《起重機(jī)械安全技術(shù)規(guī)程》對機(jī)械式停車設(shè)備設(shè)計的要求

關(guān)鍵詞：機(jī)械式停車設(shè)備，設(shè)計，特種設(shè)備，技術(shù)規(guī)程

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.01.025

0 引言

隨著我國汽車保有量的不斷增長，城市停車的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，機(jī)械式停車設(shè)備可在有限空間內(nèi)增加停車位，成為解決城市停車難問題的重要技術(shù)手段。目前，我國已成為全球機(jī)械式停車設(shè)備生產(chǎn)和使用第一大國。據(jù)統(tǒng)計，全國機(jī)械式停車設(shè)備銷售額突破165億元，出口額超過9.6億元。每年國內(nèi)新增機(jī)械式停車設(shè)備車位近90萬個，在用機(jī)械式停車設(shè)備車位超過500萬個。根據(jù)GB/T 26476-2021《機(jī)械式停車設(shè)備 術(shù)語》，機(jī)械式停車設(shè)備分為升降橫移類、簡易升降類、平面移動類、巷道堆垛類、垂直升降類、垂直循環(huán)類、水平循環(huán)類、多層循環(huán)類及汽車專用升降機(jī)共9大類。機(jī)械式停車設(shè)備作為對人身和財產(chǎn)安全有較大危險性的特種設(shè)備，作為起重機(jī)械的一個類別，其被納入《特種設(shè)備目錄》，按照《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》實施安全監(jiān)督管理。當(dāng)前，全國特種設(shè)備檢驗機(jī)構(gòu)依據(jù)特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范TSG Q70 02-2019《起重機(jī)械型式試驗規(guī)則》、TSG Q7016-2016《起重機(jī)械安裝改造重大修理監(jiān)督檢驗規(guī)則》、TSG Q7015-2016《起重機(jī)械定期檢驗規(guī)則》進(jìn)行法定的強(qiáng)制性型式試驗、監(jiān)督檢驗和定期檢驗。為貫徹落實《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》，進(jìn)一步優(yōu)化起重機(jī)械安全監(jiān)管措施，更好地指導(dǎo)和規(guī)范起重機(jī)械安全工作，國家市場監(jiān)督管理總局于近期發(fā)布了TSG 51-2023《起重機(jī)械安全技術(shù)規(guī)程》（以下簡稱《規(guī)程》），并自2024年1月1日起施行[1]?！兑?guī)程》對TSG Q7002-2019、TSG Q7016-2016、TSG Q7015-2016進(jìn)行了修訂與整合，特別補(bǔ)充了設(shè)計要求。本文從基本要求、設(shè)計文件、主要金屬結(jié)構(gòu)、主要工作機(jī)構(gòu)、主要零部件、安全保護(hù)裝置等解讀《規(guī)程》關(guān)于機(jī)械式停車設(shè)備的設(shè)計要求。

1 基本要求

對機(jī)械式停車設(shè)備設(shè)計的總要求是：

（1）符合法律法規(guī)、安全技術(shù)規(guī)范的規(guī)定和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求；

（2）符合使用條件和合同的要求；

（3）應(yīng)當(dāng)考慮在其預(yù)期生命周期不同階段所預(yù)見到的危險，采取相應(yīng)措施，消除或者減小其風(fēng)險；

（4）應(yīng)當(dāng)考慮其在所有預(yù)定工況下具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性；

（5）設(shè)計文件應(yīng)當(dāng)明確起重機(jī)械設(shè)計使用年限；

（6）設(shè)計文件應(yīng)當(dāng)正確、完整、統(tǒng)一。

由于過去對，機(jī)械式停車設(shè)備沒有明確設(shè)計使用年限，不少20世紀(jì)90年代投入使用的機(jī)械式停車設(shè)備還在超期使用，安全隱患較大。因此，《規(guī)程》針對這一問題提出設(shè)計文件應(yīng)當(dāng)明確設(shè)計使用年限的要求，可以據(jù)此判斷設(shè)備實際使用工況下的整體壽命，為機(jī)械式停車設(shè)備的報廢和大修改造提供技術(shù)依據(jù)，為特種設(shè)備安全運行打下良好基礎(chǔ)。

2 主要金屬結(jié)構(gòu)

機(jī)械式停車設(shè)備的主要金屬結(jié)構(gòu)是指立柱、橫梁、縱梁?！兑?guī)程》對主要金屬結(jié)構(gòu)的要求主要包括材料、設(shè)計、焊接、靜態(tài)剛度、螺栓和銷軸連接、結(jié)構(gòu)件表面處理等。

