简介:关于本文可作为装置起重机方面的大学硕士与本科毕业论文装置起重机论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
王 博,李存海,武建伟,周晓凤,韩 冰,蒋永清
（哈尔滨理工大学,黑龙江哈尔滨150080）
摘 要：桥式起重机由于其起重吨位大、安全防护装置失灵、指挥信号不明确等原因,易导致事故频发、事故种类多变,事故发生率更是起重机械之首,而其中安全装置失效和人员操作失误占据桥式起重机事故原因的主要地位.采用FAT分析法对现有桥式起重机安全装置与新型限位器的故障进行分析,得出两种限位器的优劣性,并针对桥式起重机事故的特点,设计集电气控制、机械控制、人为控制于一体的大车阻尼行程限位安全装置,由自动控制代论文范文工操作,减小人为因素所占比重.该装置的设计旨在减小由于人员误操作及安全装置失效而导致事故的概率,为起重机安全装置的设计提供一种新的方法.
关键词：桥式起重机；FTA分析；阻尼行程限位；安全装置
中图分类号：X 954
文献标识码：A
近年来起重机事故频发,仅从2005年到2007年的三年时间里就约有900人丧生,并且呈现快速上升的趋势.而2006年到2011年发生起重机事故就多达370起,其中桥式起重机事故所占比重为34. 6%,冶金、建材、化工、机加等四大行业发生的事故多达119起,所占比重为32.2%；由于安全装置失效而引起的事故所占比重为5.4%,起重机使用过程事故所占比重为73%；在起重机使用过程中发生的事故往往由于人员误操作导致,人为因素所占比重呈现上升趋势,约占53%.从以上数据可以看出,冶金行业起重机事故往往是由于人员误操作或者安全装置失效而引起,事故结果往往导致较大的人员伤亡和财产损失.
《起重机械安全规程》强制规定生产型起重机运行速度大于100 m/min,或停车定位要求较严的情况下,根据需要装设两级运行行程限位器,第一级发出减速信号并按规定要求减速,第二级应能自动断电并停车,即使用双限位器,其他起重机均无相应的规定.生产企业大多使用单限位器,所以对于上述桥式起重机事故的特点设计一种安全装置,这种安全装置采用发出警示信号的方式提醒操作者采取措施,减小人为操作在整个停车过程中的比重,同时该装置中安装有自动控制部分来弥补由于人员疏忽而引起的误操作,从整体上增强起重机停车的可靠性,降低安全装置的使用、维护论文范文,提高所有桥式起重机的安全运行状况.本文将从单级限位器起重机运行分析出发,对这类桥式起重机阻尼行程限位器装置的设计和工作原理进行阐述,并对新型限位装置对起重机停车的作用及装置的可靠性给出分析结论.
1. 桥式起重机安全现状分析
1.1桥式起重机停车概述
目前,单级桥式起重机大车运行限位装置作用是：当起重机大车运行至轨道端部时,固定在厂房端头的安全尺推压限位开关的触头,切断电源,大车即停止运行,起到安全保护作用.因此,端部挡杆在压力作用下按压限位开关触头时,位置要准确,接触要柔和、平稳,这样才能保证限位开关不被过压或撞坏,而在实际运行过程中却很难满足这一要求,这是由于以下几方面原因：
(1)大车运行时容易出现偏差,致使安全尺与限位开关的触头接触时产生错位.
起重机安全保护装置:德国安博ABUS起重机安全起吊中国第一个全超导非圆截面核聚变试验装置
(2)轨道接头不平,接头处横向位移和轨面高低差都会使大车运行产生振动.
(3)安全尺多采用角钢制成,悬臂长,刚性差.保护的距离越大,安全撞尺越长,撞尺抖动得越厉害,调试越不便,可靠性越差.当大车运行时,由于上述振动等原因,易使安全尺产生振动,在限位开关触头与其接触时就会出现过压或撞击,进而损坏限位开关.
1.2现有装置安全性分析
采用故障树( FAT)分析法对单级限位器桥式起重机停车过程进行分析,由于各元器件可靠度没有确定的值,且也对新型的限位器进行可靠度分析,则可设两种限位器的各个元器件可靠度一致,进行比较既可.现设定限位开关的可靠度为0.9,端部橡胶可靠度为0.9．其余部件可靠度均设置为0.9,故障分析图如图1所示.
根据故障树分析得出,在人为失误或者刹车失效后单级限位器保证起重机停车成功的概率为0. 99.
2. 新型限位器设计及分析
2.1新型限位器设计
新型桥式起重机大车行程限位安全装置针对目前一般低速类桥式起重机而设计,按照国家
限位开火触发成功0.9标准中的双级保护要求,将电控信号、机械控制信号及装置本身特性结合于一体设计而成,如图2所示.该装置运行过程经过四个步骤,如图3所示.
新型桥式起重机大车行程阻尼限位装置通过采用机械、电控等措施,极大程度地改正了目前使用的行程限位开关的缺点,将双级行程保护的思想融人其中,可降低一般类型起重机发生事故的概率.该装置内设有一个可调劲度系数的弹簧,其适用于市面上所有的起重机,通过弹簧被压缩来保证起重机停车.该限位装置传感器探测到大车接近设定位置后,输出一个信号,触发警铃或警示灯；操作人员观察或听到警示信号后采取措施；若人员疏忽操作之后,弹簧被压缩位移增大,进而触发第二位传感器,强制控制电源关闭,从而迫使大车停止.若以上措施都未能达到停车目的,装置末端通过承压螺纹自身破坏来减小冲击力.整个限位过程可降低起重司机的劳动强度,保护企业的财产安全,达到了本质安全生产.
2.2新型装置故障分析
根据原有限位器的共同特征,将相同元器件的可靠度均设置为0.9,由于操作人员了参与停车过程,因此设人工操作最低成功率为0.6,采用故障分析法( FAT)对新型限位器进行故障分析,如图4所示.
根据故障树分析得出,在人为停车失误或刹车失效后新型限位器保证起重机停车成功的概率为0. 99996．比原有的单级限位器的停车可靠度更高.新型限位装置与原有的单极限位装置相比具有以下特点：
(1)大车在接近极限位置时通过警示灯提示大车司机,可减小人失误的概率,缓解司机疲劳.
(2)带有传感器的自动控制部分的使用,增加了安全限位装置的可靠性,加强了停车安全性.
(3)运行大车与限位安全装置弹性论文范文,接触平滑可靠,可消除大车运行机构的振动带来的不良影响,保护起重机端部及承重梁等设施,减小对起重机自身的冲击伤害.
(4)电气控制开关不与运行中的大车直接碰撞,延长了使用寿命.
(5)如果由于机械损坏或其他外界不安全因素导致冲击力超出设计范围后,装置自身通过末端螺纹自毁来减小冲击力,从而可保护整个起重机的完好性.
(6)新型起重机行程限位器使得起重机停车可靠性更高,安全性更强.
3. 结论
(1)通过FAT故障分析法,比较得出新型限位器比原有的单级限位器停车可靠度更高,分析得出在由于人失误后安全装置在起重机停车过程中为主导因素.
(2)该装置可降低人为因素在整个停车过程中所占比重,突出自动控制的优势,增强行程阻尼限位安全装置的作用,大大降低了桥式起重机事故的发生.
(3)该装置的安装和使用在停车过程中降低了现有国家标准要求的双级行程限位器的投资,可替换原有的单级限位装置且能达到双级行程限位的效果,减少了由于起重机限位器的设计缺陷所导致的事故.
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