时间：2023-09-21 17:34:58
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇起重机械的工作原理，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：起重机械 问题 安全监控 安全运行
随着我国工业的迅猛发展，起重机械的数量及种类不断增加，质量也有了长足发展。因为具有特殊的设备性能和高危险性，起重机械被国家确定为需要实施安全监察的特种设备。所以，做好起重机械的安全生产工作，具有十分重大的意义。我们要切实树立“安全第一”的观念，进一步提高对安全生产和防范起重机械安全事故工作的重要性的认识，防止各类事故的发生。
1、起重机械在安全管理工作中普遍存在的问题
目前，企业起重机械管理比较薄弱，具体表现在以下几点。
1.1.起重机械档案的管理薄弱
管理人员不能及时掌握起重机械质量及运行状况的相关信息和检测维修状况。
1.2.忽视预防工作
起重机械安全管理存在严重的片面性，侧重于追究人员的操作责任，处理已发生的事故，没有开展预测工作，没有进行事前的系统安全评价，工作重点是而忽略从设计、使用、维修阶段就开始抓安全。
1.3.人员素质较低
起重机械的管理人员、维修人员和操作人员的素质较低，仅凭经验处理起重机械的安全问题，工作存在较大的盲目性。
1.4.工作效率低
起重机械突发性故障维修多，维修人员的劳动保护措施差，资源利用率也较低。
1.5.缺乏应急预案和相关演练
多数企业未建立起重机械事故应急措施和援救预案，也没有针对预案进行演练。
2、加强企业对起重机械的安全监控工作
2.1.强化起重机械的档案管理
2.1.1.制定规章制度，保证起重机械档案的完整
管理人员要结合特种设备的使用管理的要求，制定相关的档案管理规定，明确起重机械档案收集归档的基本内容（如起重的设计文件、制造单位、产品合格证等文件及安装技术文件和资料，特种设备检验机构出具的监督检验证书、验收检验报告或定期检验报告和使用证及审批意见等）。
2.1.2.明确管理职责，加强起重设备档案管理
企业应明确规定起重机械的直接领导责任，并监督使用起重设备的管理人员协助档案管理人员履行好起重机械档案资料的保管责任。档案管理采用动态管理的方式，建立健全设备检修记录、改造记录及每年的检验鉴定记录等，实现档案资料与运转设备的真实对应。
2.2.起重机械安全监测的措施
首先，选型要符合本单位的使用范围、额定起重量、跨度及工作频繁程度等因素。企业要根据拟定的技术参数和配置要求，进行市场调研，选择具备特种设备安全许可证的专业起重机械制造企业，考察制造厂家加工设备的配套性、生产的规范性及产品的先进性，进行比较后选择价格合理、质量好、性能优良、安全装置齐全的起重机械。
起重设备的安装是制造过程的延续，因此安装环节很重要。企业应选择有安装资质的专业机构，形成制造、安装、调试一条龙的服务模式。除此之外，选择的安装单位必须是具有省级质量技术监督部门颁发的《特种设备安装安全许可证》的专业队伍，并具有相应的安装资质。安装单位确定后，企业在安装前要协助安装单位办理特种设备开工告知书，并配备专职或兼职人员。
2.3.加强起重机械的使用与运行管理
为保障企业的安全生产和正常运行，我们必须以《起重机械监督检验规程》和《起重机械安全规程》等为准则，加强对运行中的起重机械的监测，掌握设备运行参数和性能变化，及早防范突发事故的发生。
2.3.1.起重机械作业人员应培训持证上岗。起重机械作业人员在上岗前要学习所使用的起重机械的结构、工作原理、技术性能、安全操作规程、保养制度等相关知识和国家有关法规、规范及标准，经当地特种设备安全监督管理部门考核合格并取得国家统一格式的特种作业人员证书后方能上岗操作，在工作中应遵守相关的安全守则。
2.3.2.起重机械的定人、定机、定岗管理[1]。我们要贯彻执行定机、定人、定岗位责任的“三定”制度，让每台起重机械都有专人负责保管、检修、操作。由于“三定”制度是企业生产和设备管理工作的基础，其执行的好坏将直接影响到企业的生产安全及设备的完好率与使用率，因此企业在执行过程中除应配备相应人员外，还需注意不要随意变动其工作岗位，以免影响对起重机械性能的了解与掌握程度。
2.3.3.建立、健全检查管理制度和维修管理制度，倡导绿色维修。起重机械多为频繁动作的机电设备，机械部件、电器元件的性能状况及各部件间的配合直接影响起重机械的安全运行。
2.3.3.1.建立、健全检查管理制度。起重机械使用单位要经常对在用的起重机械进行检查和保养，并制订一项周期性的检查管理制度，一般应当包括日检、周检、月检、年检，对起重机进行动态监测，有异常情况随时发现、及时处理，从而保障起重机械的安全运行。
日检是由操作司机负责作业的例行保养项目。司机应当进行清洁卫生，传动部位，并检查吊钩有无缺陷，钢丝绳有无破股断丝现象，卷筒和滑轮缠绕是否正常，有无打结、扭曲现象，钢丝绳端部的压板螺栓是否紧固，大车、小车及起升机构的制动器是否安全可靠，并通过运行测试安全装置的灵敏可靠性，监听运行中有无异常声音。
周检由维修工和操作司机共同进行。除日检项目外，他们主要检查接触器、控制器触点的接触与腐蚀情况，制动器制动摩擦片的磨损情况，联动器上键的连接及螺钉的紧固情况，制动器、离合器、超载报警装置等重要安全部件的灵敏可靠性，通过运行观测传动部件有无异常响声及过热现象。
月检由设备部门会同使用部门的有关人员共同完成。除周检内容外，相关人员主要对起重机械的动力系统、起升机构、回转机构、运行机构、液压系统进行状态检测，更换磨损、变形、裂纹、腐蚀的零部件，对电气控制系统，检查馈电装置、控制器、过载保护、安全保护装置是否可靠。，并通过测试运行检查由起重机械的泄漏、压力、温度、振动、噪声等原因而引起的故障征兆，对起重机的结构、支承、传动部位开展运行状态下的主观检测，了解把握起重机械的整机技术状态，检查并确定异常现象的故障来源。
年检一般由企业领导组织，设备部门牵头，会同有关部门结合起重机械的二级保养展开。除月检项目外，相关人员主要对起重机械进行技术参数检测和可靠性试验，使用检测仪器对起重机械各工作机构运动部件的磨损程度、金属结构的焊缝进行检测，对大吨位起重机的主要受力构件焊缝要进行无损探伤检测，让其通过安全装置有效性及整机综合性能的试验。
2.3.4.2.建立、健全维修管理制度，倡导绿色维修。制定维修管理制度就是以设备的使用说明书为基础，设备的运行档案为依据，根据零部件的使用寿命而制定的计划检修制度，以期把设备故障控制在萌芽阶段。企业要将起重机的运行档案进行整理、归类、分析，并结合设备的使用说明书和每月设备运行时间制定出月度、季度和年度起重机械的检修计划。维修工作分为现场维修和计划维修。
2.3.5.起重机械事故应急措施和援救预案
根据《特种设备安全监察条例》第65条规定[3]，特种设备使用单位应制定特种设备的事故应急措施和救援预案。所以，使用单位应设立以单位领导牵头、起重机械安全部门为主、相关部门配合的紧急事故救援领导小组，并明确职责；根据本单位起重机械的使用情况，判定可能出现的故障、险情及意外事故，制定出适合本单位起重机械特点的应对措施。
【关键词】起重机械；安全；管理
起重机械有两个基本的特征：一是“涉及生命安全”，一旦发生事故极易造成人身伤亡，影响公共安全；二是“危险性较大”，一旦发生事故容易造成群死群伤，产生重大经济影响和较大社会影响，潜在的危险性较大。当前起重机械在企业占据了非常重要的地位，因此，近几年，在起重机械的安全状况相对稳定的同时，仍存在不少隐患和问题，甚至因为使用不当而发生事故。如何抓好起重机械的安全使用和管理，是安全使用起重机械的核心和关键，对于企业来讲，应当严格执行《特种设备安全监察条例》和有关安全生产的法律法规，确保起重机械的使用安全。
通过结合工作实际和多年起重机械安全管理的实践和经验总结，安全管理的内容可以归纳为“三落实、两有证、一检验、一预案”，即落实安全管理机构、落实责任人员、落实规章制度；特种设备具有使用证，作业人员特证上岗；对起重机械应申报检验；使用单位应制定科学有效的起重机械事故应急救援预案。
1.起重机械的购置、安装
新建项目或改造项目需使用起重机械时，使用单位必须购买持有国家相应制造许可证的生产单位，并且符合安全技术规范的合格特种设备。起重机械在安装前，使用单位先确定具有国家相应安装许可的单位负责安装工作，开工前应按照规定向特种设备安全监察部门办理开工告知手续。任何部门不得擅自安装未经批准的特种设备。安装完成后，应向有关特种设备检验检测机构申报验收检验。
