升降翻轉裝置的安全討論

羅春博

摘要：針對常用的升降翻轉機構的特點和結構，以及易發生機械失效的原因進行分析，通過一些簡單實用的裝置來預防和解決此類問題的發生，保證生產安全。

關鍵詞：安全；升降裝置；翻轉裝置；失效；事故；安全裝置

中圖分類號：TG231

文獻標識碼：A

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0.引言

國內許多企業大型的產品部件在焊接或組裝時，為達到一定的工藝要求，如：焊接角度和位置，裝配的位置等，就會使用到各種升降、翻轉裝置。其中最常見的有三種升降形式：絲杠式、鏈條式和鋼絲繩式，三者是以升降機構不同來區分的。這些需升降、翻轉的工裝或夾具一般都結構較大，重量較重，如果作業人員正在使用的過程中發生失效事故，極易造成作業人員的人身傷亡。針對此類問題，我們根據其原理、成因和失效形式，設計制做了一些安全實用的防護裝置。

1.防止升降裝置失效的安全裝置

1.1絲杠式升降裝置

這是一種應用最廣泛的升降機構，它結構簡單，安全性強，體積小，易加工，制造成本低，被各企業廣泛使用。

（1）工作原理：由減速機帶動鋼質的升降絲杠轉動，在止轉板的作用下，銅質的工作螺母不轉動，通過螺紋將旋轉運動變為直線運動，以達到升降的目的。

（2）失效成因：這種結構的升降裝置因螺母的材質較軟，最容易發生失效的部位是螺母的螺紋，失效的成因是磨損或外力傷害，一旦螺紋斷裂，它所支撐的升降機構就會迅速下落，極易造成安全事故。

（3）預防措施：首先是保證螺母、絲杠的潤滑，定期潤滑能夠明顯延長螺母、絲杠的使用壽命。另外，針對螺紋部分的磨損，由于發生在螺母內部，外面不易觀察，我們通過安裝接近開關的方式來檢測，當螺紋磨損時，螺母就會相對升降體產生一個位移，當位移量達到我們設定的值時，接近開關得到信號，整個機構將停止工作。

（4）安全防護措施：即使所有的預防措施都到位，也可能有意外發生，于是我們就在工作螺母的下部設計了一個鋼質的隨動安全螺母，它工作長度比工作螺母小，正常作業時它只是隨工作螺母轉動，但不受力。當出現工作螺母螺紋斷裂時，它就會代替工作螺母托住升降機構，防止升降機構下墜，從而避免了人身傷害。

1.2鋼絲繩式和鏈條式升降裝置

這兩種升降方式也是常用的機構，這種結構的升降力大，適合大型和重型工件作業時使用，它體積較大，安全性強，易檢修和保養。

（1）工作原理：通過減速機帶動的滾筒盤卷鋼絲繩或鏈輪帶動鏈條，將減速機的轉動變為直線運動。

（2）失效成因：這類結構的升降裝置最容易發生失效的形式是鋼絲繩或鏈條突然斷裂，鋼絲繩或鏈條在使用過程中的磨損、超載使用或外力傷害，都會造成鋼絲繩或鏈條的突然斷裂。一旦此類失效發生，它所承擔的升降機構就會迅速下落，極易造成安全事故。

（3）預防措施：由于升降用的鋼絲繩或鏈條一般都是外露的，極易觀察，所以加強日常的巡視檢查非常重要，發現鋼絲繩或鏈條有破損或變形，應及時更換。另外，加強使用人員的安全教育，防止過載使用，杜絕其他形式的能夠傷害鋼絲繩或鏈條的不安全行為。

（4）安全防護措施：為防止鋼絲繩或鏈條突然斷裂，在升降體上的鋼絲繩或鏈條末端都設計安裝有防墜落安全止擋，正常使用時，防墜落安全止擋在鋼絲繩或鏈條的拉力下，壓縮彈簧離開立柱體上的凹槽，當鋼絲繩或鏈條突然斷裂時，安全止擋在彈簧力的作用下，迅速彈出卡在立柱體上的凹槽內，阻止升降機構繼續下落，從而避免傷害到操作人員。

2.防止翻轉裝置失效的安全裝置

（1）工作原理：翻轉裝置一般都是由減速機輸出齒輪帶動回轉支撐來實現較大的翻轉力矩。

（2）失效成因：由于此類結構中，中間傳動力矩的部件多，失效部位也多，如：減速機內的齒輪、軸和鍵，中間傳動的軸、鍵和齒輪等，長期使用造成的磨損、使用不當造成的外力傷害和不正確使用的超負荷等都會造成各受力部位的損傷或斷裂。

（3）預防措施：由于此類結構的受力部件都在內部，外面很難觀察和檢測到。較常用的預防方法是定期拆檢，即按規定的時間間隔將這些受力部位拆解后檢查。