2016安全生產(chǎn)知識:起重機制動(dòng)器安全性能的探討
起重機制動(dòng)方式不合理
據了解,目前絕大多數起重機制動(dòng)器,都是輪轂式制動(dòng)器,當需要開(kāi)閘或制動(dòng)時(shí),通過(guò)電磁鐵吸、放或油泵的起動(dòng)、停止,將制動(dòng)彈簧的彈力壓緊或釋放,使制動(dòng)瓦離開(kāi)制動(dòng)輪或貼合夾在制動(dòng)輪上,達到開(kāi)閘或制動(dòng)的要求。而現在的起重工作,特別是在起吊大型重物時(shí),往往在起重機上配備數名負責監護的工作人員,其目的是在起吊中發(fā)生脫檔、溜鉤事故時(shí),須用撬棍等工具加大制動(dòng)瓦對制動(dòng)輪的施壓,從而達到緊急制動(dòng)的目的,以減少事故的損壞程度。在“3.9”事故中,橋機上負責監護的工作人員也采取了這樣的措施,但沒(méi)有取得相應的作用,反而卻因為制動(dòng)器發(fā)生崩裂,制動(dòng)器碎片飛出致使監護人員傷亡的重大事故。為什么付出了人員傷亡的慘痛代價(jià)卻沒(méi)能減少事故的損壞程度呢?
首先,負責監護工作的機械工作人員使用撬棍等工具加大制動(dòng)瓦對制動(dòng)輪的施壓,從而達到緊急制動(dòng)目的的工作方法值得商榷。當起重機在起吊大型重物而又發(fā)生脫檔、溜鉤事故時(shí),起動(dòng)電機、傳動(dòng)軸會(huì )隨著(zhù)重物的加速下滑產(chǎn)生飛逸轉速,傳動(dòng)軸上的制動(dòng)輪也隨之產(chǎn)生強大的徑向振動(dòng)力。此時(shí),起重機制動(dòng)器動(dòng)作合閘,制動(dòng)瓦會(huì )受到巨大的徑向沖擊力,若再人為的加大制動(dòng)瓦對制動(dòng)輪的施壓,制動(dòng)瓦本身所受到的巨大沖擊力也就會(huì )更大,制動(dòng)瓦發(fā)生崩裂的危險性隨之升高,在制動(dòng)器前施壓的工作人員的危險性可想而知。因此,筆者以為工作人員使用撬棍等工具加大制動(dòng)瓦對制動(dòng)輪的施壓,從而達到緊急制動(dòng)目的的工作方法不可取。其次,制動(dòng)器只設置在傳動(dòng)軸上不夠完善。因為假如發(fā)生脫檔而制動(dòng)器卻又機械性損壞的時(shí)候,就沒(méi)有任何辦法能減少事故的損失了。那么應如何減少起重機因為脫檔而產(chǎn)生的事故損失呢?筆者認為升船機的制動(dòng)方式可以借鑒。
改進(jìn)起重機制動(dòng)器安全性能的探討
以巖灘電廠(chǎng)垂直入水式升船機的制動(dòng)方式為例,其承船廂重1430t,配重混凝土重1100t,主提升機制動(dòng)形式為液壓盤(pán)式制動(dòng)器,包括工作制動(dòng)器和安全制動(dòng)器兩套系統。升船機每次需要動(dòng)作時(shí),安全制動(dòng)器首先開(kāi)閘,開(kāi)閘到位后主提升電機出力達到一定的扭矩后工作制動(dòng)器開(kāi)閘,升船機開(kāi)始運行;需要停機時(shí),工作制動(dòng)器配合主提升電機先合閘制動(dòng),延時(shí)6s后安全制動(dòng)器合閘制動(dòng),完成運行過(guò)程。發(fā)生故障和事故時(shí),還能按照編制的制動(dòng)動(dòng)作程序,安全地緊急制動(dòng)停機。整個(gè)過(guò)程可靠安全,在升船機的安裝調試及這幾年的運行中得到可靠的驗證。因此,如果起重機采用以下制動(dòng)方式,可以達到安全可靠的效果。
1、采用液壓盤(pán)式制動(dòng)器
和輪轂式制動(dòng)器相比,液壓盤(pán)式制動(dòng)器具有制動(dòng)原理簡(jiǎn)潔可靠,合閘響應快等特點(diǎn)。在合閘制動(dòng)時(shí),制動(dòng)瓦對制動(dòng)盤(pán)的作用力是軸向的而不是徑向的,使制動(dòng)盤(pán)承受的沖擊力非常小,讓制動(dòng)失效概率降至最低。
