周俊堅,馬 舜,范正富,吳晉桃,張世闊,陳笑建,孫 微,鄧麗芬
(杭州市特種設備檢測研究院,杭州 310052)
隨著我國城市汽車擁有量的不斷增加,城市停車位的供給嚴重滯后,供求矛盾日益突出。為了能從根本上解決停車難問題,立體車庫應運而生,并受到社會各方的廣泛認可。機械式停車設備是一種涉及公共安全的特種設備,其安全問題目前已經成為社會的熱點問題。在升降橫移類機械式停車設備中,松繩(鏈)檢測裝置是一種重要的安全保護裝置,是檢驗中強制要求安裝的一類安全保護裝置。通過數年的一線工作總結,對市面上常用的松繩(鏈)檢測裝置做一個經驗總結。本文主要目的就是緩解部分機構、部分地區車庫數量少,庫型門類不全,認識不充分的現實,可以給同行在需要時做一定參考,借鑒。本文對于加強車庫技術交流,提高車庫安全保護裝置認識深度有著積極的意義[1-2]。
根據GB17907-2010 《機械式停車設備通用安全要求》中附錄A 中要求,對于升降橫移類機械式停車設備,松繩(鏈)為必須要裝的一種安全保護裝置。根據TSGQ7015-2016《起重機械定期檢驗規則》、TSGQ7016-2016《起重機械監督檢驗規則》的要求,機械式停車設備的檢驗中必須查驗升降橫移類機械式停車設備的松繩(鏈)保護裝置[3-6]。安全防護裝置設置要求如表1所示。
根據TSG Q7015-2016《起重機械定期檢驗規則》中C5.28.14中要求以及GB 17907-2010《機械式停車設備通用安全要求》中5.7.2.14中要求,檢查為防止驅動繩(鏈)部分松動導致載車板(搬運器)傾斜或鋼絲繩跳槽,應設置松繩(鏈)檢測裝置或載車板傾斜檢測裝置,當載車板(搬運器)運動過程中發生松繩(鏈)情況時,應立即使設備停止運行。在升降橫移類機械式停車設備中主要應用的是松繩(鏈)檢測裝置。本文主要討論松繩(鏈)檢測裝置,載車板傾斜檢測裝置應用較少,本文不作闡述。
升降橫移類機械式停車設備層數較低的時候多采用鏈條傳動,從而采用的是松鏈檢測裝置,層數較高的時候多采用鋼絲繩傳動,從而采用松繩檢測裝置。常用的松繩(鏈)檢測裝置主要有以下幾種典型類型。其主要類型和優缺點如表2所示。

表1 安全防護裝置設置要求

表2 類型與優缺點
行程開關松繩檢測裝置如圖1 所示。在設備運行過程中,當鋼絲繩斷裂或者鋼絲繩松弛,利用鋼絲繩的自重觸碰行程開關,使松繩保護動作。其優點是結構簡單,安裝方便,缺點是高層設備容易產生誤動作。且高層設備由于鋼絲繩提升的鋼絲繩系統起升裝置多采用兩條獨立鋼絲繩系統,松繩裝置安裝時應該分別安裝,需要設置兩套安全保護裝置。

圖1 行程開關松繩檢測裝置
頂鏈式松鏈檢測裝置如圖2 所示。利用運行過程中鏈條張緊狀態下頂住伸縮壓桿,若發生斷鏈或松鏈情況,壓桿內自身的彈簧力使壓桿彈出,觸發微動開關動作,起保護作用,使設備停止運行。目前這類松鏈檢測裝置是升降橫移類設備中使用最廣泛的一種松鏈保護。優點是結構簡單,普及率高,使用成本低,可靠,且便于安裝維修;缺點是使用久了彈簧容易失效。

圖2 頂鏈式松鏈檢測裝置

圖3 微動開關式松鏈檢測裝置
微動開關式松鏈檢測裝置如圖3 所示。在鏈條下方設置一個微動開關,當鏈條斷鏈或者松鏈的情況下,觸發微動開關動作,實現松鏈保護。該方法的優點是結構簡單,造價便宜,在鋼絲繩或者鏈條系統均可使用,通用性強且安裝維修方便;缺點是感應行程短易產生誤動作,特別是高層設備誤動作率較高。
手型開關式松繩檢測裝置如圖4 所示。利用運行時鋼絲繩的拉緊力來抵抗彈簧拉力與搖桿自重,使開關處于常開狀態,當發生斷繩或者松繩情況時,彈簧拉力將搖桿下拉觸發開關動作,這種主要用于鋼絲繩提拉狀況下的立體車庫。該裝置優點是行程長,誤動作少;缺點是僅適用于鋼絲繩狀態,零部件多,安裝維修復雜。

圖4 手型開關式松繩檢測裝置

圖5 壓縮彈簧式松鏈檢測裝置
壓縮彈簧式松鏈檢測裝置如圖5 所示。整個提升系統鏈條末端依靠鏈條的拉緊力壓縮彈簧,當發生松鏈或者斷鏈情況時,彈簧上部頂片彈出,觸發行程開關,松鏈保護動作,設備報警、停止運行。該裝置的優點是可應用與帶地坑庫型等環境;缺點是安裝復雜,成本高。
由于松繩(鏈)保護裝置大多數是以微動開關來觸發,原理差別不大,在本文中就以壓縮彈簧式松鏈開關為研究對象進行探討。其工作結構原理圖如圖6、7所示。

圖6 松繩(鏈)開關動作前

圖7 松繩(鏈)開關動作后
在機械式停車設備正常工作狀態下,松繩(鏈)保護裝置處于非動作狀態,壓縮彈簧5在鏈條拉力的作用下處于壓縮狀態,行程開關1 處于向下非動作狀態(圖6);當鏈條斷裂或者松弛時壓縮彈簧的彈力克服鏈條的拉力,彈簧彈開,處于伸展狀態(圖7),彈簧伸開,帶動頂桿2 向上運動,觸發行程開關1 動作,從而切斷設備動力回路,設備立即停止運行,起到保護作用[7-8]。
松繩(鏈)保護與載車板傾斜檢測裝置是升降橫移類機械式停車設備中必須要安裝的一種安全保護裝置,對設備的本質安全起著重要的保護作用,升降橫移類機械式停車設備松繩(鏈)檢測裝置典型的有以上幾種。本文通過以上5種類型的松繩(鏈)檢測裝置的展示,可以發現在實際庫型中實現松繩(鏈)檢測的功能可以有多種型式的裝置,每一種裝置在特定情況下都能滿足檢規所規定的要求。在實際設計中需要結合現場施工、經濟、可靠性、安全綜合考量,設計有針對性的安全保護裝置。
通過本文的探討,了解了已經存在上述5 種型式的安全保護裝置,可以給一些車庫行業欠發達地區的同行們一點學習經驗及技術探討。當然除了上述5種型式之外還有很多其他類型的松繩(鏈)檢測裝置,可以繼續探究。最后,除了松繩(鏈)檢測裝置,在升降橫移類機械式停車設備中,還可以設置一種載車板傾斜檢測裝置起到相同的保護作用。當載車板(搬運器)運動過程中,載車板發生傾斜時,能及時檢測到傾斜狀態,使設備停止運行。載車板傾斜檢測裝置主要由數字角度傳感器(檢測單元)、數據輸出單元、數據顯示單元組成,水平安裝于載車板底部。其優點是安裝方便,不管鋼絲繩提升或者鏈條提升都能安裝,與層站及結構形式無關,在未來產品開發中值得推廣。