淺談冶金起重機(jī)超速保護(hù)裝置的檢驗(yàn)

王文征+趙貞祥+陳莉媛+劉宗輝

摘要： 近幾年來(lái)冶金起重機(jī)事故頻發(fā)，特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)冶金起重機(jī)的檢驗(yàn)顯得尤為重要，本文針對(duì)其中的重要項(xiàng)——超速保護(hù)裝置的檢驗(yàn)方法進(jìn)行了新的開拓。

Abstract: The metallurgical crane accidents have frequently happened in recent years, so the special equipment supervision and inspection institutes particularly paid much attention to the inspection of metallurgy crane. This paper carries on the new development of the important items: the detection method of overspeed protection device.

關(guān)鍵詞： 超速保護(hù)裝置；冶金起重機(jī)；超速開關(guān)

Key words: overspeed protection device；metallurgical crane；overspeed switch

中圖分類號(hào)：TH218 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2014）23-0038-02

0引言

近些年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，起重機(jī)作為一種重要的起重設(shè)備，廣泛地應(yīng)用于各種行業(yè)，給我們的工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了很大的便利，尤其是工廠礦企業(yè)。但是由此所引發(fā)的安全問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的重視。2007年4月18日，遼寧省鐵嶺市清河特殊鋼有限責(zé)任公司發(fā)生鋼水包傾覆的特別重大事故，造成現(xiàn)場(chǎng)32名工人死亡。這個(gè)慘痛的教訓(xùn)讓我們認(rèn)識(shí)到起重機(jī)安全檢查的重要性，國(guó)家總局《關(guān)于冶金起重機(jī)械整治工作有關(guān)意見的通知》、《起重機(jī)械安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程——橋式起重機(jī)》中對(duì)在用非冶金起重機(jī)械用于吊運(yùn)熔融金屬的部分電動(dòng)葫蘆提出了整治要求，其中就包括對(duì)可控硅定子調(diào)壓、渦流制動(dòng)器、能耗制動(dòng)、可控硅供電、直流機(jī)組供電調(diào)速以及其他由于調(diào)速可能造成超速的起升機(jī)構(gòu)和20t以上用于吊運(yùn)熔融金屬的通用橋式起重機(jī)必須具有超速保護(hù)的要求。那么，如何對(duì)冶金起重機(jī)的超速保護(hù)裝置進(jìn)行有效的檢驗(yàn)?zāi)兀?/p>

1超速保護(hù)裝置簡(jiǎn)述

超速保護(hù)裝置是起重機(jī)的一個(gè)重要安全裝置，它由超速開關(guān)和控制裝置組成，超速開關(guān)檢測(cè)起重機(jī)下降速度值，控制裝置接收到下降速度超過(guò)規(guī)定值信號(hào)后斷開起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電源，使起升機(jī)構(gòu)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，避免因下降速度失控，造成被吊物墜落的事故發(fā)生。常用的超速保護(hù)裝置有機(jī)械式超速開關(guān)、電磁式超速裝置和光電式超速裝置。機(jī)械式超速開關(guān)一般利用離心原理，當(dāng)主機(jī)速度超過(guò)限定速度時(shí)，甩塊向外動(dòng)作打開觸點(diǎn)使主機(jī)停止或減速運(yùn)行；電磁式超速裝置利用電磁原理，一般有電磁編碼盤，通過(guò)計(jì)數(shù)裝置測(cè)定速度，主機(jī)速度超過(guò)限定速度時(shí)，打開觸點(diǎn)或者通過(guò)數(shù)據(jù)處理（二次儀表）使主機(jī)停止或減速；光電式超速保護(hù)裝置原理與電磁式類似，只是使用了光電編碼盤進(jìn)行測(cè)速。

