時間：2023-09-21 17:34:58
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇起重機械的工作原理，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：起重機械 問題 安全監控 安全運行
隨著我國工業的迅猛發展，起重機械的數量及種類不斷增加，質量也有了長足發展。因為具有特殊的設備性能和高危險性，起重機械被國家確定為需要實施安全監察的特種設備。所以，做好起重機械的安全生產工作，具有十分重大的意義。我們要切實樹立“安全第一”的觀念，進一步提高對安全生產和防范起重機械安全事故工作的重要性的認識，防止各類事故的發生。
1、起重機械在安全管理工作中普遍存在的問題
目前，企業起重機械管理比較薄弱，具體表現在以下幾點。
1.1.起重機械檔案的管理薄弱
管理人員不能及時掌握起重機械質量及運行狀況的相關信息和檢測維修狀況。
1.2.忽視預防工作
起重機械安全管理存在嚴重的片面性，側重于追究人員的操作責任，處理已發生的事故，沒有開展預測工作，沒有進行事前的系統安全評價，工作重點是而忽略從設計、使用、維修階段就開始抓安全。
1.3.人員素質較低
起重機械的管理人員、維修人員和操作人員的素質較低，僅憑經驗處理起重機械的安全問題，工作存在較大的盲目性。
1.4.工作效率低
起重機械突發性故障維修多，維修人員的勞動保護措施差，資源利用率也較低。
1.5.缺乏應急預案和相關演練
多數企業未建立起重機械事故應急措施和援救預案，也沒有針對預案進行演練。
2、加強企業對起重機械的安全監控工作
2.1.強化起重機械的檔案管理
2.1.1.制定規章制度，保證起重機械檔案的完整
管理人員要結合特種設備的使用管理的要求，制定相關的檔案管理規定，明確起重機械檔案收集歸檔的基本內容（如起重的設計文件、制造單位、產品合格證等文件及安裝技術文件和資料，特種設備檢驗機構出具的監督檢驗證書、驗收檢驗報告或定期檢驗報告和使用證及審批意見等）。
2.1.2.明確管理職責，加強起重設備檔案管理
企業應明確規定起重機械的直接領導責任，并監督使用起重設備的管理人員協助檔案管理人員履行好起重機械檔案資料的保管責任。檔案管理采用動態管理的方式，建立健全設備檢修記錄、改造記錄及每年的檢驗鑒定記錄等，實現檔案資料與運轉設備的真實對應。
2.2.起重機械安全監測的措施
首先，選型要符合本單位的使用范圍、額定起重量、跨度及工作頻繁程度等因素。企業要根據擬定的技術參數和配置要求，進行市場調研，選擇具備特種設備安全許可證的專業起重機械制造企業，考察制造廠家加工設備的配套性、生產的規范性及產品的先進性，進行比較后選擇價格合理、質量好、性能優良、安全裝置齊全的起重機械。
起重設備的安裝是制造過程的延續，因此安裝環節很重要。企業應選擇有安裝資質的專業機構，形成制造、安裝、調試一條龍的服務模式。除此之外，選擇的安裝單位必須是具有省級質量技術監督部門頒發的《特種設備安裝安全許可證》的專業隊伍，并具有相應的安裝資質。安裝單位確定后，企業在安裝前要協助安裝單位辦理特種設備開工告知書，并配備專職或兼職人員。
2.3.加強起重機械的使用與運行管理
為保障企業的安全生產和正常運行，我們必須以《起重機械監督檢驗規程》和《起重機械安全規程》等為準則，加強對運行中的起重機械的監測，掌握設備運行參數和性能變化，及早防范突發事故的發生。
2.3.1.起重機械作業人員應培訓持證上崗。起重機械作業人員在上崗前要學習所使用的起重機械的結構、工作原理、技術性能、安全操作規程、保養制度等相關知識和國家有關法規、規范及標準，經當地特種設備安全監督管理部門考核合格并取得國家統一格式的特種作業人員證書后方能上崗操作，在工作中應遵守相關的安全守則。
2.3.2.起重機械的定人、定機、定崗管理[1]。我們要貫徹執行定機、定人、定崗位責任的“三定”制度，讓每臺起重機械都有專人負責保管、檢修、操作。由于“三定”制度是企業生產和設備管理工作的基礎，其執行的好壞將直接影響到企業的生產安全及設備的完好率與使用率，因此企業在執行過程中除應配備相應人員外，還需注意不要隨意變動其工作崗位，以免影響對起重機械性能的了解與掌握程度。
2.3.3.建立、健全檢查管理制度和維修管理制度，倡導綠色維修。起重機械多為頻繁動作的機電設備，機械部件、電器元件的性能狀況及各部件間的配合直接影響起重機械的安全運行。
2.3.3.1.建立、健全檢查管理制度。起重機械使用單位要經常對在用的起重機械進行檢查和保養，并制訂一項周期性的檢查管理制度，一般應當包括日檢、周檢、月檢、年檢，對起重機進行動態監測，有異常情況隨時發現、及時處理，從而保障起重機械的安全運行。
日檢是由操作司機負責作業的例行保養項目。司機應當進行清潔衛生，傳動部位，并檢查吊鉤有無缺陷，鋼絲繩有無破股斷絲現象，卷筒和滑輪纏繞是否正常，有無打結、扭曲現象，鋼絲繩端部的壓板螺栓是否緊固，大車、小車及起升機構的制動器是否安全可靠，并通過運行測試安全裝置的靈敏可靠性，監聽運行中有無異常聲音。
周檢由維修工和操作司機共同進行。除日檢項目外，他們主要檢查接觸器、控制器觸點的接觸與腐蝕情況，制動器制動摩擦片的磨損情況，聯動器上鍵的連接及螺釘的緊固情況，制動器、離合器、超載報警裝置等重要安全部件的靈敏可靠性，通過運行觀測傳動部件有無異常響聲及過熱現象。
月檢由設備部門會同使用部門的有關人員共同完成。除周檢內容外，相關人員主要對起重機械的動力系統、起升機構、回轉機構、運行機構、液壓系統進行狀態檢測，更換磨損、變形、裂紋、腐蝕的零部件，對電氣控制系統，檢查饋電裝置、控制器、過載保護、安全保護裝置是否可靠。，并通過測試運行檢查由起重機械的泄漏、壓力、溫度、振動、噪聲等原因而引起的故障征兆，對起重機的結構、支承、傳動部位開展運行狀態下的主觀檢測，了解把握起重機械的整機技術狀態，檢查并確定異常現象的故障來源。
年檢一般由企業領導組織，設備部門牽頭，會同有關部門結合起重機械的二級保養展開。除月檢項目外，相關人員主要對起重機械進行技術參數檢測和可靠性試驗，使用檢測儀器對起重機械各工作機構運動部件的磨損程度、金屬結構的焊縫進行檢測，對大噸位起重機的主要受力構件焊縫要進行無損探傷檢測，讓其通過安全裝置有效性及整機綜合性能的試驗。
2.3.4.2.建立、健全維修管理制度，倡導綠色維修。制定維修管理制度就是以設備的使用說明書為基礎，設備的運行檔案為依據，根據零部件的使用壽命而制定的計劃檢修制度，以期把設備故障控制在萌芽階段。企業要將起重機的運行檔案進行整理、歸類、分析，并結合設備的使用說明書和每月設備運行時間制定出月度、季度和年度起重機械的檢修計劃。維修工作分為現場維修和計劃維修。
2.3.5.起重機械事故應急措施和援救預案
根據《特種設備安全監察條例》第65條規定[3]，特種設備使用單位應制定特種設備的事故應急措施和救援預案。所以，使用單位應設立以單位領導牽頭、起重機械安全部門為主、相關部門配合的緊急事故救援領導小組，并明確職責；根據本單位起重機械的使用情況，判定可能出現的故障、險情及意外事故，制定出適合本單位起重機械特點的應對措施。
【關鍵詞】起重機械；安全；管理
起重機械有兩個基本的特征：一是“涉及生命安全”，一旦發生事故極易造成人身傷亡，影響公共安全；二是“危險性較大”，一旦發生事故容易造成群死群傷，產生重大經濟影響和較大社會影響，潛在的危險性較大。當前起重機械在企業占據了非常重要的地位，因此，近幾年，在起重機械的安全狀況相對穩定的同時，仍存在不少隱患和問題，甚至因為使用不當而發生事故。如何抓好起重機械的安全使用和管理，是安全使用起重機械的核心和關鍵，對于企業來講，應當嚴格執行《特種設備安全監察條例》和有關安全生產的法律法規，確保起重機械的使用安全。
通過結合工作實際和多年起重機械安全管理的實踐和經驗總結，安全管理的內容可以歸納為“三落實、兩有證、一檢驗、一預案”，即落實安全管理機構、落實責任人員、落實規章制度；特種設備具有使用證，作業人員特證上崗；對起重機械應申報檢驗；使用單位應制定科學有效的起重機械事故應急救援預案。
1.起重機械的購置、安裝
新建項目或改造項目需使用起重機械時，使用單位必須購買持有國家相應制造許可證的生產單位，并且符合安全技術規范的合格特種設備。起重機械在安裝前，使用單位先確定具有國家相應安裝許可的單位負責安裝工作，開工前應按照規定向特種設備安全監察部門辦理開工告知手續。任何部門不得擅自安裝未經批準的特種設備。安裝完成后，應向有關特種設備檢驗檢測機構申報驗收檢驗。