（1）材料方面，《規(guī)程》要求主要結(jié)構(gòu)件應(yīng)當(dāng)采用鎮(zhèn)靜鋼，力學(xué)性能不低于GB/T 700-2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》要求的Q235或者GB/T 699-2015《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》要求的20鋼。明確了不允許采用沸騰鋼用于主要結(jié)構(gòu)件。

（2）設(shè)計方面，《規(guī)程》從鼓勵技術(shù)進(jìn)步的角度，提出優(yōu)先采用主要結(jié)構(gòu)件最優(yōu)化設(shè)計、輕型新材料選擇、結(jié)構(gòu)聯(lián)接方式優(yōu)化等有效的輕量化措施，減輕起重機(jī)械自重，減小外形尺寸，減小吊運盲區(qū)，擴(kuò)大使用范圍。

（3）焊接方面，《規(guī)程》對焊接材料、焊接連接設(shè)計與構(gòu)造、焊縫質(zhì)量的要求都作出了具體規(guī)定。

（4）靜態(tài)剛度方面，《規(guī)程》對機(jī)械式停車設(shè)備沒有提出量化技術(shù)指標(biāo)，僅要求主要受力結(jié)構(gòu)的彈性變形不應(yīng)當(dāng)導(dǎo)致以下情況：1）起重機(jī)械與周圍物體、結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞；2）運行機(jī)構(gòu)在承受試驗載荷時，不能正常運行，不能可靠起、制動；3）產(chǎn)生過大的橫向力或者妨礙起重機(jī)械正常運行；4）機(jī)構(gòu)傳動裝置引起部件磨損增加、性能下降、過度振動或者制動失效等；5）影響原結(jié)構(gòu)設(shè)計、計算模型的有效性。

此外，《規(guī)程》對主要金屬結(jié)構(gòu)的螺栓和銷軸連接以及表面處理也作出了規(guī)定。

3 主要工作機(jī)構(gòu)

機(jī)械式停車設(shè)備的主要工作機(jī)構(gòu)有起升機(jī)構(gòu)、運行機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以及特有的存取交換和循環(huán)機(jī)構(gòu)。

《規(guī)程》對起升、運行和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的要求是：（1）按照規(guī)定的使用方式應(yīng)當(dāng)能夠平穩(wěn)地起升和下降額定載荷，并且可靠地懸停；（2）按照規(guī)定的使用方式應(yīng)當(dāng)能夠平穩(wěn)地啟動和停止。

針對特有的存取交換和循環(huán)機(jī)構(gòu)，《規(guī)程》作出如下規(guī)定：（1）單車最大進(jìn)（出）時間誤差在設(shè)計值的±10%范圍內(nèi)；（2）存取機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)能夠平穩(wěn)地存（?。┻m停汽車；（3）循環(huán)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)能夠穩(wěn)定地循環(huán)、可靠地停放適停汽車，并且有必要的措施保證循環(huán)鏈、撥輪與載車板的正常工作。

當(dāng)前，機(jī)械式停車設(shè)備每一組設(shè)備的停車位越來越多，有的設(shè)計不合理，使得存取車的時間長，效率低，因此對最大進(jìn)（出）時間作出了規(guī)定。垂直循環(huán)類機(jī)械式停車設(shè)備在實際使用中經(jīng)常出現(xiàn)偏載的情況，容易造成車輛無法正常停放，因此對其循環(huán)機(jī)構(gòu)作出了專門規(guī)定。

4 主要零部件

主要零部件主要包括卷筒、滑輪、鋼絲繩、鏈條、鏈輪、起升用螺桿與螺母、起升用齒輪齒條副、起升用同步帶、曳引輪、車輪、減速器、制動器等。

卷筒、滑輪、鏈輪、車輪應(yīng)考慮其材料、焊縫無損檢測、內(nèi)應(yīng)力、結(jié)構(gòu)和防護(hù)。

對起升鋼絲繩、鏈條、螺桿（螺母）、同步帶有安全系數(shù)的要求：人車共乘方式為12，準(zhǔn)無人方式為7，無人方式為5。

此外還規(guī)定了鋼絲繩的固定與連接、安全圈數(shù)、直徑；鏈條的張緊、防脫、連接強(qiáng)度；螺桿副防護(hù)、止擋；起升用齒輪齒條副的強(qiáng)度、模數(shù)、結(jié)構(gòu)；同步帶的芯繩、防護(hù)、強(qiáng)度以及驅(qū)動輪材料和壓帶裝置；曳引輪的硬度；減速器的設(shè)計使用年限、校核。