2、增加安全制動(dòng)器
這里所要增加的安全制動(dòng)器,是指參照垂直升船機的制動(dòng)設置,在卷筒部分增加制動(dòng)盤(pán)并在相應合適的位置放置數組盤(pán)式制動(dòng)器,使它們成為完全獨立的一套安全制動(dòng)系統。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。
(1)解放了監護人員的人力操作,減少被傷害的危險性;
(2)增強了起重機運行的安全可靠性,當起重機發(fā)生事故時(shí)能有效防止事故的擴大。通俗說(shuō)就是假如起重機發(fā)生脫檔、溜鉤事故,即使是在起動(dòng)電機、傳動(dòng)軸、工作制動(dòng)器、減速箱都損壞的情況下,卷筒部分的安全制動(dòng)器都能有效地合閘制動(dòng),制止吊鉤繼續下滑,防止事故進(jìn)一步擴大;
(3)在某些需要由變速箱進(jìn)行機械切換高低速檔的特殊橋式起重機上,只需將安全制動(dòng)器合閘制動(dòng),確保卷筒被安全制動(dòng)器抱緊后,做好相應的防止安全制動(dòng)器誤動(dòng)措施,就可以根據需要,松開(kāi)工作制動(dòng)器進(jìn)行高速檔與低速檔的互換工作。
3、控制系統的要求
考慮到起重機升降需要頻繁動(dòng)作,并有點(diǎn)動(dòng)的動(dòng)作要求,如果安全制動(dòng)器也頻繁動(dòng)作,就會(huì )影響到升降的動(dòng)作要求,因此,控制系統的設計應滿(mǎn)足以下工作狀態(tài)的要求:
(1)正常工作狀態(tài)。每次啟動(dòng)起重機前,起重機司機按下啟動(dòng)按扭,安全制動(dòng)器自動(dòng)開(kāi)閘,開(kāi)閘到位后發(fā)信號到操作臺允許起重機工作。起重機工作期間,升降的制動(dòng)工作由工作制動(dòng)器完成,安全制動(dòng)器保持常開(kāi)狀態(tài)。起重作業(yè)結束,工作制動(dòng)器合閘制動(dòng),起重機司機檢查無(wú)異后,在離開(kāi)操作臺前,斷掉起重機電源,安全制動(dòng)器合閘鎖定,工作結束;
(2)起重機發(fā)生故障時(shí)的工作狀態(tài)。發(fā)生故障時(shí),起重機司機按應急制動(dòng)按扭,工作制動(dòng)器立即合閘制動(dòng),安全制動(dòng)器延遲2~5s合閘制動(dòng),防止發(fā)生事故;
(3)起重機發(fā)生破壞事故時(shí)的工作狀態(tài)。發(fā)生事故時(shí),起重機司機按緊急制動(dòng)按扭,起重機控制電源斷開(kāi),工作制動(dòng)器和安全制動(dòng)器立即失電合閘制動(dòng),防止發(fā)生事故;
(4)在特殊情況下(如起重機突然系統失電),工作制動(dòng)器和安全制動(dòng)器也應同時(shí)進(jìn)行緊急合閘制動(dòng)。
或者將安全制動(dòng)器設置為常開(kāi)式安全制動(dòng)器,平時(shí)安全制動(dòng)器始終保持全開(kāi)狀態(tài),起重機升降的制動(dòng)工作由工作制動(dòng)器完成,安全制動(dòng)器作為一種保護備用。當起重機發(fā)生故障和事故或工作制動(dòng)器需要檢修、需要松開(kāi)工作制動(dòng)器進(jìn)行切換高速檔與低速檔的時(shí)候,安全制動(dòng)器才投入使用。
其他的工況還可以根據要求,通過(guò)電氣部分的設定而另行調整。

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