一种适用于粮仓的小型移动式吊装设备

◎ 李柏宽，胡诗凤，陈友飞，戚 浩，张来林

（1.中央储备粮福州直属库有限公司，福建 福州 350101；2.中储粮集团有限公司福建分公司，福建 福州 350007；3.河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

20世纪90年代以来，国家对粮库设施建设的投入和建成的仓容规模在历史上都是空前的，随着国内经济的快速发展，我国建设了大量的粮食仓房，以满足国内不断增长地对粮食安全的储备需求。国内建设的仓房类型主要有高大平房仓、房式仓、浅圆仓以及简易仓等。高大平房仓跨度为21～36 m，堆粮线在6 m以上，仓容以3 000～5 000 t为主；房式仓跨度为10～21 m，堆粮线为3～5 m，仓容以300～2 000 t为主；简易仓跨度为18～40 m，仓容达到5 000～20 000 t[1]。其中，高大平房仓在过去10多年间一直是我国各级粮食储备主要使用的仓型，从1998年起建设的高大平房仓主要类型为跨度2 m、24 m、27 m、30 m、33 m以及36 m这6种规格，堆粮线高6 m，屋面为折线型屋架和双“T”板型两种。墙体为砖混结构，厚度有37 cm、49 cm，仓窗间距4～6 m，一般设有4个大门和4个小门，屋面保温层为10 cm厚的膨胀珍珠岩水泥砂浆，外铺SBS或APP防水材料。高大平房仓的装粮高度可达到6～9 m，为了进仓检查粮情，会在仓外加建一个步梯方便人员进入。在仓房设计初期，由于条件限制且安全意识不足，为节约用地，高大平房仓的入仓斜步梯的设计往往是既狭窄又陡。虽然现代新建高大平房仓在入仓斜爬梯的设计上有所改进，但也仅仅只是由原来的一折变为现在的两折。

近年来，国家对粮食安全和粮食保管问题，提出了更高更严厉的要求。由于社会的快速发展，粮食需求量不断递增，我国对粮食仓储设施建设给予极大的关注度。而在建设过程中还需要注意相关问题，比如国家节能节地需求：仓储建设相较于以往有了极大的改变，但是主要都是占据土地资源。按照当前最新的建设需求，未来仓储建设将会发生极大的改变，主要建设地点不断向高空发展，或是向地下延伸，而在建设过程中主要需要依托新理论与新工艺，增加新的方法[2]。随着科技的发展，更多设备用于辅助保管粮食。粮食装满仓后，保管人员只能通过步梯、经粮情检查小门进入仓内，进行粮情检查与粮情处理。保管人员随身携带小件粮情检查仪器时上梯方便，但若携带大件器材（如小型的平仓机、挖掘机、通风均温机、一些薄膜卷以及压盖材料等），则需要几人合力将器具通过窄而陡的步梯搬运上下，这种方式不仅费时费力、操作不便，还存在严重的安全隐患。

使用吊装设备不仅能够提高搬运效率，还可以降低劳动强度。市面上的吊装设备分为履带式起重机、塔式起重机以及自升式塔式起重机。在选择上，应结合施工场地、粮仓结构特点、器械重量以及吊装工程量进行吊装设备的选择。履带式起重机多用在高4层以下的框架结构当中；塔式起重机多用在4～10层结构当中；自升式塔式起重机多用在10层以上结构中。选择时，应充分考虑起吊高度，同时，还应让其覆盖范围与施工要求相符，因此应确保起重机选择重量、高度、力矩等与施工要求相符[3]。租赁社会上的吊装设备虽简便，但存在占地面积大、自身搬运不便、既费事又费时、效率低以及花费高等缺点。因此，粮库员工根据平房仓检查小门平台的位置以及粮情处理的实际需求，发动员工开动脑筋想办法，针对现有吊装设备的特点、使用与管理存在的问题[4-7]，群策群力，通过多次论证、试验改进提高，最终研发出适合粮库高大平房仓使用的小型移动式吊装设备[8]，较好解决了粮库高大平房仓无法安全搬运重大件器具到粮面的难题，同时还保证了劳动效率和作业的安全性能。