2.特種設備實行行政許可（使用單位）[1]
2.1關于使用單位的許可
起重機械使用單位應當在投入使用前或者投入使用后30日內，向屬地市特種設備安全監督管理部門辦理登記注冊，取得特種設備檢驗合格證，特種設備使用證等。
2.2關于起重機械作業人員的許可
起重機械的作業人員及其相關管理人員，應當按照國家有關規定經特種設備安全監督管理部門考核合格，取得國家統一格式的相應的資格證書，方可從事相應的作業或者管理工作。
3.特種設備使用單位的管理職責
落實起重機械安全的措施，設立起重機械安全管理機構和安全管理人員，制定起重機械安全管理的各項制度和操作規程。編制事故應急救援預案和應急演練。組織對起重機械進行安全檢查，發現問題立即督促整改。明確起重機械的安全管理（使用、維保、檢驗等）的各個環節，操作人員的安全技術培訓、考核及管理。負責對特種設備的日常檢查，發現問題，及時處理和上報；做好起重機械的定期檢驗以及安全附件、儀器儀表的檢測、校驗工作；按照安全技術規范的定期檢驗要求，在安全檢驗合格有效期屆滿前1個月向特種設備檢驗檢測機構提出定期檢驗要求。并配合檢驗機構做好檢驗工作。檢驗中發現的問題，應及時整改。對特種設備作業人員進行條件審核，保證作業人員的文化程度、身體條件等符合有關安全技術規范的要求；并上報當地質量技術監督局進行特種設備安全教育和培訓，保證起重機械作業人員具備必要的安全作業知識，做到持證上崗。起重機械作業人員（地操人員例外）的資格證書到期前三個月，應提出復審申請，進行復訓，取得（特種設備作業人員）資格證書后方能從事相應的工作，人員的安全意識和操作技能提高了，特種設備安全工作才會有保證。
4.起重機械作業人員的義務
起重機械作業人員應當嚴格執行起重機械的操作規程，操作規程可根據法規、規范、標準要求，以及設備使用說明書、運行工作原理、安全操作要求、注意事項等內容。
設備運行前，做好各項檢查工作，包括：電源電壓、各開關或連鎖狀態、油溫、油壓、液位、安全防護裝置以及現場操作環境等。發現異常應及時處理，禁止不經檢查強行運行設備。
設備運行時，按規定進行現場監視或巡視，并認真填寫運行記錄；按要求檢查設備運行狀況以及進行必要的檢測；根據經濟實用的工作原則，調整設備處于最佳工況，降低設備的能源消耗。
當設備發生故障時，應立即停止運行，上報單位領導，并盡快排除故障或搶修，保證正常生產工作。嚴禁設備在故障狀態下運行。
5.特種設備技術檔案管理
（1）起重機械技術檔案應當包括以下內容：起重機械的設計文件、制造單位及生產許可資質、產品質量合格證明、設備全套圖紙、安裝和使用維護說明書、特種設備安全監督管理部門簽發的使用證、檢驗報告和注冊登記報告等文件以及安裝技術文件和資料等。
（2）起重機械運行管理文件包括：起重機械的定期自行檢查記錄；日常使用狀況記錄（運行記錄）；安全附件、安全保護裝置、測量調控裝置及有關附屬儀器儀表的日常維護保養記錄；運行故障和事故記錄等。檔案管理采取動態管理的方式，不斷充實特種設備檔案內容，實現檔案資料與運轉設備的真實對應，真正使特種設備檔案為設備使用、檢修提供準確依據。
6.特種設備維護與保養
加強設備的維護保養，是保證設備安全運行、降低能源消耗、延長設備使用壽命的有效手段，設備使用單位應認真抓好這項工作。
（1）根據設備使用的規范要求、使用年限、磨損程度以及故障情況，編制設備的年度、月、周、日維護保養計劃，明確維護保養工作的時間及完成日期，按期完成計劃項目。
（2）根據設備運行周期，定期對設備進行檢修；按設備使用情況，進行有針對性的維修和保養。維護保養工作應根據設備的不同部位，編制維護保養項目明細，對易磨損、老化部位實施重點維護保養，及時更換破損、變形部件，保證設備的安全等級和質量標準。
（3）在維護保養工作中，摸索設備使用及磨損規律，確定維護保養周期。依據維護保養周期，儲備維護保養工作所需的設備零部件，保障及時有效地實施維修保養計劃。
（4）在不影響維修保養質量的前提下，大力提倡修舊利廢。增強設備維修人員節支降耗意識，減少或降低維修保養的物料消耗。
（5）應建立設備維護保養檔案記錄，將每次維修情況、維修內容、更換配件情況用文字記錄備案。設備使用單位的管理人員應隨時掌握維護保養計劃的落實情況，并負責監督檢查，使設備維修保養制度化、規范化。
（6）當設備發生故障時，維修人員應迅速趕赴設備現場，根據故障現象，分析判斷故障原因，并針對故障原因實施有效地維修處理。如果達到了應急預案的預警要求，應迅速啟動應急預案，確保緊急情況得到有效處理，防止故障擴大。
從大量的事故教訓和對起重機械管理的成功經驗中，可以得出這樣的結論：只有有效地加強對起重機械各個環節的嚴格管理，正確使用好設備，才能有效地減少和防止事故的發生。
【參考文獻】
關鍵詞： 建筑施工機械設備 安全管理
隨著建筑業的不斷發展,建筑工程施工機械化程度的不斷提高,機械設備在建筑施工中的作用越來越重要，但在降低了施工成本,提高了工作效率的同時,機械設備引發的安全事故逐年上升,因此如何搞好施工企業機械設備管理,消除安全隱患,保障人民生命財產安全具有十分重要的現實意義。針對當前機械設備管理中存在的一些問題,結合多年的管理經驗,作簡要探討分析:
一、存在的主要問題:
1、施工單位無設備管理機構或設備管理機構不健全，缺乏起重機械專業人員實施檢查指導。對租賃設備的管理，偏重于項目部自行管理，缺少公司一級的統一監管。施工現場起重機械的使用與管理完全依賴于安裝維修單位，由于負責設備安裝維修單位的責任心缺失，造成一些起重機械的專項檢查（月檢）流于形式，安全隱患得不到及時的解除而“帶病”使用。
2、監理單位對現場起重設備的使用監管不力。個別監理單位缺乏對機械設備在使用管理基本程序的監管,多數監理單位缺少相應的起重機械專業技術人員，對起重機械使用過程的檢查力不從心。對安裝維修單位的專項檢查內容，未能切實履行旁站、監督，對檢查結果未能做到簽字確認，導致起重機械在必檢內容漏檢、不檢，部分安全裝置和重要零部件失效、缺損的情況下，仍在繼續使用。
3、安裝單位未嚴格按照使用說明書的要求進行起重機械的日常專項的檢查與調試：如安全裝置只作表面檢查不作調試且部分漏檢；維修過程往往用簡單；塔吊起重量限制器部件損壞，卻不顧其工作原理就用鐵絲捆綁住，使之限制裝置失效；塔吊附墻裝置未按規定設置、非標附墻桿未經設計無施工圖；起重機械主要機構、裝置的緊固件以小代大以及用鐵絲等替代開口銷等，導致了這些起重機械在使用前就存在了安全隱患。
4、施工項目部未簽訂起重機械專業維修保養合同，卻交由無維修保養資質的租賃單位承擔。檢查發現，大多數施工現場的起重機械月度專項檢查表，檢查結果均為合格，而對照實物抽查結果看，起重機械上存在著多種隱患，包括多項安全保護裝置失效。
5、貨用升降機的樓層停靠裝置，由于設計與制造質量低劣，其連桿機構或轉動塊機構一用就損壞，多數施工現場貨用升降機吊籠停靠裝置名存實亡。瞬時式防墜安全器由于不封閉，現場作業環境又差，易使觸發動作的零部件遭受塵沙污物，而防墜器一旦有阻卡、動作不靈活現象，就失去防墜作用。瞬時式防墜器的定期檢測國家至今未作明確規定，而現場對防墜器的檢查又往往被忽視，重使用輕管理。曳引機傳動的貨用升降機上普遍無起重量限制器。
6、升降機卸料平臺搭設無專項方案、無施工圖，造成平臺搭設隨意性大，臨邊多；人貨兩用升降機卸料平臺的防護門多數未采用鋼板或鋼板網制作、門的鎖止裝置未裝在外側（朝向吊籠一側），作業人員在平臺上可以隨意打開防護門，違背了國標規定；貨用升降機卸料平臺的防護門，多數呈開啟狀態，給施工留下安全隱患。
7、施工單位對使用5年以上塔式起重機管理不夠重視。目前塔機使用頻率較高、又受交變載荷的作用，若存在經常性超載、違章操作的行為，金屬構件會提前疲勞、出現裂紋，所以，必須對5年以上的塔機進行專檢和無損檢測。
二、健全管理措施：
1、施工企業應建立完整的機械設備驗收、備案、檢查制度。
機械設備的管理，應列入重大危險源控制內容。建立企業、項目部二級管理體制,尤其對機械設備安全專項方案的編制、審核、審批,設備及其租賃、安裝、維修保養單位的確定,使用的檢測、驗收，實施嚴格的監管。項目部應與設備租賃、安裝、維修保養單位簽定安全管理協議，明確安全管理責任，企業應認真履行月檢制度，并應實行負責人定期帶班或管班制度，重點抽查機械設備安拆階段的安全技術措施落實情況及設備日常使用中的安全狀況管理。
2、監理企業應強化機械設備的安全管理責任。
項目監理部應編制機械設備管理監理實施細則，明確控制重點、要點，對機械設備的安拆、維修作業應實施旁站監督，對機械設備檢測、驗收、備案應嚴格把關。
