺纹部分的磨损，由于发生在螺母内部，外面不易观察，我们通过安装接近开关的方式来检测，当螺纹磨损时，螺母就会相对升降体产生一个位移，当位移量达到我们设定的值时，接近开关得到信号，整个机构将停止工作。

（4）安全防护措施：即使所有的预防措施都到位，也可能有意外发生，于是我们就在工作螺母的下部设计了一个钢质的随动安全螺母，它工作长度比工作螺母小，正常作业时它只是随工作螺母转动，但不受力。当出现工作螺母螺纹断裂时，它就会代替工作螺母托住升降机构，防止升降机构下坠，从而避免了人身伤害。

1.2钢丝绳式和链条式升降装置

这两种升降方式也是常用的机构，这种结构的升降力大，适合大型和重型工件作业时使用，它体积较大，安全性强，易检修和保养。

（1）工作原理：通过减速机带动的滚筒盘卷钢丝绳或链轮带动链条，将减速机的转动变为直线运动。

（2）失效成因：这类结构的升降装置最容易发生失效的形式是钢丝绳或链条突然断裂，钢丝绳或链条在使用过程中的磨损、超载使用或外力伤害，都会造成钢丝绳或链条的突然断裂。一旦此类失效发生，它所承担的升降机构就会迅速下落，极易造成安全事故。

（3）预防措施：由于升降用的钢丝绳或链条一般都是外露的，极易观察，所以加强日常的巡视检查非常重要，发现钢丝绳或链条有破损或变形，应及时更换。另外，加强使用人员的安全教育，防止过载使用，杜绝其他形式的能够伤害钢丝绳或链条的不安全行为。

（4）安全防护措施：为防止钢丝绳或链条突然断裂，在升降体上的钢丝绳或链条末端都设计安装有防坠落安全止挡，正常使用时，防坠落安全止挡在钢丝绳或链条的拉力下，压缩弹簧离开立柱体上的凹槽，当钢丝绳或链条突然断裂时，安全止挡在弹簧力的作用下，迅速弹出卡在立柱体上的凹槽内，阻止升降机构继续下落，从而避免伤害到操作人员。

2.防止翻转装置失效的安全装置

（1）工作原理：翻转装置一般都是由减速机输出齿轮带动回转支撑来实现较大的翻转力矩。

（2）失效成因：由于此类结构中，中间传动力矩的部件多，失效部位也多，如：减速机内的齿轮、轴和键，中间传动的轴、键和齿轮等，长期使用造成的磨损、使用不当造成的外力伤害和不正确使用的超负荷等都会造成各受力部位的损伤或断裂。

（3）预防措施：由于此类结构的受力部件都在内部，外面很难观察和检测到。较常用的预防方法是定期拆检，即按规定的时间间隔将这些受力部位拆解后检查。