2.特种设备实行行政许可（使用单位）[1]
2.1关于使用单位的许可
起重机械使用单位应当在投入使用前或者投入使用后30日内，向属地市特种设备安全监督管理部门办理登记注册，取得特种设备检验合格证，特种设备使用证等。
2.2关于起重机械作业人员的许可
起重机械的作业人员及其相关管理人员，应当按照国家有关规定经特种设备安全监督管理部门考核合格，取得国家统一格式的相应的资格证书，方可从事相应的作业或者管理工作。
3.特种设备使用单位的管理职责
落实起重机械安全的措施，设立起重机械安全管理机构和安全管理人员，制定起重机械安全管理的各项制度和操作规程。编制事故应急救援预案和应急演练。组织对起重机械进行安全检查，发现问题立即督促整改。明确起重机械的安全管理（使用、维保、检验等）的各个环节，操作人员的安全技术培训、考核及管理。负责对特种设备的日常检查，发现问题，及时处理和上报；做好起重机械的定期检验以及安全附件、仪器仪表的检测、校验工作；按照安全技术规范的定期检验要求，在安全检验合格有效期届满前1个月向特种设备检验检测机构提出定期检验要求。并配合检验机构做好检验工作。检验中发现的问题，应及时整改。对特种设备作业人员进行条件审核，保证作业人员的文化程度、身体条件等符合有关安全技术规范的要求；并上报当地质量技术监督局进行特种设备安全教育和培训，保证起重机械作业人员具备必要的安全作业知识，做到持证上岗。起重机械作业人员（地操人员例外）的资格证书到期前三个月，应提出复审申请，进行复训，取得（特种设备作业人员）资格证书后方能从事相应的工作，人员的安全意识和操作技能提高了，特种设备安全工作才会有保证。
4.起重机械作业人员的义务
起重机械作业人员应当严格执行起重机械的操作规程，操作规程可根据法规、规范、标准要求，以及设备使用说明书、运行工作原理、安全操作要求、注意事项等内容。
设备运行前，做好各项检查工作，包括：电源电压、各开关或连锁状态、油温、油压、液位、安全防护装置以及现场操作环境等。发现异常应及时处理，禁止不经检查强行运行设备。
设备运行时，按规定进行现场监视或巡视，并认真填写运行记录；按要求检查设备运行状况以及进行必要的检测；根据经济实用的工作原则，调整设备处于最佳工况，降低设备的能源消耗。
当设备发生故障时，应立即停止运行，上报单位领导，并尽快排除故障或抢修，保证正常生产工作。严禁设备在故障状态下运行。
5.特种设备技术档案管理
（1）起重机械技术档案应当包括以下内容：起重机械的设计文件、制造单位及生产许可资质、产品质量合格证明、设备全套图纸、安装和使用维护说明书、特种设备安全监督管理部门签发的使用证、检验报告和注册登记报告等文件以及安装技术文件和资料等。
（2）起重机械运行管理文件包括：起重机械的定期自行检查记录；日常使用状况记录（运行记录）；安全附件、安全保护装置、测量调控装置及有关附属仪器仪表的日常维护保养记录；运行故障和事故记录等。档案管理采取动态管理的方式，不断充实特种设备档案内容，实现档案资料与运转设备的真实对应，真正使特种设备档案为设备使用、检修提供准确依据。
6.特种设备维护与保养
加强设备的维护保养，是保证设备安全运行、降低能源消耗、延长设备使用寿命的有效手段，设备使用单位应认真抓好这项工作。
（1）根据设备使用的规范要求、使用年限、磨损程度以及故障情况，编制设备的年度、月、周、日维护保养计划，明确维护保养工作的时间及完成日期，按期完成计划项目。
（2）根据设备运行周期，定期对设备进行检修；按设备使用情况，进行有针对性的维修和保养。维护保养工作应根据设备的不同部位，编制维护保养项目明细，对易磨损、老化部位实施重点维护保养，及时更换破损、变形部件，保证设备的安全等级和质量标准。
（3）在维护保养工作中，摸索设备使用及磨损规律，确定维护保养周期。依据维护保养周期，储备维护保养工作所需的设备零部件，保障及时有效地实施维修保养计划。
（4）在不影响维修保养质量的前提下，大力提倡修旧利废。增强设备维修人员节支降耗意识，减少或降低维修保养的物料消耗。
（5）应建立设备维护保养档案记录，将每次维修情况、维修内容、更换配件情况用文字记录备案。设备使用单位的管理人员应随时掌握维护保养计划的落实情况，并负责监督检查，使设备维修保养制度化、规范化。
（6）当设备发生故障时，维修人员应迅速赶赴设备现场，根据故障现象，分析判断故障原因，并针对故障原因实施有效地维修处理。如果达到了应急预案的预警要求，应迅速启动应急预案，确保紧急情况得到有效处理，防止故障扩大。
从大量的事故教训和对起重机械管理的成功经验中，可以得出这样的结论：只有有效地加强对起重机械各个环节的严格管理，正确使用好设备，才能有效地减少和防止事故的发生。
【参考文献】
关键词： 建筑施工机械设备 安全管理
随着建筑业的不断发展,建筑工程施工机械化程度的不断提高,机械设备在建筑施工中的作用越来越重要，但在降低了施工成本,提高了工作效率的同时,机械设备引发的安全事故逐年上升,因此如何搞好施工企业机械设备管理,消除安全隐患,保障人民生命财产安全具有十分重要的现实意义。针对当前机械设备管理中存在的一些问题,结合多年的管理经验,作简要探讨分析:
一、存在的主要问题:
1、施工单位无设备管理机构或设备管理机构不健全，缺乏起重机械专业人员实施检查指导。对租赁设备的管理，偏重于项目部自行管理，缺少公司一级的统一监管。施工现场起重机械的使用与管理完全依赖于安装维修单位，由于负责设备安装维修单位的责任心缺失，造成一些起重机械的专项检查（月检）流于形式，安全隐患得不到及时的解除而“带病”使用。
2、监理单位对现场起重设备的使用监管不力。个别监理单位缺乏对机械设备在使用管理基本程序的监管,多数监理单位缺少相应的起重机械专业技术人员，对起重机械使用过程的检查力不从心。对安装维修单位的专项检查内容，未能切实履行旁站、监督，对检查结果未能做到签字确认，导致起重机械在必检内容漏检、不检，部分安全装置和重要零部件失效、缺损的情况下，仍在继续使用。
3、安装单位未严格按照使用说明书的要求进行起重机械的日常专项的检查与调试：如安全装置只作表面检查不作调试且部分漏检；维修过程往往用简单；塔吊起重量限制器部件损坏，却不顾其工作原理就用铁丝捆绑住，使之限制装置失效；塔吊附墙装置未按规定设置、非标附墙杆未经设计无施工图；起重机械主要机构、装置的紧固件以小代大以及用铁丝等替代开口销等，导致了这些起重机械在使用前就存在了安全隐患。
4、施工项目部未签订起重机械专业维修保养合同，却交由无维修保养资质的租赁单位承担。检查发现，大多数施工现场的起重机械月度专项检查表，检查结果均为合格，而对照实物抽查结果看，起重机械上存在着多种隐患，包括多项安全保护装置失效。
5、货用升降机的楼层停靠装置，由于设计与制造质量低劣，其连杆机构或转动块机构一用就损坏，多数施工现场货用升降机吊笼停靠装置名存实亡。瞬时式防坠安全器由于不封闭，现场作业环境又差，易使触发动作的零部件遭受尘沙污物，而防坠器一旦有阻卡、动作不灵活现象，就失去防坠作用。瞬时式防坠器的定期检测国家至今未作明确规定，而现场对防坠器的检查又往往被忽视，重使用轻管理。曳引机传动的货用升降机上普遍无起重量限制器。
6、升降机卸料平台搭设无专项方案、无施工图，造成平台搭设随意性大，临边多；人货两用升降机卸料平台的防护门多数未采用钢板或钢板网制作、门的锁止装置未装在外侧（朝向吊笼一侧），作业人员在平台上可以随意打开防护门，违背了国标规定；货用升降机卸料平台的防护门，多数呈开启状态，给施工留下安全隐患。
7、施工单位对使用5年以上塔式起重机管理不够重视。目前塔机使用频率较高、又受交变载荷的作用，若存在经常性超载、违章操作的行为，金属构件会提前疲劳、出现裂纹，所以，必须对5年以上的塔机进行专检和无损检测。
二、健全管理措施：
1、施工企业应建立完整的机械设备验收、备案、检查制度。
机械设备的管理，应列入重大危险源控制内容。建立企业、项目部二级管理体制,尤其对机械设备安全专项方案的编制、审核、审批,设备及其租赁、安装、维修保养单位的确定,使用的检测、验收，实施严格的监管。项目部应与设备租赁、安装、维修保养单位签定安全管理协议，明确安全管理责任，企业应认真履行月检制度，并应实行负责人定期带班或管班制度，重点抽查机械设备安拆阶段的安全技术措施落实情况及设备日常使用中的安全状况管理。
2、监理企业应强化机械设备的安全管理责任。
项目监理部应编制机械设备管理监理实施细则，明确控制重点、要点，对机械设备的安拆、维修作业应实施旁站监督，对机械设备检测、验收、备案应严格把关。
