升降機的安全性指標

剪叉式升降機公鐵路兩用

設備安全是指：升降機設備在規定的工作條件下長(cháng)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)參數下繼續工作的能力;升降機設備對非正常工作狀態(tài)的感知、顯示和報警的能力。這種能力或性能通常是由機械設計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的臨時(shí)故障的能力，使升降機的故障盡量能不影響演出的正常進(jìn)行。
涉及設備安全的因素很多，主要有以下幾個(gè)方面：
1.足夠的安全系數
所有機械零部件的選擇和設計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備，即有足夠的安全系數。安全系數定義為: 所有材料的極限應力與零件的最大工作應力之比。零件的最大工作應力應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)生的應力。例如: 懸掛重物或牽引用的鋼絲繩，其安全系數應大于或等于10; 起重鏈的安全系數應大于或等于12; 傳動(dòng)鏈的安全系數應大于或等于10; 所有傳動(dòng)系統的部件在選用時(shí)應能承受兩倍的額定載荷; 初略計算時(shí)，傳動(dòng)件和受力件的安全系數應大于或等于6，精確計算時(shí)其安全系數應符合有關(guān)標準或規范對該類(lèi)零件的規定。
2.合適的剛度
升降機的主要受力構件應有合適的剛度，以適應舞臺表演的需要。通常，規定受力構件的撓度應小于構件跨度的1/1000~1/800，有時(shí)，還對撓度的絕對值作出規定，這些構件必須同時(shí)滿(mǎn)足這兩個(gè)要求。傳動(dòng)件的扭轉剛度、壓桿的穩定性等應符合有關(guān)標準規范的規定。對升降臺來(lái)說(shuō)，為了獲得足夠的橫向剛度，其計算水平載荷不小于垂直運動(dòng)載荷的1/20。
3.合理的結構和尺寸參數
為避免或減少某些機械零件由于結構尺寸不合理而產(chǎn)生過(guò)大的附加應力或過(guò)早的疲勞破壞，設計時(shí)應對其結構尺寸給予足夠的重視。卷?yè)P系統的零部件比較典型，如：卷?yè)P機驅動(dòng)卷筒的直徑應大于鋼絲繩直徑的18倍，滑輪直徑應大于鋼絲繩直徑的20倍，摩擦傳動(dòng)(曳引式傳動(dòng))的驅動(dòng)輪直徑應大于鋼絲繩直徑的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定并正確使用的鋼繩繩夾等。卷筒擋邊的高度應大于鋼絲繩直徑的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小于4°等。
4.可靠的安全裝置
升降機設備必須有較完善的安全保護裝置，以保證設備運行的安全。一般設備均設有行程極限開(kāi)關(guān)和超行程開(kāi)關(guān)。對吊桿卷?yè)P機或類(lèi)似卷?yè)P機，還要設松繩保護、跳槽或疊繩保護、超速保護、超載(過(guò)流)保護等安全措施并能在非常情況之下顯示與報警，在出現危險情況后，控制系統只允許設備向降低危險的方向運動(dòng)。在設備恢復正常狀態(tài)后，才能繼續原來(lái)的運動(dòng)。為了安全的目的，升降機的制動(dòng)機構必須是：兩臺獨立控制的制動(dòng)器(或液壓鎖)，或機構自鎖(含減速器自鎖)再加一臺制動(dòng)器。而且，每臺制動(dòng)器均有承擔全部傳動(dòng)力矩的能力。在采用兩臺制動(dòng)器時(shí)，其中一臺是工作制動(dòng)器，另一臺是安全制動(dòng)器。
5.必要的備用系統或裝置
設備偶然產(chǎn)生故障時(shí)，要有必要的措施能夠繼續使用(或在降低了的技術(shù)參數下繼續使用)設備，或是能使設備返回到安全位置。這些措施包括: 輔助傳動(dòng)系統(電動(dòng)或手動(dòng))，多點(diǎn)傳動(dòng)系統，計算機控制系統及其元器件的冗余配置等。設備自帶的輔助傳動(dòng)系統常用于樂(lè )池升降臺、主升降臺等，而多臺相同設備的輔助傳動(dòng)系統，如吊桿卷?yè)P機房?jì)扔糜诘鯒U卷?yè)P機的輔助傳動(dòng)系統，常常是獨立的。多點(diǎn)傳動(dòng)互為備用的系統在轉臺、輔助升降臺和自走式車(chē)臺上較多應用。在計算機控制系統中，一些重要的、數量多的元器件如各類(lèi)變頻器多采用冗余配置。
6.有關(guān)設計數據和規定
由于升降機的特殊性，國外標準常常對設計用的數據作具體的或不同于一般機械的規定。國內雖然尚無(wú)具體設計標準，但隨著(zhù)近年來(lái)國際交往的日益增多，這些規定也被國內升降機設計單位認同。這些規定有：
1)載荷：臺下設備的靜載荷與固定臺面的靜載荷相同，大中型劇場(chǎng)為5000N/m2，臺下設備運動(dòng)時(shí)的載荷分別為：
升降臺：2500N/m2(單層臺板或雙層臺的上臺板)
1500N/m2(雙層臺的下臺板)
車(chē)臺：2500N/m2
轉臺(含車(chē)載轉臺)：2500N/m2
樂(lè )池升降臺：2500N/m2
各類(lèi)輔助升降臺：自重
臺上設備的載荷按實(shí)際需要確定，無(wú)具體規定，但臺上主要設備如吊桿卷?yè)P機、軌道單點(diǎn)吊機、自由單點(diǎn)吊機等在國外均有定型產(chǎn)品以供設計選用。
2)傳動(dòng)裝置
傳動(dòng)裝置(含電動(dòng)機、聯(lián)軸器、減速器、傳動(dòng)軸等)的計算承載能力應為實(shí)際載荷(或額定載荷)的兩倍，實(shí)際載荷是運行中出現的最大載荷。
3)額外行程
一般情況下，升降機的總行程應包括正常行程(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，升降機停止前所走的距離。額外行程與機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)，油缸采用緩沖設計時(shí)，可不設額外行程。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
臺下設備必須能防止升降裝置無(wú)意運動(dòng)的任何可能性，對于鋼絲強、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構，必須設置定位鎖緊裝置，以保證升降臺進(jìn)入靜止狀態(tài)后不會(huì )因載荷長(cháng)期作用而下沉。
5)制動(dòng)器
每個(gè)制動(dòng)器應能夠獨立承受全部載荷，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，平衡重應安裝在框架內并防止在運動(dòng)中掉出來(lái)。
7)鋼絲繩
鋼絲繩鋼絲的最小額定強度應大于或等于1570N/mm2，但如果超過(guò)1800N/mm2，則按1800N/mm2計算。