WH/T 28—2007舞臺機械 臺上設(shè)備安全

說明：WH/T 28—2007《舞臺機械 臺上設(shè)備安全》是中華人民共和國文化行業(yè)標準，由文化部于2007年5月9日發(fā)布，2007年6月1日起實施。

1 范圍

本標準為舞臺機械臺上設(shè)備設(shè)計的基本安全技術(shù)規(guī)范。

本標準適用于設(shè)置在各種表演場所的舞臺臺上機械設(shè)備，這些表演場所包括劇院、多功能廳、展廳、電視演播室、音樂廳、禮堂、體育館、酒吧、迪斯科舞廳和露天劇場等。除舞臺外，將觀眾席作為演出空間的情況，也適用于本標準。

本標準不適用于為臨時使用搭建的及雜技用的臺上機械設(shè)備。

2 引用標準

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標準。然而，鼓勵根據(jù)本部分達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

GB/T 3811—1983 起重機設(shè)計規(guī)范

GB/T 6067—1985 起重機械安全規(guī)程

GB/T 5905—1986 起重機試驗規(guī)范和程序

GB 50052—1995 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

GB 5226.1—2002 機械安全 機械電氣設(shè)備 第1部分 通用技術(shù)條件

GB/T 16855.1—2005 機械安全 控制系統(tǒng)有關(guān)安全部件第1部分：設(shè)計通則

GB 16754—1997 機械安全 急停 設(shè)計原則

GB/T 15706.1—1995 機械安全 基本概念與設(shè)計通則 第1部分 基本術(shù)語、方法學

GB/T 15706.2—1995 機械安全 基本概念與設(shè)計通則 第2部分 技術(shù)原則與規(guī)范

GB 19517—2004 國家電氣設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范

GB 5083—1999 生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計總則

GB 50169—1992 電氣裝置安裝工程 接地裝置施工及驗收規(guī)范

GB 1408.5—2001 低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 控制電路電器和開關(guān)元件 第1部分 機電式控制電路電器

GB 4824—2004 工業(yè)、科學和醫(yī)療射頻設(shè)備電磁干擾特性限值和測量方法

GB/T 15543—1995 電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度

GB/T 17626.1—1998 電磁兼容試驗和測量技術(shù)抗擾度試驗總論

CECS 49—1993 低壓成套開關(guān)設(shè)備驗收規(guī)程

3 機械設(shè)備

3.1 臺上設(shè)備組成示例

臺上設(shè)備組成示例見圖1。

3.2 結(jié)構(gòu)件

3.2.1 構(gòu)造要求

3.2.1.1 主要承載結(jié)構(gòu)的構(gòu)造設(shè)計應(yīng)力求簡單，受力明確，傳力直接，盡量降低應(yīng)力集中的影響。

3.2.1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計必須考慮到制造、檢查、運輸、安裝和維護等的方便和可能性，露天工作的結(jié)構(gòu)應(yīng)避免積水。

3.2.1.3 主要承載結(jié)構(gòu)件在不同連接處允許采用不同連接方式，但同一連接處不允許將不同的連接方式混合使用。所有連接必須牢固。

3.2.1.4 對于需要在使用現(xiàn)場整段用螺栓拼接的大型承載構(gòu)件，宜采用8.8級及以上的螺栓連接。

3.2.1.5 承載構(gòu)件必須使用不燃性材料，并符合GB 8624—1988建筑材料燃燒性能分級方法的要求。

3.2.1.6 其他結(jié)構(gòu)件的構(gòu)造應(yīng)符合機械設(shè)計的一般要求。

3.2.2 材料選用

3.2.2.1 主要承載結(jié)構(gòu)件宜采用符合GB/T 700—1988 碳素結(jié)構(gòu)鋼規(guī)定的Q235-A及Q235-B和符合GB/T 1591—1994 低合金結(jié)構(gòu)鋼規(guī)定的Q345等鋼材，采用鋁合金時宜采用符合GB/T 4436—1995 鋁及鋁合金管材外形尺寸及允許偏差規(guī)定的型材。

