1 鑄造起重機(jī)安全的重要性

鑄造起重機(jī)是煉鋼工藝中的主要設(shè)備之一 , 主要用于轉(zhuǎn)爐加料跨向轉(zhuǎn)爐兌鐵水，精煉跨將鋼水吊運(yùn)至精煉爐或在鋼水跨將鋼水吊運(yùn)至連鑄回轉(zhuǎn)大包臺(tái)上。目前， 鑄造起重機(jī)總體結(jié)構(gòu)采用雙梁、四梁四軌式，主要由橋架、主小車、副小車、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、司機(jī)室、潤(rùn)滑系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等組成。

根據(jù)冶金工業(yè)的工藝要求和生產(chǎn)特點(diǎn)，在服務(wù)于冶金工業(yè)的各種起重機(jī)中，鑄造起重機(jī)工作級(jí)別較高、吊運(yùn)的液態(tài)金屬危險(xiǎn)、工作條件惡劣、工藝過(guò)程嚴(yán)格，因而也導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)和安全保障措施相對(duì)復(fù)雜。鑄造起重機(jī)一旦發(fā)生安全性問(wèn)題，帶來(lái)的后果無(wú)法預(yù)料，尤其是次生災(zāi)害。

近年來(lái)，隨著安全標(biāo)準(zhǔn)、安全意識(shí)的提高，鑄造起重機(jī)安全的重要性及合規(guī)性改造顯得尤為重要。 2012年全國(guó)起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)頒布了 JB/T7688.5—2012《冶金起重機(jī)技術(shù)條件第 5部分鑄造起重機(jī)》，提高了吊運(yùn)熔融金屬起重機(jī)的主起升機(jī)構(gòu)技術(shù)要求，主要增加了檢查吊運(yùn)熔融金屬起重機(jī)的主起升機(jī)構(gòu)是否符合以下要求之一：

1) 主起升機(jī)構(gòu)設(shè)置 2 套驅(qū)動(dòng)裝置，并且在輸出軸剛性連接。

2) 主起升機(jī)構(gòu) 2套驅(qū)動(dòng)裝置在輸出軸上無(wú)剛性連接，或主起升機(jī)構(gòu)只設(shè)置一套驅(qū)動(dòng)裝置的，在鋼絲繩卷筒上設(shè)置安全制動(dòng)器。主起升機(jī)構(gòu)設(shè)置 2套驅(qū)動(dòng)裝置， 當(dāng)其中一套驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)生故障時(shí)，另一套驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)當(dāng)能夠保證在額定起重量時(shí)完成至少一個(gè)工作循環(huán)。主起升機(jī)構(gòu)的鋼絲繩應(yīng)滿足以下條件：1) 雙吊點(diǎn)應(yīng)采用 4 根鋼絲繩纏繞系統(tǒng)；2) 單吊點(diǎn)至少采用 2 根鋼絲繩纏繞系統(tǒng)。

2016年 3月 23日國(guó)家質(zhì)檢總局發(fā)布 TSGQ7015—2016《起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)則》， 要求 2016年 7月1日?qǐng)?zhí)行。TSGQ7015—2016中增加了 JB/T7688.5—2012《冶金起重機(jī)技術(shù)條件第 5部分鑄造起重機(jī)》吊運(yùn)熔融金屬起重機(jī)的主起升機(jī)構(gòu)技術(shù)要求，這就表明國(guó)家質(zhì)檢總局已將吊運(yùn)熔融金屬起重機(jī)的主起升機(jī)構(gòu)技術(shù)要求上升為強(qiáng)制性安全技術(shù)規(guī)范。在起重機(jī)檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)， 少數(shù)企業(yè)不重視吊運(yùn)熔融金屬起重機(jī)的安全性，如某公司 2臺(tái)在用 90/30t為通用橋式起重機(jī)，實(shí)際使用中吊運(yùn)液態(tài)鐵水，不符合 JB/T7688.5—2012《冶金起重機(jī)技術(shù)條件第 5部分鑄造起重機(jī)》中吊運(yùn)熔融金屬起重機(jī)的主起升機(jī)構(gòu)技術(shù)要求。 2013年起重機(jī)定期檢驗(yàn)時(shí)按照J(rèn)B/T 7688.5—2012 的技術(shù)要求，提出整改要求，未引起重視，遲遲未實(shí)施改造。2016 年根據(jù)國(guó)家法規(guī)技術(shù)要求的實(shí)施，強(qiáng)制性要求改造，為了保證改造的順利進(jìn)行， 進(jìn)過(guò)調(diào)研，提出如下改造途徑。