3、施工項目部應認真落實長效管理
施工項目部應嚴格執行國家規范、標準，以機械設備安全專項方案為依據，檢查督促租賃、安裝、維修保養單位規范作業，落實安全措施，建立定期的檢查維修保養制度,并認真貫徹落實。尤其對機械設備的主要安全裝置的運行狀態應有效掌控,并及時消除安全隱患。 項目部應落實機械設備的專人負責制度,確保機械設備的日常檢查維修不流于形式,并做好相應記錄。同時加強對設備操作人員的技術教育培訓, 力求操作使用人員掌握設備的用途、結構、原理、技術性能、使用要點、維護方法、故障的排除及報告的基本知識,嚴格執行操作規程，確保機械設備狀態安全可靠。
關鍵詞：起重機械設備；安全隱患；安全管理；措施
中圖分類號：TU61 文獻標識碼：A 文章編號：1000－8136（2012）06－0057－02
近幾年，隨著城市建設規模的不斷擴大，高層、超高層的建筑施工日益增多，起重機械設備在工程建設中的作用也日趨重要，成為降低建筑施工勞動強度、提高生產效率的必要手段。但在施工管理中經常發生為趕工期而忽視對起重機械設備的維護與安全管理，因此，在建筑施工中由于起重設備的安全原因而導致的安全事故也不少。為了防止和減少生產安全事故，保障人民群眾生命和財產安全，現就如何加強起重機械設備的安全管理工作進行相關探討。
1 起重機械存在的安全問題
起重機械存在的安全問題原因十分復雜，通過對近年來塔式起重機（以下簡稱塔機）使用中倒塌事故原因的分析，大多是由于塔機使用過程中管理不到位、超載、安全裝置失靈、日常檢查維護保養不落實等因素造成的。2011年，通過對19臺塔機進行現場檢測，并對12臺使用年限超過5年的塔機受力最大部位、應力集中部位主弦桿母材和焊縫以及焊縫熱影響區進行磁粉探傷和主要受力構件超聲波測厚檢測。
1.1 安全裝置失效
起重機械設備的安全裝置主要有：力矩限制器、起重量限制器、升高度限位器、幅度限位器、回轉限位器、吊鉤防脫繩保險裝置、風速儀、鋼絲繩防扭裝置、鋼絲繩防脫裝置、小車斷繩保護裝置、小車斷軸保護裝置和緩沖止擋裝置、力矩限制器等安全裝置失效造成塔機起重臂傾覆和倒塌事故的占有很高的比率，因此必須引起我們對塔機安全保護裝置的高度重視。《建筑施工塔式起重機安裝、使用、拆卸安全技術規程（JGJ196－2010）》等相關強制性條文均明確規定“塔式起重機在使用過程中安全裝置不齊全或失效的，不得使用”，JGJ59－99標準把塔機單獨作為10個分項中的一項，力矩限制器、限位器、保險裝置這3項被列為保證項目的前三項，占33 %的權重，可見其重要性。我們檢查時發現，力矩限制器等安全裝置失效的或未設置的占63 %的比率，現狀觸目驚心。
1.2 連接螺栓松動
起重機塔身標準節的聯結方式主要有蓋板螺栓聯結、套柱螺栓聯結、承插銷軸聯結和瓦套法蘭盤聯結等。其中，套柱螺栓聯結因其安裝速度快、使用方便等特點在中小型塔機中得到更加廣泛的應用。其工作機理是通過預緊力使標準節結合面產生摩擦力，塔身利用該摩擦力來傳遞或承擔吊重載荷。現場檢查發現標準節螺栓松動的占47 %。螺栓松動，會導致螺栓與標準節連接件之間相對運動，螺栓受力機理改變，使得螺栓和標準節主弦桿發生早期疲勞破壞的可能性增大，從而釀成嚴重事故。
1.3 自制附墻桿
《建筑起重機械安全監督管理規定》第二十條第三款規定“禁止擅自在建筑起重機械上安裝非原制造廠制造的標準節和附著裝置”。擅自制造的附墻桿，用槽鋼或圓鋼管與建筑物焊接固定，其長細比λ大于120，不可調整長度。從設計計算角度看，附墻桿內力無法計算：擅自制造的附著裝置，多數改變了其標準附墻裝置的結構，省略了附墻連接基座（如附墻桿兩端部與建筑物的連接、與塔機附著框架的連接不采用鉸接，而是焊接固定。改變后的附著裝置連接結構，將原附墻桿系剛性框架二力桿計算模式變為超靜定結構。三拉桿式或四拉桿式附著桿系的兩端頭焊接固定型式甚至為多次超靜定，使桿件和節點受力難以計算）。從管理與檢查角度看，不安全：附墻桿焊接固定后不可伸縮，違背了附墻后可調整塔身中心距、呈水平態的設計原則；將附墻桿直接焊接在建筑物外墻預埋件上，增加了彎距、產生應力集中，改變了鉸支座只有水平力和扭矩兩種外力的設計原則；將附墻桿直接焊接在建筑物外墻預埋件上，作業中難把扶、難施焊，焊縫質量得不到保證，焊縫位置易開裂；改制的附墻桿，加長部分截面小于原標準附墻桿的截面，抗彎性和抗拉性都較差，存在安全隱患。
1.4 結構件腐蝕與裂縫
JGJ196－2010第2.0.16強制性條文規定“塔式起重機在安裝前和使用過程中結構件上有可見裂紋和嚴重銹蝕的，不得使用”。2009年5月2日一建筑工地發生塔機倒塌事故，事故原因就是標準節金屬結構存在嚴重疲勞裂縫和銹蝕。我們在對使用超過5年塔機的受力最大部位、應力最大部位主弦桿母材及焊縫進行磁粉探傷和超聲波測厚檢測時，發現結構件臂厚腐蝕程度雖然沒有超過標準規定的10 %，但均有不同程度腐蝕；并且發現1臺塔機的標準節結構件有橫向裂紋，若不及時發現，可能已造成塔機倒塌事故；檢查中還發現許多塔機基礎沒有設置排水設施，長期浸泡在水中，且地處錢塘江邊，地下水是咸堿性的，預埋節結構件銹蝕嚴重，若不及時采取措施，就可能釀成事故。
2 加強起重機械設備的安全管理措施
2.1 嚴格執行塔機檢查保養制度
塔機使用單位應委托專業單位定期對塔機進行檢查，在與維保單位簽訂協議時，必須明確維保單位的責任，對每次維保必須專人監督，嚴格按照“清潔、、調整、緊固、防腐”十字作業標準進行，認真填寫維保記錄。塔機基礎應有良好的排水措施，重點對金屬結構件、各傳動件、限位保險裝置等易損件和安全保護裝置進行檢查；發現問題立即處理，做到定人、定時間、定措施落實整改；連接螺栓要定期檢查預緊力矩。
2.2 嚴格執行塔機作業安全技術交底制度
塔機司機必須取得特種作業人員資格證書，了解機械構造和工作原理，熟悉機械原理、保養規則；在塔機使用前，應對司機進行安全技術交底，增強責任心，司機必須按規定對塔機的小車變幅和動臂變幅限制器、行走限位器、力矩限制器、吊鉤高度限制器以及各種行程限位開關等安全保護裝置進行檢查，必須齊全完整、靈敏可靠，不得隨意調整和拆除；對工作現場周圍環境、行駛道路、架空電線、建筑物以及構件重量和分布等情況進行全面了解，嚴格按照塔機安全操作規程和塔機“十不準、十不吊”進行操作。
2.3 嚴格實行塔機探傷和安全評估制度
在備案時，塔機使用年限超過5年的，政府監管部門必須要求提供主弦桿母材和焊縫探傷檢測合格報告；對超過一定使用年限的塔機，嚴格按照《建筑起重機械安全評估技術規程（JGJ/T189－2009）》第3.0.2規定委托有資質的評估檢測機構進行性能試驗、結構應力測試和評估，評估合格后，方可繼續使用，使用最長有效期限按JGJ/T189－2009第3.0.10條規定執行。
2.4 附墻裝置
附墻裝置不得擅自改造，應到塔機生產單位購買，要按照塔機說明書的要求架設，超長的附墻支撐應另外設計并有計算書，進行強度和穩定性的驗算；附著框架保持水平、固定牢靠與附著桿在同一水平面上，與建筑物之間連接牢固，附著后附著點以下塔身的垂直度不大于2/1 000，附著點以上垂直度不大于4/1 000；與建筑物的連接點應選在混凝土柱、剪力墻靠樓面處或混凝土圈梁上，用預埋件或過墻螺栓與建筑物結構有效連接；建筑物附著點處鋼筋混凝土強度以及連接基座與建筑物之間的連接強度必須大于使用說明書規定的強度。
2.5 積極推廣使用新技術
在塔機司機室內安裝有狀態顯示功能的智能型力矩限制器，一旦超負載作業就自動報警，降低因超載作業引起的事故；在塔機上安裝集塔機運行監控硬件設備、塔機專項施工方案設計軟件、數據傳輸系統、在線監控管理系統平臺四大系統于一體的塔機數字監控系統，降低人為因素造成事故的風險。
2.6 政府監督管理部門加強政策引導
在安全管理標準化考評中予以傾斜，對企業推廣使用新技術和新產品的，予以加分；強化對塔機使用環節的安全監管，落實安全監管資金保障，積極與塔機專業檢測機構聯動和合作，定期對塔機使用情況進行專項整治檢查，通報檢查情況，落實企業主體責任。
3 結束語
總之，“安全第一，生命高于一切。”通過加強對起重機械設備的安全管理，開展專項檢查，督促施工企業、監理單位履行安全職責，抓好安全生產，杜絕違章指揮、違章操作等不安全行為，最重要的是施工人員必須具有安全意識，只有這樣，才能有效預防機械在安拆及使用過程中的各類事故發生，起到防患于未然的目的。
參考文獻：
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［2］伍群峰.淺議如何加強塔式起重機的安全使用管理［J］.科技廣場，2010（04）.
