上升極限開(kāi)關(guān)失效的原因分析

摘 要：通過(guò)對(duì)沖頂越程事故原因分析，提出起重機(jī)在特殊環(huán)境下設(shè)二級(jí)起升高度限位器的必要性，為確保防止沖頂越程事故的發(fā)生而應(yīng)采取的改正措施。

關(guān)鍵詞：起重機(jī)；起升高度限位器；事故原因；改正措施

1 事情經(jīng)過(guò)、原因分析

1.1 事情經(jīng)過(guò)

某市某工廠鑄造車(chē)間有一臺(tái)電動(dòng)雙梁起重機(jī)，額定起重量（主鉤）為32t。某一天，吊鉤到達(dá)上升極限位置后，上升極限開(kāi)關(guān)失效，鋼絲繩被絞斷，司機(jī)未發(fā)現(xiàn)，鉤頭和吊具落地，正好砸中鉤頭下方工作的手臂，造成重傷。

2.2原因分析

圖1為電動(dòng)雙梁起重機(jī)控制線路圖。圖中-K1、-K2為起升、下降接觸器。-S97為上升限位開(kāi)關(guān)， -K00為零位保護(hù)接觸器，-K7為制動(dòng)器接觸器。

這是一起電動(dòng)雙梁起重機(jī)沖頂事故，分析其原因有三種可能：

①斷路裝置上升方向接觸器-K1觸頭粘連不斷開(kāi)；

②上升限位開(kāi)關(guān)-S97電氣觸點(diǎn)斷不開(kāi)；

③上升限位開(kāi)關(guān)-S97的觸發(fā)裝置不能觸發(fā)電氣觸點(diǎn)。

特種設(shè)備檢驗(yàn)人員對(duì)發(fā)生的設(shè)備做了以下檢查：

⑴檢查上升方向接觸器-K1主觸頭，未發(fā)現(xiàn)粘連；通電實(shí)驗(yàn)100次，也未發(fā)現(xiàn)粘連。

⑵檢查上升限位開(kāi)關(guān)-S97。

①上升限位開(kāi)關(guān)-S97安裝位置（如圖2所示）。上升限位開(kāi)關(guān)-S97安裝在卷筒一端，卷筒一端安裝有一個(gè)與上升限位開(kāi)關(guān)渦輪桿機(jī)構(gòu)連接的齒輪2，齒輪2轉(zhuǎn)速與卷筒同步。上升限位開(kāi)關(guān)一端安裝有一個(gè)齒輪3，2、3嚙合把卷筒的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給上升限位開(kāi)關(guān)。

②上升限位開(kāi)關(guān)-S97中的渦輪渦桿結(jié)構(gòu)（如圖3所示）。齒輪3與上升限位開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)中的渦桿軸1連接。

③上升限位開(kāi)關(guān)-S97中的觸發(fā)機(jī)構(gòu)（如圖4所示）。渦輪渦桿結(jié)構(gòu)的渦輪軸帶動(dòng)一個(gè)安裝有凸輪頭3的凸輪盤(pán)8，轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)，凸輪頭3觸發(fā)觸發(fā)臂4，使之與9脫扣，使5在轉(zhuǎn)軸右側(cè)重力和彈簧2張力的作用下，使動(dòng)觸頭離開(kāi)靜觸頭，使電路斷開(kāi)。

用萬(wàn)用表的低電阻檔檢查升方向限位開(kāi)關(guān)-S97的連通電阻。拆下限位開(kāi)關(guān)測(cè)量，觸動(dòng)使之?dāng)嚅_(kāi)時(shí)，兩個(gè)觸點(diǎn)之間的連通電阻為∞；限位開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，兩個(gè)觸點(diǎn)之間的連通電阻為零。說(shuō)明吊鉤到達(dá)極限位置時(shí)，上升方向限位開(kāi)關(guān)-S97不可能不能斷開(kāi)。