3、施工项目部应认真落实长效管理
施工项目部应严格执行国家规范、标准，以机械设备安全专项方案为依据，检查督促租赁、安装、维修保养单位规范作业，落实安全措施，建立定期的检查维修保养制度,并认真贯彻落实。尤其对机械设备的主要安全装置的运行状态应有效掌控,并及时消除安全隐患。 项目部应落实机械设备的专人负责制度,确保机械设备的日常检查维修不流于形式,并做好相应记录。同时加强对设备操作人员的技术教育培训, 力求操作使用人员掌握设备的用途、结构、原理、技术性能、使用要点、维护方法、故障的排除及报告的基本知识,严格执行操作规程，确保机械设备状态安全可靠。
关键词：起重机械设备；安全隐患；安全管理；措施
中图分类号：TU61 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）06－0057－02
近几年，随着城市建设规模的不断扩大，高层、超高层的建筑施工日益增多，起重机械设备在工程建设中的作用也日趋重要，成为降低建筑施工劳动强度、提高生产效率的必要手段。但在施工管理中经常发生为赶工期而忽视对起重机械设备的维护与安全管理，因此，在建筑施工中由于起重设备的安全原因而导致的安全事故也不少。为了防止和减少生产安全事故，保障人民群众生命和财产安全，现就如何加强起重机械设备的安全管理工作进行相关探讨。
1 起重机械存在的安全问题
起重机械存在的安全问题原因十分复杂，通过对近年来塔式起重机（以下简称塔机）使用中倒塌事故原因的分析，大多是由于塔机使用过程中管理不到位、超载、安全装置失灵、日常检查维护保养不落实等因素造成的。2011年，通过对19台塔机进行现场检测，并对12台使用年限超过5年的塔机受力最大部位、应力集中部位主弦杆母材和焊缝以及焊缝热影响区进行磁粉探伤和主要受力构件超声波测厚检测。
1.1 安全装置失效
起重机械设备的安全装置主要有：力矩限制器、起重量限制器、升高度限位器、幅度限位器、回转限位器、吊钩防脱绳保险装置、风速仪、钢丝绳防扭装置、钢丝绳防脱装置、小车断绳保护装置、小车断轴保护装置和缓冲止挡装置、力矩限制器等安全装置失效造成塔机起重臂倾覆和倒塌事故的占有很高的比率，因此必须引起我们对塔机安全保护装置的高度重视。《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程（JGJ196－2010）》等相关强制性条文均明确规定“塔式起重机在使用过程中安全装置不齐全或失效的，不得使用”，JGJ59－99标准把塔机单独作为10个分项中的一项，力矩限制器、限位器、保险装置这3项被列为保证项目的前三项，占33 %的权重，可见其重要性。我们检查时发现，力矩限制器等安全装置失效的或未设置的占63 %的比率，现状触目惊心。
1.2 连接螺栓松动
起重机塔身标准节的联结方式主要有盖板螺栓联结、套柱螺栓联结、承插销轴联结和瓦套法兰盘联结等。其中，套柱螺栓联结因其安装速度快、使用方便等特点在中小型塔机中得到更加广泛的应用。其工作机理是通过预紧力使标准节结合面产生摩擦力，塔身利用该摩擦力来传递或承担吊重载荷。现场检查发现标准节螺栓松动的占47 %。螺栓松动，会导致螺栓与标准节连接件之间相对运动，螺栓受力机理改变，使得螺栓和标准节主弦杆发生早期疲劳破坏的可能性增大，从而酿成严重事故。
1.3 自制附墙杆
《建筑起重机械安全监督管理规定》第二十条第三款规定“禁止擅自在建筑起重机械上安装非原制造厂制造的标准节和附着装置”。擅自制造的附墙杆，用槽钢或圆钢管与建筑物焊接固定，其长细比λ大于120，不可调整长度。从设计计算角度看，附墙杆内力无法计算：擅自制造的附着装置，多数改变了其标准附墙装置的结构，省略了附墙连接基座（如附墙杆两端部与建筑物的连接、与塔机附着框架的连接不采用铰接，而是焊接固定。改变后的附着装置连接结构，将原附墙杆系刚性框架二力杆计算模式变为超静定结构。三拉杆式或四拉杆式附着杆系的两端头焊接固定型式甚至为多次超静定，使杆件和节点受力难以计算）。从管理与检查角度看，不安全：附墙杆焊接固定后不可伸缩，违背了附墙后可调整塔身中心距、呈水平态的设计原则；将附墙杆直接焊接在建筑物外墙预埋件上，增加了弯距、产生应力集中，改变了铰支座只有水平力和扭矩两种外力的设计原则；将附墙杆直接焊接在建筑物外墙预埋件上，作业中难把扶、难施焊，焊缝质量得不到保证，焊缝位置易开裂；改制的附墙杆，加长部分截面小于原标准附墙杆的截面，抗弯性和抗拉性都较差，存在安全隐患。
1.4 结构件腐蚀与裂缝
JGJ196－2010第2.0.16强制性条文规定“塔式起重机在安装前和使用过程中结构件上有可见裂纹和严重锈蚀的，不得使用”。2009年5月2日一建筑工地发生塔机倒塌事故，事故原因就是标准节金属结构存在严重疲劳裂缝和锈蚀。我们在对使用超过5年塔机的受力最大部位、应力最大部位主弦杆母材及焊缝进行磁粉探伤和超声波测厚检测时，发现结构件臂厚腐蚀程度虽然没有超过标准规定的10 %，但均有不同程度腐蚀；并且发现1台塔机的标准节结构件有横向裂纹，若不及时发现，可能已造成塔机倒塌事故；检查中还发现许多塔机基础没有设置排水设施，长期浸泡在水中，且地处钱塘江边，地下水是咸碱性的，预埋节结构件锈蚀严重，若不及时采取措施，就可能酿成事故。
2 加强起重机械设备的安全管理措施
2.1 严格执行塔机检查保养制度
塔机使用单位应委托专业单位定期对塔机进行检查，在与维保单位签订协议时，必须明确维保单位的责任，对每次维保必须专人监督，严格按照“清洁、、调整、紧固、防腐”十字作业标准进行，认真填写维保记录。塔机基础应有良好的排水措施，重点对金属结构件、各传动件、限位保险装置等易损件和安全保护装置进行检查；发现问题立即处理，做到定人、定时间、定措施落实整改；连接螺栓要定期检查预紧力矩。
2.2 严格执行塔机作业安全技术交底制度
塔机司机必须取得特种作业人员资格证书，了解机械构造和工作原理，熟悉机械原理、保养规则；在塔机使用前，应对司机进行安全技术交底，增强责任心，司机必须按规定对塔机的小车变幅和动臂变幅限制器、行走限位器、力矩限制器、吊钩高度限制器以及各种行程限位开关等安全保护装置进行检查，必须齐全完整、灵敏可靠，不得随意调整和拆除；对工作现场周围环境、行驶道路、架空电线、建筑物以及构件重量和分布等情况进行全面了解，严格按照塔机安全操作规程和塔机“十不准、十不吊”进行操作。
2.3 严格实行塔机探伤和安全评估制度
在备案时，塔机使用年限超过5年的，政府监管部门必须要求提供主弦杆母材和焊缝探伤检测合格报告；对超过一定使用年限的塔机，严格按照《建筑起重机械安全评估技术规程（JGJ/T189－2009）》第3.0.2规定委托有资质的评估检测机构进行性能试验、结构应力测试和评估，评估合格后，方可继续使用，使用最长有效期限按JGJ/T189－2009第3.0.10条规定执行。
2.4 附墙装置
附墙装置不得擅自改造，应到塔机生产单位购买，要按照塔机说明书的要求架设，超长的附墙支撑应另外设计并有计算书，进行强度和稳定性的验算；附着框架保持水平、固定牢靠与附着杆在同一水平面上，与建筑物之间连接牢固，附着后附着点以下塔身的垂直度不大于2/1 000，附着点以上垂直度不大于4/1 000；与建筑物的连接点应选在混凝土柱、剪力墙靠楼面处或混凝土圈梁上，用预埋件或过墙螺栓与建筑物结构有效连接；建筑物附着点处钢筋混凝土强度以及连接基座与建筑物之间的连接强度必须大于使用说明书规定的强度。
2.5 积极推广使用新技术
在塔机司机室内安装有状态显示功能的智能型力矩限制器，一旦超负载作业就自动报警，降低因超载作业引起的事故；在塔机上安装集塔机运行监控硬件设备、塔机专项施工方案设计软件、数据传输系统、在线监控管理系统平台四大系统于一体的塔机数字监控系统，降低人为因素造成事故的风险。
2.6 政府监督管理部门加强政策引导
在安全管理标准化考评中予以倾斜，对企业推广使用新技术和新产品的，予以加分；强化对塔机使用环节的安全监管，落实安全监管资金保障，积极与塔机专业检测机构联动和合作，定期对塔机使用情况进行专项整治检查，通报检查情况，落实企业主体责任。
3 结束语
总之，“安全第一，生命高于一切。”通过加强对起重机械设备的安全管理，开展专项检查，督促施工企业、监理单位履行安全职责，抓好安全生产，杜绝违章指挥、违章操作等不安全行为，最重要的是施工人员必须具有安全意识，只有这样，才能有效预防机械在安拆及使用过程中的各类事故发生，起到防患于未然的目的。
参考文献：
［1］温建平.塔式起重机使用方面的危险因素［J］.大众标准化，2003（2）.
