淺談固定式架車機的安全應用

摘要：近年來，我國的城市軌道交通快速發展，新線地鐵的建設不斷進行。在地鐵建設中，車輛段必不可少，車輛段中的車輛檢修設備也不可或缺，而固定式架車機就是車輛段檢修設備中重要的一種。固定式架車機，主要用于將地鐵車輛進行舉升，從而使車輛維修人員完成車下檢查、車輛加墊、更換轉向架等作業。在固定式架車機將車輛進行舉升和降落時保證車輛不傾覆，將車輛舉升至一定高度停止時保證車輛穩定靜止，是固定式架車機安全作業的重中之重，這對于保護維修人員人身安全及防治車輛損壞有著重要的意義。

關鍵詞：檢修設備；架車機；安全

為了保證固定式架車機的作業安全，設計人員利用物理原理、冗余設計、位置限定等思路對設備加裝安全裝置，通過軟硬件共同配合，來確保設備的安全穩定運行。

一、固定式架車機常見安全措施

（一）絲杠螺母的物理自鎖

固定式架車機動力來源一般為電機及減速機驅動絲桿傳動，絲桿通過承載螺母帶動舉升柱進行升降。在運動過程中，絲杠只發生轉動，沒有上下運動；承載螺母不發生轉動，在絲杠軸向進行上下運動。在設備斷電時，絲杠及螺母不發生相對運動，是保證車輛被舉升后穩定安全的前提。目前架車機采用的絲杠常為梯形螺紋，根據物理原理，絲杠螺紋的螺旋升角必須小于一般自鎖條件角，且絲杠與螺母的徑向間隙要在允許范圍之內，才能保證承載螺母承受任何重量時與絲杠不發生相對轉動。

（二）雙重螺母保護

固定式架車機絲杠配備兩個螺母，承載螺母及安全螺母。承載螺母用于承載重量，安全螺母工作時不承載任何重量，只隨承載螺母一起運動。安全螺母的作用是防止承載螺母在突然損壞無法承載重量時，接替承載螺母來承載重量。

（三）高度檢測及高差報警

保證固定式架車機在舉升和降落車輛時不發生車輛傾覆，首先要保證的就是各個舉升柱的同步升降。因此，同類舉升柱在驅動電機及減速機、絲杠的選型時必須一致，從而保證受控舉升柱在相同時間內升降的理論高度相同。但是即使各部件的選型一致，由于同類部件自身差異等原因，運轉時難免出現偏差。固定式架車機設有高度檢測系統，利用傳感器檢測及軟件計算，時時監控各個舉升柱的高度。在設計時，用戶可以根據自己的需要，設置報警高度差，當受控舉升柱中任意兩個舉升柱高度差值超過設定的高度差，設備停機報警。

（四）限位開關

在設備相應位置裝配限位開關，可以很好地將設備限定在指定空間內運動。常見的限位開關有限制舉升柱位置的上、下限位開關，檢測螺母情況的磨損開關及脫扣開關。在設置舉升柱的上、下限位開關時，常常各加裝兩個，防止單個開關失靈時，設備運動超出限界。

（五）人員控制

設備的操作，人員監視不可缺少。常見的操作邏輯為至少有2名操作人員，分別位于被升降車輛的兩側，1名人員操作控制臺，另1名人員操作確認裝置，2人同時按下按鈕時，設備才可以升降，任意1人松開按鈕，設備停止運行。在控制臺及確認裝置上同時設置急停按鈕，其他人員在遇到緊急情況時，按下任意一個急停按鈕，設備也可以停止運行。急停按鈕應配置在容易接近處，并且操作者和可能操作它們的人在操作時沒有危險。

二、其他安全措施

上述介紹的都是一些很常見的安全措施，固定式架車機用于不同的城市，面對的工況也不同。設計人員根據實際可以增加其他的安全舉措，可參考如下：

（1）劃定設備工作區域，操作設備時限定無關人員位置，保證人員處于安全區域。

（2）給設備增加可靠的通訊裝置，保證作業區域內各人員溝通暢通，防止誤操作。

（3）合理安排各安全措施的優先級，避免軟件控制中的邏輯錯誤。

（4）增加PLC記憶功能，對各種工況下的操作進行記憶，人員出現異常操作時，人機界面及時進行提示。

（5）操作前進行風險預評估并制定安全舉措，同時對操作人員進行培訓。

三、結語

安全是生產的前提，在車輛段的生產作業中，固定式架車機的應用時風險較大的一種作業。目前還沒有法律法規對固定式架車機的安全措施進行明確規定，因此不同車輛的固定式架車機采取的安全舉措會有不同，但不論如何，本文介紹的常見安全措施已經被普遍應用。但是各地鐵車輛的檢修工藝不同，固定式架車機的安全措施設計應選取合理，從而保證作業過程中的人車安全。

參考文獻：

[1]JB/T 2886—2008.機床梯形絲杠、螺母 技術條件[S].

[2]GB16754—1997.機械安全急停設計原則[S].

作者簡介：郭城浩（1989），男，漢族，現就職于天津市地下鐵道運營有限公司車輛中心。