升降機(jī)的安全性指標(biāo)

剪叉式升降機(jī)公鐵路兩用

設(shè)備安全是指：升降機(jī)設(shè)備在規(guī)定的工作條件下長(zhǎng)期使用不產(chǎn)生意外事故的能力;在發(fā)生臨時(shí)故障時(shí)能在降低后的技術(shù)參數(shù)下繼續(xù)工作的能力;升降機(jī)設(shè)備對(duì)非正常工作狀態(tài)的感知,、顯示和報(bào)警的能力,。這種能力或性能通常是由機(jī)械設(shè)計(jì)本身和電氣控制共同完成的;考慮在演出中盡快能排除升降機(jī)的臨時(shí)故障的能力，使升降機(jī)的故障盡量能不影響演出的正常進(jìn)行,。
涉及設(shè)備安全的因素很多,，主要有以下幾個(gè)方面：
1.足夠的安全系數(shù)
所有機(jī)械零部件的選擇和設(shè)計(jì)必須保證在額定載荷和慣性載荷的聯(lián)合作用下,，能可靠的工作并有一定的安全儲(chǔ)備，即有足夠的安全系數(shù),。安全系數(shù)定義為: 所有材料的極限應(yīng)力與零件的最大工作應(yīng)力之比,。零件的最大工作應(yīng)力應(yīng)考慮最大靜載荷及動(dòng)載荷(緊急啟制動(dòng)、碰撞等慣性載荷)作用下產(chǎn)生的應(yīng)力,。例如: 懸掛重物或牽引用的鋼絲繩,，其安全系數(shù)應(yīng)大于或等于10; 起重鏈的安全系數(shù)應(yīng)大于或等于12; 傳動(dòng)鏈的安全系數(shù)應(yīng)大于或等于10; 所有傳動(dòng)系統(tǒng)的部件在選用時(shí)應(yīng)能承受兩倍的額定載荷; 初略計(jì)算時(shí),，傳動(dòng)件和受力件的安全系數(shù)應(yīng)大于或等于6，精確計(jì)算時(shí)其安全系數(shù)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范對(duì)該類零件的規(guī)定,。
2.合適的剛度
升降機(jī)的主要受力構(gòu)件應(yīng)有合適的剛度,，以適應(yīng)舞臺(tái)表演的需要。通常,，規(guī)定受力構(gòu)件的撓度應(yīng)小于構(gòu)件跨度的1/1000~1/800,，有時(shí)，還對(duì)撓度的絕對(duì)值作出規(guī)定,，這些構(gòu)件必須同時(shí)滿足這兩個(gè)要求,。傳動(dòng)件的扭轉(zhuǎn)剛度、壓桿的穩(wěn)定性等應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定,。對(duì)升降臺(tái)來(lái)說(shuō),，為了獲得足夠的橫向剛度，其計(jì)算水平載荷不小于垂直運(yùn)動(dòng)載荷的1/20,。
3.合理的結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)
為避免或減少某些機(jī)械零件由于結(jié)構(gòu)尺寸不合理而產(chǎn)生過(guò)大的附加應(yīng)力或過(guò)早的疲勞破壞,，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)其結(jié)構(gòu)尺寸給予足夠的重視。卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的零部件比較典型,，如：卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒的直徑應(yīng)大于鋼絲繩直徑的18倍，滑輪直徑應(yīng)大于鋼絲繩直徑的20倍,，摩擦傳動(dòng)(曳引式傳動(dòng))的驅(qū)動(dòng)輪直徑應(yīng)大于鋼絲繩直徑的40倍等,，所有鋼絲繩用的配件都要和鋼絲繩直徑相匹配，鋼絲繩接頭只能采用那些傳遞載荷大于80%鋼絲繩斷裂載荷的接頭形式,，如：編接接頭,、合金澆注套管接頭、楔型接頭,、鋁合金擠壓套管接頭和符合規(guī)定并正確使用的鋼繩繩夾等,。卷筒擋邊的高度應(yīng)大于鋼絲繩直徑的2倍，單層卷繞的卷筒,，至少留有兩圈摩擦固定圈,，鋼繩與卷筒或滑輪的偏角應(yīng)小于4°等。
4.可靠的安全裝置
升降機(jī)設(shè)備必須有較完善的安全保護(hù)裝置,，以保證設(shè)備運(yùn)行的安全,。一般設(shè)備均設(shè)有行程極限開(kāi)關(guān)和超行程開(kāi)關(guān)。對(duì)吊桿卷?yè)P(yáng)機(jī)或類似卷?yè)P(yáng)機(jī),，還要設(shè)松繩保護(hù),、跳槽或疊繩保護(hù)、超速保護(hù),、超載(過(guò)流)保護(hù)等安全措施并能在非常情況之下顯示與報(bào)警,，在出現(xiàn)危險(xiǎn)情況后,，控制系統(tǒng)只允許設(shè)備向降低危險(xiǎn)的方向運(yùn)動(dòng)。在設(shè)備恢復(fù)正常狀態(tài)后,，才能繼續(xù)原來(lái)的運(yùn)動(dòng),。為了安全的目的，升降機(jī)的制動(dòng)機(jī)構(gòu)必須是：兩臺(tái)獨(dú)立控制的制動(dòng)器(或液壓鎖),，或機(jī)構(gòu)自鎖(含減速器自鎖)再加一臺(tái)制動(dòng)器,。而且，每臺(tái)制動(dòng)器均有承擔(dān)全部傳動(dòng)力矩的能力,。在采用兩臺(tái)制動(dòng)器時(shí),，其中一臺(tái)是工作制動(dòng)器，另一臺(tái)是安全制動(dòng)器,。
