电动单梁起重机露天作业的安全性分析

梁小虎

(天津市特种设备监督检验技术研究院 天津 300192)

电动单梁起重机露天作业的安全性分析

梁小虎

(天津市特种设备监督检验技术研究院 天津 300192)

本文对电动单梁起重机露天作业的安全性进行了分析，阐明了露天作业环境采取防风、防雨措施的必要性，介绍了一种低成本的防雨措施，分析了起重机工作状态时应当采取的抗风防滑措施，针对电动单梁起重机的作业特点，为非工作状态下的起重机提供了两种操作简单、可行性强的抗风防滑参考方案，并借助ANSYS软件对抗风防滑措施的可靠性进行了分析。

电动单梁起重机 露天 安全 ANSYS

电动单梁起重机是典型的中小型起重机，具有结构简单、外形尺寸紧凑、易于安装和维修的特点，广泛应用于车间、仓库、料场等场合[1]。由于其安装和维护的成本低廉，特别受到中小型企业的青睐。电动单梁起重机一般在室内工作，而部分用户为节约成本，将其安装在室外，由此产生很多安全问题。本文基于此对电动单梁起重机露天作业的安全性进行了分析，并探讨了相应的处理和防范措施。

1 防雨措施

在电动单梁起重机标准中并未对起重机提出防雨要求[2]，其主要原因在于电动单梁起重机一般在室内工作。起重机械安全规程中明确规定：在露天工作的起重机的电气设备应采取防雨措施[3]。因此，露天工作的电动单梁起重机也应采取适宜的防雨措施。

通常，电动单梁起重机用户并未因露天的工作环境而向设备供应商提出提高电气设备防护等级的要求，因此，起重机的电气设备一般针对空气湿度不大于85%的工作环境选取，防护等级为IP44。事实上，如果工作环境的空气湿度在85%～100%之间时，电气设备的防护等级应选为IP45，甚至是IP55。因此，露天工作的电动单梁起重机应该采取严格的防雨措施，电气设备上均应增设防雨罩，操作手柄应采用防雨型手柄。

除此之外，也可以选择为整机设置防雨罩的方法，如图1所示，当遇到下雨天气时，将起重机运行到防雨罩之下，保护电气设备的安全。

图1 整机防雨罩简图

2 防风措施

露天环境下，在轨道上工作运行的起重机被风吹跑，导致脱轨，甚至是整机倾覆的事故时有发生。这不但影响工作进程，同时，可能会造成人身伤亡和重大的经济损失。因此，起重机械安全规程中规定：室外工作的轨道式起重机应装设可靠的抗风防滑装置，并应满足规定的工作状态和非工作状态的抗风防滑要求[3]。

2.1 工作状态

对于电动单梁起重机而言，工作状态的抗风防滑主要通过制动器实现。在室内工作的电动单梁起重机吊运物品时，为减小物品的摆动，很多用户将制动力矩设置为较小的值。对于露天的工作环境，这样的设置显然是不合理的，须将制动器设置为适宜的值以满足抗风防滑要求，在此前提下，尽量控制吊运的物品在小范围摆动。

2.2 非工作状态

非工作状态下的抗风防滑装置主要有三类，即夹轨器、锚定装置和铁鞋。对于电动单梁起重机而言，手动的夹轨器和铁鞋均需要利用扶梯攀爬到与起重机主梁等高的平面才能完成操作，而自动的夹轨器和铁鞋结构复杂，体积大，成本高，因此，夹轨器和铁鞋不适宜用作电动单梁起重机的抗风防滑装置。

锚定装置主要有链条式和插销式两种。链条式锚定装置是通过链条把起重机和地锚连接起来，利用链条调整装置将链条调紧，防止起重机有过大的冲击和窜动，图2中给出了门式起重机锚定装置的示意图。