3.2.2.2 重要構(gòu)件所用的鋼管宜采用符合GB/T 8162—1999結(jié)構(gòu)用無縫鋼管規(guī)定的20及Q345無縫鋼管，并符合GB/T 17395—1998無縫鋼管尺寸、重量的規(guī)定。

3.2.3 焊接連接

3.2.3.1 手工焊接采用的焊條應(yīng)符合GB/T 5117—1995 碳鋼焊條和GB/T 5118—1995 低合金鋼焊條的規(guī)定，選擇的焊條型號應(yīng)與主體金屬力學性能相適應(yīng)。

3.2.3.2 自動焊接或半自動焊接采用的焊絲和相應(yīng)的焊劑應(yīng)與主體金屬力學性能相適應(yīng)。

3.2.3.3 焊接接頭及坡口形式與尺寸應(yīng)符合GB/T 985—1988碳鋼、低合金鋼焊縫坡口的基本型式與尺寸的規(guī)定。

3.2.3.4 焊接工作必須由考試合格的焊工擔任。持證焊工必須在其考試合格項目及其認可范圍內(nèi)施焊。

3.2.3.5 焊接件涂裝前應(yīng)進行表面除銹處理，其質(zhì)量等級應(yīng)符合JB/T 5000.12—1998 涂裝通用技術(shù)條件的規(guī)定。

3.2.3.6 用常規(guī)型鋼和冷彎薄壁型鋼組焊的構(gòu)件可不進行消除應(yīng)力的處理。

3.2.4 緊固件

3.2.4.1 設(shè)備零、部件之間的連接、設(shè)備與基礎(chǔ)、墻壁及其他土建構(gòu)件的連接，應(yīng)采用符合GB/T 3098.1—2000的緊固件。

3.2.4.2 設(shè)備零、部件之間的可拆卸連接，不應(yīng)采用化學緊固法連接。

3.2.4.3 用于次要構(gòu)件或工藝性連接的螺栓，一般采用4.6級，用于主要受力構(gòu)件或零件的連接，必須采用8.8級及以上的性能等級。

3.2.4.4 采用高強度螺栓連接必須按設(shè)計技術(shù)要求處理結(jié)合面，并用專用工具緊固。

3.2.4.5 緊固件必須采取有效的防松措施，螺母擰緊后，螺栓頭部應(yīng)露出螺母端面2 3個螺距。

3.2.5 吊桿桿體

3.2.5.1 吊桿桿體一般采用圓管或矩形管以及組合桁架結(jié)構(gòu)，主管壁厚不應(yīng)小于2.5 mm，桿體應(yīng)平直、無扭曲變形。

3.2.5.2 確定桿體結(jié)構(gòu)時應(yīng)注意，由分配到的有效載荷導(dǎo)致的兩個吊點之間的撓度應(yīng)小于兩吊點間距的1/200。

3.2.5.3 桿體的接頭應(yīng)盡量少，接頭處應(yīng)采用芯軸與管子配合并焊接牢固。

3.2.5.4 使用伸縮管時，應(yīng)有措施防止伸縮部分完全拔出，留在管內(nèi)的長度不應(yīng)少于伸出長度的1/3。

3.2.6 走臺、梯子與欄桿

3.2.6.1 通往臺上設(shè)備及設(shè)備安裝平臺的走臺、梯子必須通行方便，安全可靠。

3.2.6.2 金屬結(jié)構(gòu)的走臺應(yīng)有防滑性能，當采用穿孔鋼板或格柵板時，應(yīng)盡量減小孔或格子的尺寸，以防物件墜落。

3.2.6.3 因使用和檢修需要設(shè)置的工作平臺及工作人員有跌落危險的部位均應(yīng)設(shè)置牢固的欄桿，欄桿高度不小于1 050 mm，并設(shè)有間距為350 mm的水平橫桿，底部應(yīng)設(shè)置高度不小于70 mm的擋板。