［2］伍群峰.浅议如何加强塔式起重机的安全使用管理［J］.科技广场，2010（04）.
Enhance Lifting Equipment Safety Management
Chen Daogen
关键词： 桥式起重机；机械故障；维护与保养
桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。
1.桥式起重机常见机械分析
1.1.钢丝绳
1.1.1.故障分析
钢丝绳在运行过程中，每根钢丝绳的受力情况非常复杂，因各钢丝在绳中的位置不同。即使受最简单的拉伸力，每根钢丝绳之间受力分布也不同，钢丝绳破断的主要原因是超载，同时还与在滑轮、卷筒的穿绕次数有关，每穿绕一次钢丝绳就产生由直变曲再由曲变直的过程，穿绕次数越多就易损坏、破断；其次钢丝绳的破断与绕过滑轮、卷筒的直径、工作环境、工作类型、保养情况有关。
1.2.预防措施
1.2.1.起重机在作业运行过程中起重量不要超过额定起重量。
1.2.2.起重机的钢丝绳要根据工作类型及环境选择适合的钢丝绳。制绳前绳芯浸涂油，可减少钢丝间互相摩擦所引起的损伤。双绕绳挠性较好，制造简便，应用最广。
1.2.3.对钢丝绳要进行定期的。
1.2.4.起重机在作业时不要使钢丝绳受到突然冲击力。
1.3.卷筒及钢丝绳压板
卷筒是起重机重要的受力部件，在使用过程中会出现筒壁减薄、孔洞及断裂故障。造成这些故障的原因是卷筒和钢丝绳接触相互挤压和摩擦。当卷筒减薄到一定的程度时，因承受不住钢丝绳施加的压力而断裂。为防止卷筒这种机械事故的发生，按照国家标准，卷筒的筒壁磨损达到原来的20%或出现裂纹时应及时进行更换。
1.4.减速机齿轮
1.4.1.故障分析
减速器是桥式起重机的重要传动部件，通过齿轮啮合对扭矩进行传递，把电动机的高速运转调到需要的转速，在传递扭矩过程中齿轮会出现轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶和、齿面磨损等机械故障，造成齿轮的故障原因分别如下：
1.4.1.1.短时间过载或受到冲击载荷，多次重复弯曲引起的疲劳折断；
1.4.1.2.齿面不光滑，有凸起点产生应力集中，或剂不清洁；
1.4.1.3.由于温度过高引起失效；
1.4.1.4.由于硬的颗粒进入摩擦面引起磨损。
1.4.2.预防措施
1.4.2.1.起重机不能起载使用，启动、制动要缓慢、平稳，非特定情况下禁止突然打反车；
1.4.2.2.更换剂要及时，并把壳体清洁干净，同时要选择适当型号的剂；
1.4.2.3.要经常检查油是否清洁；发现不清洁要及时更换。
1.5.制动器
1.5.1.制动器的工作原理及作用
制动器是桥式起重机重要的安全部件，具备阻止悬吊物件下落、实现停车等功能，只有完好的制动器对起重机运行的准确性和安全生产才能有保证。它是由两个制动瓦块和杠杆连接对称安装在同一制动轮的两边，并利用专门的杠杆系统及制动弹簧将它们联系起来，以保证制动器的两个瓦块能同时压紧或同时离开制动轮。
1.5.2.故障分析
制动器是保证起重机安全正常工作的重要部件之一，直接影响各机构运动的准确性和可靠性，它的工作正常与否直接影响到人身和设备的安全，制动器必须经常按标准进行调整。1.6.车轮与轨道
起重机在运行过程中车轮与轨道常见的故障为车轮的啃道及小车的不等高、打滑。其中造成啃道的原因是多方面的，且啃道的形式是多样的。啃道轻者影响起重机的寿命，重者会造成严重的伤亡事故，因此特种设备管理人员对于啃道要引起足够的重视。造成啃道的主要原因是安装时产生不符合要求误差的、不均匀摩擦及大车传动系统中零件磨损过大、键连接间隙过大造成制动不同步。因此各单位的特种设备主管部门在安装、维修起重机时一定要找有资质的单位进行安装、维修，从而保证设备安全及运行寿命。
2.桥式起重机的维护与保养
由于桥式起重机的部件较多，针对各个部件的不同技术特性，我们在实际工作中将维护、检查的具体内容如下：
2.1.每周检查与维护
每周维护与检查一次，检查与维护的内容如下：
2.1.1.检查桥式起重机制动器上的螺母、开口销、定位板是否齐全、松动，杠杆及弹簧无裂纹，制动器是否制动可靠。
2.1.2.检查桥式起重机安全保护开关和限位开关是否定位准确、工作灵活可靠，特别是上升限位是否可靠。
2.1.3.检查桥式起重机卷筒和滑轮上的钢丝绳缠绕是否正常，有无脱槽、串槽、打结、扭曲等现象，钢丝绳压板螺栓是否紧固，是否有双螺母防松装置。
2.1.4.检查桥式起重机起升机构的联轴器密封盖上的紧固螺钉是否松动、短缺。 检查各机构的传动是否正常，有无异常响声。
2.2.每月检查与维护
每月维护与检查一次，检查与维护的内容除了包括每周的内容外还有：
2.2.1.检查起重机制动器瓦块衬垫的磨损量；检查各销轴安装固定的状况及磨损和状况。
2.2.2.检查钢丝绳的磨损情况，是否有断丝等现象，检查钢丝绳的状况。
2.2.3.检查吊具是否有裂纹，其危险截面的磨损是否超过原厚度的5%；吊具螺母的防松装置是否完整，吊钩组上的各个零件是否完整可靠。吊钩应转动灵活，无卡阻现象。
2.2.4.检查桥式起重机减速器的状况，其油位应在规定的范围内，对渗油部位应采取措施防渗漏。
2.2.5.检查制动轮，其工作表面凹凸不平度不应超过1.5mm，制动轮不应有裂纹，其径向圆跳动应小于0.3mm。
2.2.6.检查连轴器，其上键和键槽不应损坏、松动；两联轴器之间的传动轴轴向串动量应在2～7mm。
2.2.7.检查大小车的运行状况，不应产生啃轨、三个支点、启动和停止时扭摆等现象。检查大车轨道情况，看其螺栓是否松动、短缺，压板是否固定在轨道上，轨道有无裂纹和断裂。
3.结语
本文对桥式起重机常见的机械故障做了较为细致的分析，并针对故障提出了一些预防以及对应的处理措施，对桥式起重机的日常维护与保养也做了一定的研究。希望有了对故障的分析，能减少维修次数，达到获得实际效益的目的。
参考文献：
一、风电项目建设中的大型工程机械保养与维修
1加强大型机械设备的保养：
设备是风电项目中重要组成部分，如果因保养不当、保养不及时，而致使设备出现故障，不仅需要投入大量的维修费用，还延误了工期的正常运行，因此，在风电项目的建设过程中，大型工程机械的使用与保养工作是保障施工正常运行的前提。设备的完好主要是依靠操作人员的保养，正确的操作，合理的使用来实现，操作人员需要有一定的责任心，爱护和保养好自己所使用的设备。要经常保持设备的干净整洁，如需加油的大型机械，一定要定期加油，严格检查是否有漏油的现象存在。加强日检，设备在每日的运行过程中一定要随时观察，一旦发现问题需要及时的处理解决，防止设备的故障扩大和加重。大型起重机械的安全性离不了日常的保养工作，也是保障施工机械设备最重要的安全问题。在风电项目中组建一个有技术、有经验、有责任心的专业团体是十分必要的，团队中包括机械操作人员、保养人员、维修电工、专业技术人员等，一定要经过相关技能的培训，有多年机械保养的现场经验。