考慮到機(jī)械式停車設(shè)備的安全性，規(guī)定其升降運動制動器的制動安全系數(shù)不低于1.75。

5 主要控制系統(tǒng)

機(jī)械式停車設(shè)備的主要控制系統(tǒng)為電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)?！兑?guī)程》規(guī)定了電氣系統(tǒng)的設(shè)備選擇與防護(hù)、供電電源及開關(guān)、信號、操作裝置、制動器控制、電氣設(shè)備布置、電線電纜、絕緣、照明和插座等的要求。

特別規(guī)定了汽車專用升降機(jī)類停車設(shè)備正常運行時應(yīng)當(dāng)不能打開層門，除非搬運器在該層門的開鎖區(qū)域內(nèi)停止或者停站。機(jī)械式停車設(shè)備的操作位置應(yīng)當(dāng)裝設(shè)在操作人員能夠清楚觀察到人及汽車出入狀況的位置；公共場所供公眾使用的機(jī)械式停車設(shè)備，不允許采用無線遙控的方式操作。

除了規(guī)定液壓系統(tǒng)的安全裝置、制動器、液壓元件、平衡閥的要求，還特別規(guī)定了升降機(jī)構(gòu)液壓油缸最大工作壓力，液壓缸鋼管、液壓軟管及終端部件的爆破壓力與工作壓力之比。起升機(jī)構(gòu)不應(yīng)當(dāng)使用氣動設(shè)備作為傳動元件。

6 安全保護(hù)裝置

《規(guī)程》要求根據(jù)設(shè)備類型設(shè)置以下安全保護(hù)裝置：防止超限運行裝置、阻車裝置、人車誤入檢出裝置、載車板上汽車位置檢測裝置、出入口門、圍欄門聯(lián)鎖保護(hù)裝置、自動門防夾裝置、防重疊自動檢測裝置、防載車板墜落裝置、警示裝置、軌道端部止擋裝置、緩沖器、運轉(zhuǎn)限制裝置、控制聯(lián)鎖功能、載車板鎖定裝置、松繩（鏈）檢測裝置、超載限制器、緊急聯(lián)絡(luò)裝置、安全鉗、限速器等安全保護(hù)裝置。

《規(guī)程》特別規(guī)定了人車共乘式的汽車專用升降機(jī)類停車設(shè)備可以不裝設(shè)防墜落裝置，但是應(yīng)當(dāng)安裝安全鉗和限速器；帶地坑的停車設(shè)備，應(yīng)當(dāng)在出入口處設(shè)置門（柵欄門）。

《規(guī)程》規(guī)定機(jī)械式停車設(shè)備應(yīng)當(dāng)裝設(shè)超載限制器，當(dāng)汽車重量超過額定承載的95%時，超載限制器應(yīng)當(dāng)發(fā)出報警信號；當(dāng)重量達(dá)到額定承載的100%～110%時，超載限制器應(yīng)當(dāng)起作用，并且自動切斷起升動力電源。現(xiàn)行安全技術(shù)規(guī)范僅對汽車專用升降機(jī)類停車設(shè)備有裝設(shè)超載限制器的要求。

7 結(jié)論

特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范是特種設(shè)備生產(chǎn)（包括設(shè)計、制造、安裝、改造、修理）、經(jīng)營、使用、檢驗、檢測和安全監(jiān)督管理的重要依據(jù)。本文對特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范TSG 51-2023《起重機(jī)械安全技術(shù)規(guī)程》中機(jī)械式停車設(shè)備的設(shè)計要求進(jìn)行了介紹，并與現(xiàn)行的安全技術(shù)規(guī)范TSG Q7002-2019《起重機(jī)械型式試驗規(guī)則》、TSG Q7016-2016《起重機(jī)械安裝改造重大修理監(jiān)督檢驗規(guī)則》、TSG Q7015-2016《起重機(jī)械定期檢驗規(guī)則》的內(nèi)容進(jìn)行了對比，分析了《規(guī)程》在基本要求、主要金屬結(jié)構(gòu)、主要工作機(jī)構(gòu)、主要零部件、安全保護(hù)裝置等方面的具體要求和差異，為機(jī)械式停車設(shè)備的設(shè)計、制造、安裝、檢驗和使用管理提供技術(shù)參考。

作者簡介

龔文，碩士，高級工程師，研究方向為特種設(shè)備檢驗檢測和節(jié)能。

（責(zé)任編輯：袁文靜）