一種高鐵施工用攪拌車升降設(shè)備的檢測

程永恒，劉 兵，王 亮

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院，江蘇 宿遷 223800）

我國高速鐵路多采用高架橋的方式。高鐵鋪軌面通常采用成品梁進(jìn)行架設(shè)，但主體結(jié)構(gòu)架設(shè)完成后，鋪軌面的施工仍需大量混凝土，加之高鐵施工路線長，因此必須采用攪拌車進(jìn)行混凝土的運送，這給混凝土如何從地面運送至鋪軌面帶來了難題。為此，施工單位設(shè)計并制造了一種升降設(shè)備，用來整體提升重載攪拌車，并委托筆者單位進(jìn)行了檢測。

1 主體結(jié)構(gòu)

該設(shè)備設(shè)置了2個停靠層站，主體結(jié)構(gòu)如圖1所示，設(shè)備主體設(shè)置了6根承載立柱，如圖2所示，在設(shè)備頂部兩側(cè)設(shè)置了2組獨立的起升機構(gòu)，所用電動機功率為11kW。升降平臺底部由縱向及橫向型鋼焊接而成，上表面鋪設(shè)了帶防滑紋的鋼板。如圖3所示，平臺的兩側(cè)分別設(shè)置4根圓柱形提升立柱，通過高強度螺栓，每根立柱上部與起升橫梁連接，下部與起升平臺連接。平臺設(shè)置了6個導(dǎo)向裝置，與6根立柱配合，以防止平臺在起升過程中發(fā)生過大的橫向位移。

2 檢測項目

本次檢測內(nèi)容包括：資料及相關(guān)證明文件審查、電氣保護(hù)、安全保護(hù)、防護(hù)裝置及性能試驗四部分。

圖1 主體結(jié)構(gòu)

圖2 驅(qū)動機構(gòu)

圖3 提升橫梁和提升立柱

1）資料及相關(guān)證明文件審查 主要包括設(shè)備的選型、產(chǎn)品出廠資料及安裝基礎(chǔ)合格證明文件。

2）電氣保護(hù) 主要包括電動機的保護(hù)、線路保護(hù)、錯相與缺相保護(hù)、失壓保護(hù)、接地、絕緣電阻、照明與信號。

3）安全保護(hù)和防護(hù)裝置 主要包括制動器、緊（應(yīng)）急停止開關(guān)、防護(hù)罩和防護(hù)欄、停層保護(hù)裝置、防運行阻礙保護(hù)裝置、限位裝置（開關(guān)）、極限開關(guān)、緩沖器、停止裝置、檢修運行裝置、超載保護(hù)裝置、機械設(shè)備防護(hù)裝置。

4）性能試驗 主要包括空載試驗、額定載荷試驗、靜載荷試驗、動載荷試驗。

3 主要缺陷和問題及原因分析

1）防運行阻礙保護(hù)不可靠 GB28755-2012《簡易升降機安全規(guī)程》中規(guī)定，強制式升降機應(yīng)設(shè)置懸掛裝置松弛時的安全裝置，當(dāng)貨箱向下運行遇到阻礙時能及時切斷電氣安全回路?，F(xiàn)場查看，未發(fā)現(xiàn)該保護(hù)裝置。另外，由于該設(shè)備的平臺是由兩套獨立卷揚機構(gòu)驅(qū)動實現(xiàn)升降，在其中一套發(fā)生故障時，有可能會出現(xiàn)兩側(cè)懸掛繩張力不均，一側(cè)過松的現(xiàn)象。因此，對于該設(shè)備懸掛繩防松弛保護(hù)不僅作為防運行阻礙保護(hù)，也一定程度防止了兩套卷揚機構(gòu)的運行不同步。

2）極限開關(guān)設(shè)置不符合要求 GB28755-2012《簡易升降機安全規(guī)程》對極限開關(guān)（圖4）的設(shè)置、安裝位置及動作形式都做出了明確的規(guī)定?，F(xiàn)場實物檢查極限開關(guān)，發(fā)現(xiàn)其安裝方式極易引起誤動作，且動作位置不符合GB28755-2012《簡易升降機安全規(guī)程》中規(guī)定的，在地坎超過上端站地面150mm之前動作。

圖4 極限開關(guān)

3）欄桿設(shè)置不可靠 現(xiàn)場實物檢查，該設(shè)備平臺周邊的欄桿設(shè)置（圖5），不符合GB6067.1-2010《起重機械安全規(guī)程 第1部分：總則》的相關(guān)規(guī)定。欄桿下部未設(shè)置踢腳板，且欄桿剛度較低，無法保證在任何方向下承受1000N的力而不發(fā)生永久變形。攪拌車?？吭谥付ㄎ恢煤?，駕駛員下車處的護(hù)欄偏低，落腳處懸空未封閉，有人員墜落風(fēng)險。

圖5 欄桿

4 其他需注意的問題

該設(shè)備是否需納入特種設(shè)備目錄進(jìn)行監(jiān)管存在一定爭議，其設(shè)計制造并未經(jīng)過第三方機構(gòu)確認(rèn)。受力結(jié)構(gòu)、電氣系統(tǒng)、安全保護(hù)裝置的設(shè)計和設(shè)置是否合理有效，是需要進(jìn)一步驗證的。

該設(shè)備外圍4根立柱，在運行過程中主要承受壓力，由于立柱長細(xì)比較大，所受壓力較大，因此需對其壓桿穩(wěn)定性進(jìn)行校核，必要時進(jìn)行數(shù)值模擬。以使用單位提供的立柱尺寸，參照GB3811-2008《起重機設(shè)計規(guī)范》中關(guān)于軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，進(jìn)行了計算，其壓桿穩(wěn)定性符合要求。另外，為增加立柱壓桿穩(wěn)定性，在立柱頂部和中部增加了斜拉繩索。

如圖6所示，平臺、起升橫梁和起升立柱之間的連接均采用了高強度螺栓，在滿載運行過程中，由于螺栓受拉，因此預(yù)緊力將會增加甚至達(dá)到螺栓抗拉強度，應(yīng)力達(dá)到一定循環(huán)次數(shù)后，螺栓松動的可能性極大。另外，過大的拉力將通過螺栓帽和螺母壓在連接承載面上，主體材料的強度是否能承受如此大的壓應(yīng)力，需進(jìn)一步驗證。

圖6 連接螺栓