淺談如何科學選用橋門式起重機

陳岳霖 嚴沛君

摘 要：對橋門式起重機的選取因素進行分析，使企業科學合理地選用橋門式起重機，避免由此產生的不便和設備安全隱患。

關鍵詞：選型；工作環境；工作級別；故障

引言

橋門式起重機由于結構簡單可靠，安裝方便、適用性強，在各種企業大量使用。雖然橋門式起重機發展到現在，包括設計、制造、安裝等各環節技術已經很成熟，但仍會有用戶反映一些問題，如使用過程中起重機滿足不了作業要求，某些位置的起重機故障特別集中，甚至也不乏由于選型不當發生安全事故。除了起重機制造質量、安裝質量等因素，很多情況下，起重機的選用不當是造成設備可靠性和安全性降低的根本原因。因此正確合理地選擇橋門式起重機顯得尤為重要。

在選擇橋門式起重機時，應主要考慮以下幾點：使用環境、吊運物品狀況、工作級別、空間要求及其他特殊使用要求。用戶根據自身實際情況確定以上因素后選擇起重機械，就能避免因起重機選用不當帶來的生產不便和安全隱患。根據TSG Q5001-2009《起重機械使用管理規則》第五條使用單位應當根據起重機械的用途、使用頻率、載荷狀態和工作環境，選擇適應使用條件要求的相應品種（型式）的起重機。如果選型錯誤，由使用單位負責。文章結合起重機相關標準要求和企業實際情況，從上述的幾個方面具體分析怎樣去科學合理地選用橋門式起重機，為用戶選擇起重機機械提供一定參考和借鑒。

1 使用環境分析

在選擇起重機時，對于起重機使用環境的了解十分必要，不同的使用環境對起重機整體及各機構的要求都各有不同。環境因素應重點考慮：露天作業、高溫環境、易燃易爆及粉塵環境、強抗風環境及其他要求等。

1.1 露天作業

露天作業的起重機完全暴露在自然環境下，要受到雨水烈日風等天氣情況的影響。因此，選擇露天環境下作業的起重機應當考慮相關天氣帶來的侵害。起重機應當有防雨防蝕方面的設計，特別應當關注起重機的電氣設備、電氣元件及制動器的防雨裝置和防護等級。實際檢驗中經常遇到未經特殊設計的露天門式起重機通過安裝單位自行加裝防雨設施后于露天使用。因而出現電動葫蘆防雨罩尺寸不足，出現電動葫蘆一端銹蝕嚴重的情況。許多露天使用起重機雖然加裝有防雨罩但其電氣設備防護等級不足依然會導致電動葫蘆電氣箱進水，以致電動葫蘆無法工作的情況時有發生。

1.2 高溫環境

GB/T14405-2011《通用橋式起重機》和GB/T14406-2011《通用門式起重機》中都有明確規定。雖然要求稍有差異，但一般橋門式起重機使用溫度為-20℃到+40℃。超過+40℃高溫作業一般與吊運熔融金屬與熔融非金屬物品相關，應選擇符合相關標準的起重機，對此TSG Q0002-2008《起重機械安全技術監察規程—橋式起重機》有著詳細的規定。而低溫環境的起重機在金屬材料、焊接材料上面要求較高，相關電氣部件的選擇也有一定的影響。

1.3 易燃易爆及粉塵環境

如使用場所有易燃易爆物質和粉塵的，則應根據防爆介質和防爆區域選用相應防爆等級、防爆型式的防爆起重機。作業場所為粉塵較多的場所，在設計中還應考慮積灰載荷及各機構的防護等級。

如2014年8月昆山某金屬制品廠拋光車間發生的特大火災事故其原因就是鋁粉塵遇火源爆燃。由于此類拋光車間都裝有通風換氣設備，正常情況下不會導致鋁粉塵積聚，因而全國大部分地區都未將這類車間認定為易燃易爆環境。而依照防爆標準，此類區域可以劃分為出現異常情況下會有易燃粉塵積聚，應當屬于粉塵防爆中的22區。因此在“8·2昆山工廠爆炸事故”之后，我院檢驗人員在實際檢驗過程中，遇到類似環境均提醒用戶更換相應防爆等級的起重設備。