1 吊装设备的结构与组成

小型移动式吊装设备如图1所示，由基座、支撑杆和吊装机构3部分组成。其中，支撑杆包括顶盖、上支柱、带有可调节支柱高度的丝杆、螺母的下支柱和环形夹等部分，上支柱与下支柱间以套管形式相连，顶盖扣在上支柱的顶端，环形夹用螺栓形式紧固在上支柱的中部，作为起吊机构中套筒的支座；吊装机构包括套筒、水平悬臂、倾斜悬臂、导向轮和挂钩等部分，套筒套装在上支柱的环形夹上，水平悬臂、倾斜悬臂与套筒构成一个可围支柱转动的吊装三角架，吊装三角架的前端处、与套筒连接的侧面安有导向轮，从卷线绞盘引出的钢丝绳，依次绕经吊装三角架两端导向轮上的环槽后，直接连着垂直向下的吊钩；基座上安有一台带有卷线绞盘、刹车手闸的卷扬机以及支柱底座，卷扬机轴与卷线绞盘轴连接，并控制卷绳绞盘的转动，控制卷绳绞盘上钢丝绳的伸缩，刹车手闸控制着卷扬机的运行过程，即吊装货物的升降，支柱底座用于固定支撑杆的下支柱。

2 吊装设备的组装与使用

2.1 搬运吊装设备的零部件

员工通过步梯将如图2所示的顶盖、上支柱、下支柱、基座以及吊装三角架等吊装设备的零部件搬运至粮情检测小门外平台上进行组装和现场使用。

图2 吊装平台的零部件图

2.2 吊装设备的现场组装

将上支柱套在下支柱上构成支撑杆、吊装三角架套在上支柱上段，在支柱顶端上扣上顶盖；将支撑杆立起来，使下支杆的底端站立在基座上的底座内，旋转下支柱上的丝杆螺母，调整支撑杆长度，使支撑杆正好上顶雨棚顶、下立在平台上，使整个吊装设备处于稳定状况；将卷线绞盘上引出的钢丝绳依次绕经吊装三角架上的两个导向轮上的环槽，将吊钩安装好。

2.3 吊装设备的使用

设备经调试后，可将打包好的器具挂在吊钩上，开启卷扬机，将器具升到高于平台上栏杆的高度后，设备停机，操作者朝内拉物货，吊装三角架会一起转动。当器具完全处在平台范围内后，再反向起动卷扬机，将器具放到平台上，完成器具的吊装任务。

3 吊装设备的特点

3.1 结构设计巧妙

吊装设备由基座、支撑杆和起吊装机构等零部件组合而成，结构简单，便于组装和拆卸；占地面积小，适合用于粮库平房仓在粮情检测小门处的平台上使用，解决了仓内粮情处理所需器具沿步梯上下搬运难的问题。

3.2 使用与搬运方便

吊装三角架可绕支撑杆180°旋转，方便起吊物货在栏杆内外移动，通过刹车手闸控制卷扬机，即吊装货物的升降，使得吊装操作方便省事；吊装设备为组合结构，分拆成的零部件重量轻，一人就能沿步梯上下搬运。

3.3 增加稳定性

旋转支撑杆上的丝杆螺母可以调整支撑杆长度，使支撑杆上顶雨棚内顶、下立在平台上；通过支撑杆端部的环槽，用绳索将支撑杆固定在檐墙或固定物上；绳索可以将支撑杆捆绑在平台栏杆上。这3项措施使支撑杆不会出现头重脚轻而出现晃动的现象，从而保证吊装设备工作时的稳定性与安全性。

3.4 经济实用

由于小型移动式吊装设备的结构简单、制作容易、加工成本仅2 000元以及全库只需两台吊装设备就能满足40多栋仓房处理器具进仓搬运的需求，因此深受粮库欢迎。

4 吊装设备的风险管控

4.1 存在的风险

粮库需搬运大型器材入仓的情况较多，因此吊装设备使用频率高，吊装事故发生的种类和原因也越来越多样和复杂。在粮库中突出表现为设备维护管理不到位、吊索器具管理不合规、作业人员违章操作、司索人员违章指挥以及交叉作业防护措施不落实等违规操作现象。

4.2 解决的方法

（1）加强吊装设备的维护保养管理，对施工作业全过程监管，做好安全交底和风险分析，评估维护保养效果，提升设备本体的安全性。

（2）建立吊索器具常态化检查机制，使用前必须按照点检卡项点逐一检查，对自制、改造的吊具，保留设计图纸、计算书等技术资料，经工艺所技术评审确认方可投用，避免吊索具选用不当带来的风险。

（3）加强安全技术标准和岗位操作规程的宣贯、培训与监督执行，开展有针对性的培训，提升员工执行标准和操作规程的自觉性。同时根据吊装物件大小、重量以及吊装频度等实际情况，缩小吊装作业风险范围，设置专职吊装作业人员，改善高风险作业分散不可控现状[9]。

5 结语

新研发的移动式吊装设备具有结构简单、容易操作、设备稳定性好、便于组装与拆卸搬运和经济实用等特点，既解决粮情处理器材难搬运进仓的问题，又能提高作业效率和安全性能，深受粮库欢迎。