3.2.6.4 欄桿應(yīng)能承受1.0 KN/m的水平載荷。

3.3 鋼絲繩

3.3.1 鋼絲繩宜選用符合GB/T 8918—2006 重要用途鋼絲繩規(guī)定的無油鍍鋅鋼絲繩，鋼絲繩必須有試驗報告及產(chǎn)品檢驗合格證書。

3.3.2 鋼絲繩的安全系數(shù)必須等于或大于10，其中單點吊機、載人飛行設(shè)備所用鋼絲繩的安全系數(shù)必須等于或大于12。

按安全系數(shù)選擇鋼絲繩直徑，所選鋼絲繩的破斷拉力應(yīng)滿足下式要求：

F0≥ Sn

式中：

F0—— 所選用鋼絲繩的破斷拉力，N；

S —— 吊掛物靜止時的額定載荷分攤到單根鋼絲繩的最大靜拉力，N；

n —— 鋼絲繩最小安全系數(shù)。

3.3.3 臺上設(shè)備通常應(yīng)采用結(jié)構(gòu)型式為6×19、6×37的線接觸纖維芯鋼絲繩，對于單一吊點的懸吊設(shè)備宜采用結(jié)構(gòu)型式為18×7的多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。

3.3.4 鋼絲繩強度一般不應(yīng)低于1 570 MPa，不宜高于1 970 MPa。

3.3.5 鋼絲繩最少應(yīng)有兩根（單吊點設(shè)備除外），鋼絲繩受力應(yīng)當均衡，避免承載不均造成鋼絲繩纏繞及吊掛物旋轉(zhuǎn)。

3.3.6 鋼絲繩端部固定連接

鋼絲繩應(yīng)選用與鋼絲繩直徑相匹配的合金澆注錐形接頭、編織接頭、楔形接頭、鋼絲繩夾、鋁合金壓制接頭等固定，鋼絲繩在卷筒上的固定見3.7 卷筒組件。固定處強度要求見表1。 鋼絲繩采用端部固定連接時，必須保證至少保留鋼絲繩80%的破斷拉力。

3.3.6.1 可分離的鋼絲繩端部固定連接

可分離的鋼絲繩端部固定有：

a.符合GB/T 5976—1986的鋼絲繩夾；

b.符合GB/T 5973—1986的楔形接頭。

3.3.6.1.1 采用鋼絲繩夾連接時，繩夾數(shù)量不得少于3個，繩夾數(shù)量和繩夾間距與鋼絲繩直徑有關(guān)，見表2。繩夾間距和最后一個繩夾后的鋼絲繩尾端長度均不小于6 d7 d（d為鋼絲繩直徑）。

3.3.6.1.2 繩夾固定時，U形螺栓扣在鋼絲繩的尾段上，繩夾不得在鋼絲繩上交替布置（見圖2）。

3.3.6.2 不可分離的鋼絲繩端部固定連接

a.用合金澆注錐形接頭連接時，連接強度應(yīng)達到鋼絲繩的破斷拉力；

b.用編織接頭連接時，編結(jié)長度不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的15倍，并且不得小于300 mm；

c.用鋁合金壓制接頭連接時，應(yīng)以可靠的工藝方法使鋁合金套與鋼絲繩緊密牢固地貼合，連接強度應(yīng)達到鋼絲繩的破斷拉力。

3.3.7 懸吊鋼絲繩必須設(shè)有調(diào)節(jié)長度的裝置，能方便、快速地進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)裝置在調(diào)節(jié)后不應(yīng)自行松動（見圖3）。

