1 鑄造起重機安全的重要性

鑄造起重機是煉鋼工藝中的主要設備之一 , 主要用于轉爐加料跨向轉爐兌鐵水，精煉跨將鋼水吊運至精煉爐或在鋼水跨將鋼水吊運至連鑄回轉大包臺上。目前， 鑄造起重機總體結構采用雙梁、四梁四軌式，主要由橋架、主小車、副小車、大車運行機構、司機室、潤滑系統和電氣控制系統等組成。

根據冶金工業(yè)的工藝要求和生產特點，在服務于冶金工業(yè)的各種起重機中，鑄造起重機工作級別較高、吊運的液態(tài)金屬危險、工作條件惡劣、工藝過程嚴格，因而也導致其結構和安全保障措施相對復雜。鑄造起重機一旦發(fā)生安全性問題，帶來的后果無法預料，尤其是次生災害。

近年來，隨著安全標準、安全意識的提高，鑄造起重機安全的重要性及合規(guī)性改造顯得尤為重要。 2012年全國起重機標準化技術委員會頒布了 JB/T7688.5—2012《冶金起重機技術條件第 5部分鑄造起重機》，提高了吊運熔融金屬起重機的主起升機構技術要求，主要增加了檢查吊運熔融金屬起重機的主起升機構是否符合以下要求之一：

1) 主起升機構設置 2 套驅動裝置，并且在輸出軸剛性連接。

2) 主起升機構 2套驅動裝置在輸出軸上無剛性連接，或主起升機構只設置一套驅動裝置的，在鋼絲繩卷筒上設置安全制動器。主起升機構設置 2套驅動裝置， 當其中一套驅動裝置發(fā)生故障時，另一套驅動裝置應當能夠保證在額定起重量時完成至少一個工作循環(huán)。主起升機構的鋼絲繩應滿足以下條件：1) 雙吊點應采用 4 根鋼絲繩纏繞系統；2) 單吊點至少采用 2 根鋼絲繩纏繞系統。

2016年 3月 23日國家質檢總局發(fā)布 TSGQ7015—2016《起重機械定期檢驗規(guī)則》， 要求 2016年 7月1日執(zhí)行。TSGQ7015—2016中增加了 JB/T7688.5—2012《冶金起重機技術條件第 5部分鑄造起重機》吊運熔融金屬起重機的主起升機構技術要求，這就表明國家質檢總局已將吊運熔融金屬起重機的主起升機構技術要求上升為強制性安全技術規(guī)范。在起重機檢驗中發(fā)現， 少數企業(yè)不重視吊運熔融金屬起重機的安全性，如某公司 2臺在用 90/30t為通用橋式起重機，實際使用中吊運液態(tài)鐵水，不符合 JB/T7688.5—2012《冶金起重機技術條件第 5部分鑄造起重機》中吊運熔融金屬起重機的主起升機構技術要求。 2013年起重機定期檢驗時按照JB/T 7688.5—2012 的技術要求，提出整改要求，未引起重視，遲遲未實施改造。2016 年根據國家法規(guī)技術要求的實施，強制性要求改造，為了保證改造的順利進行， 進過調研，提出如下改造途徑。

2 鑄造起重機合規(guī)性改造途徑

某公司起重機于 1985 年 9 月投產開始使用至今已有 30 多年，現已不符合最新的國家規(guī)范要求，存在安全隱患。不符合 JB/T 7688.5—2012《冶金起重機技術條件 第 5 部分：鑄造起重機》中的相關要求：主起升機構設置一套驅動裝置時，均應在鋼絲繩卷筒上設置安全制動器；單吊點至少采用 2 根鋼絲繩纏繞系統。

2.1 改造原則

不增加整車外形尺寸和質量的前提下，減少改造工作量，控制改造成本；安全制動器改造原車電控系統原則上不變，改造時只考慮安全制動器配套的電器和電控系統接口部分。改造的設 計、 制 造、 檢 驗、 驗 收， 遵循 GB/T3811—2008《起重機設計規(guī)范》和 GB6067.5—2014《起重機安全規(guī)程 第 5 部分：橋式和門式起重機》及 JB/T7688.5《冶金起重機技術條件 第 5 部分：鑄造起重機》等標準。

