1問題的提出
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高空作業(yè)車是一種將作業(yè)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(yè)的專用裝備,其安全性是最為重要的技術(shù)性能。我國高空作業(yè)車的應(yīng)用比發(fā)達(dá)國家晚近半個世紀(jì),除技術(shù)水平、制造工藝和應(yīng)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(shè)計、制造、采購和使用等環(huán)節(jié)缺乏科學(xué)的思想指導(dǎo),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(fā)生。
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1)國家電網(wǎng)公司1 38號文中通報,成都電業(yè)局檢修公司使用高空作業(yè)車工作時,支撐高空作業(yè)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(chǎn)的高空作業(yè)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(qū)園林綠化管護(hù)所使用北方某廠生產(chǎn)的20m高空作業(yè)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(fā)生,有的屬于產(chǎn)品設(shè)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(fā)生,必須從設(shè)計、制造、采購和使用各個環(huán)節(jié)去考量。
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2高空作業(yè)車的設(shè)計安全設(shè)計安全是高空作業(yè)車安全性最重要的環(huán)節(jié)。目前,對高空作業(yè)車設(shè)計安全控制有指導(dǎo)作用的標(biāo)準(zhǔn)有GB/T9465《高空作業(yè)車》,JG 5099《高空作業(yè)機(jī)械安全規(guī)則》、Q/320307JAN0l《高空作業(yè)車》等。盡管這些標(biāo)準(zhǔn)對安全性做了明確要求,但由于是推薦性標(biāo)準(zhǔn),各廠家實際采用程度不一,因此,實踐中重點(diǎn)還是廠家自己要采取具體的控制措施。國家標(biāo)準(zhǔn)((移動式升降工作平臺——設(shè)計計算、安全要求和測試方法》已完成報批稿審查,此標(biāo)準(zhǔn)對高空作業(yè)車的安全性做出了比較全面的要求,有關(guān)安全性條款均為強(qiáng)制條款,此標(biāo)準(zhǔn)的實施將大大促進(jìn)我國高空作業(yè)車行業(yè)產(chǎn)品安全性能的提升。
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2.1安全第一作為設(shè)計的指導(dǎo)思想要保證產(chǎn)品的高安全性,企業(yè)需要選用優(yōu)質(zhì)材料、提高制造工藝水平,這些都需要企業(yè)的投入,高空作業(yè)車的安全保護(hù)措施技術(shù)難度高,也需要企業(yè)投入大量人力和資金去研究,這些必然提高了產(chǎn)品成本,使產(chǎn)品價格不具優(yōu)勢。在我國,建筑機(jī)械化2∞9(12)37產(chǎn)品價格往往是用戶考慮的最重要的因素,產(chǎn)品價格高,必然影響市場競爭力。如果企業(yè)沒有強(qiáng)烈的安全意識和社會責(zé)任感,必然不會將保證安全性能作為設(shè)計的第一要求和指導(dǎo)思想,從而使產(chǎn)品的設(shè)計安全受到其它因素影響。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9465((高空作業(yè)車》中對安全性的要求實際上已經(jīng)比較完善,在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性、速度控制、極限位置限制、操作超越、環(huán)境條件、標(biāo)識、防護(hù)等各方面均有規(guī)定,雖屬于推薦性標(biāo)準(zhǔn),但企業(yè)如果能夠執(zhí)行好,完全可以有效保證設(shè)計安全。因此,企業(yè)不僅應(yīng)組織技術(shù)管理、設(shè)計、工藝和質(zhì)量等人員學(xué)好標(biāo)準(zhǔn),還要以此為基礎(chǔ)制訂相應(yīng)的設(shè)計文件、工藝文件、質(zhì)量控制文件和出廠文件,這樣才能真正貫徹標(biāo)準(zhǔn)要求。
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2.2技術(shù)方案規(guī)劃和設(shè)計程序控制不同結(jié)構(gòu)形式、不同作業(yè)高度,其安全功能有所不同,為提高產(chǎn)品安全性,通常在設(shè)計開發(fā)的初期就應(yīng)對產(chǎn)品的安全性功能要求做出規(guī)劃,用于指導(dǎo)設(shè)計。設(shè)計是產(chǎn)品實現(xiàn)的第一道工序,如果對設(shè)計過程沒有有效的控制,仍然不能確保設(shè)計安全。因此,企業(yè)還應(yīng)制訂相應(yīng)的過程控制程序和管理規(guī)定,對設(shè)計開發(fā)過程實施控制,在方案設(shè)計、工程圖設(shè)計等階段對圖樣的技術(shù)文件實施會議評審、校對、審核、工藝審查、標(biāo)準(zhǔn)化審查和批準(zhǔn)。
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2.3產(chǎn)品試制前的安全性評價在設(shè)計工作完成后、投入試制前,最好進(jìn)行專門的安全性評審,在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度安全系數(shù)、支撐穩(wěn)定性、速度和極限位置控制、操作超越、環(huán)境條件適應(yīng)性.標(biāo)識,防護(hù)等各方面,在經(jīng)過計算校核的基礎(chǔ)上再行評審,以確保不把安全問題帶人生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