5.必要的備用系統(tǒng)或裝置
設(shè)備偶然產(chǎn)生故障時(shí),，要有必要的措施能夠繼續(xù)使用(或在降低了的技術(shù)參數(shù)下繼續(xù)使用)設(shè)備，或是能使設(shè)備返回到安全位置,。這些措施包括: 輔助傳動(dòng)系統(tǒng)(電動(dòng)或手動(dòng)),，多點(diǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及其元器件的冗余配置等,。設(shè)備自帶的輔助傳動(dòng)系統(tǒng)常用于樂(lè)池升降臺(tái),、主升降臺(tái)等，而多臺(tái)相同設(shè)備的輔助傳動(dòng)系統(tǒng),，如吊桿卷?yè)P(yáng)機(jī)房?jī)?nèi)用于吊桿卷?yè)P(yáng)機(jī)的輔助傳動(dòng)系統(tǒng),，常常是獨(dú)立的。多點(diǎn)傳動(dòng)互為備用的系統(tǒng)在轉(zhuǎn)臺(tái),、輔助升降臺(tái)和自走式車臺(tái)上較多應(yīng)用,。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，一些重要的,、數(shù)量多的元器件如各類變頻器多采用冗余配置,。
6.有關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和規(guī)定
由于升降機(jī)的特殊性，國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)常常對(duì)設(shè)計(jì)用的數(shù)據(jù)作具體的或不同于一般機(jī)械的規(guī)定,。國(guó)內(nèi)雖然尚無(wú)具體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),，但隨著近年來(lái)國(guó)際交往的日益增多，這些規(guī)定也被國(guó)內(nèi)升降機(jī)設(shè)計(jì)單位認(rèn)同,。這些規(guī)定有：
1)載荷：臺(tái)下設(shè)備的靜載荷與固定臺(tái)面的靜載荷相同,，大中型劇場(chǎng)為5000N/m2，臺(tái)下設(shè)備運(yùn)動(dòng)時(shí)的載荷分別為：
升降臺(tái)：2500N/m2(單層臺(tái)板或雙層臺(tái)的上臺(tái)板)
1500N/m2(雙層臺(tái)的下臺(tái)板)
車臺(tái)：2500N/m2
轉(zhuǎn)臺(tái)(含車載轉(zhuǎn)臺(tái))：2500N/m2
樂(lè)池升降臺(tái)：2500N/m2
各類輔助升降臺(tái)：自重
臺(tái)上設(shè)備的載荷按實(shí)際需要確定,，無(wú)具體規(guī)定,，但臺(tái)上主要設(shè)備如吊桿卷?yè)P(yáng)機(jī)、軌道單點(diǎn)吊機(jī)、自由單點(diǎn)吊機(jī)等在國(guó)外均有定型產(chǎn)品以供設(shè)計(jì)選用,。
2)傳動(dòng)裝置
傳動(dòng)裝置(含電動(dòng)機(jī),、聯(lián)軸器、減速器,、傳動(dòng)軸等)的計(jì)算承載能力應(yīng)為實(shí)際載荷(或額定載荷)的兩倍,，實(shí)際載荷是運(yùn)行中出現(xiàn)的最大載荷。
3)額外行程
一般情況下,，升降機(jī)的總行程應(yīng)包括正常行程(由行程終止開(kāi)關(guān)控制),、超行程(由超程開(kāi)關(guān)控制)和額外行程組成。額外行程是指在超程開(kāi)關(guān)動(dòng)作后,，升降機(jī)停止前所走的距離,。額外行程與機(jī)械的速度及慣量有關(guān)，一般情況下,，速度小于0.1m/s時(shí),，額外行程0.07m已經(jīng)足夠。速度小于0.02m/s的液壓傳動(dòng),，油缸采用緩沖設(shè)計(jì)時(shí),，可不設(shè)額外行程。平衡重的額外行程必須保證平衡重不與支撐物碰撞,。
4)定位與鎖緊
臺(tái)下設(shè)備必須能防止升降裝置無(wú)意運(yùn)動(dòng)的任何可能性,，對(duì)于鋼絲強(qiáng)、鏈條作為承載部件和液壓缸直頂而又無(wú)液壓鎖或活塞夾緊裝置的結(jié)構(gòu),，必須設(shè)置定位鎖緊裝置,，以保證升降臺(tái)進(jìn)入靜止?fàn)顟B(tài)后不會(huì)因載荷長(zhǎng)期作用而下沉。
5)制動(dòng)器
每個(gè)制動(dòng)器應(yīng)能夠獨(dú)立承受全部載荷,，制動(dòng)器的制動(dòng)力只能由重力或彈簧力產(chǎn)生，帶式制動(dòng)器只能用于手動(dòng)裝置,。
6)平衡重
不允許用彈簧代替平衡重,，平衡重應(yīng)安裝在框架內(nèi)并防止在運(yùn)動(dòng)中掉出來(lái)。
7)鋼絲繩
鋼絲繩鋼絲的最小額定強(qiáng)度應(yīng)大于或等于1570N/mm2,，但如果超過(guò)1800N/mm2,，則按1800N/mm2計(jì)算。