④渦輪渦桿結(jié)構(gòu)的渦桿軸的一端采用半圓軸與齒輪3連接。（如圖5所示）。采用一棵螺栓頂在半圓軸上。檢查發(fā)現(xiàn)，螺釘頭部已經(jīng)磨平，對(duì)半圓軸已經(jīng)沒(méi)有接觸。也就是說(shuō)，卷筒的轉(zhuǎn)動(dòng)已經(jīng)無(wú)法傳遞到上升限位開(kāi)關(guān)上。即卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)到極限位置時(shí)，上升限位開(kāi)關(guān)不可能觸發(fā)。這是這起事故的主要原因。

3 改正措施

1）卷筒與限位開(kāi)關(guān)的機(jī)械連接，采用不可能失效的連接方法。螺釘與半圓軸的接觸連接改為螺釘穿透（半）圓軸的固定連接，或其他本質(zhì)安全的連接方法，可以防止沖頂事故的發(fā)生。

2）設(shè)置第二級(jí)起升高度限位開(kāi)關(guān)，也可以防止沖頂事故的發(fā)生，（如圖6的S95）。

GB/T3811-2008《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB6067.1-2010《起重機(jī)械安全規(guī)程 第一部分：總則》都規(guī)定，起升機(jī)構(gòu)均應(yīng)裝設(shè)起升高度限位器。在有特殊的情況下，為防止裝設(shè)的一個(gè)起升高度限位器失靈時(shí)帶來(lái)的嚴(yán)重后果，還可裝設(shè)第二級(jí)的起升高度安全限位器，以防止沖頂越程事故發(fā)生。

以下情況屬于GB/T3811-2008和GB6067.1-2010的“可裝設(shè)第二級(jí)的起升高度安全限位器”的“特殊情況”。

⑴吊運(yùn)熔融金屬的機(jī)構(gòu)；（包括吊運(yùn)熔融非金屬或高溫液體）。

⑵第一級(jí)限位開(kāi)關(guān)不是本質(zhì)安全的。

①極容易損壞的上升限位開(kāi)關(guān)；如電動(dòng)葫蘆的上升限位開(kāi)關(guān)的排繩器極易損壞，導(dǎo)致限位開(kāi)關(guān)失效。 ②限位開(kāi)關(guān)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不可靠。

⑶提升高度過(guò)大，看不清極限位置的場(chǎng)合。

⑷灰塵較大、燈光昏暗，看不清極限位置的場(chǎng)合。

⑸第一級(jí)斷路裝置（如上升方向接觸器）主觸點(diǎn)粘連可能性較大時(shí)。

⑹經(jīng)常在極限位置附近工作，發(fā)生越程沖頂?shù)目赡茌^大時(shí)。

該事故起重機(jī)，提升高度較大，灰塵較大，根本看不到極限位置。第一級(jí)限位開(kāi)關(guān)不是本質(zhì)安全的，可以設(shè)置第二級(jí)起升高度限位器。

圖6的 設(shè)置第二級(jí)起升高度限位開(kāi)關(guān)的總電源控制線路圖，可以采取強(qiáng)行接通總電源（全部凸輪控制器回零位時(shí)，按住圖6的-S11不放手）的同時(shí)，操作起升機(jī)構(gòu)的主令控制器下降，能夠向下降方向返回，是合格的控制線路。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前還有許多制造年限較早的起重機(jī)在惡劣環(huán)境下工作，由于起升高度限位器設(shè)置的缺陷造成事故的發(fā)生。本文對(duì)一起沖頂事故原因的分析，提出對(duì)此類(lèi)起重機(jī)采取非本質(zhì)安全型起升高度限位器的改正措施和方法，以防止和減少安全事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1] GB/T3811-2008，起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] GB 6067.1-2010，起重機(jī)械安全規(guī)程 第一部分：總則[S].

作者簡(jiǎn)介

陳永光 （1957年-），男，工程師，主要從事特種設(shè)備檢測(cè)檢驗(yàn)工作。