Enhance Lifting Equipment Safety Management
Chen Daogen
關鍵詞： 橋式起重機；機械故障；維護與保養
橋式起重機是橫架于車間、倉庫和料場上空進行物料吊運的起重設備。由于它的兩端坐落在高大的水泥柱或者金屬支架上，形狀似橋。橋式起重機的橋架沿鋪設在兩側高架上的軌道縱向運行，可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設備的阻礙。它是使用范圍最廣、數量最多的一種起重機械。
1.橋式起重機常見機械分析
1.1.鋼絲繩
1.1.1.故障分析
鋼絲繩在運行過程中，每根鋼絲繩的受力情況非常復雜，因各鋼絲在繩中的位置不同。即使受最簡單的拉伸力，每根鋼絲繩之間受力分布也不同，鋼絲繩破斷的主要原因是超載，同時還與在滑輪、卷筒的穿繞次數有關，每穿繞一次鋼絲繩就產生由直變曲再由曲變直的過程，穿繞次數越多就易損壞、破斷；其次鋼絲繩的破斷與繞過滑輪、卷筒的直徑、工作環境、工作類型、保養情況有關。
1.2.預防措施
1.2.1.起重機在作業運行過程中起重量不要超過額定起重量。
1.2.2.起重機的鋼絲繩要根據工作類型及環境選擇適合的鋼絲繩。制繩前繩芯浸涂油，可減少鋼絲間互相摩擦所引起的損傷。雙繞繩撓性較好，制造簡便，應用最廣。
1.2.3.對鋼絲繩要進行定期的。
1.2.4.起重機在作業時不要使鋼絲繩受到突然沖擊力。
1.3.卷筒及鋼絲繩壓板
卷筒是起重機重要的受力部件，在使用過程中會出現筒壁減薄、孔洞及斷裂故障。造成這些故障的原因是卷筒和鋼絲繩接觸相互擠壓和摩擦。當卷筒減薄到一定的程度時，因承受不住鋼絲繩施加的壓力而斷裂。為防止卷筒這種機械事故的發生，按照國家標準，卷筒的筒壁磨損達到原來的20%或出現裂紋時應及時進行更換。
1.4.減速機齒輪
1.4.1.故障分析
減速器是橋式起重機的重要傳動部件，通過齒輪嚙合對扭矩進行傳遞，把電動機的高速運轉調到需要的轉速，在傳遞扭矩過程中齒輪會出現輪齒折斷、齒面點蝕、齒面膠和、齒面磨損等機械故障，造成齒輪的故障原因分別如下：
1.4.1.1.短時間過載或受到沖擊載荷，多次重復彎曲引起的疲勞折斷；
1.4.1.2.齒面不光滑，有凸起點產生應力集中，或劑不清潔；
1.4.1.3.由于溫度過高引起失效；
1.4.1.4.由于硬的顆粒進入摩擦面引起磨損。
1.4.2.預防措施
1.4.2.1.起重機不能起載使用，啟動、制動要緩慢、平穩，非特定情況下禁止突然打反車；
1.4.2.2.更換劑要及時，并把殼體清潔干凈，同時要選擇適當型號的劑；
1.4.2.3.要經常檢查油是否清潔；發現不清潔要及時更換。
1.5.制動器
1.5.1.制動器的工作原理及作用
制動器是橋式起重機重要的安全部件，具備阻止懸吊物件下落、實現停車等功能，只有完好的制動器對起重機運行的準確性和安全生產才能有保證。它是由兩個制動瓦塊和杠桿連接對稱安裝在同一制動輪的兩邊，并利用專門的杠桿系統及制動彈簧將它們聯系起來，以保證制動器的兩個瓦塊能同時壓緊或同時離開制動輪。
1.5.2.故障分析
制動器是保證起重機安全正常工作的重要部件之一，直接影響各機構運動的準確性和可靠性，它的工作正常與否直接影響到人身和設備的安全，制動器必須經常按標準進行調整。1.6.車輪與軌道
起重機在運行過程中車輪與軌道常見的故障為車輪的啃道及小車的不等高、打滑。其中造成啃道的原因是多方面的，且啃道的形式是多樣的。啃道輕者影響起重機的壽命，重者會造成嚴重的傷亡事故，因此特種設備管理人員對于啃道要引起足夠的重視。造成啃道的主要原因是安裝時產生不符合要求誤差的、不均勻摩擦及大車傳動系統中零件磨損過大、鍵連接間隙過大造成制動不同步。因此各單位的特種設備主管部門在安裝、維修起重機時一定要找有資質的單位進行安裝、維修，從而保證設備安全及運行壽命。
2.橋式起重機的維護與保養
由于橋式起重機的部件較多，針對各個部件的不同技術特性，我們在實際工作中將維護、檢查的具體內容如下：
2.1.每周檢查與維護
每周維護與檢查一次，檢查與維護的內容如下：
2.1.1.檢查橋式起重機制動器上的螺母、開口銷、定位板是否齊全、松動，杠桿及彈簧無裂紋，制動器是否制動可靠。
2.1.2.檢查橋式起重機安全保護開關和限位開關是否定位準確、工作靈活可靠，特別是上升限位是否可靠。
2.1.3.檢查橋式起重機卷筒和滑輪上的鋼絲繩纏繞是否正常，有無脫槽、串槽、打結、扭曲等現象，鋼絲繩壓板螺栓是否緊固，是否有雙螺母防松裝置。
2.1.4.檢查橋式起重機起升機構的聯軸器密封蓋上的緊固螺釘是否松動、短缺。 檢查各機構的傳動是否正常，有無異常響聲。
2.2.每月檢查與維護
每月維護與檢查一次，檢查與維護的內容除了包括每周的內容外還有：
2.2.1.檢查起重機制動器瓦塊襯墊的磨損量；檢查各銷軸安裝固定的狀況及磨損和狀況。
2.2.2.檢查鋼絲繩的磨損情況，是否有斷絲等現象，檢查鋼絲繩的狀況。
2.2.3.檢查吊具是否有裂紋，其危險截面的磨損是否超過原厚度的5%；吊具螺母的防松裝置是否完整，吊鉤組上的各個零件是否完整可靠。吊鉤應轉動靈活，無卡阻現象。
2.2.4.檢查橋式起重機減速器的狀況，其油位應在規定的范圍內，對滲油部位應采取措施防滲漏。
2.2.5.檢查制動輪，其工作表面凹凸不平度不應超過1.5mm，制動輪不應有裂紋，其徑向圓跳動應小于0.3mm。
2.2.6.檢查連軸器，其上鍵和鍵槽不應損壞、松動；兩聯軸器之間的傳動軸軸向串動量應在2～7mm。
2.2.7.檢查大小車的運行狀況，不應產生啃軌、三個支點、啟動和停止時扭擺等現象。檢查大車軌道情況，看其螺栓是否松動、短缺，壓板是否固定在軌道上，軌道有無裂紋和斷裂。
3.結語
本文對橋式起重機常見的機械故障做了較為細致的分析，并針對故障提出了一些預防以及對應的處理措施，對橋式起重機的日常維護與保養也做了一定的研究。希望有了對故障的分析，能減少維修次數，達到獲得實際效益的目的。
參考文獻：
一、風電項目建設中的大型工程機械保養與維修
1加強大型機械設備的保養：
設備是風電項目中重要組成部分，如果因保養不當、保養不及時，而致使設備出現故障，不僅需要投入大量的維修費用，還延誤了工期的正常運行，因此，在風電項目的建設過程中，大型工程機械的使用與保養工作是保障施工正常運行的前提。設備的完好主要是依靠操作人員的保養，正確的操作，合理的使用來實現，操作人員需要有一定的責任心，愛護和保養好自己所使用的設備。要經常保持設備的干凈整潔，如需加油的大型機械，一定要定期加油，嚴格檢查是否有漏油的現象存在。加強日檢，設備在每日的運行過程中一定要隨時觀察，一旦發現問題需要及時的處理解決，防止設備的故障擴大和加重。大型起重機械的安全性離不了日常的保養工作，也是保障施工機械設備最重要的安全問題。在風電項目中組建一個有技術、有經驗、有責任心的專業團體是十分必要的，團隊中包括機械操作人員、保養人員、維修電工、專業技術人員等，一定要經過相關技能的培訓，有多年機械保養的現場經驗。
大型起重機械都需要按照說明及相關規定在進行保養工作，而且需要通過相關部門的審核批準方可進行。在進行大型機械作業前，需要對參與作業的操作人員進行安全指導和技術交底工作。保證操作人員能夠在施工中規范、安全、準確的進行施工，而且需要定期記錄機械設備在使用過程中及保養過程中出現的問題和保養的效果并加以存檔。同時提高維護人員在安裝過程中的職責性，當機械安裝完畢后一定要依據相關操作要求進行試運行。個別需要特種檢驗的大型機械要去特檢所進行檢驗，只有檢驗符合標準，并掛有安全檢驗合格證，方可使用。通過細心、全面的檢查和審核，能夠有效的避免大型機械的安全隱患。技術人員、維修工、保養人員及操作人員均需要進行全面的培訓。特別是技術人員和操作人員，一定要加強操作技術、安全規程、維護保養技術等方面的培訓。培訓形式可通過廠家的售后知識講解、設備的保養維護、短期進修培訓等不同方式進行。所有的培訓最終目的都是能夠使技術人員、維修人員、保養人員及操作人員在掌握相關技術的同時，還能夠理解大型機械工作原理。
2加強大型機械設備檢查與維修：
