吊运熔融金属起重机存在问题及对策探讨

【摘要】冶金行业属于我国国民经济的重要基础产业，在冶金行业中，吊运熔融金属的起重机运用比较普遍，具有搬运的作用。起重机性能的好坏直接影响和冶金行业的生产和安全，此外起重机属于较危险的特种设备，然而目前起重机还存在一定的问题。本文主要分析了吊运熔融金属起重机的规范和要求，并针对铸造起重机主起升机构驱动系统设置、通用桥式起重机安全制动器设置、冶金单（双）梁式起重机额定起重量设置等存在的问题及对策进行了研究和探讨。

【关键词】吊运熔融金属起重机；主起升机构；安全制动器

冶金行业在我国经济的发展中起到非常重要的作用，而吊运熔融金属的起重机在冶金行业中属于最重要的搬运工具，其性能和安全直接影响着冶金的生产安全。不同冶金企业因为生产规模和冶炼能力的区别，对吊运熔融金属的起重机要求也各不一样，如冶炼能力强需要起重能力强的起重机，冶炼能力弱则使用起重能力弱的起重机。起重机的工作环境较复杂，作业对象较危险，因此需要根据相关规范和标准，对起重机设计和制造中存在的问题进行改善。

一、吊运熔融金属起重机的规范和要求

我国对于吊运熔融金属的起重机有TSG Q002-2008《起重机械安全技术监察规程——桥式起重机》、GB/T 3811-2008《起重机设计规范》、JB/T 7668.1-2008《冶金起重机技术条件第1部分：通用要求》、JB/T 7668.5-2012《冶金起重机技术条件第5部分：铸造起重机》等规定。吊运熔融金属起重机主要包括铸造起重机、通用桥式起重机、冶金单（双）梁式起重机等不同的类型。根据相关规定，起重机需要保证钢丝绳、滑轮、电动机等及电气装置能够在高温环境下工作。如：①铸造起重机在主起升机构传动链的驱动轴上装设的制动器，应满足驱动装置有两个安全系数高于1.25的制动器，刚性连接的驱动装置也应当满足安全系数高于1.10的支持制动器。铸造起重器起升机构传动链需要设置两套驱动装置，来实现其输出轴上的刚性连接。如果额定起重量不大于16吨起重机，其在进行起升机构工作级别的设计时，需要比实际作业条件高两级。②通用桥式起重机的额定起重量需要小于75吨，工作级别属于A7或A8，对于起升机构则需要采用冗余系统，即配置2套独立配套的制动器。对于起升高度超过20米的起重机，需要注重下降极限位置限位器的设置。另外对于额定起重量20吨以上的通用桥式起重机，需要注重超速保护。③冶金单（双）梁式起重机是以电动葫芦作为起升机构，根据相关规定，其额定起重量最好不要超过10吨，其工作级别应该超过M6级。如果额定起重量超过5吨，则电动葫芦需要设置工作制动器和安全制动器，确保额定载荷的支持。当额定起重量小于5吨时，则电动葫芦需要进行工作制动器和低速级安全制动器的设置。

二、吊运熔融金属起重机设置存在问题

（一）铸造起重机主起升机构驱动系统设置问题

采用冗余系统，主要是通过实施两套及两套以上相同，且独立配置的主起升机构驱动系统设计方案，提高系统的可靠性。由于冶金行业的特殊工作环境，铸造起重机械属于特种设备，通过采用两套及两套以上相同，且独立配置的系统，可以避免在其中一套起升系统出现问题无法工作时，另外的系统能够继续完成一个或多个工作循环，从而保证设备安全运作，同时确保设备的运行效率得到有效的提升，有效保障生产线的正常运行。而且采用冗余系统，可以有效降低一半的故障率。根据我国JB/T 7668.5-2012《冶金起重机技术条件第5部分：铸造起重机》规定：铸造起重机主起升结构设置可以采用单套驱动装置加上钢丝绳卷筒上设置安全制动器的形式，目前很多生产厂家会采用该种结构方式，起到节约成本和提高市场竞争力的作用。但该种设置方式的故障发生率较高，且设备也非常容易出现事故。如果驱动装置出现损坏问题，此时安全制动器仍旧继续工作，有时候额定起重量很大，则会产生较大的转动惯量，并进行迅速的消耗，从而导致冲击荷载对设备产生损坏，还可能造成工作人员的伤害。同时在该种设置方式下，如果驱动装置出现损坏，影响到另一个工作循环的完成，致使生产线停止，就会造成企业经济的损失。目前一般中小型企业主要采用该种设置方式，该企业的设计能力、焊接水平等工艺也都较为落后。

（二）通用桥式起重机安全制动器设置问题

根据我国《关于冶金起重机械整治工作有关意见的通知》（质检办特[2007]375号，现已作废）对通用桥式起重机的规定，对于没有出厂的起重机械，制造方需要将其作为全新型号进行试验，并需要取得制造许可证后，才能够生产的起重机。虽然通用桥式起重机依据相关规定进行了改善，具有耐高温、超速保护、双制动器等优势，但却没有注重冗余系统的设置和低速轴的保护，导致通用桥式起重机使用存在一定的问题。而且该种起重机主要在中小型冶金企业得到广泛使用，但由于使用频率过高，维护程度不足，则导致其更加容易出现安全隐患。