傳統(tǒng)的起重機(jī)超速保護(hù)裝置的檢驗(yàn)方法是選擇吊具下方空曠場(chǎng)地，并設(shè)置隔離區(qū)，起重機(jī)以額定速度空載下降，斷開該開關(guān)，檢驗(yàn)電機(jī)應(yīng)能停止運(yùn)轉(zhuǎn)、制動(dòng)器應(yīng)能可靠制動(dòng)，并測(cè)量制停距離應(yīng)符合要求。該種方法只是對(duì)冶金起重機(jī)超速保護(hù)裝置是否起作用進(jìn)行了驗(yàn)證，但是這個(gè)方法的弊端是不能驗(yàn)證超速保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，主機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到多少。針對(duì)此弊端，我對(duì)舊的檢驗(yàn)方法進(jìn)行了一些改進(jìn)，能有效的測(cè)試出超速保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)主機(jī)的轉(zhuǎn)速。

2改進(jìn)后的檢驗(yàn)方法

改進(jìn)后的檢驗(yàn)方法對(duì)機(jī)械部分的驗(yàn)證是在超速開關(guān)的控制回路中，串聯(lián)一個(gè)足夠容量（滿足安全分?jǐn)嗫刂苹芈芬螅┑拈_關(guān)，并進(jìn)行常規(guī)試驗(yàn)。而結(jié)合電氣部分檢驗(yàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速，則需要進(jìn)一步檢驗(yàn)。

2.1 校驗(yàn)設(shè)備要求

校驗(yàn)設(shè)備應(yīng)滿足如下條件：①應(yīng)有一標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速發(fā)生裝置，該裝置有足夠的輸出力矩。②應(yīng)有速度檢測(cè)記錄裝置，該裝置速度測(cè)量精度應(yīng)滿足GB/T 22414-2008的要求。③測(cè)量?jī)x器儀表，須檢定的要在有效期內(nèi)進(jìn)行檢定。

2.2 校驗(yàn)環(huán)境要求

2.2.1基本要求。應(yīng)滿足TSG Q7015-2008《起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)則》中對(duì)起重機(jī)檢驗(yàn)條件的要求。

2.2.2 一般要求。①起重機(jī)超速保護(hù)開關(guān)的校驗(yàn)應(yīng)在第4章檢查完畢后進(jìn)行；②每次校驗(yàn)前要檢查校驗(yàn)設(shè)備應(yīng)正常，并對(duì)記錄裝置調(diào)零校準(zhǔn)。

2.2.3 特殊情況。如有下列情況之一，校驗(yàn)工作應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行：①現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不具備校驗(yàn)設(shè)備放置條件；②現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件影響校驗(yàn)結(jié)果。

3校驗(yàn)步驟

3.1 機(jī)械式起重機(jī)超速保護(hù)開關(guān)的校驗(yàn)步驟

3.1.1 一般性檢查。將超速開關(guān)與起重機(jī)傳動(dòng)裝置脫離（如果有分離裝置）或者拆下，進(jìn)行一般性檢查：外觀、封記、接線、機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)，應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第2章要求。

3.1.2 動(dòng)作速度值校驗(yàn)

①將超速開關(guān)可靠固定在校驗(yàn)儀上，與其輸出軸可靠聯(lián)接，裝配公差控制在設(shè)備要求的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)傳動(dòng)；注意轉(zhuǎn)動(dòng)方向與起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)下降方向一致。記錄裝置輸入線與超速開關(guān)常閉觸點(diǎn)可靠連接。

②為減少誤差，數(shù)據(jù)處理方便，推薦等角速度傳動(dòng)。本標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)數(shù)據(jù)處理均以等角速度傳動(dòng)為例。

③調(diào)整合適的初速度，啟動(dòng)加速裝置，當(dāng)速度達(dá)到一定數(shù)值，離心力克服彈簧束縛，機(jī)構(gòu)使常閉觸點(diǎn)打開，記錄裝置自動(dòng)記錄下動(dòng)作速度值。校驗(yàn)至少重復(fù)3次，并在原始記錄上記錄結(jié)果。

④校驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第4章進(jìn)行處理，根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第5章判定是否合格，并出具校驗(yàn)報(bào)告。