大型機械設備的檢查是確保安全運行的基礎，首先操作人員要在每次作業之前，對使用設備進行全面的檢查，主要檢查機械的安全性（如滴、漏、冒等現象）和機械的保護裝置。對于大型機械的使用及保養工作，管理部門都需要定期的進行大檢查，保證操作人員及設備的安全。檢查內容包括相關要求和規定的執行情況、設備使用和維修情況、設備保護裝置情況等。在每周還需要對設備進行周檢，如果檢查中設備出現問題，需要立即停止作業，有關部門在接到整改通知時，一定要及時對設備進行檢查和維修，并且進行規范操作的復查，保證設備維修的及時性和準確性，從而保障機械設備的安全性以及整個工程的順利進行，有關部門的管理人員要將設備的維修和保養工作落實到每個人班組和個人上，保證每臺設備都有專人檢查。操作人員需要按照規定程序對大型機械進行檢查、維護及保養，電氣和檢修人員也需要定時進行檢查和維護工作，并對檢查中發現的問題加以記錄以便及早的分析和處理。經常對設備進行定期檢查和維護工作，能夠確保設備一直處于安全受控的狀態。
二、風電項目大型機械設備的日常保管
由于風電項目都是處于偏遠的地區，距離城市通常都比較遠，周邊可用資源非常有限，交通也不是很便利，以上的因素均給大型機械的日常保養及維修造成了很大的難度。在大型機械作業過程中如果出現故障而無法及時得到維修的話，不僅會嚴重影響工期的進展，也會為工作的環境帶來危險因素，因此維修工具及備用件是對保養機械起到十分重要的作用的。根據每一臺機械的特點，一定要庫存一些常用的維修工具和備用件。如果某一類型的大型機械雖然不常用，但是非常重要，也需要對其配件進行庫存。庫存量需要依據機械操作人員及檢修人員的工作經驗進行相應的存儲，或者通過與生產廠家的技術人員進行溝通，制定相應的庫存。同時與施工現場的實際情況，建立備用件設備庫存單，做到實際物品與庫存單相符，并保持備件的完好。
三、結語
對于每一個施工企業來講，大型機械的管理都應該當作重點工作，不僅僅是因為大型機械的價格昂貴，也是保證工程進度的重要保障。風電項目的大型機械管理是一個龐大的系統工程，既要有一般大型工程機械的管理方法，又需要有風電項目大型機械管理的獨到之處。本文主要闡述了風電項目大型工程機械的管理，意在提高大型機械的使用率，更好的為風電項目服務，也可以有效的降低工程施工成本。
作者：黎富浩單位：中國能源建設集團廣東火電工程總公司
關鍵詞：全回轉架梁起重機；結構強度分析；SolidWorks；ANSYS
中圖分類號：U663.921；O346；O241.82
文獻標志碼：A
Structural strength analysis on large full-circle slewing beam crane based on SolidWorks and ANSYS
SHI Gonghe1，2，LIANG Gang1
(1. College of Logistics Eng.，Shanghai Maritime Univ.，Shanghai 200135，China；
2. Shanghai Baosteel Industry Inspection Corp.，Shanghai 201900，China)
Abstract：To design the steel structure of a full-circle slewing crane with large load moment rationally，3D model of each part of the whole structure is built for a crane by SolidWorks and introduced into ANSYS，and then the finite element analysis is done for its whole structure. In the method，the advantage of fast accurate modeling of SolidWorks is fully taken；the problems of lacking modeling ability in ANSYS are solved；not only are the modeling speed and quality improved effectively，but also the analytical work is simplified. According to the computation result，the design proposal is adjusted，the whole structure is arranged rationally，and the high strength materials are selected to reduce the whole weight. So it is designed to meet the actual project requirements and the whole design level is enhanced. The method can obtain an optimal proposal for the structure design of full-circle slewing beam crane，shorten the design cycle，achieve comparatively complete whole structure analysis，and provide a good reference value for the structure design of engineering machines.
Key words：full-circle slewing beam crane；structural strength analysis；SolidWorks；ANSYS
0 引 言
隨著目前國內架橋技術的發展，大型橋梁結構件的吊裝重量越來越大，對大型全回轉架梁起重設備金屬結構的承載能力也提出更高的要求，使用有限元法對起重機設備進行分析計算在國內逐漸普及.文獻[1-4]應用ANSYS分別對1 300 t浮式起重機、龍門起重機、塔帶機和龍門架起重機等進行有限元分析；文獻[5]對輪胎式集裝箱龍門起重機金屬結構穩定性及疲勞進行理論和程序上的研究.本文所設計的全回轉架梁起重機屬于國內大起重力矩的單臂架全回轉式安裝起重機，其起重力矩可達到1 600 t?m.在設計過程中，按照該起重機的實際工作狀況，根據GB 3811―1983《起重機設計規范》(以下簡稱《規范》)[6]要求，使用ANSYS進行求解，并及時將計算結果反饋用于指導設計，驗證其設計思路的可行性，并為設計改進提供有效方案.
1 有限元模型建立
1.1 系統描述
全回轉架梁起重機整機三維效果見圖1，主要技術參數見表1.
圖 1 整機三維效果
起重機的工作原理為：進入作業狀態后，上部結構可通過旋轉驅動裝置實現360°全回轉進行吊裝作業，下部結構與橋面軌道錨固為一體；當進入非作業狀態時，整機通過油缸驅動滑靴在軌道上滑動完成縱移，使其到達下一錨固節點，錨固完畢后，整機進入工作狀態.該起重機的金屬結構件可以分成上下兩部分結構，上部結構包括臂架、轉臺、人字架、拉桿、主起升、副起升及變幅驅動裝置以及配重等，下部結構包括支座、支腿及行走滑動裝置等.
1.2 整機模型建立
應用ANSYS進行有限元分析，建模過程中會耗費很多時間與精力.雖然ANSYS帶有自建模功能，但是功能非常有限，只能處理一些相對簡單的模型，而處理越來越復雜的模型就顯得遠遠不夠.SolidWorks等CAD造型軟件擁有強大的參數化設計能力，可以進行復雜的實體造型.ANSYS是1種大型通用有限元分析軟件，其長處在于有限元分析；而CAD軟件的優勢在于三維設計造型.因此，將SolidWorks軟件與ANSYS結合使用，充分利用SolidWorks軟件快速準確建模的特長，可很好地解決ANSYS建模能力的不足、有效提高建模速度和模型質量、簡化分析工作、提高模型的準確性.
在對該起重機建立幾何模型過程中，首先將整機的各個部分如轉臺、支座和支腿等分別在SolidWorks中建模，并相應保存為Parasolid類型文件；然后在ANSYS軟件中導入其SolidWorks模型.在此模型轉換過程中，必須進行相應的ANSYS布爾運算，只有布爾運算操作成功后方可進行下一步操作.同時，在整個建模過程中必須注意各個部分的建模應按照組合后各個部分在整體坐標系下的坐標位置進行，然后再作相應疊加，從而完成整機模型建立(見圖2)，局部實體結構模型見圖3.
