黄奶秋
(福建省特种设备检验研究院 宁德分院,福建 宁德 352100)
随着人民生活水平的不断提高,汽车工业的快速发展,汽车保有量逐年增加。国内城镇化建设加速发展,城镇“停车难”已成为民生关注的热点问题。如何有效提高既有城镇建设基础停车数量,已然成为当今城镇科学规划的核心。机械式停车设备正是在原有建筑状态下安装的机械设备,它是根据机械结构组合的,可成数学倍数地增加可停车数量,深受欢迎。该设备的出现一定程度上解决了城镇“停车难”的问题。而液压式简易升降机械式停车设备,由于其结构紧凑,维护便捷,存取车方便,在城镇基础建设中被广泛采用。本文以常用的简易升降类机械式停车设备为例,结合日常工作经验,阐述了液压式简易升降机械式停车设备中安全保护装置的检验要点,为检验人员的检验工作提供参考和依据,从而确保该类型机械式停车设备安全保护装置的检验工作到位。
机械式停车设备是机械式汽车库中运送和停放汽车设备的总称。机械式停车设备型式按起升方式可分为:钢丝绳起升、链条起升、丝杆起升、液压起升、齿轮齿条起升、齿形带起升和其他起升。其中液压起升是通过液压缸运动升降载车板或其他载车装置进行汽车搬运的方式[1]。而简易升降类机械式停车设备是使用升降或俯仰机构使汽车存入或取出的结构型式[2]。该类型中某型号的停车设备采用全框架钢结构,设计二层,可设置于室外、室内或地下停车场,主要由钢结构框架、载车板、驱动机构、安全保护装置及机构、电气控制设备、液压驱动泵站等部件组成,其结构如图1所示。
图1 二层俯仰式简易升降停车设备结构示意图Figure 1 Schematic diagram of structure of simple lifting and stopping equipment with two floors of pitch
该停车设备工作原理为:液压泵站为动力驱动元件,操作人员通过向右旋转控制盘上的旋钮开关,液压泵驱动液压油流经液压管路中的单向阀,流向液压缸,液压缸中的有杠腔中充满液体,在液压力的作用下推动活塞杆运动,通过连杆机构,推动载车板作上升运动。操作人员通过反方向旋转控制盘上的旋钮开关,则液压管路中电磁换向阀换向,液压缸中液体流经电磁换向阀和调速阀流向油缸。驱动机构在载车板或汽车重力的作用下,作下降运动,直至载车板落至地面。其中,驱动机构由液压泵、提升臂组件、连接杆、载车板等组成,驱动机构使载车板作平稳的升降运动。驱动机构液压工作原理如图2所示。
图2 驱动机构液压工作原理图Figure 2 Hydraulic working principle diagram of drive mechanism
安全保护装置及机构主要由载车板上的阻车装置、警示音响装置、上升限位开关、电磁铁、安全钩等组成。电气控制系统包括供电电源开关、自动复位钥匙开关、驱动电机、电磁换向阀、限位开关等,各种控制元件组成的控制系统在各类限位开关、检测元件的电路中控制停车设备载车板的各种动作,使车位运动有序进行,其电气工作原理如图3所示。
图3 电气原理图Figure 3 Electrical schematic diagram
根据 《起重机械安装改造重大修理监督检验规则》(TSG Q7016—2016)中C11.28机械式停车设备专项安全保护和防护装置:“现场监督试验,并且按照本节要求进行检查[3]。”该项共17分项。规则详细规定了机械式停车设备各类安全保护装置的检验要求,但规则中未提出适用于简易升降类机械式停车设备的具体检验项目,无法根据该规则进行检验。根据《机械式停车设备 通用安全要求》(GB 17907—2010)附录A中表A.1,简易升降类机械式停车设备应装设的安全防护装置有[4]:1)紧急停止装置;2)防止超限运行装置;3)阻车装置;4)防坠落装置;5)控制连锁功能。根据 《机械式停车设备型式试验细则》(TSG Q7013—2006)附件A中A2.6安全保护装置和安全防护:“对照设计文件、合格证书和型式试验合格证,查看样机,检查停车设备是否按规定装设以下安全保护装置,其规格型号是否符合要求,安全防护是否符合规定(具体保护装置和安全防护适用范围见注)[5]。”该项共包括17项安全保护装置,注中规定简易升降类机械式停车设备适用于:1)阻车装置;2)警示装置;3)防止运行超限运行装置;4)防止载车板坠落装置,共4项。因此,为确保对该类型机械式停车设备安全保护装置检验到位,必须对以上所提及的6项安全保护装置进行检验,确保检验不漏项。