大型起重机械都需要按照说明及相关规定在进行保养工作，而且需要通过相关部门的审核批准方可进行。在进行大型机械作业前，需要对参与作业的操作人员进行安全指导和技术交底工作。保证操作人员能够在施工中规范、安全、准确的进行施工，而且需要定期记录机械设备在使用过程中及保养过程中出现的问题和保养的效果并加以存档。同时提高维护人员在安装过程中的职责性，当机械安装完毕后一定要依据相关操作要求进行试运行。个别需要特种检验的大型机械要去特检所进行检验，只有检验符合标准，并挂有安全检验合格证，方可使用。通过细心、全面的检查和审核，能够有效的避免大型机械的安全隐患。技术人员、维修工、保养人员及操作人员均需要进行全面的培训。特别是技术人员和操作人员，一定要加强操作技术、安全规程、维护保养技术等方面的培训。培训形式可通过厂家的售后知识讲解、设备的保养维护、短期进修培训等不同方式进行。所有的培训最终目的都是能够使技术人员、维修人员、保养人员及操作人员在掌握相关技术的同时，还能够理解大型机械工作原理。
2加强大型机械设备检查与维修：
大型机械设备的检查是确保安全运行的基础，首先操作人员要在每次作业之前，对使用设备进行全面的检查，主要检查机械的安全性（如滴、漏、冒等现象）和机械的保护装置。对于大型机械的使用及保养工作，管理部门都需要定期的进行大检查，保证操作人员及设备的安全。检查内容包括相关要求和规定的执行情况、设备使用和维修情况、设备保护装置情况等。在每周还需要对设备进行周检，如果检查中设备出现问题，需要立即停止作业，有关部门在接到整改通知时，一定要及时对设备进行检查和维修，并且进行规范操作的复查，保证设备维修的及时性和准确性，从而保障机械设备的安全性以及整个工程的顺利进行，有关部门的管理人员要将设备的维修和保养工作落实到每个人班组和个人上，保证每台设备都有专人检查。操作人员需要按照规定程序对大型机械进行检查、维护及保养，电气和检修人员也需要定时进行检查和维护工作，并对检查中发现的问题加以记录以便及早的分析和处理。经常对设备进行定期检查和维护工作，能够确保设备一直处于安全受控的状态。
二、风电项目大型机械设备的日常保管
由于风电项目都是处于偏远的地区，距离城市通常都比较远，周边可用资源非常有限，交通也不是很便利，以上的因素均给大型机械的日常保养及维修造成了很大的难度。在大型机械作业过程中如果出现故障而无法及时得到维修的话，不仅会严重影响工期的进展，也会为工作的环境带来危险因素，因此维修工具及备用件是对保养机械起到十分重要的作用的。根据每一台机械的特点，一定要库存一些常用的维修工具和备用件。如果某一类型的大型机械虽然不常用，但是非常重要，也需要对其配件进行库存。库存量需要依据机械操作人员及检修人员的工作经验进行相应的存储，或者通过与生产厂家的技术人员进行沟通，制定相应的库存。同时与施工现场的实际情况，建立备用件设备库存单，做到实际物品与库存单相符，并保持备件的完好。
三、结语
对于每一个施工企业来讲，大型机械的管理都应该当作重点工作，不仅仅是因为大型机械的价格昂贵，也是保证工程进度的重要保障。风电项目的大型机械管理是一个庞大的系统工程，既要有一般大型工程机械的管理方法，又需要有风电项目大型机械管理的独到之处。本文主要阐述了风电项目大型工程机械的管理，意在提高大型机械的使用率，更好的为风电项目服务，也可以有效的降低工程施工成本。
作者：黎富浩单位：中国能源建设集团广东火电工程总公司
关键词：全回转架梁起重机；结构强度分析；SolidWorks；ANSYS
中图分类号：U663.921；O346；O241.82
文献标志码：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
随着目前国内架桥技术的发展，大型桥梁结构件的吊装重量越来越大，对大型全回转架梁起重设备金属结构的承载能力也提出更高的要求，使用有限元法对起重机设备进行分析计算在国内逐渐普及.文献[1-4]应用ANSYS分别对1 300 t浮式起重机、龙门起重机、塔带机和龙门架起重机等进行有限元分析；文献[5]对轮胎式集装箱龙门起重机金属结构稳定性及疲劳进行理论和程序上的研究.本文所设计的全回转架梁起重机属于国内大起重力矩的单臂架全回转式安装起重机，其起重力矩可达到1 600 t・m.在设计过程中，按照该起重机的实际工作状况，根据GB 3811―1983《起重机设计规范》(以下简称《规范》)[6]要求，使用ANSYS进行求解，并及时将计算结果反馈用于指导设计，验证其设计思路的可行性，并为设计改进提供有效方案.
1 有限元模型建立
1.1 系统描述
全回转架梁起重机整机三维效果见图1，主要技术参数见表1.
图 1 整机三维效果
起重机的工作原理为：进入作业状态后，上部结构可通过旋转驱动装置实现360°全回转进行吊装作业，下部结构与桥面轨道锚固为一体；当进入非作业状态时，整机通过油缸驱动滑靴在轨道上滑动完成纵移，使其到达下一锚固节点，锚固完毕后，整机进入工作状态.该起重机的金属结构件可以分成上下两部分结构，上部结构包括臂架、转台、人字架、拉杆、主起升、副起升及变幅驱动装置以及配重等，下部结构包括支座、支腿及行走滑动装置等.
1.2 整机模型建立
应用ANSYS进行有限元分析，建模过程中会耗费很多时间与精力.虽然ANSYS带有自建模功能，但是功能非常有限，只能处理一些相对简单的模型，而处理越来越复杂的模型就显得远远不够.SolidWorks等CAD造型软件拥有强大的参数化设计能力，可以进行复杂的实体造型.ANSYS是1种大型通用有限元分析软件，其长处在于有限元分析；而CAD软件的优势在于三维设计造型.因此，将SolidWorks软件与ANSYS结合使用，充分利用SolidWorks软件快速准确建模的特长，可很好地解决ANSYS建模能力的不足、有效提高建模速度和模型质量、简化分析工作、提高模型的准确性.
在对该起重机建立几何模型过程中，首先将整机的各个部分如转台、支座和支腿等分别在SolidWorks中建模，并相应保存为Parasolid类型文件；然后在ANSYS软件中导入其SolidWorks模型.在此模型转换过程中，必须进行相应的ANSYS布尔运算，只有布尔运算操作成功后方可进行下一步操作.同时，在整个建模过程中必须注意各个部分的建模应按照组合后各个部分在整体坐标系下的坐标位置进行，然后再作相应叠加，从而完成整机模型建立(见图2)，局部实体结构模型见图3.
图 2 整机模型
图 3 局部实体结构模型
为避免组合后整机定义属性及剖分网格等使问题复杂化，先对各个模型分别定义属性及剖分网格，再进行叠加.叠加时，分别使用CDWRITE命令(Menu Paths：Main Menu>Preprocessor>Archive Model>Write )，新建1个ANSYS工作文件保存为cdb文件，再依次使用CDREAD命令读入先前写好的实体模型文件(Menu Paths：Main Menu>Preprocessor>Archive Model>Read ).在此应注意，如果先后读入的2个部分发生重叠，可能是后读入的部分覆盖先前读入的部分.
1.3 单元选择
尽管ANSYS提供约200种单元模型，但因全回转架梁起重机主要由管桁架和箱形板等结构组成，故使用三维梁单元、杆单元和板壳单元构建有限元模型，并对该起重机实体模型进行必要的简化.