3.3.8 使用螺旋扣時應(yīng)選用符合GB/T 3818—1999的索具螺旋扣，同時必須將鎖緊螺母鎖緊。

3.3.9 鋼絲繩應(yīng)按GB 6067—1985 的規(guī)定進行維護。

3.3.10 鋼絲繩應(yīng)按GB/T 5972—2006的規(guī)定進行檢驗和報廢。

表1 繩端常用固定形式與固接強度

表2 與繩徑匹配的繩卡數(shù)量

3.4 鏈條

3.4.1 用于臺上設(shè)備的鏈條通常采用環(huán)形鏈，應(yīng)選用符合JB/T 8108.2—1999的鏈條，鏈條必須有試驗報告和產(chǎn)品檢驗合格證書。

3.4.2 鏈條的安全系數(shù)必須等于或大于10。

按安全系數(shù)選鏈條，所選鏈條的破壞載荷應(yīng)滿足下式要求：

Sp≥ Smaxn

式中：

Sp—— 所選用鏈條的破壞載荷，N；

Smax—— 吊掛物靜止時的額定載荷分攤到單根鏈條的最大靜拉力，N；

n —— 鏈條最小安全系數(shù)。

3.4.3 環(huán)形鏈的速度應(yīng)小于0.5 m/s。

3.4.4 環(huán)形鏈出現(xiàn)下述情況之一時，應(yīng)報廢：

a.裂紋；

b.鏈條發(fā)生塑性變形，伸長達原長度的5%；c.鏈環(huán)直徑磨損達原直徑的10%。

3.4.5 其他鏈條，如滾子鏈，適用于與3.4.1、3.4.2、3.4.3相應(yīng)的要求。

3.5 滑輪組件

3.5.1 滑輪的節(jié)圓直徑，應(yīng)不小于鋼絲繩直徑的20倍。用于人力驅(qū)動的手動吊桿系統(tǒng)的滑輪及平衡重系統(tǒng)的滑輪，其節(jié)圓直徑可不小于繩索直徑的15倍。

3.5.2 根據(jù)載荷、用途、速度等條件，滑輪通常采用鋼、優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵、高強鑄造尼龍以及其他適合的工程塑料制造。