(1)紧急停止装置。在便于操作的装置应设置紧急停止开关,以便在发生异常情况时能使停车设备立即停止运转。在紧急情况下能迅速切断动力回路总电源,但不应切断电源插座、照明、通风、消防和报警电路的电源。紧急停止开关的复位应是非自动复位,复位不得引发或重新启动任何危险状况。该机械式停车设备在车库入口处安装操作面板,操作面板通过钥匙开关获得操作权限,在异常情况下可按下紧急停止装置,操作面板如图4所示。紧急停止装置必须符合GB16754—2008中的要求。现场可通过模拟紧急情况下,设备却在正常运行(各种工况下的升降运行),按压紧急停止装置,观察设备是否立即停止运行,而没有切断电源插座、照明、报警电路电源等。同时,紧急停止开关应无法自动复位,且操作复位后,设备上不得有任何启动。
图4 操作面板示意图Figure 4 Operation panel diagram
(2)防止超限运行装置。当升降限位开关出现故障时,防止超限运行装置应使设备停止运行。设备正常作上升运行时,由图3中可知,当运行到一定位置到达停车设备存放点时,上升限位开关动作,驱动电机控制回路常闭触点断开,液压泵驱动电机接触器失电,主回路中液压泵驱动电机停止运行,停车设备就位。当上升限位开关出现故障时,液压泵驱动电机仍运行。但由图2可知,此时油缸5中充满液压油,如果电机继续运行油缸中的活塞继续推动杆运动,则载车板继续上升运行。现场可模拟上升限位开关故障失效,当运行到一定位置到达停车设备存放点时,继续向右旋转操作升降功能旋钮,液压泵向油箱内吸油,观察载车板是否继续动作。此种类型停车设备液压回路油箱中的油常常经过设计计算,确保载车板到达停车设备存放点时,油箱中几乎不剩液压油,此时液压缸中液压油容量加上液压管路中的液压油容量就是油箱的设计容量,即:V设=V缸+V管。当载车板到达停车设备存放点时,如果此时上升限位开关失效,液压泵驱动电机继续运行,但此时油箱中几乎没有液压油 ,活塞中缺少推动活塞杆运动的液压油,杆停止动作。从而实现升降限位开关出现故障,设备停止运行的功能。因此,需要定期-检查油箱中的液位是否正常,液位过高或过低均不允许,过高时,当升降限位开关出现故障时,防止超限运行装置无法使设备停止运行;过低时,载车板无法上升至存放点位置。
(3)阻车装置。检查出现以下情况时,是否在汽车车轮停止的位置上设置阻车装置:当搬运器沿汽车前进和后退方向运动时,有可能出现汽车跑到预定的停车范围之外时,阻车装置的高度不应低于25 mm(当采用其他有效阻车时,也可不再设置此阻车装置)。该类型机械式停车设备因使用升降或俯仰机构使载车板作升降运动,汽车极易因受汽车重力在沿载车板方向的水平力作用而产生滑移。因此,现场需确认载车板上是否设置不低于25 mm阻车装置或其他有效措施。
(4)防坠落装置。检查载车板运行到位后,若出现意外,有可能使载车板从高处坠落时,是否设置防坠落装置,即使发生钢丝绳、链条等关键部件断裂的严重情况,防坠落装置也能够保证载车板不坠落。现场可查看,设备上是否具备当液压回路泄漏、液压元件损坏时,液压缸中的液压油泄漏,载车板仍能在原位置。该类型某机械式停车设备的防坠落装置采用自动上锁、自动释放的工作方式如图5、6所示,当载车板上升至上位时,挂钩自动锁住台板,当需要取上位载车板的车时,通过操作面板上的钥匙开关旋转向下,电磁铁自动打开安全挂钩,载车板下降到地面,完成取车。
图5 锁住状态Figure 5 State of locking
图6 解锁状态Figure 6 State of unlocking
(5)控制连锁功能。检查停车设备的汽车存取由几个控制点启动,这些控制点是否相互联锁,是否仅能从所选择的控制点操作。现场查看设备的存取控制点数,如为1个,则无需验证。如为多个,则应只能在某一控制点操作完成存取。
(6)警示装置。停车设备应设有能发出声或光报警信号的警示装置,在停车设备运转时该警示装置应起作用。现场可模拟空载工况下,运行停车设备,观察是否发出光或声报警信号。由图3可知,该类型某机械式停车设备具有声光报警警示装置功能。
安全保护装置在机械式停车设备中的重要性不言而喻,它决定了设备运行的安全程度,日常检验检测中应加以重视。各项目之间彼此存在有机联系,检验时不能将安全保护装置独立于其他项目之外,只有从整个设备的角度出发才能确保设备的安全运行。如安全保护装置与各机构的安全紧密关联,项目中液压系统的安全要求间接决定了安全保护装置的功能。此外,检验时还应加强设备日常使用维护说明中关于安全保护装置相关资料的审核。