针对该模型中各个不同的部件，采取多个单元模型耦合来模拟整机结构.其中，臂架系统的主副弦管和人字架采用BEAM189单元；臂架系统各连接板、转台、支座、支腿采用SHELL93单元；拉杆，主起升、副起升及变幅钢丝绳采用LINK10单元；配重，主起升、副起升及变幅电机，旋转大轴承以及各刚性区域连接点均采用MASS21质量单元.同时，根据实际钢结构情况及计算需要，对设计结构模型进行单元剖分后共得到7 925个BEAM189梁单元，66 237个SHELL93板壳单元数，7个LINK10单元，35个MASS21质量单元.
1.3 材料的性能参数
由于全回转架梁起重机以桥梁结构为支承基础，因此对整机重量有严格限制.在确保整机强度满足设计要求的同时，为尽可能减少整机重量，采用高强度材料.其中，臂架系统主弦管采用起重机臂架专用无缝高强度钢管HSM770，转台及支座支腿等局部应力大的地方采用高强度板材HG70，其余大部分采用材料Q345A等.具体参数见表2.
2 施加约束和载荷
2.1 定义约束
将整机的约束部位定为滑靴部位.由于模型中4条支腿底端横向支反力较大，因此模型中在工作状态基距一侧2条支腿底部MASS21点只释放x轴方向的旋转自由度，另一侧只约束y方向和z轴旋转自由度，释放两侧其余自由度[7].
2.2 施加载荷
根据《规范》要求，至少计算2类工况.工况1：第Ⅱ类载荷组合，工作状态，恶劣条件；工况2：第Ⅲ类载荷组合，非工作状态，恶劣条件.其中，结构自重载荷PG，起升载荷PQ，水平载荷(回转惯性、变幅惯性)，风载荷(PW=ApC)以及起升冲击因数φ1，起升动载因数φ2和水平动载因数Ф5等均按《规范》要求加载.φ1=1.1；φ2=1+0.17 υ m/s=1+0.17×(5/60)=1.014 2；旋转启动因数φ旋=1.5；旋转角速度ω=0.5 r/min=0.5×2π/60 rad/s=0.052 3 rad/s.
整机结构的自重由ANSYS系统自动给出，但忽略简化部分筋板以及梯子平台等的重量，需要根据图纸中的结构重量按比例给定自重载荷因子，使其整机结构的自重不大于188 t，满足设计要求；同时将旋转大轴承，主起升、副起升及变幅电机，减速机，滑轮，配重，梯子平台，电器柜等结构或机构自重以质量单元MASS21形式施加到相应位置.
2.3 工 况
该起重机的上部结构按照载荷组合划分为3种工况：旋转+起升+x方向风载，旋转+起升+z方向风载及变幅+起升+x方向风载；同时又将起重机在全回转过程的旋转位置划分成上部结构旋转到0°(两前支腿中间)，73°(一前支腿)，90°(支腿和前支腿中间)，140°(一后支腿)以及180°(两后支腿中间)5种工况.因此，根据载荷组合与作业旋转位置相结合，总共划分为15种工况，分别为：0°旋转+起升+x方向风载，0°旋转+起升+z方向风载，0°变幅+起升+x方向风载；73°旋转+起升+x方向风载，73°旋转+起升+z方向风载，73°变幅+起升+x方向风载；90°旋转+起升+x方向风载，90°旋转+起升+z方向风载，90°变幅+起升+x方向风载；140°旋转+起升+x方向风载，140°旋转+起升+z方向风载，140°变幅+起升+x方向风载；180°旋转+起升+x方向风载，180°旋转+起升+z方向风载，180°变幅+起升+x方向风载.
2.4 耦合方程的使用
在整机结构分析计算中，大量采用MASS21质量单元模拟电机、减速箱、钢丝绳卷筒、配重和旋转大轴承等相关重量，使用刚性区域(CERIG命令GUI：Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Rigid Region)连接，其中1主节点为MASS21质量单元，从节点区域为该质量单元所在的面上节点，这样可近似模拟质量单元对周围区域的影响.针对臂架与转台、人字架与转台以及人字架等多处销轴铰接部位，还采用约束方程的方法对铰孔圆周节点的部分自由度进行约束，释放铰接件在铰点处关于z轴的旋转自由度，使得部件间相对于铰接点可以自由旋转，同时协调铰接两部件的其他位移(包括平移和转角位移)，实现各部件相关部位的位移耦合.
3 结果分析及建议
初始设计为结构模型的建立提供数据参照，计算结果用于找出设计的薄弱环节并进行改进和加强.通过整机结构有限元分析，发现其上部结构的旋转轴承中心点不平衡力矩达到1 300 t・m，为整机结构设计过程中最困难的问题，因为其不平衡力矩严重影响转台的受力情况，并影响到旋转大轴承的安全使用寿命以及整机的稳定性等诸多问题.因此，对转台进行改进，通过调整结构进行合理加强，以满足设计要求.图4和5分别为改进前后应力云图；图6～10分别为5个旋转位置的应力云图.
图 4 转台结构改进前
图 5 转台结构改进后
图 6 上部结构旋转到0°(2条前支腿中间)
图 7 上部结构旋转到73°(1条前支腿)
图 8 上部结构旋转到90°(前后支腿中间)
图 9 上部结构旋转到140°(1条后支腿)
图 10 上部结构旋转到180°(2条后支腿中间)
在计算起重机风载荷时，起重机结构上总的风载荷为各组成部分风载荷的总和，应考虑风对起重机沿着最不利方向作用的风压因素.因此，在计算过程中，考虑风分别沿x和z垂直方向，按设计要求工作最大风压为300 N/m2计算.计算结果应力云图分别见图11和12.
图 11 x方向工作状态下垂直风载荷
图 12 z方向工作状态下垂直风载荷
上部结构作业过程中3种工况下的应力最大部位和数值见表3.下部结构作业过程中15种工况下的应力最大部位和数值见表4.
在设计过程中，忽略臂架底部主弦管与底板连接部位以及刚性区域从节点处的应力奇异所引起的不符合实际的应力值.在典型工况中的应力最大值为304.06 MPa.因为实际结构材料为HG70，根据《规范》，载荷组合Ⅱ和Ⅲ下的安全因数分别取1.33和1.15，则相应的许用应力分别为375.9 MPa和434.7 MPa，因此所设计的金属结构强度满足规范要求.
鉴于上述计算结果提出以下建议：
(1)高强度材料的使用使焊接要求更加严格，其焊缝的存在易造成材质和力学性能的不均匀，会降低连接处的强度，因此要求对高强度材料进行预热、保温、去氢，使用正确焊条型号和焊接时间等符合高强度材料的焊接要求.
(2)通过分析可知其上部结构的旋转轴承不平衡力矩比较大，为尽量减少不平衡力矩，建议转台上简化的部件如电器柜等应放置在配重位置.
(3)通过分析可知其下部结构支腿的侧向支反力比较大，应着重加强轨道梁并解决锚固部位孔的应力集中等问题.[8]
4 结束语
根据经验，设计大起重力矩的全回转架梁起重机金属构件是个集设计、建模、分析和优化的复杂过程.在整体建模结构分析过程中，通过SolidWorks建模和ANSYS分析的有效结合，可较快获取架梁起重机整体结构设计的最优化方案，大大缩短设计周期，成功实现较为完整的起重机整体结构分析方法，对工程机械设计具有较好的借鉴作用.
参考文献：
[1] 沈莹，王悦民. 1 300 t浮式起重机金属结构有限元分析[J]. 起重运输机械，2005(4)：7-10.
[2] 张倩，朱大滨. 龙门起重机的有限元分析[J]. 机械，2006，33(10)：34-38.
[3] 石端伟，朱惠华，宋晓辉. TC2400塔带机结构有限元分析[J]. 起重运输机械，2006(4)：34-37.
[4] 杜群贵，林业威. 龙门架结构有限元分析及其技术处理[J]. 起重运输机械，2006(1)：13-15.
[5] 何先凡. 轮胎式集装箱龙门起重机结构有限元分析[J]. 起重运输机械，2005(8)：61-63.
[6] 起重机设计手册编写组. 起重机设计手册[K]. 北京：机械工业出版社，1998.