2 鑄造起重機(jī)合規(guī)性改造途徑

某公司起重機(jī)于 1985 年 9 月投產(chǎn)開(kāi)始使用至今已有 30 多年，現(xiàn)已不符合最新的國(guó)家規(guī)范要求，存在安全隱患。不符合 JB/T 7688.5—2012《冶金起重機(jī)技術(shù)條件 第 5 部分：鑄造起重機(jī)》中的相關(guān)要求：主起升機(jī)構(gòu)設(shè)置一套驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，均應(yīng)在鋼絲繩卷筒上設(shè)置安全制動(dòng)器；單吊點(diǎn)至少采用 2 根鋼絲繩纏繞系統(tǒng)。

2.1 改造原則

不增加整車外形尺寸和質(zhì)量的前提下，減少改造工作量，控制改造成本；安全制動(dòng)器改造原車電控系統(tǒng)原則上不變，改造時(shí)只考慮安全制動(dòng)器配套的電器和電控系統(tǒng)接口部分。改造的設(shè) 計(jì)、 制 造、 檢 驗(yàn)、 驗(yàn) 收， 遵循 GB/T3811—2008《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》和 GB6067.5—2014《起重機(jī)安全規(guī)程 第 5 部分：橋式和門式起重機(jī)》及 JB/T7688.5《冶金起重機(jī)技術(shù)條件 第 5 部分：鑄造起重機(jī)》等標(biāo)準(zhǔn)。

改造后的起升和運(yùn)行機(jī)構(gòu)，具備起升超速保護(hù)和運(yùn)行限位保護(hù)等必備安全保護(hù)措施，設(shè)置各種安全保護(hù)裝置?？紤]到現(xiàn)有小車已使用 30 多年，小車架結(jié)構(gòu)部分已接近疲勞壽命，本次改造結(jié)構(gòu)形式有所變化，如在現(xiàn)有小車架上進(jìn)行較大量的火焰切割及焊接工作，會(huì)有一定的風(fēng)險(xiǎn)。為使改造后的產(chǎn)品滿足規(guī)范要求，需要對(duì)小車架進(jìn)行較大改動(dòng)，前期測(cè)繪工作量大，改造施工難度和工作量都很大。為最大限度減小改造工作量，控制改造成本，主起升機(jī)構(gòu)機(jī)型采用原機(jī)型，即：主起升機(jī)構(gòu)采用單電機(jī)、單減速器驅(qū)動(dòng)單個(gè)雙聯(lián)卷筒，通過(guò)鋼絲繩纏繞系統(tǒng)使龍門鉤吊具升降的方案，卷筒尾部增設(shè)安全制動(dòng)器。

2.2 改造方案

1） 小車（含吊鉤組）整理新制，主、副起升吊鉤組下吊具利舊。

2） 小車可整體吊裝，避免了現(xiàn)場(chǎng)焊接，大大節(jié)省改造的施工成本和改造周期。

3） 卷筒組上設(shè)置 2個(gè)制動(dòng)鉗，均安裝在下繩側(cè)（受壓區(qū)），受力合理，不會(huì)因安全制動(dòng)器制動(dòng)造成底座焊縫開(kāi)裂的事故發(fā)生。

