一起叉车起升装置越程保护失效的检验案例分析

杨安定

（南京市特种设备安全监督检验研究院 南京 210000）

叉车货叉架防越程结构包括内门架、货叉架、滚轮和防越程装置[1]。防越程装置一般包括固定在内门架横梁上的第一限位块和固定在滚轮架上的第二限位块，第一限位块和第二限位块在货叉架移动方向上的投影必须具有部分重叠，一般情况下第二限位块位于第一限位块下方。

叉车的门架系统由内门架和外门架构成，货叉架安装于内门架上，沿内门架上下滑动，货叉安装在货叉架上[2]。货叉架包括货叉安装架、滚轮架和滚轮，滚轮架的外侧配有导向滚轮，导向滚轮位于内门架的导向槽内。货叉架沿内门升降时，滚轮架上安装的导向轮在内门架的导向槽内转动[3]。

起升装置的安全保护功能应包括内门架和外门架间的防脱轨功能，货叉架的防越程功能以及货叉架和门架上的运动部件具有防意外脱落的功能。

1 越程保护失效的检验案例

某公司一叉车的主要技术参数：额定起重量为1 600 kg，自重为2 249 kg，蓄电池平衡重式叉车，三支点整体车架结构，坐驾式，机械传动，空载最大起升高度为3 300 mm，制造日期为2014年3月1日。在2023年6月的定期检验过程中发生了货叉架越程情况，货叉架上的机械挡块直接撞上焊接在内门架上的机械挡块，导致内门架上的机械挡块脱落，货叉架上一导向滚轮脱槽，货叉架产生倾斜现象，见图1，脱落的挡块焊接断裂面，见图2。

图1 货叉架脱槽

图2 挡块焊接断裂面

2 相关法规标准的要求

叉车上有很多安全保护与防护装置，叉车起升装置的防越程保护装置尤为重要。国内外叉车对防止越程的行程限制装置的主要设置是机械限位和电气限位装置。

1）GB／T 10827.1—2014《工业车辆 安全要求和验证 第1部分：自行式工业车辆（除无人驾驶车辆、伸缩臂式叉车和载运车)》中4.6.3.3条“行程限制”要求：起升装置应装有防止越程的可靠装置，另外，应采取有效措施（如机械限位)来避免货叉架和门架上的运动部件从门架上端意外脱落[4]。

2）ISO 3691-1：2011《工业车辆 安全要求和验证 第1部分：自行式工业车辆》中4.6.3.3条“行程的限制”要求：起升机构应安装可靠的装置，以防止越程。此外，应提供有效的方法（例如机械限位），以防止货叉架和门架上的运动部件从门架上端意外脱落。

3）TSG 81—2022《场（厂)内专用机动车辆安全技术规程》中C2.16（9)条要求：起升装置应当设置防越程装置，避免货叉架和门架上的运动部件从门架上端意外脱落[5]。

根据以上法规和标准的要求，起升装置应装有防止越程的可靠装置，是指内门架和外门架有相互重叠的部分，内、外门架不能脱轨。内、外门架上的纵向滚轮和侧向滚轮应完整且固定可靠；货叉架和门架上的运动部件是指货叉架、内门架以及货叉架、滚轮架上的导向滚轮、纵向滚轮、侧向滚轮，都要有防止意外脱落的保护装置[6]。

3 越程安全距离的确定

以二级标准门架的叉车起升机构为例，如图3所示。叉车在设计时已确定了叉车的最大起升高度H，内、外门架的高度h1、h2，内、外门架相互重叠部分的长度L1，内门架上端与外门架下端点间距离LAB，门架最低点离地面的距离a，链轮、链条固定位置，滚轮直径d，货叉厚度h等设计参数，可以计算出起升油缸的行程，所需的链条长度，以及第一、第二限位块位置。第一、第二限位块间的安全距离L3一般为20～30 mm。