【关键词】化工机械；设备管理；设备维护；设备保养；必要性；日常保养
我公司生产装备中使用了大量的特种设备，其中压力容器数量522台、压力管道50Km、锅炉5台、起重机械20台、电梯1台、厂内机动车2辆。特别是压力容器、压力管道，长期在高压、高温条件下运行，且生产原料、产品多为易燃易爆品，一旦发生事故，后果不堪设想。因此，做好企业的特种设备安全管理工作就十分的重要。随着社会经济和科技不断发展与进步，化工企业的生产能力需要不断提高，才能保证国民经济增长对化工产品的需求。为了保证化工企业的发展目标的快速实现 ，特种设备安全昼夜运转，马不停蹄。但是，这种长时间连续运转的化工机械，难免会有故障存在。此时 ，特种设备安全管理及维护保养技术就显得格外重要，其水平的高低直接体现在机械故障的发生率上。换言之，管理与养护工作做得到位，采用的技术先进合理，自然能够有效减少化学机械设备故障发生几率 ，这在一定程度上确保化工企业的正常生产运行，企业的效益也由此获得了保障，有助于推动企业健康、持续发展。
1、加强特种设备安全管理、维护的重要意义
想要从根本上确保特种设备安全安全、稳定、可靠运行 ，就必须保证设备始终处于良好的工作状态 ，如果设备故障率过高 ，则很难实现这一目标 ，所以降低设备故障的发生几率至关重要。而加强对设备的管理与维护最终的目的就是使设备无故障运行或是出现故障后在最短的时间内恢复。由于化工生产的连续不断性 ，特种设备安全几乎处于超负荷运转的状态 ，如果不注意设备管理和设备维护，设备保养不及时，不到位，那么化工机械运行过程中 ，就会先产生小故障 ，小故障扩散形成大故障 ，大故障维护不到位就会造成机械设备停转 ，给化工企业带来较大的经济损失。因此，加强特种设备安全管理水平，提高维修保养技术能力 ，保证维修保养到位 ，加强日常保养对化工企业来说是十分必要的。
2、特种设备安全管理及维修保养技术的基本内容
基于设备管理的角度，应当制定合理可行的设备维护和设备保养制度 ，定期对设备进行管理和防腐管理 ，保证机械设备处于最佳的运行工况之中。因此 ，管理层需要决定应用何种有效的剂，防腐剂，制定相应的工作程序和问题反馈机制，及时了解机械运转情况 ，采取必要的维修保养措施 ，保证机械运转正常。
特种设备安全维修保养技术的内容属于技术类，机械发生故障或损坏后 ，技术人员需要快速对故障定位修复 ，从而提高机械的使用寿命。另一方面，需要配合设备管理制度及保养制度，对化工机械做好日常保养维护工作 ，保养要求到位彻底 ，并在清扫和擦洗的过程中，注意观察，仪器仪表工作是否正常合理，一旦发现问题无论大小都需要上报维修 ，从而将故障影响缩小到最低程度。
3、特种设备安全管理及维修保养存在的问题
现阶段，通过大量的调查后发现，很多化工企业的机械设备管理与维修保养都或多或少地存在一定的技术问题 ，不但影响了机械设备的正常工作，还间接影响了企业正常生产。
3.1 管理方面的问题
设备管理质量的优劣是企业管理水平的具体体现。然而 ，实际上 ，化工企业并没有认识到机械设备管理的重要性 ，没有设立专门的管理工作人员岗位 ，工作靠技术人员的自觉行为，从管理角度来说监督管理处于无效状态。
3.2 特种设备安全维修保养技术存在的问题
这方面的问题主要体现在机械设备的各种故障缺陷上，如密封不严、仪表故障等。究其根本原因是采用的技术不够先进以及维修人员工作不细致。
4、提高特种设备安全管理及维修保养水平的有效途径
4.1 管理方面的提高策略
化工企业需要提高认识，转变思维，知道细节成就未来这一管理经验的重要意义。因此 ，化工企业需要设立专门的管理人员，从设备的制度执行，设备操作规程的遵守，设备防
腐工作的落实 ，材料的选择与应用等环节入手 ，提高企业管理水平，保证机械设备工作效率。在机械设备管理中，管理较为重要，该项工作的质量优劣直接关系到设备的整体性能。所以 ，必须予以加强。一方面应当针对设备的型号合理选择油品，同时，要设置专人对器具进行管理，使用完毕后应当妥善保存，不得乱堆乱放，以免引起油品混合影响效果。
4.2 特种设备安全维修保养技术策略
1）严格按照设备操作技术规程进行操作与运行，防止设备在恶劣环境中长时间运转。需要加强日常保养与维护 ，并经常进行巡检。及时了解设备腐蚀程度 ，采取必要措施将腐蚀现象降到最低状态。
2）严格按照设备保养制度进行按日、按周、按月、按季度等时间进行定期保养与维护。并将重点放在对电器控制单元的检查上 ，一旦发现存在老化或是损坏等问题时 ，必须对其进行更滑，以免故障问题扩大，影响设备的整体性能。
3）由于化工生产本身比较特殊，各个生产环节的联系比较密切 ，若是其中某一个机械设备出现故障 ，便会对整个生产线造成影响 ，所以 ，针对这一特点应当采取同步检修的方式对特种设备安全进行维修，以确保整个生产线能够正常运行。
4）建立故障快速反应机制。特种设备安全多，运行时间长，故障出现后 ，需要快速对故障点定位并修复。故障快速反应机制由多位技术能力强的人员组成。因此 ，需要经验丰富的技术人员 ，了解机械设备的构造和工作原理 ，对故障现象具有快速分析能力，从而快速修复故障，保证设备安全，延长使用寿命。
总结语
特种设备安全管理及维修保养技术是化工企业低投入高产出的保障，是企业可持续发展的后盾。因此，化工企业需要正视管理水平的不足，提高管理能力，加强设备维修保养技术能力，才能保证企业发展目标的实现。
参考文献
[1]马宏伟. 浅谈如何加强设备维护保养及管理[J]. 化学工程与装备，2011，02：135-136.
[2]吴祖祥. 特种设备安全监察管理的预警方法研究[D].福州大学，2011.
[3]王宇迪. 企业在用特种设备安全管理水平评价研究[D].广东工业大学，2012.
关键词：爬模；安全；质量；桥梁；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
中图分类号：U443.22文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
随着我国公路、铁路工程的发展，桥梁墩高已超过百米，同时随着墩身的增高施工难度也相应增加，爬升模板以其具备自爬的能力,不需起重机械的吊运,减少施工中运输机械的吊运工作量，节省施工过程中的外脚手架，加快施工速度，得到了广大施工单位的认可，本文主要介绍一下高墩爬模施工安全质量控制要点。
1、工程概况
中铁三局五公司承建的郑卢高速公路洛宁至卢氏段土建NO.7标，处于山岭重丘区，山大沟深，地质条件复杂，高危工程所占比例较大，安全生产形势十分严峻。其中K110+420.0大铁沟特大桥主墩9#墩高120m，主墩10#墩高118m，主跨跨径为85+160+85米。主墩墩身设计为等截面空心墩，采用爬模施工。大铁沟特大桥风险级别处于等级Ⅳ（极高风险），本文将结合大铁沟特大桥的工程实践，有针对性地提出爬模施工过程的控制要点，以预防和减少安全生产事故的发生。
2、爬模施工系统的工艺流程、构造及工艺原理
2.1爬模施工工艺流程
混凝土浇筑完后拆模后移安装附墙装置提升导轨爬升架体绑扎钢筋模板清理刷脱模剂埋件固定模板上合模浇筑混凝土。
2.2爬模系统的构造
液压自爬模主要分为以下四部分即：模板系统、预埋件系统、支架系统、液压系统。
2.2.1模板系统：采用轻质高强的模板体系，项目部爬模采用木梁胶合板模板体系，该体系采用胶合板、木工字梁与双槽钢背楞相结合。
2.2.2预埋件系统：主要由埋件板、高强螺杆、受力螺栓、垫圈和爬锥组成，其中受力螺栓、垫圈和爬锥可周转使用。埋件系统为双埋件挂座。
2.2.3支架系统：主要由三角架总成、后移部分、吊平台、埋件承重装置和导轨组成。三角架总成主要由三角架横梁、三角架斜撑、三角架立杆、平台立杆、附墙撑、横梁钩头、电机盖板、平台支撑座和斜撑连接座等组成。
2.2.4液压系统：液压爬升系统主要由动力单元、液压油缸、配电柜等组成。上、下换向盒，是爬架和导轨之间进行力传递的重要部件,改变换向盒的方向, 可以实现提升爬架或导轨的功能转换。
2.3爬模系统的工作原理