改造后的起升和運行機構，具備起升超速保護和運行限位保護等必備安全保護措施，設置各種安全保護裝置?？紤]到現有小車已使用 30 多年，小車架結構部分已接近疲勞壽命，本次改造結構形式有所變化，如在現有小車架上進行較大量的火焰切割及焊接工作，會有一定的風險。為使改造后的產品滿足規(guī)范要求，需要對小車架進行較大改動，前期測繪工作量大，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，主起升機構機型采用原機型，即：主起升機構采用單電機、單減速器驅動單個雙聯卷筒，通過鋼絲繩纏繞系統使龍門鉤吊具升降的方案，卷筒尾部增設安全制動器。

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，避免了現場焊接，大大節(jié)省改造的施工成本和改造周期。

3） 卷筒組上設置 2個制動鉗，均安裝在下繩側（受壓區(qū)），受力合理，不會因安全制動器制動造成底座焊縫開裂的事故發(fā)生。

4） 安全制動器的性能要求

①液壓松閘，彈簧力制動，能提供大的制動力矩。

②直動型制動器，構件少，直動安全可靠，維護量少。

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

④采用性能優(yōu)異的蝶形彈簧，制動可靠，制動次數＞ 20 萬次。

⑤松閘顯示開關直接檢測活塞制動動作，松閘顯示信號準確可靠。

⑥制動鉗與制動盤之間間隙可獨立調節(jié)，操作簡單， 適應性強。

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

0.4 mm）。

2.3 小車機械部分的改造內容

1） 小車及相關附屬結構件重新設計制作。

2） 小車電纜導車利舊。

3） 新增安全制動器系統，共 1套，包含 1套液壓站、

2 個制動鉗（卷筒尾部設置 2 個）、超速開關。

4） 小車上采用分點電動集中潤滑方式，設置 1 個電動泵，帶高壓軟管，膠管帶快速轉換接頭，用該接頭對每個潤滑點打油。

2.4 小車電氣部分的改造內容

根據項目特點，并結合國家最新規(guī)范要求，在不增加小車整體總量的前提下，考慮了 2 個方案。

2.4.1 方案 1

現有小車所有機構采用渦流制動調速驅動 YZR 繞線式電動機控制方案，對起重機進行改造。主、副起升機構由渦流制動調速改為定子調壓調速系統驅動，主起升機構在小車上需要增加安全制動器。小車機構由渦流制動調速改為變頻調速系統，大車機構利用原調速系統不進行改造。

此方案使整個小車上所有機構的驅動系統全部更換。

1） 主、副起升控制屏需施工，拆除原有控制屏外，需安裝調壓控制屏，敷設相應電纜。

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，敷設相應電纜。

3） 聯動臺主、副起升、小車主令控制器需更換。電纜利舊，更換部分電纜。

4） 起升機構電阻器需要更換，小車制動電阻安裝。視現場空間情況，連接電纜處理方法同上。

5） 主起升需要增加安全制動器。在出現起升機構失速的緊急情況，安全制動器抱閘。啟動時應隨主機啟動。自帶液壓泵工作，由保壓功能。壓力不足時能夠自動啟動升壓。

2.4.2 方案二

原車所有機構采用渦流制動調速驅動 YZR 繞線式電動機控制方案，對起重機進行改造。主、副起升機構調速系統保持不變，仍由渦流制動調速系統驅動，主起升機構在小車上需增加安全制動器。小車機構由渦流制動調速改為變頻調速系統，大車機構利用原調速系統不進行改造。

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，敷設相應電纜。

2） 聯動臺小車主令控制器需更換。電纜利舊，更換部分電纜。

3） 小車制動電阻安裝。視現場空間情況，連接電纜處理方法同上。

4） 主起升需要增加安全制動器。在出現起升機構失速的緊急情況，安全制動器抱閘，啟動時應隨主機啟動。自帶液壓泵工作，由保壓功能。壓力不足時能夠自動啟動升壓。