圖 2 整機模型
圖 3 局部實體結構模型
為避免組合后整機定義屬性及剖分網格等使問題復雜化，先對各個模型分別定義屬性及剖分網格，再進行疊加.疊加時，分別使用CDWRITE命令(Menu Paths：Main Menu>Preprocessor>Archive Model>Write )，新建1個ANSYS工作文件保存為cdb文件，再依次使用CDREAD命令讀入先前寫好的實體模型文件(Menu Paths：Main Menu>Preprocessor>Archive Model>Read ).在此應注意，如果先后讀入的2個部分發生重疊，可能是后讀入的部分覆蓋先前讀入的部分.
1.3 單元選擇
盡管ANSYS提供約200種單元模型，但因全回轉架梁起重機主要由管桁架和箱形板等結構組成，故使用三維梁單元、桿單元和板殼單元構建有限元模型，并對該起重機實體模型進行必要的簡化.
針對該模型中各個不同的部件，采取多個單元模型耦合來模擬整機結構.其中，臂架系統的主副弦管和人字架采用BEAM189單元；臂架系統各連接板、轉臺、支座、支腿采用SHELL93單元；拉桿，主起升、副起升及變幅鋼絲繩采用LINK10單元；配重，主起升、副起升及變幅電機，旋轉大軸承以及各剛性區域連接點均采用MASS21質量單元.同時，根據實際鋼結構情況及計算需要，對設計結構模型進行單元剖分后共得到7 925個BEAM189梁單元，66 237個SHELL93板殼單元數，7個LINK10單元，35個MASS21質量單元.
1.3 材料的性能參數
由于全回轉架梁起重機以橋梁結構為支承基礎，因此對整機重量有嚴格限制.在確保整機強度滿足設計要求的同時，為盡可能減少整機重量，采用高強度材料.其中，臂架系統主弦管采用起重機臂架專用無縫高強度鋼管HSM770，轉臺及支座支腿等局部應力大的地方采用高強度板材HG70，其余大部分采用材料Q345A等.具體參數見表2.
2 施加約束和載荷
2.1 定義約束
將整機的約束部位定為滑靴部位.由于模型中4條支腿底端橫向支反力較大，因此模型中在工作狀態基距一側2條支腿底部MASS21點只釋放x軸方向的旋轉自由度，另一側只約束y方向和z軸旋轉自由度，釋放兩側其余自由度[7].
2.2 施加載荷
根據《規范》要求，至少計算2類工況.工況1：第Ⅱ類載荷組合，工作狀態，惡劣條件；工況2：第Ⅲ類載荷組合，非工作狀態，惡劣條件.其中，結構自重載荷PG，起升載荷PQ，水平載荷(回轉慣性、變幅慣性)，風載荷(PW=ApC)以及起升沖擊因數φ1，起升動載因數φ2和水平動載因數Ф5等均按《規范》要求加載.φ1=1.1；φ2=1+0.17 υ m/s=1+0.17×(5/60)=1.014 2；旋轉啟動因數φ旋=1.5；旋轉角速度ω=0.5 r/min=0.5×2π/60 rad/s=0.052 3 rad/s.
整機結構的自重由ANSYS系統自動給出，但忽略簡化部分筋板以及梯子平臺等的重量，需要根據圖紙中的結構重量按比例給定自重載荷因子，使其整機結構的自重不大于188 t，滿足設計要求；同時將旋轉大軸承，主起升、副起升及變幅電機，減速機，滑輪，配重，梯子平臺，電器柜等結構或機構自重以質量單元MASS21形式施加到相應位置.
2.3 工 況
該起重機的上部結構按照載荷組合劃分為3種工況：旋轉+起升+x方向風載，旋轉+起升+z方向風載及變幅+起升+x方向風載；同時又將起重機在全回轉過程的旋轉位置劃分成上部結構旋轉到0°(兩前支腿中間)，73°(一前支腿)，90°(支腿和前支腿中間)，140°(一后支腿)以及180°(兩后支腿中間)5種工況.因此，根據載荷組合與作業旋轉位置相結合，總共劃分為15種工況，分別為：0°旋轉+起升+x方向風載，0°旋轉+起升+z方向風載，0°變幅+起升+x方向風載；73°旋轉+起升+x方向風載，73°旋轉+起升+z方向風載，73°變幅+起升+x方向風載；90°旋轉+起升+x方向風載，90°旋轉+起升+z方向風載，90°變幅+起升+x方向風載；140°旋轉+起升+x方向風載，140°旋轉+起升+z方向風載，140°變幅+起升+x方向風載；180°旋轉+起升+x方向風載，180°旋轉+起升+z方向風載，180°變幅+起升+x方向風載.
2.4 耦合方程的使用
在整機結構分析計算中，大量采用MASS21質量單元模擬電機、減速箱、鋼絲繩卷筒、配重和旋轉大軸承等相關重量，使用剛性區域(CERIG命令GUI：Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Rigid Region)連接，其中1主節點為MASS21質量單元，從節點區域為該質量單元所在的面上節點，這樣可近似模擬質量單元對周圍區域的影響.針對臂架與轉臺、人字架與轉臺以及人字架等多處銷軸鉸接部位，還采用約束方程的方法對鉸孔圓周節點的部分自由度進行約束，釋放鉸接件在鉸點處關于z軸的旋轉自由度，使得部件間相對于鉸接點可以自由旋轉，同時協調鉸接兩部件的其他位移(包括平移和轉角位移)，實現各部件相關部位的位移耦合.
3 結果分析及建議
初始設計為結構模型的建立提供數據參照，計算結果用于找出設計的薄弱環節并進行改進和加強.通過整機結構有限元分析，發現其上部結構的旋轉軸承中心點不平衡力矩達到1 300 t?m，為整機結構設計過程中最困難的問題，因為其不平衡力矩嚴重影響轉臺的受力情況，并影響到旋轉大軸承的安全使用壽命以及整機的穩定性等諸多問題.因此，對轉臺進行改進，通過調整結構進行合理加強，以滿足設計要求.圖4和5分別為改進前后應力云圖；圖6～10分別為5個旋轉位置的應力云圖.
圖 4 轉臺結構改進前
圖 5 轉臺結構改進后
圖 6 上部結構旋轉到0°(2條前支腿中間)
圖 7 上部結構旋轉到73°(1條前支腿)
圖 8 上部結構旋轉到90°(前后支腿中間)
圖 9 上部結構旋轉到140°(1條后支腿)
圖 10 上部結構旋轉到180°(2條后支腿中間)
在計算起重機風載荷時，起重機結構上總的風載荷為各組成部分風載荷的總和，應考慮風對起重機沿著最不利方向作用的風壓因素.因此，在計算過程中，考慮風分別沿x和z垂直方向，按設計要求工作最大風壓為300 N/m2計算.計算結果應力云圖分別見圖11和12.
圖 11 x方向工作狀態下垂直風載荷
圖 12 z方向工作狀態下垂直風載荷
上部結構作業過程中3種工況下的應力最大部位和數值見表3.下部結構作業過程中15種工況下的應力最大部位和數值見表4.
在設計過程中，忽略臂架底部主弦管與底板連接部位以及剛性區域從節點處的應力奇異所引起的不符合實際的應力值.在典型工況中的應力最大值為304.06 MPa.因為實際結構材料為HG70，根據《規范》，載荷組合Ⅱ和Ⅲ下的安全因數分別取1.33和1.15，則相應的許用應力分別為375.9 MPa和434.7 MPa，因此所設計的金屬結構強度滿足規范要求.
鑒于上述計算結果提出以下建議：
(1)高強度材料的使用使焊接要求更加嚴格，其焊縫的存在易造成材質和力學性能的不均勻，會降低連接處的強度，因此要求對高強度材料進行預熱、保溫、去氫，使用正確焊條型號和焊接時間等符合高強度材料的焊接要求.
(2)通過分析可知其上部結構的旋轉軸承不平衡力矩比較大，為盡量減少不平衡力矩，建議轉臺上簡化的部件如電器柜等應放置在配重位置.
(3)通過分析可知其下部結構支腿的側向支反力比較大，應著重加強軌道梁并解決錨固部位孔的應力集中等問題.[8]
4 結束語
根據經驗，設計大起重力矩的全回轉架梁起重機金屬構件是個集設計、建模、分析和優化的復雜過程.在整體建模結構分析過程中，通過SolidWorks建模和ANSYS分析的有效結合，可較快獲取架梁起重機整體結構設計的最優化方案，大大縮短設計周期，成功實現較為完整的起重機整體結構分析方法，對工程機械設計具有較好的借鑒作用.
參考文獻：
[1] 沈瑩，王悅民. 1 300 t浮式起重機金屬結構有限元分析[J]. 起重運輸機械，2005(4)：7-10.
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[6] 起重機設計手冊編寫組. 起重機設計手冊[K]. 北京：機械工業出版社，1998.