爬模系统爬升一段的动作可简单地分为两个步骤，首先爬升导轨，并将其固定于已浇好混凝土段的预埋件上，然后爬升平台，再将平台支架系统固定好。爬模系统爬升具体来讲可分为以下五个步骤:
2.3.1脱模
当混凝土强度达到可以拆模强度时( 通常是浇灌12h 以后) ，将多层支架的顶部模板用传动装置拉开60—70cm，以便让工人进入模板与混凝土之间的空间。
2.3.2升导轨
卸掉导轨和混凝土内预埋螺栓的连接销钉，借助多层支架上的液压杆分段把导轨推向上部，直至预期的固定点后，再用销钉固定好预埋螺栓与导梁。
2.3.3爬升多层支架
多层支架比导轨有更多的固定点，因为它是一个空间的钢结构构架，一般至少有2—3个预埋螺栓，所以爬升多层支架时，也会至少依赖二个导轨。爬升时，先把多层支架临时固定在导轨上，并将其与混凝土连接的螺栓卸去，通过导轨上的液压杆及腹板上的方孔，分段反复地进行提升—固定—提升—固定，待多层支架在新一节段的预埋螺栓上固定好为止。此时多层支架就处于工作状态，导轨和多层支架均固定在墩柱体的混凝土上。受很大的拉剪作用，并且要求预埋在新混凝土节段上的位置和角度必须准确; 此外，在爬模施工结束时，它也可作为安装拉索的临时工作平台的固定点。可见，螺栓预埋件是一个十分关键的部件
2.3.4钢筋及预埋件的安装
以多层支架作为工作平成钢筋及预埋件的安装。
2.3.5模板就位
用液压杆将模板架顶回并校正，测量调整和定位后，进行本节段混凝土的浇筑。
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专项保证体系，落实安全施工岗位责任制。
3.1.2建立健全安全生产责任制，签订安全生产责任书，将目标层层分解落实到人。
3.1.3建立专门爬模施工的安全质量小组，组员构成涵盖到作业队爬模主要负责人。
3.1.4建立爬模施工的应急预案及安装、拆除安全方案。
3.1.5针对爬模施工中的主要危险源采用积极的安全预控措施。
3.1.6强化安全法制观念，各项工序施工前必须进行书面安全交底，交底双方签字齐全后交项目安质部检查、存档。
3.1.7落实“安全第一、预防为主,综合治理”的方针，现场内各种安全标牌齐全、醒目，严禁违章作业及指挥。现场危险地区悬挂“危险”或“禁止通行”的明显标志，夜间设红灯警示。
3.1.8爬模模板、液压、支架、预埋件等构件，根据厂家出具产品合格证明实行施工现场抽检制度。
3.1.9爬模主要工序及过程采用领导带班盯岗制度。
3.2爬模施工过程中的安全措施
3.2.1爬模作业应按前述工艺和程序组织分工，安排专业施工班组，做到定岗、定位，并对各自承担的工作负责，安质部派人专门检查提升过程中的各项安全措施。
3.2.2施工中采用的钢筋、螺栓及其他组件必须经过严格地抽检，强度符合设计要求方可采用，否则螺杆锚固抗剪力不够要出严重安全事故。
3.2.3爬模采用的模板应具备质量轻、刚度较大、耐热、防水等性能，以保证施工安全及混凝土浇注质量要求。
3.2.4爬模的作业平台一般有效承载量都比较小，从墩身及施工操作人员的安全角度考虑，在施工中要合理调度施工机具和材料，架体上的施工集中荷载应靠承力架片均布，同一垂直立面内不得同时布置2个以上集中载荷，总堆载不得超过2t，以避免因超载而造成工程事故和人员的伤害。
3.2.5爬升架体时必须挂设安全保险钢丝绳，并与二道模板围檩或其它牢固吊点相连接; 爬升架外侧周边满挂安全网兜底封闭，每层还应设置踢脚笆和扶手。
3.2.6在六级以上大风，灾害性气候发生时，应立即停止模板吊装、安装、拆除等施工作业。
3.2.7施工前，专业人员必须对工人有安全交底；进入施工现场人员必须戴好安全帽，高空作业必须用安全带，并要系牢。
3.2.8塔吊司机等与模板施工有关特殊工种人员必须持证上岗。
3.2.9医生检查认为不适合高空作业者不得进行高空作业。
3.2.10爬模施工队伍进场后进行安全培训教育，经考试合格后，方可进入现场施工。
3.3爬模施工的日常检查事项
3.3.1液压自爬架安装检查验收记录表
检查主要内容为：
⑴附墙装置：①附墙装置的安装位置。②拉接螺栓与附墙座和固定套的安装情况。③附墙装置与导轨和主框架的安装情况。
⑵爬模后移装置：①后移装置底座与架体连接牢固。②后移架体灵活性。
⑶爬升机构：①导轨和上爬升箱的安装情况。②爬升箱。
⑷防倾、防坠装置：①导轨的垂直度和挠度。②爬升箱与导轨的间隙。③防坠装置是否有效。
⑸电气控制和液压升降系统：①电气控制操作情况。②电气系统接线情况。③液压系统工作情况。④液压系统的超载和安全保护。⑤油缸不同步时的调节功能。
⑹架体系统：①主框架。②竖向挂架。③附墙调节机构。④架体支承跨度的布置。⑤架体的悬挑长度。⑥架体的悬臂高度。⑦局部采用钢管扣件连接的脚手架。
⑺脚手板及安全防护措施：①脚手架要满铺、铺平、铺稳，不得有探头板。②架体外侧必须用密目安全网围挡，密目安全网必须可靠固定在架体上。③架体底层的防护。④架体作业层的防护。⑤架体开口处的防护。
3.3.2爬升前、中、后的检查表
1）爬升前主要检查内容
⑴天气状况，是否会出现大风、强降雨天气。
⑵混凝土墙体是否达到爬升需要的强度。
⑶受力螺栓是否拧紧，附墙挂座是否牢固。
⑷检查架体各个构件之间连接是否正常牢固。
⑸检查爬升单元之间是否有连接，必须断开。
⑹检查爬升墙体是否有防碍架体爬升的其他物体伸出。
⑺各工作台不得堆放任何与爬升无关的物体，物品必须撤离。
⑻电控系统工作是否正常，液压系统是否正常可靠。
⑼调整上下轭，油缸在空载作用下调试同步。
⑽导轨尾撑就位后，收回承重三脚架附墙撑。
⑾安全销是否拨掉。
⑿上下轭是否调整到爬模档位。
⒀非操作人员撤离。
⒁根据现场情况，明确爬升单元的先后顺序。
⒂确保各个机位人员到位，沟通方式统一。
2）爬升中主要检查内容
⑴待导轨提升超过最下层的附墙挂座，及时拆除附墙挂座及爬锥。
⑵导轨提升到位后是否和附墙挂座卡死，不得有空隙。
⑶架体爬升一个行程后，拨掉承重销。
⑷爬升时，如果有油缸不同步，或架体遇到障碍，要立即喊停。
⑸爬升到位，插入承重销。
⑹爬升完毕，及时插入安全销。
3）爬升后主要检查内容
⑴爬升完毕，上下轭全部调到爬轨档位。
⑵关闭所有开关，锁定液压装置。
⑶单个机位的附墙撑就位。
⑷检查单个架体各构件连接是否牢固。
⑸检查爬升单元各个平台是否牢固，护栏钢管是否松动。
⑹各爬升单元重新连接，使各个独立的爬升单元形成整体。
⑺检查各个平台的限重设备是否正常。
⑻检查各个平台的防坠安全网是否密实、牢固。
3.3.3其他日常检查
防火、防坠落的安全检查、现场作业人员的安全用品使用的检查、施工用电及施工作业平台的检查等日常安全检查。
4、高墩爬模施工的质量检查
4.1钢筋
钢筋应具有出厂质量证明书和试验报告单，进场时除应检查其外观和标志外，还对不同的钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批抽取试样按现行国家标准进行力学性能检验，检验合格后方可使用。
钢筋存放地应有防、排水措施，且钢筋不得直接置于地面，要垫高或堆置在台座上，顶部采用合适的材料予以覆盖，防止水浸或雨淋。
钢筋的加工、连接、绑扎与安装均按现行公路桥涵施工技术规范查行检查。
4.2模板
模板爬升过程中, 容易产生偏移和扭转, 为保证质量, 在正常施工中, 每天要用仪器测量墩中线, 如发现偏移或扭转应及时纠正。
4.3砼外观质量
在砼浇筑时要严格控制砼质量，并在浇筑振捣过程中检查是否有漏振、过振现象，避免出现缺棱掉角、蜂窝麻面等现象。
5、结束语
高墩大跨径桥梁施工前，做好了充分的施工准备工作，尤其各项安全防护措施落实到位，并进行安全技术交底工作；施工中有专职安全管理人员跟踪作业，及时纠正施工中的违规行为；施工完毕，进行认真总结，推广好的经验和做法，逐步提升施工现场的安全管理水平。
参考文献：
[1] 中华人民共和国行业标准.JTG F80/1-2004公路工程质量检验评定标准（土建工程）[S].北京：人民交通出版社，2004.
[2] 中华人民共和国行业标准.JTG/T F50/1-2011,公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2011.