图2 门式起重机锚定装置

将该锚定装置直接应用于电动单梁起重机时，由于锚链长度的增加，使锚链承受很大的拉力，同时产生较大的冲击，防风效果变差，因此，需要对原有的锚定装置进行改进。图3是一种在实际应用中效果较好的单梁起重机锚定装置示意图，该装置锚链与地面不再垂直，而是成一定角度，同时，为满足双向防风的要求，每个连接板采用了两条锚链。为验证该锚定装置的可靠性，现借助ansys软件分析非工作状态时（风压值取为800N/m2）[4，5]，在风载荷作用下锚链的变形情况和起重机的位移情况，分析结果如图4所示，其中，图4（a）为应力图，由图4中可以看出，锚链的应力值非常小，变形量几乎可以忽略不计；图4（b）为位移图，由图中可以看出风载荷下起重机的位移不大于5，因此，该锚定装置可有效地起到抗风防滑作用。

图3 单梁起重机锚定装置

图4 门式起重机锚定装置

插销式锚定装置是利用插销将起重机与锚固架连接，达到抗风防滑的目的。对于露天工作的电动单梁起重机而言，为保证锚定效果，一般需要将锚定架设置在接近起重机运行平面的位置，此时，锚定作业需要借助扶梯才能完成，较难操作。为简化锚定作业，用户可以根据实际情况设计便于操作的锚定装置，只需保证锚定装置能有效、可靠地起到抗风防滑的作用即可。例如，图5中所示的是一个自行设计的电动单梁起重机锚定装置。在锚定作业过程中，在地面转动手轮，插杆4在螺旋机构作用下上升至连接板的套筒内，连接板与起重机直接相连，从而达到锚定目的。该装置中套筒的直径略大于插杆的直径，同时，设置了指示线，可以显示插杆的上升行程，这些设计使操作人员在地面即可完成锚定作业。

图5 自行设计的锚定装置

3 结束语

针对部分电动单梁起重机在室外作业的现象，笔者对其露天作业的安全性进行了分析，旨在为设备安全管理人员提供参考。本文以与电动单梁起重机相关国家标准和行业标准为依据，指出了电动单梁起重机露天作业时应当采取的防护措施，并结合电动单梁起重机的作业特点，为露天作业的电动单梁起重机用户提供了操作简单、可行性强的参考方案。

[1] 范雪骐，吴市.电动单梁起重机安全问题分析，机电信息，2010，252(6)：95,110.

[2] GB/T 1306—2008 电动单梁起重机[S].

[3] GB 6067.1-2010 起重机械安全规程 第1部分：总则[S].北京：中国标准出版社，2010.

[4] GB/T 3811—2008 起重机设计规范[S].

[5] 丁克勤，乔松，寿比南.起重机械虚拟仿真计算与分析[M].北京：机械工业出版社，2010.8.

共节约用电A：

按水价2.7元/m3、电价0.65元/kw·h计算，共取得直接经济效益：

经济效益=11712×2.7+2200×0.65=3.3（万元）

2）社会效益。

由原来冲洗一次集水帽，运行15天，集水帽就出现不同程度的堵塞，除氧效果明显下降，使用本方法后集水帽可延长使用2个多月，节省了大量的人力、物力。同时，由于水质含氧由原来的0.03mg/L下降到0.006mg/L，有效地缓解了锅炉炉管的腐蚀速度。根据水质含氧下降的幅度和实践经验预测，可延长锅炉使用寿命2～3年，节约维修资金150万元，保证了注汽锅炉的安全经济优化运行。

参考文献

[1] 侯君,等.油田注汽锅炉水质影响因素研究[J].油田化学,2005,04.

[2]李三胜.注汽锅炉炉管弯头腐蚀原因分析及机理研究[J].东北石油大学,2010.

[3]马忠华.给水溶解氧对锅炉结垢腐蚀的影响及预防措施[J].青海电力,1998,3.

Safety Analysis on the Electric Single Girder Crane in Outdoor Working

Liang Xiaohu
(Tianjin Special Equipment Inspection Institute Tianjin 300192)

This paper analyzed the safety of electric single girder crane in outdoor working, expounded the necessity of taking measures to protect crane from wind and rain, introduced a low-cost rainproof measure, analyzed crane anti-slip problem in operation.Two simple and feasible reference schemes were offered for non-operating state according to the operation characteristics, and the reliability was analyzed by the ANSYS software.

Electric single girder crane Outdoor Safety ANSYS

X933.4

B

1673-257X(2015)06-61-03

10.3969/j.issn.1673-257X.2015.06.013

梁小虎（1987～),男，硕士，助理工程师，从事特种设备检验检测工作。

2014-09-09）