图3 起升机构示意图

4 越程保护失效原因分析

根据叉车的设计技术参数和各部件之间的相对数值关系，在第一、第二限位块间的越程安全距离在起升链条长度固定不变的情况下，越程安全距离也不会发生变化。由于链条使用的延长性和磨损，越程安全距离在叉车使用过程中只会增大，不会发生越程安全距离减小的情况。越程安全距离过大时，也会影响叉车的最大起升高度，需要检查并调整链条的长度。

因此叉车只有在相关人员错误地调节了链条固定销上的调节螺母或者更换了长度不合适的起升链条时，才有可能产生越程安全距离变小的情况。查阅使用单位的该设备的维修保养记录，发现该设备的起升链条已经更换过，且比原厂的链条长度要短，需要通过螺杆来扩展起升链条的长度，如图4中红色方框标记所示。图4的左图所示的链条明显比图4的右图所示的链条（另外一台同款叉车的链条）短，并且调节螺母无调整的空间了，如图4中红色圆框标记所示，导致越程安全距离严重不足。同时第一限位块的焊接处焊缝没有满焊，焊接处有锈蚀现象，当起升机构空载并以较快的速度起升时，向上的冲击力较大，导致第一限位块脱落。

图4 起升链条长度比较

5 防越程装置的结构形式

常见的防越程装置有以下几种结构形式：

5.1 单限位块和双限位块焊接式

内门架的上横梁上焊接1个或者2个机械挡块（第一限位块），在滑架上焊接另外1个或者2个机械挡块（第二限位块），第一限位块和第二限位块在货叉架移动方向上的投影具有部分重叠，见图5。

图5 机械挡块焊接式

5.2 螺栓或螺钉固定式

在内门架侧面或上横梁上用螺栓或螺钉固定1个机械挡块（第一限位块），在滑架侧面用螺栓或螺钉固定1个机械挡块（第二限位块），第一限位块和第二限位块在货叉架移动方向上的投影具有部分重叠，见图6。

图6 机械挡块螺栓或螺钉固定式

5.3 其他结构形式的越程装置

1）内门架上横梁与内门架之间采用金属连接件作为机械挡块（第一限位块），在滚轮架上焊接1个机械挡块或以货叉架整体作为机械挡块（第二限位块），第一限位块和第二限位块在货叉架移动方向上的投影具有部分重叠，见图7。

图7 内门架上横梁与内门架连接式

2）以内门架上横梁整体作为机械挡块（第一限位块），以货叉架整体作为机械挡块（第二限位块），第一限位块和第二限位块在货叉架移动方向上的投影全部重叠，见图8。

图8 内门架上横梁整体式

3）在内门架上横梁上预制突出部分作为机械挡块（第一限位块），在滚轮架上焊接一个机械挡块或以货叉架整体作为机械挡块（第二限位块），第一限位块和第二限位块在货叉架移动方向上的投影具有部分重叠，见图9。

4）在内门架外侧焊接1个机械挡块（第一限位块），在货叉架上焊接1个机械挡块（第二限位块），第一限位块和第二限位块在货叉架移动方向上的投影具有部分重叠，见图10。

图10 内门架外侧焊接式

还有其他不太常见结构形式的防越程装置，这里不再一一赘述。

6 结束语

防越程装置是货叉架起升机构的最后一道安全保护装置，其重要性不言而喻。在检验时不但要检查其是否设置，还要判定其设置的科学性和有效性，以及越程安全距离是否满足设计的要求。检验时起升机构升到最高位置前要降速缓升，检验人员与被检设备保持一定的安全距离，以免发生意外，确保检验人员自身的安全。使用单位需对越程保护装置进行经常性检查，查看机械挡块是否脱焊或松动，安全越程距离是否发生改变，并做好检查记录。维修人员应科学调整起升链条的长度和张紧力，特别是更换链条或连接螺杆后应及时测试越程安全距离是否符合要求，并保证调节螺母有一定的调节行程。