3.2 光電式、電磁式起重機(jī)超速保護(hù)裝置的校驗(yàn)步驟

3.2.1 一般性檢查。光電式、電磁式起重機(jī)超速保護(hù)裝置包括超速信號(hào)采集裝置（一次表）和信號(hào)處理輸出裝置（二次表）兩部分，要作為整體校驗(yàn)。信號(hào)處理輸出裝置為集成保護(hù)裝置的一個(gè)單元不在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍之內(nèi)。

3.2.2 動(dòng)作速度值校驗(yàn)。①將信號(hào)采集裝置與機(jī)構(gòu)分開或拆下，與校驗(yàn)儀輸出軸可靠聯(lián)接。②將信號(hào)處理輸出端口與校驗(yàn)儀器記錄裝置輸入端口可靠連接。③調(diào)整合適的初速度，啟動(dòng)加速裝置，當(dāng)速度達(dá)到一定數(shù)值，信號(hào)處理輸出裝置輸出端口輸出信號(hào)使記錄裝置停止計(jì)數(shù)，記錄裝置自動(dòng)記錄下動(dòng)作速度值。校驗(yàn)要至少重復(fù)3次，并在原始記錄上記錄結(jié)果。④校驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第2章進(jìn)行處理，根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第3章判定是否合格，并出具檢驗(yàn)報(bào)告。

4數(shù)據(jù)處理

4.1 超速開關(guān)安裝在傳動(dòng)系統(tǒng)高速側(cè)，開關(guān)動(dòng)作時(shí)機(jī)構(gòu)的線速度計(jì)算方法：

將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)去除壞值，至少測(cè)量3次，取測(cè)量值的算數(shù)平均值n0，按公式（1）換算出開關(guān)動(dòng)作時(shí)機(jī)構(gòu)的線速度：

V=n0πd/sm（1）

式中：v——開關(guān)動(dòng)作時(shí)機(jī)構(gòu)的線速度，單位：米/分鐘（m/min）；n0——測(cè)量值（轉(zhuǎn)速的動(dòng)作速度）的算數(shù)平均值，單位：轉(zhuǎn)/分鐘（r/min）；d——卷筒公稱直徑，單位：米（m）；s——減速機(jī)構(gòu)的減速比；m——滑輪組倍率。

4.2 超速開關(guān)安裝在傳動(dòng)系統(tǒng)低速側(cè)，開關(guān)動(dòng)作時(shí)機(jī)構(gòu)的線速度計(jì)算方法：

將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)去除壞值，至少測(cè)量3次，取測(cè)量值的算數(shù)平均值n0，按公式（2）換算出開關(guān)動(dòng)作時(shí)機(jī)構(gòu)的線速度：V=n0πd/m（2）

式中：v——開關(guān)動(dòng)作時(shí)機(jī)構(gòu)的線速度，單位：米/分鐘（m/min）；n0——測(cè)量值（轉(zhuǎn)速的動(dòng)作速度）的算數(shù)平均值，單位：轉(zhuǎn)/分鐘（r/min）；d——卷筒公稱直徑，單位：米（m）；m——滑輪組倍率。

4.3 數(shù)值修約

計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)位數(shù)與超速開關(guān)所在機(jī)構(gòu)的額定速度數(shù)值相比多一位。

5結(jié)果判定

將計(jì)算結(jié)果與該機(jī)構(gòu)額定速度比較，在額定下降速度的1.25～1.4倍范圍內(nèi)且滿足第2章要求，可綜合判定為合格；超出范圍或不符合第2章要求，綜合判定為不合格。有特殊要求的超速保護(hù)裝置應(yīng)滿足設(shè)計(jì)文件的要求。

6總結(jié)

本檢驗(yàn)方法的制定，彌補(bǔ)了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有要求、檢驗(yàn)規(guī)則無(wú)具體的檢驗(yàn)方法的空白，對(duì)起重機(jī)安全性能的檢驗(yàn)更加嚴(yán)謹(jǐn)，使得國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全進(jìn)一步得到保障。

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