（三）冶金单（双）梁式起重机额定起重量设置问题

对于冶金单（双）梁式起重机，其主要是将电动葫芦作为起升机构，主要在小型钢铁厂得到广泛应用。该种起重机的工作环境比较恶劣，且使用频率较高，日常维护不足，因此其存在较大的安全隐患。而且该种起重机很容易出现操作问题，且其如果额定起重量过大，也会增加设备的安全隐患。根据我国JB/T 7668.5-2012《冶金起重机技术条件第5部分：铸造起重机》规定，以电动葫芦作为起升机构的起重机，其额定起重量必须小于16吨，并结合其他安全技术规范，其额定起重量最好小于10吨。由于以电动葫芦作为起升机构，存在两种结构形式，分别为冶金单梁式起重机和冶金双梁式起重机，而冶金双梁式起重机其结构更加稳定可靠，因此其应该采用JB/T 7668.5-2012《冶金起重机技术条件第5部分：铸造起重机》的规定。

三、吊运熔融金属起重机设置问题的对策

（一）铸造起重机主起升机构驱动系统设置

对于吨位较大的铸造起重机的主起升机构应该注重对冗余系统的应用，即需要采用两套驱动装置，应用在主起升机构中。根据我国起重机械制造水平，对于铸造起重机起升机构设置，需要进行一些措施的改善：①如果额定起重量小于16吨，则主起升机构应当采用两套驱动装置，且需要采用输出轴上刚性连接或钢丝绳卷筒上设置安全制动器。另外也可以采用主起升机构设置一套驱动装置的方式，则此时需要在钢丝绳卷筒上设置安全制動器。对于起升机构工作级别的设置，要注重其最小值为M5级，且需要高于实际作业条件的2级。②如果额定起重量小于75吨且大于16吨，则主起升机构应当采用两套驱动装置，且需要采用输出轴上刚性连接或钢丝绳卷筒上设置安全制动器。也可以主起升机构设置一套驱动装置的方式，此时就需要在钢丝绳卷筒上设置安全制动器。③如果额定起重量超过75吨，则主起升机构应当采用两套驱动装置，且需要采用输出轴上刚性连接或钢丝绳卷筒上设置安全制动器。

（二）通用桥式起重机安全制动器设置

对于通用桥式起重机需要注重增加低速轴的保护，如在低速轴钢丝绳卷筒上加装安全制动机。对于通用桥式起重机安全制动器设置，需要进行一些措施的改善：①如果额定起重量小于16吨，则主起升机构工作级别至少要大于M5级，且需要比实际作业条件高2级，此时可以不同在钢丝绳卷筒上设置安全制动器。如果不满足上述条件，则需要设置安全制动器。②如果额定起重量小于75吨且大于16吨，则必须要相应钢丝绳卷筒上设置安全制动器。

（三）冶金单（双）梁式起重机额定起重量设置

对于冶金单（双）梁式起重机额定起重量设置，在结合JB/T 7668.5-2012《冶金起重机技术条件第5部分：铸造起重机》及其他安全技术规范后，其应该满足：①如果以电动葫芦作为起升机构，且其为冶金单梁式起重机。则其额定起重量需要小于10吨。②如果以电动葫芦作为起升机构，且其为冶金双梁式起重机。则其额定起重量需要小于16吨。

四、吊运熔融金属起重机制造焊接问题及对策

吊运熔融金属的起重机制造焊接技术，对于起重机械的质量有着至关重要的作用。对于工作级别较高的起重机，如果其受力焊缝出现焊接问题，焊缝会迅速扩散，最终影响起重机的性能，使其产生较为严重的安全隐患。

吊运熔融金属的起重机首先要保障焊接的质量，特别是受力焊缝。在实际焊接中，需要根据相关规范，使焊缝连接类别小于或等于K2，如果工作人员发现其不能使焊缝连接类别为小于或等于K2，则需要进行改善。常见的焊缝主要有主梁翼缘板、主副腹板、T型钢连接的对接焊缝等。

结束语

综上所述，冶金行业对我国经济的发展有着非常重要的作用，其中吊运熔融金属的起重机在冶金业中属于重要的运输工具，其可以直接对冶金行业的安全和经济产生影响。通过上述分析可知，铸造起重机需要注重主起升机构驱动系统设置，通用桥式起重机需要注重安全制动器设置，冶金单（双）梁式起重机需要注重额定起重量设置等。

参考文献

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[2]陈勇，王兴涛，任航.吊运熔融金属起重机起升机构接触器的检验方法[J].品牌与标准化，2011，08：35-36.

作者简介

倪秋良（1975.10.07-），男，汉族，籍贯（省市县）江苏江阴，学历本科，职称工程师，研究方向起重机械、冶金机械、机电工程，从事的工作起重机械管理。