4） 安全制動(dòng)器的性能要求

①液壓松閘，彈簧力制動(dòng)，能提供大的制動(dòng)力矩。

②直動(dòng)型制動(dòng)器，構(gòu)件少，直動(dòng)安全可靠，維護(hù)量少。

③制動(dòng)頭具有角向調(diào)節(jié)功能，保證摩擦片完全接觸制動(dòng)盤，制動(dòng)力矩恒定，安裝精度要求不高。

④采用性能優(yōu)異的蝶形彈簧，制動(dòng)可靠，制動(dòng)次數(shù)＞ 20 萬(wàn)次。

⑤松閘顯示開(kāi)關(guān)直接檢測(cè)活塞制動(dòng)動(dòng)作，松閘顯示信號(hào)準(zhǔn)確可靠。

⑥制動(dòng)鉗與制動(dòng)盤之間間隙可獨(dú)立調(diào)節(jié)，操作簡(jiǎn)單， 適應(yīng)性強(qiáng)。

⑦要求卷筒制動(dòng)盤的制動(dòng)面制造、安裝誤差控制在合適的范圍內(nèi)（單跳 0.15 mm，平行度 0.2 mm，垂直度

0.4 mm）。

2.3 小車機(jī)械部分的改造內(nèi)容

1） 小車及相關(guān)附屬結(jié)構(gòu)件重新設(shè)計(jì)制作。

2） 小車電纜導(dǎo)車?yán)f。

3） 新增安全制動(dòng)器系統(tǒng)，共 1套，包含 1套液壓站、

2 個(gè)制動(dòng)鉗（卷筒尾部設(shè)置 2 個(gè)）、超速開(kāi)關(guān)。

4） 小車上采用分點(diǎn)電動(dòng)集中潤(rùn)滑方式，設(shè)置 1 個(gè)電動(dòng)泵，帶高壓軟管，膠管帶快速轉(zhuǎn)換接頭，用該接頭對(duì)每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)打油。

2.4 小車電氣部分的改造內(nèi)容

根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，并結(jié)合國(guó)家最新規(guī)范要求，在不增加小車整體總量的前提下，考慮了 2 個(gè)方案。

2.4.1 方案 1

現(xiàn)有小車所有機(jī)構(gòu)采用渦流制動(dòng)調(diào)速驅(qū)動(dòng) YZR 繞線式電動(dòng)機(jī)控制方案，對(duì)起重機(jī)進(jìn)行改造。主、副起升機(jī)構(gòu)由渦流制動(dòng)調(diào)速改為定子調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，主起升機(jī)構(gòu)在小車上需要增加安全制動(dòng)器。小車機(jī)構(gòu)由渦流制動(dòng)調(diào)速改為變頻調(diào)速系統(tǒng)，大車機(jī)構(gòu)利用原調(diào)速系統(tǒng)不進(jìn)行改造。

此方案使整個(gè)小車上所有機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)全部更換。

1） 主、副起升控制屏需施工，拆除原有控制屏外，需安裝調(diào)壓控制屏，敷設(shè)相應(yīng)電纜。

2） 小車控制屏需施工，拆除原有控制屏外，需安裝變頻控制屏，敷設(shè)相應(yīng)電纜。

3） 聯(lián)動(dòng)臺(tái)主、副起升、小車主令控制器需更換。電纜利舊，更換部分電纜。

4） 起升機(jī)構(gòu)電阻器需要更換，小車制動(dòng)電阻安裝。視現(xiàn)場(chǎng)空間情況，連接電纜處理方法同上。

5） 主起升需要增加安全制動(dòng)器。在出現(xiàn)起升機(jī)構(gòu)失速的緊急情況，安全制動(dòng)器抱閘。啟動(dòng)時(shí)應(yīng)隨主機(jī)啟動(dòng)。自帶液壓泵工作，由保壓功能。壓力不足時(shí)能夠自動(dòng)啟動(dòng)升壓。

2.4.2 方案二

原車所有機(jī)構(gòu)采用渦流制動(dòng)調(diào)速驅(qū)動(dòng) YZR 繞線式電動(dòng)機(jī)控制方案，對(duì)起重機(jī)進(jìn)行改造。主、副起升機(jī)構(gòu)調(diào)速系統(tǒng)保持不變，仍由渦流制動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，主起升機(jī)構(gòu)在小車上需增加安全制動(dòng)器。小車機(jī)構(gòu)由渦流制動(dòng)調(diào)速改為變頻調(diào)速系統(tǒng)，大車機(jī)構(gòu)利用原調(diào)速系統(tǒng)不進(jìn)行改造。

1） 小車控制屏需施工，拆除原有控制屏外，需安裝變頻控制屏，敷設(shè)相應(yīng)電纜。

2） 聯(lián)動(dòng)臺(tái)小車主令控制器需更換。電纜利舊，更換部分電纜。

3） 小車制動(dòng)電阻安裝。視現(xiàn)場(chǎng)空間情況，連接電纜處理方法同上。

4） 主起升需要增加安全制動(dòng)器。在出現(xiàn)起升機(jī)構(gòu)失速的緊急情況，安全制動(dòng)器抱閘，啟動(dòng)時(shí)應(yīng)隨主機(jī)啟動(dòng)。自帶液壓泵工作，由保壓功能。壓力不足時(shí)能夠自動(dòng)啟動(dòng)升壓。