3.5.3 滑輪繩槽表面應(yīng)進行加工，滑輪繩槽形狀和尺寸應(yīng)與鋼絲繩的尺寸相匹配，并符合JB/T 9005.1 —1999的規(guī)定。

3.5.4 滑輪不得有影響使用性能和有損外觀的缺陷，如氣孔、裂紋、疏松、夾渣等。

3.5.5 滑輪應(yīng)采用滾動軸承或合金粉末含油滑動軸承支承。

3.5.6 滑輪應(yīng)有防止鋼絲繩跳出輪槽的裝置。

3.5.7 鋼絲繩繞進或繞出滑輪槽時偏斜的最大角度（即鋼絲繩中心線和與滑輪軸垂直的平面之間的角度）不應(yīng)超過3°。

3.5.8 滑輪組的側(cè)板為鋼板，其厚度根據(jù)鋼絲繩承受的荷載確定。

3.5.9 滑輪組的設(shè)計應(yīng)保證在任何荷載條件下滑輪組能與支撐結(jié)構(gòu)緊密連接，并滿足調(diào)整要求。

3.5.10 滑輪出現(xiàn)下述情況之一時，應(yīng)報廢：

a.裂紋或輪緣破損；

b.輪槽不均勻磨損達3 mm；

c.輪槽壁厚磨損達原壁厚的20%；

d.滑輪槽底磨損超過鋼絲繩直徑的50%；

e.其他損害鋼絲繩的缺陷。

3.6 驅(qū)動滑輪

3.6.1 驅(qū)動滑輪是通過滑輪繩槽與鋼絲繩之間的摩擦力驅(qū)動載荷的。

3.6.2 用于摩擦驅(qū)動的驅(qū)動滑輪，其節(jié)圓直徑應(yīng)不小于鋼絲繩直徑的40倍。

3.6.3 驅(qū)動力應(yīng)滿足下列條件：

式中：

——驅(qū)動滑輪兩側(cè)鋼絲繩的最大、最小拉力，其比值應(yīng)按照125%的額定載荷計算；

f ——鋼絲繩與繩槽間的當量摩擦系數(shù)；

a ——鋼絲繩在滑輪上的包角，（弧度）；

e —— e = 2.718（自然對數(shù)的底）。

3.6.4 驅(qū)動滑輪的繩槽應(yīng)保證鋼絲繩在繩槽內(nèi)不打滑。

3.6.5 驅(qū)動滑輪其他要求同3.5滑輪。

3.7 卷筒組件

3.7.1 電力驅(qū)動的卷筒應(yīng)采用單層卷繞卷筒。單層卷繞卷筒的節(jié)圓直徑不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的20倍。

3.7.2 帶槽卷筒應(yīng)用高質(zhì)量的鑄件或無縫鋼管或板材彎卷焊接并經(jīng)機械加工而成。繩槽的尺寸、槽距應(yīng)與所用鋼絲繩規(guī)格相匹配并符合相應(yīng)的規(guī)范。

3.7.3 鋼絲繩繞進或繞出卷筒時，鋼絲繩偏離螺旋槽兩側(cè)的角度不應(yīng)超過3°，不符合此規(guī)定的應(yīng)設(shè)排繩機構(gòu)。

3.7.4 卷筒應(yīng)有合適的長度，每一根纏繞在卷筒上的鋼絲繩應(yīng)至少有兩圈安全圈，在卷筒一端或另一根鋼絲繩起端處至少有一圈繩槽的間隙。

3.7.5 鋼絲繩尾在卷筒上的固定，可采用壓板、楔塊等方式，固定一定要可靠、牢固，有防松或自緊的性能。若采用壓板固定，每根鋼絲繩端的壓板數(shù)量不少于3塊。

3.7.6 卷筒出現(xiàn)下述情況之一時，應(yīng)報廢：

a.裂紋；

b.筒壁磨損達原壁厚的20%。

3.8 驅(qū)動裝置

3.8.1 懸吊設(shè)備必須使用兩個獨立的制動器，每個制動器都必須有足夠的力矩，每個制動器應(yīng)在合理的制動距離內(nèi)制動1.25倍的額定載荷。

3.8.2 水平行走驅(qū)動裝置可采用單制動器。

3.8.3 制動器與電動機電源應(yīng)連鎖、受控，制動器只能在電動機電源接通時才能松開，并保持或控制載荷。

3.8.4 卷揚機和其他類似的電力驅(qū)動裝置根據(jù)用戶要求可配有輔助傳動機構(gòu), 輔助傳動裝置可經(jīng)手動結(jié)合，并在低速情況下操作設(shè)備。手動操作離合器應(yīng)與電氣傳動裝置連鎖，以防在手動操作時電氣傳動裝置通電操作。電動輔助傳動裝置的速度應(yīng)在額定（或最高）速度的10%和25%之間。輔助傳動裝置必須在設(shè)備旁就地操作。

3.8.5 除超程限位外，輔助傳動裝置的動作不應(yīng)變更任何限位裝置的限定位置，不會影響設(shè)備的通電操作。

3.8.6 卷揚機的卷筒上應(yīng)設(shè)有壓繩裝置，防止鋼絲繩脫槽。

3.8.7 手動平衡重吊桿必須配備一個鎖緊裝置，該裝置在運行的兩個方向上分別至少能承受2個人的手操作力（2×280 N）。該鎖緊裝置允許作用于操作繩上。操作繩直徑應(yīng)不小于22 mm。

3.8.8 電力驅(qū)動的吊桿和單點吊升降速度不宜超過1.8 m/s。

3.8.9 電力驅(qū)動的燈光懸吊設(shè)備，當運行速度大于0.1 m/s時，宜采取調(diào)速裝置或軟啟動控制裝置。