【關鍵詞】化工機械；設備管理；設備維護；設備保養；必要性；日常保養
我公司生產裝備中使用了大量的特種設備，其中壓力容器數量522臺、壓力管道50Km、鍋爐5臺、起重機械20臺、電梯1臺、廠內機動車2輛。特別是壓力容器、壓力管道，長期在高壓、高溫條件下運行，且生產原料、產品多為易燃易爆品，一旦發生事故，后果不堪設想。因此，做好企業的特種設備安全管理工作就十分的重要。隨著社會經濟和科技不斷發展與進步，化工企業的生產能力需要不斷提高，才能保證國民經濟增長對化工產品的需求。為了保證化工企業的發展目標的快速實現 ，特種設備安全晝夜運轉，馬不停蹄。但是，這種長時間連續運轉的化工機械，難免會有故障存在。此時 ，特種設備安全管理及維護保養技術就顯得格外重要，其水平的高低直接體現在機械故障的發生率上。換言之，管理與養護工作做得到位，采用的技術先進合理，自然能夠有效減少化學機械設備故障發生幾率 ，這在一定程度上確保化工企業的正常生產運行，企業的效益也由此獲得了保障，有助于推動企業健康、持續發展。
1、加強特種設備安全管理、維護的重要意義
想要從根本上確保特種設備安全安全、穩定、可靠運行 ，就必須保證設備始終處于良好的工作狀態 ，如果設備故障率過高 ，則很難實現這一目標 ，所以降低設備故障的發生幾率至關重要。而加強對設備的管理與維護最終的目的就是使設備無故障運行或是出現故障后在最短的時間內恢復。由于化工生產的連續不斷性 ，特種設備安全幾乎處于超負荷運轉的狀態 ，如果不注意設備管理和設備維護，設備保養不及時，不到位，那么化工機械運行過程中 ，就會先產生小故障 ，小故障擴散形成大故障 ，大故障維護不到位就會造成機械設備停轉 ，給化工企業帶來較大的經濟損失。因此，加強特種設備安全管理水平，提高維修保養技術能力 ，保證維修保養到位 ，加強日常保養對化工企業來說是十分必要的。
2、特種設備安全管理及維修保養技術的基本內容
基于設備管理的角度，應當制定合理可行的設備維護和設備保養制度 ，定期對設備進行管理和防腐管理 ，保證機械設備處于最佳的運行工況之中。因此 ，管理層需要決定應用何種有效的劑，防腐劑，制定相應的工作程序和問題反饋機制，及時了解機械運轉情況 ，采取必要的維修保養措施 ，保證機械運轉正常。
特種設備安全維修保養技術的內容屬于技術類，機械發生故障或損壞后 ，技術人員需要快速對故障定位修復 ，從而提高機械的使用壽命。另一方面，需要配合設備管理制度及保養制度，對化工機械做好日常保養維護工作 ，保養要求到位徹底 ，并在清掃和擦洗的過程中，注意觀察，儀器儀表工作是否正常合理，一旦發現問題無論大小都需要上報維修 ，從而將故障影響縮小到最低程度。
3、特種設備安全管理及維修保養存在的問題
現階段，通過大量的調查后發現，很多化工企業的機械設備管理與維修保養都或多或少地存在一定的技術問題 ，不但影響了機械設備的正常工作，還間接影響了企業正常生產。
3.1 管理方面的問題
設備管理質量的優劣是企業管理水平的具體體現。然而 ，實際上 ，化工企業并沒有認識到機械設備管理的重要性 ，沒有設立專門的管理工作人員崗位 ，工作靠技術人員的自覺行為，從管理角度來說監督管理處于無效狀態。
3.2 特種設備安全維修保養技術存在的問題
這方面的問題主要體現在機械設備的各種故障缺陷上，如密封不嚴、儀表故障等。究其根本原因是采用的技術不夠先進以及維修人員工作不細致。
4、提高特種設備安全管理及維修保養水平的有效途徑
4.1 管理方面的提高策略
化工企業需要提高認識，轉變思維，知道細節成就未來這一管理經驗的重要意義。因此 ，化工企業需要設立專門的管理人員，從設備的制度執行，設備操作規程的遵守，設備防
腐工作的落實 ，材料的選擇與應用等環節入手 ，提高企業管理水平，保證機械設備工作效率。在機械設備管理中，管理較為重要，該項工作的質量優劣直接關系到設備的整體性能。所以 ，必須予以加強。一方面應當針對設備的型號合理選擇油品，同時，要設置專人對器具進行管理，使用完畢后應當妥善保存，不得亂堆亂放，以免引起油品混合影響效果。
4.2 特種設備安全維修保養技術策略
1）嚴格按照設備操作技術規程進行操作與運行，防止設備在惡劣環境中長時間運轉。需要加強日常保養與維護 ，并經常進行巡檢。及時了解設備腐蝕程度 ，采取必要措施將腐蝕現象降到最低狀態。
2）嚴格按照設備保養制度進行按日、按周、按月、按季度等時間進行定期保養與維護。并將重點放在對電器控制單元的檢查上 ，一旦發現存在老化或是損壞等問題時 ，必須對其進行更滑，以免故障問題擴大，影響設備的整體性能。
3）由于化工生產本身比較特殊，各個生產環節的聯系比較密切 ，若是其中某一個機械設備出現故障 ，便會對整個生產線造成影響 ，所以 ，針對這一特點應當采取同步檢修的方式對特種設備安全進行維修，以確保整個生產線能夠正常運行。
4）建立故障快速反應機制。特種設備安全多，運行時間長，故障出現后 ，需要快速對故障點定位并修復。故障快速反應機制由多位技術能力強的人員組成。因此 ，需要經驗豐富的技術人員 ，了解機械設備的構造和工作原理 ，對故障現象具有快速分析能力，從而快速修復故障，保證設備安全，延長使用壽命。
總結語
特種設備安全管理及維修保養技術是化工企業低投入高產出的保障，是企業可持續發展的后盾。因此，化工企業需要正視管理水平的不足，提高管理能力，加強設備維修保養技術能力，才能保證企業發展目標的實現。
參考文獻
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關鍵詞：爬模；安全；質量；橋梁；施工
Abstract: around the "safe production, prevention, comprehensive treatment" this one theme, and analysis of highway Bridges with high piers in the process of climbing form construction risk control points, in order to prevent and reduce safety accidents.
Key words: climbing form; Safety; Quality; Bridge; The construction
中圖分類號：U443.22文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)
隨著我國公路、鐵路工程的發展，橋梁墩高已超過百米，同時隨著墩身的增高施工難度也相應增加，爬升模板以其具備自爬的能力,不需起重機械的吊運,減少施工中運輸機械的吊運工作量，節省施工過程中的外腳手架，加快施工速度，得到了廣大施工單位的認可，本文主要介紹一下高墩爬模施工安全質量控制要點。
1、工程概況
中鐵三局五公司承建的鄭盧高速公路洛寧至盧氏段土建NO.7標，處于山嶺重丘區，山大溝深，地質條件復雜，高危工程所占比例較大，安全生產形勢十分嚴峻。其中K110+420.0大鐵溝特大橋主墩9#墩高120m，主墩10#墩高118m，主跨跨徑為85+160+85米。主墩墩身設計為等截面空心墩，采用爬模施工。大鐵溝特大橋風險級別處于等級Ⅳ（極高風險），本文將結合大鐵溝特大橋的工程實踐，有針對性地提出爬模施工過程的控制要點，以預防和減少安全生產事故的發生。
2、爬模施工系統的工藝流程、構造及工藝原理
2.1爬模施工工藝流程
混凝土澆筑完后拆模后移安裝附墻裝置提升導軌爬升架體綁扎鋼筋模板清理刷脫模劑埋件固定模板上合模澆筑混凝土。
2.2爬模系統的構造
液壓自爬模主要分為以下四部分即：模板系統、預埋件系統、支架系統、液壓系統。
2.2.1模板系統：采用輕質高強的模板體系，項目部爬模采用木梁膠合板模板體系，該體系采用膠合板、木工字梁與雙槽鋼背楞相結合。
2.2.2預埋件系統：主要由埋件板、高強螺桿、受力螺栓、墊圈和爬錐組成，其中受力螺栓、墊圈和爬錐可周轉使用。埋件系統為雙埋件掛座。
2.2.3支架系統：主要由三角架總成、后移部分、吊平臺、埋件承重裝置和導軌組成。三角架總成主要由三角架橫梁、三角架斜撐、三角架立桿、平臺立桿、附墻撐、橫梁鉤頭、電機蓋板、平臺支撐座和斜撐連接座等組成。