1.4 強抗風環境

對于臨港、臨海邊和風力較大地區的露天起重機，則應收集當地的氣象資料，確定最大風力等氣象條件，提供給相關制造單位或在招標文件中明確，以幫助制造單位設置合理的測量預警設備及防風措施。而作為使用單位應當在制造安裝單位的配合下完成起重機基礎上相關防風配套措施的建設以及相應的預案設置。

1.5 其他要求

使用環境為海邊或有腐蝕性氣體的，對起重機的金屬結構及各機構有影響，應及時作出說明。相對濕度要求在GB/T14405-2011《通用橋式起重機》中規定：室內起重機在+40℃的溫度下相對濕度不超過50%，室外起重機環境溫度不超過+25℃的相對濕度允許暫時高達100%。門式起重機類似。

起重機使用地點的海拔高度不超過1000m，超過1000m應對電動機的容量進行校核。超過2000m應對電器件進行容量校核。

對于特殊工作環境的起重機，在GB/T14405-2011《通用橋式起重機》和GB/T14406-2011《通用門式起重機》工作環境條件一節中均有備注，超過上述范圍規定時，由用戶與制造商協商解決。

2 吊運物品狀況分析

吊運物品狀況主要指被吊物品的形狀及狀態，其與吊具的選擇息息相關。要考慮被吊物品是整件物料還是散料，規則形狀還是不規則形狀，固體還是高溫液體等。

使用單位應根據起重機所吊物品的形狀，選擇不同的吊具。一般情況選擇吊鉤，特殊情況應根據物料的不同選擇抓斗、電磁吸盤及其他專用吊具。如吊運熔融金屬與熔融非金屬等，則應根據生產工藝，來合理設計吊運、翻轉等流程。

在起重機吊具改裝中，使用電磁鐵進行金屬散料的吊運是一種較為普遍的應用方式。多數中小企業往往在起重機選型過程中并沒有考慮吊運物料的特點，而在使用過程中采用加裝一套電磁鐵取物裝置的方式來達到吊運金屬散裝物料的目的。這種加裝方式存在嚴重的安全隱患。首先，加裝的電磁鐵取物裝置往往沒有備用蓄電池，無法起到電磁鐵斷電后電磁鐵功能延時失效的效果。其次，加裝的電磁鐵取物裝置沒有基本的電流電壓檢測裝置，無法做到低電壓檢測與報警。另外，電磁鐵吸取物料時，下端的物料無法保證得到足夠的磁場作用，會出現物料散落的情況。因此，私自加裝電磁鐵取物裝置是一種十分危險行為，應當予以杜絕，應當在起重機購置時就考慮當物料吊運的需求，選擇合適的專用起重機。

3 工作級別

起重機的工作級別是一個復合參數，與載荷重量和使用頻率有關。這里既要考慮所吊運物品的最大重量，也要考慮經常吊運的物品重量以及兩者對應的使用頻率。工作級別根據表征載荷狀態的載

荷譜系數 來確定。

一般企業人員選取起重機時，針對生產使用要求，會考慮額定起重量、跨度、起升高度、起升速度及大小車運行速度等幾個主要參數，但很容易疏忽起重機工作級別要求。作者就見過很多工作繁忙、負荷量大的起重機工作級別只有A3，導致使用一段時間后故障集中、頻繁，如運行機構故障、驅動電機燒壞、起動電阻損壞、零部件疲勞損壞等。準確理解工作級別的含義，對起重機的選擇有著不可忽視的意義。工作級別就是考慮所吊物品的重量及使用的繁忙程度、工作效率等因素，在GB/T3811《起重機設計規范》的引言中特別提到：起重機用戶在確定起重機訂貨要求及選購起重機產品時，要特別注意確定和選擇起重機整機的工作級別和它的機構的工作級別。

