1問題的提出
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高空作業車是一種將作業人員、器具和材料舉升至空中指定位置,從事安裝、檢修等施工作業的專用裝備,其安全性是最為重要的技術性能。我國高空作業車的應用比發達國家晚近半個世紀,除技術水平、制造工藝和應用普及情況等方面存在較大差距外,對安全性的重視亦存在很大差距,在設計、制造、采購和使用等環節缺乏科學的思想指導,對可以避免的安全事故沒有針對性措施,車毀人亡的安全事故時有發生。
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1)國家電網公司1 38號文中通報,成都電業局檢修公司使用高空作業車工作時,支撐高空作業車上折臂拉桿的下鉸鏈銷子耳板突然斷裂,上折臂失去支撐,一名工作人員隨工作斗及上折臂墜落至地面而死亡。
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2)南方某廠生產的高空作業車在天津某地施工時,大臂升降液壓缸活塞桿突然斷裂,并從液壓缸缸筒中脫出,致使工作人員從l 8m高空墜落死亡。
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3)2008年4月26日,哈爾濱市香坊區園林綠化管護所使用北方某廠生產的20m高空作業車,工作斗墜落,造成2名園林工人l死l重傷的慘劇。這些安全事故的發生,有的屬于產品設計存在安全隱患,而有的則是違章使用造成。要避免或減少安全事故的發生,必須從設計、制造、采購和使用各個環節去考量。
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2高空作業車的設計安全設計安全是高空作業車安全性最重要的環節。目前,對高空作業車設計安全控制有指導作用的標準有GB/T9465《高空作業車》,JG 5099《高空作業機械安全規則》、Q/320307JAN0l《高空作業車》等。盡管這些標準對安全性做了明確要求,但由于是推薦性標準,各廠家實際采用程度不一,因此,實踐中重點還是廠家自己要采取具體的控制措施。國家標準((移動式升降工作平臺——設計計算、安全要求和測試方法》已完成報批稿審查,此標準對高空作業車的安全性做出了比較全面的要求,有關安全性條款均為強制條款,此標準的實施將大大促進我國高空作業車行業產品安全性能的提升。
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2.1安全第一作為設計的指導思想要保證產品的高安全性,企業需要選用優質材料、提高制造工藝水平,這些都需要企業的投入,高空作業車的安全保護措施技術難度高,也需要企業投入大量人力和資金去研究,這些必然提高了產品成本,使產品價格不具優勢。在我國,建筑機械化2∞9(12)37產品價格往往是用戶考慮的最重要的因素,產品價格高,必然影響市場競爭力。如果企業沒有強烈的安全意識和社會責任感,必然不會將保證安全性能作為設計的第一要求和指導思想,從而使產品的設計安全受到其它因素影響。國家標準GB/T9465((高空作業車》中對安全性的要求實際上已經比較完善,在結構強度、穩定性、速度控制、極限位置限制、操作超越、環境條件、標識、防護等各方面均有規定,雖屬于推薦性標準,但企業如果能夠執行好,完全可以有效保證設計安全。因此,企業不僅應組織技術管理、設計、工藝和質量等人員學好標準,還要以此為基礎制訂相應的設計文件、工藝文件、質量控制文件和出廠文件,這樣才能真正貫徹標準要求。
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2.2技術方案規劃和設計程序控制不同結構形式、不同作業高度,其安全功能有所不同,為提高產品安全性,通常在設計開發的初期就應對產品的安全性功能要求做出規劃,用于指導設計。設計是產品實現的第一道工序,如果對設計過程沒有有效的控制,仍然不能確保設計安全。因此,企業還應制訂相應的過程控制程序和管理規定,對設計開發過程實施控制,在方案設計、工程圖設計等階段對圖樣的技術文件實施會議評審、校對、審核、工藝審查、標準化審查和批準。
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2.3產品試制前的安全性評價在設計工作完成后、投入試制前,最好進行專門的安全性評審,在結構強度安全系數、支撐穩定性、速度和極限位置控制、操作超越、環境條件適應性.標識,防護等各方面,在經過計算校核的基礎上再行評審,以確保不把安全問題帶人生產環節。
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2.4新產品試驗驗證新產品試驗驗證是產品開發極為重要的一環,是對設計安全性的檢驗和驗證,通過試驗驗證可以發現設計缺陷、制造缺陷和安全隱患,并為設計改進提供第一手資料。但在許多企業沒有足夠的重視,往往只注重產品功能性試驗,而缺乏考核性試驗,甚至存在急功近利的現象,產品38 2009(12)coNs刑cTIoN睫cHANIzATI洲沒有經過型式試驗和可靠性試驗考核就銷售給用戶,把用戶的使用現場作為試驗基地,結果釀出慘劇。
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2.5推薦重點控制的設計安全技術高空作業車屬于機電液一體化產品,通常可以從如下幾個方面重點管控安全性。
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1)結構安全性支腿、副車架、臂架、平臺自動調平系統等關鍵結構件,必須保證強度和剛度,除考慮正常工作載荷外,風載、動載、沖擊、交變載荷、特殊工況的附加載荷都是設計時必須考慮的因素。油缸結構、連接銷軸的限位和固定,調平系統的連接結構等關鍵結構必須結構合理、連接可靠、方便檢查和維護。
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2)支撐穩定性高空作業車一般設置支腿,工作時靠支腿支撐,保證作業穩定性。國際標準要求臂架360。回轉范圍內支腿必須保證作業穩定,不出現傾翻。我國國家標準提出了作業時不允許任一支腿離地的更高要求。設計時,要根據整車結構、底盤承載能力、作業載荷,并考慮風載、動載和操作力沖擊以及車體傾斜產生的附載荷等因素,確定支撐結構和支腿跨距,保證作業穩定性要求。如必不可少的控制安全措施:防止液壓管路破裂而產生的失速、上下車操作的互鎖、上下操作的超越控制、緊急切斷動力及反向恢復、最大速度控制、極限位置限制、幅度限制、軟腿保護等。
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3)其他重載件的疲勞強度、液壓油缸密封和活塞連接的可靠性、限高標志,強/弱電控制元件的參數匹配、防水性、電磁兼容性、抗電磁感應(只限在變電站、發電廠使用時)、底盤大梁加固(行業內的很多廠家產品都有過大梁斷裂的現象)等。
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3高空作業車的制造安全制造過程的控制是保證高空作業車作業安全的又一關鍵環節。通常應從下面幾個方面進行控制。
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3.1質量保證體系企業應建立文件化的質量保證體系,從組織、流程、職責、記錄、不合格的控制、內部審核等各方面做出規定并有效運行,避免為取證而認證。
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3.2制造過程的工藝控制盡管制造過程應全部得到控制,但仍然要有重點、有選擇的去特別管控關鍵過程、關鍵工序、特殊工序等,例如某些箱型結構的內部加強筋,如果焊接成形后無法觀察到焊縫質量,則在封箱前必須增加檢驗工序。推薦的關鍵質量控制點如下。
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1)重載件(如臂架)原材料材質和強度驗證。
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2)液壓系統清潔度(油箱清洗、管件裝配前防污染)。
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3)關鍵緊固件(如回轉支承)擰緊力矩。
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4)行駛試驗后的檢查(如調平系統各鉸點)。
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5)角度、長度、極限位置等傳感器。
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6)額載、動載、靜載循環次數及檢查。
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