2.2.4液壓系統：液壓爬升系統主要由動力單元、液壓油缸、配電柜等組成。上、下換向盒，是爬架和導軌之間進行力傳遞的重要部件,改變換向盒的方向, 可以實現提升爬架或導軌的功能轉換。
2.3爬模系統的工作原理
爬模系統爬升一段的動作可簡單地分為兩個步驟，首先爬升導軌，并將其固定于已澆好混凝土段的預埋件上，然后爬升平臺，再將平臺支架系統固定好。爬模系統爬升具體來講可分為以下五個步驟:
2.3.1脫模
當混凝土強度達到可以拆模強度時( 通常是澆灌12h 以后) ，將多層支架的頂部模板用傳動裝置拉開60—70cm，以便讓工人進入模板與混凝土之間的空間。
2.3.2升導軌
卸掉導軌和混凝土內預埋螺栓的連接銷釘，借助多層支架上的液壓桿分段把導軌推向上部，直至預期的固定點后，再用銷釘固定好預埋螺栓與導梁。
2.3.3爬升多層支架
多層支架比導軌有更多的固定點，因為它是一個空間的鋼結構構架，一般至少有2—3個預埋螺栓，所以爬升多層支架時，也會至少依賴二個導軌。爬升時，先把多層支架臨時固定在導軌上，并將其與混凝土連接的螺栓卸去，通過導軌上的液壓桿及腹板上的方孔，分段反復地進行提升—固定—提升—固定，待多層支架在新一節段的預埋螺栓上固定好為止。此時多層支架就處于工作狀態，導軌和多層支架均固定在墩柱體的混凝土上。受很大的拉剪作用，并且要求預埋在新混凝土節段上的位置和角度必須準確; 此外，在爬模施工結束時，它也可作為安裝拉索的臨時工作平臺的固定點。可見，螺栓預埋件是一個十分關鍵的部件
2.3.4鋼筋及預埋件的安裝
以多層支架作為工作平成鋼筋及預埋件的安裝。
2.3.5模板就位
用液壓桿將模板架頂回并校正，測量調整和定位后，進行本節段混凝土的澆筑。
3、爬模施工安全制度及措施
3.1爬模施工安全制度
3.1.1建立爬模施工安全施工專項保證體系，落實安全施工崗位責任制。
3.1.2建立健全安全生產責任制，簽訂安全生產責任書，將目標層層分解落實到人。
3.1.3建立專門爬模施工的安全質量小組，組員構成涵蓋到作業隊爬模主要負責人。
3.1.4建立爬模施工的應急預案及安裝、拆除安全方案。
3.1.5針對爬模施工中的主要危險源采用積極的安全預控措施。
3.1.6強化安全法制觀念，各項工序施工前必須進行書面安全交底，交底雙方簽字齊全后交項目安質部檢查、存檔。
3.1.7落實“安全第一、預防為主,綜合治理”的方針，現場內各種安全標牌齊全、醒目，嚴禁違章作業及指揮。現場危險地區懸掛“危險”或“禁止通行”的明顯標志，夜間設紅燈警示。
3.1.8爬模模板、液壓、支架、預埋件等構件，根據廠家出具產品合格證明實行施工現場抽檢制度。
3.1.9爬模主要工序及過程采用領導帶班盯崗制度。
3.2爬模施工過程中的安全措施
3.2.1爬模作業應按前述工藝和程序組織分工，安排專業施工班組，做到定崗、定位，并對各自承擔的工作負責，安質部派人專門檢查提升過程中的各項安全措施。
3.2.2施工中采用的鋼筋、螺栓及其他組件必須經過嚴格地抽檢，強度符合設計要求方可采用，否則螺桿錨固抗剪力不夠要出嚴重安全事故。
3.2.3爬模采用的模板應具備質量輕、剛度較大、耐熱、防水等性能，以保證施工安全及混凝土澆注質量要求。
3.2.4爬模的作業平臺一般有效承載量都比較小，從墩身及施工操作人員的安全角度考慮，在施工中要合理調度施工機具和材料，架體上的施工集中荷載應靠承力架片均布，同一垂直立面內不得同時布置2個以上集中載荷，總堆載不得超過2t，以避免因超載而造成工程事故和人員的傷害。
3.2.5爬升架體時必須掛設安全保險鋼絲繩，并與二道模板圍檁或其它牢固吊點相連接; 爬升架外側周邊滿掛安全網兜底封閉，每層還應設置踢腳笆和扶手。
3.2.6在六級以上大風，災害性氣候發生時，應立即停止模板吊裝、安裝、拆除等施工作業。
3.2.7施工前，專業人員必須對工人有安全交底；進入施工現場人員必須戴好安全帽，高空作業必須用安全帶，并要系牢。
3.2.8塔吊司機等與模板施工有關特殊工種人員必須持證上崗。
3.2.9醫生檢查認為不適合高空作業者不得進行高空作業。
3.2.10爬模施工隊伍進場后進行安全培訓教育，經考試合格后，方可進入現場施工。
3.3爬模施工的日常檢查事項
3.3.1液壓自爬架安裝檢查驗收記錄表
檢查主要內容為：
⑴附墻裝置：①附墻裝置的安裝位置。②拉接螺栓與附墻座和固定套的安裝情況。③附墻裝置與導軌和主框架的安裝情況。
⑵爬模后移裝置：①后移裝置底座與架體連接牢固。②后移架體靈活性。
⑶爬升機構：①導軌和上爬升箱的安裝情況。②爬升箱。
⑷防傾、防墜裝置：①導軌的垂直度和撓度。②爬升箱與導軌的間隙。③防墜裝置是否有效。
⑸電氣控制和液壓升降系統：①電氣控制操作情況。②電氣系統接線情況。③液壓系統工作情況。④液壓系統的超載和安全保護。⑤油缸不同步時的調節功能。
⑹架體系統：①主框架。②豎向掛架。③附墻調節機構。④架體支承跨度的布置。⑤架體的懸挑長度。⑥架體的懸臂高度。⑦局部采用鋼管扣件連接的腳手架。
⑺腳手板及安全防護措施：①腳手架要滿鋪、鋪平、鋪穩，不得有探頭板。②架體外側必須用密目安全網圍擋，密目安全網必須可靠固定在架體上。③架體底層的防護。④架體作業層的防護。⑤架體開口處的防護。
3.3.2爬升前、中、后的檢查表
1）爬升前主要檢查內容
⑴天氣狀況，是否會出現大風、強降雨天氣。
⑵混凝土墻體是否達到爬升需要的強度。
⑶受力螺栓是否擰緊，附墻掛座是否牢固。
⑷檢查架體各個構件之間連接是否正常牢固。
⑸檢查爬升單元之間是否有連接，必須斷開。
⑹檢查爬升墻體是否有防礙架體爬升的其他物體伸出。
⑺各工作臺不得堆放任何與爬升無關的物體，物品必須撤離。
⑻電控系統工作是否正常，液壓系統是否正常可靠。
⑼調整上下軛，油缸在空載作用下調試同步。
⑽導軌尾撐就位后，收回承重三腳架附墻撐。
⑾安全銷是否撥掉。
⑿上下軛是否調整到爬模檔位。
⒀非操作人員撤離。
⒁根據現場情況，明確爬升單元的先后順序。
⒂確保各個機位人員到位，溝通方式統一。
2）爬升中主要檢查內容
⑴待導軌提升超過最下層的附墻掛座，及時拆除附墻掛座及爬錐。
⑵導軌提升到位后是否和附墻掛座卡死，不得有空隙。
⑶架體爬升一個行程后，撥掉承重銷。
⑷爬升時，如果有油缸不同步，或架體遇到障礙，要立即喊停。
⑸爬升到位，插入承重銷。
⑹爬升完畢，及時插入安全銷。
3）爬升后主要檢查內容
⑴爬升完畢，上下軛全部調到爬軌檔位。
⑵關閉所有開關，鎖定液壓裝置。
⑶單個機位的附墻撐就位。
⑷檢查單個架體各構件連接是否牢固。
⑸檢查爬升單元各個平臺是否牢固，護欄鋼管是否松動。
⑹各爬升單元重新連接，使各個獨立的爬升單元形成整體。
⑺檢查各個平臺的限重設備是否正常。
⑻檢查各個平臺的防墜安全網是否密實、牢固。
3.3.3其他日常檢查
防火、防墜落的安全檢查、現場作業人員的安全用品使用的檢查、施工用電及施工作業平臺的檢查等日常安全檢查。
4、高墩爬模施工的質量檢查
4.1鋼筋
鋼筋應具有出廠質量證明書和試驗報告單，進場時除應檢查其外觀和標志外，還對不同的鋼種、等級、牌號、規格及生產廠家分批抽取試樣按現行國家標準進行力學性能檢驗，檢驗合格后方可使用。
鋼筋存放地應有防、排水措施，且鋼筋不得直接置于地面，要墊高或堆置在臺座上，頂部采用合適的材料予以覆蓋，防止水浸或雨淋。
鋼筋的加工、連接、綁扎與安裝均按現行公路橋涵施工技術規范查行檢查。
4.2模板
模板爬升過程中, 容易產生偏移和扭轉, 為保證質量, 在正常施工中, 每天要用儀器測量墩中線, 如發現偏移或扭轉應及時糾正。
4.3砼外觀質量
在砼澆筑時要嚴格控制砼質量，并在澆筑振搗過程中檢查是否有漏振、過振現象，避免出現缺棱掉角、蜂窩麻面等現象。
5、結束語
高墩大跨徑橋梁施工前，做好了充分的施工準備工作，尤其各項安全防護措施落實到位，并進行安全技術交底工作；施工中有專職安全管理人員跟蹤作業，及時糾正施工中的違規行為；施工完畢，進行認真總結，推廣好的經驗和做法，逐步提升施工現場的安全管理水平。
參考文獻：
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