起重機的工作級別分類包括整機工作級別、機構工作級別、結構件與機械零件的工作級別；機構工作級別又分為起升機構工作級別、大車運行機構工作級別、小車運行機構工作級別等。起重機的工作級別（整機和各機構）根據10個使用等級和4個載荷狀態來劃分成8個工作級別。它是生產單位進行設計與制造的依據，通過工作級別參數的確定，可以使起重機的實際使用情況和設計內容更加切合，從而降低起重機的故障率，提高可靠性和使用效率，提高設備的性價比。由于工作級別的確定在GB/T3811《起重機設計規范》規定的比較詳細，同時相對復雜，對使用單位管理人員要求有較高的專業技術知識，這里不再一一論述。但由于工作級別對起重機的選擇有著重要的意義，使用單位應至少應查閱GB/T3811中附錄A及附錄B的有關資料，近似選出所要的起重機的工作級別及機構的工作級別。

4 空間要求

起重機選型時需要考慮滿足使用場地、作業空間及相應維修空間的要求。

根據車間內場地的布置情況，例如臨墻邊多少距離需要放置重物，該重物的最大高度、體積、重量等來合理選擇起重機，可充分利用車間空間，并降低歪拉斜吊的發生幾率，減少由此產生的不便和故障。根據GB6067.1中規定，起重機任何部件距離建筑物任何固定部分距離不小于0.5m；距離任何扶手、護欄不小于0.1m；距離任何人行通道（工作平臺除外）不小于0.5m；起重機下部界限與下方通道垂直距離不小于1.7m；下界限與無人出入部分不小于0.5m；上界限垂直距離在維修保養位置不小于0.5m，不會對人員產生危害時可以縮小至0.1m。

在起重機選擇時還要考慮使用中廠房變化導致的界限尺寸不足，比如木質廠房頂在天氣濕度和溫度改變時形變較為嚴重，若上界限尺寸過小會導致運行時出現干涉現象。廠房車間兩端處沉降較為嚴重，也會影響起重機界限尺寸，若遇多層廠房時，上層車間的起重機承軌梁形變會加劇，對于運行空間的變化影響也更大。

另外，在選擇起重機時還應合理考慮起重機本身的維修空間。起重設備屬于高空設備，維修保養或發生故障，就會存在高空作業的情況。現在廣大起重機生產、使用單位對這方面較易忽視，具體表現在最常用的葫蘆式起重機上，存在電動葫蘆檢修處缺少檢修平臺，葫蘆雙梁起重機主梁邊不設置側走臺，所設置高空走臺、檢修平臺護欄凈空高度很小，安全通道的安全距離不足，對各運行機構的維護保養不便等一系列問題。

5 特殊使用要求

在橋門式起重機選型過程中因為吊運作業的實際需求還需要考慮其他一些特殊要求，如定位精度、與作業場地其他設備的配套要求、還有企業根據承受風險的能力，適當增加冗余設計提高安全性的要求等。

6 結束語

起重機的選型往往與起重機安全使用和維護難度緊密相關，用戶選型時往往會將成本和價格擺在第一位，而忽略一些隱性的性能因素，文章提到的這些都是起重機用戶在選用起重機時應該考慮的安全因素和性能指標，可作為參考，希望廣大用戶能切實選擇到適合自己生產情況的起重機。

參考文獻

[1]GB/T14405-2011.通用橋式起重機[S].

[2]GB/T14406-2011.通用門式起重機[S].

[3]TSG Q0002-2008.起重機械安全技術監察規程-橋式起重機[S].

[4]GB/T3811.起重機設計規范[S].

作者簡介：陳岳霖，男，本科，工程師，起重機檢驗師，電梯檢驗師，從事機電類特種設備檢驗檢測工作，單位：寧波市特種設備檢驗研究院。