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一种高铁施工用搅拌车升降设备的检测

2020-09-10程永恒

建筑机械化 2020年8期
关键词:搅拌车升降机栏杆

程永恒,刘 兵,王 亮

(江苏省特种设备安全监督检验研究院,江苏 宿迁 223800)

我国高速铁路多采用高架桥的方式。高铁铺轨面通常采用成品梁进行架设,但主体结构架设完成后,铺轨面的施工仍需大量混凝土,加之高铁施工路线长,因此必须采用搅拌车进行混凝土的运送,这给混凝土如何从地面运送至铺轨面带来了难题。为此,施工单位设计并制造了一种升降设备,用来整体提升重载搅拌车,并委托笔者单位进行了检测。

1 主体结构

该设备设置了2个停靠层站,主体结构如图1所示,设备主体设置了6根承载立柱,如图2所示,在设备顶部两侧设置了2组独立的起升机构,所用电动机功率为11kW。升降平台底部由纵向及横向型钢焊接而成,上表面铺设了带防滑纹的钢板。如图3所示,平台的两侧分别设置4根圆柱形提升立柱,通过高强度螺栓,每根立柱上部与起升横梁连接,下部与起升平台连接。平台设置了6个导向装置,与6根立柱配合,以防止平台在起升过程中发生过大的横向位移。

2 检测项目

本次检测内容包括:资料及相关证明文件审查、电气保护、安全保护、防护装置及性能试验四部分。

图1 主体结构

图2 驱动机构

图3 提升横梁和提升立柱

1)资料及相关证明文件审查 主要包括设备的选型、产品出厂资料及安装基础合格证明文件。

2)电气保护 主要包括电动机的保护、线路保护、错相与缺相保护、失压保护、接地、绝缘电阻、照明与信号。

3)安全保护和防护装置 主要包括制动器、紧(应)急停止开关、防护罩和防护栏、停层保护装置、防运行阻碍保护装置、限位装置(开关)、极限开关、缓冲器、停止装置、检修运行装置、超载保护装置、机械设备防护装置。

4)性能试验 主要包括空载试验、额定载荷试验、静载荷试验、动载荷试验。

3 主要缺陷和问题及原因分析

1)防运行阻碍保护不可靠 GB28755-2012《简易升降机安全规程》中规定,强制式升降机应设置悬挂装置松弛时的安全装置,当货箱向下运行遇到阻碍时能及时切断电气安全回路。现场查看,未发现该保护装置。另外,由于该设备的平台是由两套独立卷扬机构驱动实现升降,在其中一套发生故障时,有可能会出现两侧悬挂绳张力不均,一侧过松的现象。因此,对于该设备悬挂绳防松弛保护不仅作为防运行阻碍保护,也一定程度防止了两套卷扬机构的运行不同步。

2)极限开关设置不符合要求 GB28755-2012《简易升降机安全规程》对极限开关(图4)的设置、安装位置及动作形式都做出了明确的规定。现场实物检查极限开关,发现其安装方式极易引起误动作,且动作位置不符合GB28755-2012《简易升降机安全规程》中规定的,在地坎超过上端站地面150mm之前动作。

图4 极限开关

3)栏杆设置不可靠 现场实物检查,该设备平台周边的栏杆设置(图5),不符合GB6067.1-2010《起重机械安全规程 第1部分:总则》的相关规定。栏杆下部未设置踢脚板,且栏杆刚度较低,无法保证在任何方向下承受1000N的力而不发生永久变形。搅拌车停靠在指定位置后,驾驶员下车处的护栏偏低,落脚处悬空未封闭,有人员坠落风险。

图5 栏杆

4 其他需注意的问题

该设备是否需纳入特种设备目录进行监管存在一定争议,其设计制造并未经过第三方机构确认。受力结构、电气系统、安全保护装置的设计和设置是否合理有效,是需要进一步验证的。

该设备外围4根立柱,在运行过程中主要承受压力,由于立柱长细比较大,所受压力较大,因此需对其压杆稳定性进行校核,必要时进行数值模拟。以使用单位提供的立柱尺寸,参照GB3811-2008《起重机设计规范》中关于轴心受压构件的稳定系数,进行了计算,其压杆稳定性符合要求。另外,为增加立柱压杆稳定性,在立柱顶部和中部增加了斜拉绳索。

如图6所示,平台、起升横梁和起升立柱之间的连接均采用了高强度螺栓,在满载运行过程中,由于螺栓受拉,因此预紧力将会增加甚至达到螺栓抗拉强度,应力达到一定循环次数后,螺栓松动的可能性极大。另外,过大的拉力将通过螺栓帽和螺母压在连接承载面上,主体材料的强度是否能承受如此大的压应力,需进一步验证。

图6 连接螺栓

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