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2.4新產(chǎn)品試驗驗證新產(chǎn)品試驗驗證是產(chǎn)品開發(fā)極為重要的一環(huán),是對設(shè)計安全性的檢驗和驗證,通過試驗驗證可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷、制造缺陷和安全隱患,并為設(shè)計改進(jìn)提供第一手資料。但在許多企業(yè)沒有足夠的重視,往往只注重產(chǎn)品功能性試驗,而缺乏考核性試驗,甚至存在急功近利的現(xiàn)象,產(chǎn)品38 2009(12)coNs刑cTIoN睫cHANIzATI洲沒有經(jīng)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(xiàn)場作為試驗基地,結(jié)果釀出慘劇。
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2.5推薦重點(diǎn)控制的設(shè)計安全技術(shù)高空作業(yè)車屬于機(jī)電液一體化產(chǎn)品,通??梢詮娜缦聨讉€方面重點(diǎn)管控安全性。
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1)結(jié)構(gòu)安全性支腿、副車架、臂架、平臺自動調(diào)平系統(tǒng)等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件,必須保證強(qiáng)度和剛度,除考慮正常工作載荷外,風(fēng)載、動載、沖擊、交變載荷、特殊工況的附加載荷都是設(shè)計時必須考慮的因素。油缸結(jié)構(gòu)、連接銷軸的限位和固定,調(diào)平系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)必須結(jié)構(gòu)合理、連接可靠、方便檢查和維護(hù)。
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2)支撐穩(wěn)定性高空作業(yè)車一般設(shè)置支腿,工作時靠支腿支撐,保證作業(yè)穩(wěn)定性。國際標(biāo)準(zhǔn)要求臂架360?;剞D(zhuǎn)范圍內(nèi)支腿必須保證作業(yè)穩(wěn)定,不出現(xiàn)傾翻。我國國家標(biāo)準(zhǔn)提出了作業(yè)時不允許任一支腿離地的更高要求。設(shè)計時,要根據(jù)整車結(jié)構(gòu)、底盤承載能力、作業(yè)載荷,并考慮風(fēng)載、動載和操作力沖擊以及車體傾斜產(chǎn)生的附載荷等因素,確定支撐結(jié)構(gòu)和支腿跨距,保證作業(yè)穩(wěn)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(chǎn)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(fù)、最大速度控制、極限位置限制、幅度限制、軟腿保護(hù)等。
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3)其他重載件的疲勞強(qiáng)度、液壓油缸密封和活塞連接的可靠性、限高標(biāo)志,強(qiáng)/弱電控制元件的參數(shù)匹配、防水性、電磁兼容性、抗電磁感應(yīng)(只限在變電站、發(fā)電廠使用時)、底盤大梁加固(行業(yè)內(nèi)的很多廠家產(chǎn)品都有過大梁斷裂的現(xiàn)象)等。
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3高空作業(yè)車的制造安全制造過程的控制是保證高空作業(yè)車作業(yè)安全的又一關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通常應(yīng)從下面幾個方面進(jìn)行控制。
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3.1質(zhì)量保證體系企業(yè)應(yīng)建立文件化的質(zhì)量保證體系,從組織、流程、職責(zé)、記錄、不合格的控制、內(nèi)部審核等各方面做出規(guī)定并有效運(yùn)行,避免為取證而認(rèn)證。
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3.2制造過程的工藝控制盡管制造過程應(yīng)全部得到控制,但仍然要有重點(diǎn)、有選擇的去特別管控關(guān)鍵過程、關(guān)鍵工序、特殊工序等,例如某些箱型結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加強(qiáng)筋,如果焊接成形后無法觀察到焊縫質(zhì)量,則在封箱前必須增加檢驗工序。推薦的關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)如下。
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1)重載件(如臂架)原材料材質(zhì)和強(qiáng)度驗證。
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2)液壓系統(tǒng)清潔度(油箱清洗、管件裝配前防污染)。
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3)關(guān)鍵緊固件(如回轉(zhuǎn)支承)擰緊力矩。
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4)行駛試驗后的檢查(如調(diào)平系統(tǒng)各鉸點(diǎn))。
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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(huán)次數(shù)及檢查。
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