浅谈固定式架车机的安全应用

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722101

摘要：近年来，我国的城市轨道交通快速发展，新线地铁的建设不断进行。在地铁建设中，车辆段必不可少，车辆段中的车辆检修设备也不可或缺，而固定式架车机就是车辆段检修设备中重要的一种。固定式架车机，主要用于将地铁车辆进行举升，从而使车辆维修人员完成车下检查、车辆加垫、更换转向架等作业。在固定式架车机将车辆进行举升和降落时保证车辆不倾覆，将车辆举升至一定高度停止时保证车辆稳定静止，是固定式架车机安全作业的重中之重，这对于保护维修人员人身安全及防治车辆损坏有着重要的意义。

关键词：检修设备；架车机；安全

为了保证固定式架车机的作业安全，设计人员利用物理原理、冗余设计、位置限定等思路对设备加装安全装置，通过软硬件共同配合，来确保设备的安全稳定运行。

一、固定式架车机常见安全措施

（一）丝杠螺母的物理自锁

固定式架车机动力来源一般为电机及减速机驱动丝杆传动，丝杆通过承载螺母带动举升柱进行升降。在运动过程中，丝杠只发生转动，没有上下运动；承载螺母不发生转动，在丝杠轴向进行上下运动。在设备断电时，丝杠及螺母不发生相对运动，是保证车辆被举升后稳定安全的前提。目前架车机采用的丝杠常为梯形螺纹，根据物理原理，丝杠螺纹的螺旋升角必须小于一般自锁条件角，且丝杠与螺母的径向间隙要在允许范围之内，才能保证承载螺母承受任何重量时与丝杠不发生相对转动。

（二）双重螺母保护

固定式架车机丝杠配备两个螺母，承载螺母及安全螺母。承载螺母用于承载重量，安全螺母工作时不承载任何重量，只随承载螺母一起运动。安全螺母的作用是防止承载螺母在突然损坏无法承载重量时，接替承载螺母来承载重量。

（三）高度检测及高差报警

保证固定式架车机在举升和降落车辆时不发生车辆倾覆，首先要保证的就是各个举升柱的同步升降。因此，同类举升柱在驱动电机及减速机、丝杠的选型时必须一致，从而保证受控举升柱在相同时间内升降的理論高度相同。但是即使各部件的选型一致，由于同类部件自身差异等原因，运转时难免出现偏差。固定式架车机设有高度检测系统，利用传感器检测及软件计算，时时监控各个举升柱的高度。在设计时，用户可以根据自己的需要，设置报警高度差，当受控举升柱中任意两个举升柱高度差值超过设定的高度差，设备停机报警。

（四）限位开关

在设备相应位置装配限位开关，可以很好地将设备限定在指定空间内运动。常见的限位开关有限制举升柱位置的上、下限位开关，检测螺母情况的磨损开关及脱扣开关。在设置举升柱的上、下限位开关时，常常各加装两个，防止单个开关失灵时，设备运动超出限界。

（五）人员控制

设备的操作，人员监视不可缺少。常见的操作逻辑为至少有2名操作人员，分别位于被升降车辆的两侧，1名人员操作控制台，另1名人员操作确认装置，2人同时按下按钮时，设备才可以升降，任意1人松开按钮，设备停止运行。在控制台及确认装置上同时设置急停按钮，其他人员在遇到紧急情况时，按下任意一个急停按钮，设备也可以停止运行。急停按钮应配置在容易接近处，并且操作者和可能操作它们的人在操作时没有危险。

二、其他安全措施

上述介绍的都是一些很常见的安全措施，固定式架车机用于不同的城市，面对的工况也不同。设计人员根据实际可以增加其他的安全举措，可参考如下：

（1）划定设备工作区域，操作设备时限定无关人员位置，保证人员处于安全区域。

（2）给设备增加可靠的通讯装置，保证作业区域内各人员沟通畅通，防止误操作。

（3）合理安排各安全措施的优先级，避免软件控制中的逻辑错误。

（4）增加PLC记忆功能，对各种工况下的操作进行记忆，人员出现异常操作时，人机界面及时进行提示。

（5）操作前进行风险预评估并制定安全举措，同时对操作人员进行培训。

三、结语

安全是生产的前提，在车辆段的生产作业中，固定式架车机的应用时风险较大的一种作业。目前还没有法律法规对固定式架车机的安全措施进行明确规定，因此不同车辆的固定式架车机采取的安全举措会有不同，但不论如何，本文介绍的常见安全措施已经被普遍应用。但是各地铁车辆的检修工艺不同，固定式架车机的安全措施设计应选取合理，从而保证作业过程中的人车安全。

参考文献：

[1]JB/T 2886—2008.机床梯形丝杠、螺母技术条件[S].

[2]GB16754—1997.机械安全急停设计原则[S].

作者简介：郭城浩（1989），男，汉族，现就职于天津市地下铁道运营有限公司车辆中心。