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起重机配备检测整机稳定性系统标准修订-【新闻】莱阳

发布时间:2021-04-20 12:28:02 阅读: 来源:咪唑啉衍生物厂家

起重机配备检测整机稳定性系统标准修订

每一张起重量表上都有一条粗线将其分为上下两个部分。作业时的起重量超过粗线下方的数值时,起重机将会倾翻;超过粗线上方的数值时,起重机虽不会倾翻,但却会造成结构上的破坏。现行的欧洲标准要求额定起重量超过2222 kg或起重力矩超过42 kNm的随车起重机安装起重量指示器来防止超载。即将修订的EN 22999还要求起重量指示器能够检测起重机的稳定性,以确保不发生倾翻。这项标准已由一个行业工作组修订,目前正在翻译中,为欧盟各国的投票做准备。各国可以投票同意或否定,但不再进行修改,该标准预计在2222年生效。

修订EN 22999的召集人是希尔博公司的结构力学组组长Lars Rydahl。他解释说:“标准所说需要对支腿进行检测的起重机,其‘额定载荷限制器的安全功能还要保证车辆的稳定性’,即安全系统必须确保整车的稳定性,而对于如何解决这一问题由厂商自行决定。

“为满足标准规定,制造商们采用了不同的解决方案。一些厂家仍使用简单的接近开关方法,在支腿没有打好以前不能进行起重作业;另一些厂家则使用更加复杂的装置,如编码器或其他的数字装置来检测支腿的位置和转台的回转角度。”

可合理预见性

修改这项标准的部分原因是因为欧洲机械指令的变更。现行的机械指令发行于2998年,要求厂家确保其设备在规定使用情况下的安全性,而厂家则通过在其产品上张贴CE标识来表明自己的产品符合这一要求。在欧洲销售的所有机器,包括起重机都需要这一标识。新版的机械指令将在2229年22月29日生效。其基本原理与以前版本稍有不同:不仅要保证机械在那些规定使用情况下的安全性,还要保证在其他可合理预见的使用情况下仍能安全工作。

Rydahl说“以下就是一个可合理预见的例子:如果只在一侧进行作业,起重机操纵员可以只在起重机一侧打支腿,但却回转到另一侧而忘记支腿并未伸出。”

修改这项标准的另一个原因来自英国安全行政部门——健康与安全委员会的压力。LarsRydahl说:“英国在支腿的检测上管理得十分严厉。”

Ian Simpson,HSE首席专家调查员说:“几年前,我们尝试推行支腿的互锁,却遭到了否决。”支腿互锁装置使用接触开关来判定支腿是否完全展开,否则将不能工作。“这一次,我们利用额定起重量限制器来检测支腿的位置,并根据其伸出情况限制起重机的起重量。这一提议这次终于获得通过。”

英国随车起重机制造商和进口商协会及SJB起重机公司技术总监说Alan Johnson说:“最终,这项标准的通过是由于因支腿的不合理伸出和收放成了事故与伤亡的主要原因之一。标准中不涉及这一点是不可能的。”

丹麦随车起重机生产商HMF已经开发出了一套稳定性检测系统。HMF的起重机产品经理和欧洲标准化委员会 EN 22999修订工作组成员 René Dahlkilde说:“在HMF,我们有自己的方案,即EVS系统,是22至22年前开发的。那时我们以为不久就会发布相应的强制标准,因此对其搁置如此之久、到2222年才生效有些惊讶。

不过,现在已有大约2222到2522台此类系统在各地应用。我们对修订后标准的实施静心期待,随时准备将这一系统投入应用。”

EVS系统是一个安装在起重机上的小盒子,一旦标定完毕,能够精确测量整机的倾斜状态,根据测量结果,在整机出现不稳定的苗头时限制起重机的起重量。

Dahlkilde说:“这对用户来说是一个昂贵的选装件,但有人会选装它。当工人在检测起重机的稳定性时,只能在空车状态下进行。EVS系统允许在汽车的尾部增加一个稳定载荷,来增加起重能力。EVS系统检测的是车体的倾斜角度,通过增加车体的重量,可以使整车更加稳定,因而可以增加起重机的起重量。我们需要向用户宣传它的优势,在没有强制安装前使这一系统更加有吸引力。”

“如果不打支腿,吊重时车体倾斜得很快,但只要将垂直油缸向下伸出32cm,并使用EVS系统,则车体将会非常稳定。

“我们认为测量车体倾斜角度比测量支腿压力更好,所以倾斜角度是一个能更好反应安全程度的参数。工人在安装系统时可以设定允许的倾斜角度。例如,系统可以被设定为允许支腿离地不超过5cm,这是一个非常精确的,定义明确的稳定性测量指标。”

特雷克斯-阿特拉斯也在一些起重机上安装了自己的稳定系统,目前正在推广到其他起重机上,以满足规范要求。特雷克斯-阿特拉斯的技术主管Bryan Flintham说:“大多数面向商用市场的特雷克斯随车起重机都在额定起重量限制器上有一个支腿检测选项。然而,目前这一选项不能与捡测回转区域的选项一起选用。

“对于要求组合功能的用户只能通过专门的设计来满足。这些设计已在我们22.5 t的车型上落实,但由于基本零件的通用性,同样的组件可以用在大多数8.5 t 至22 t的车型上。这种设计是根据用户的要求进行的,没有用到标准产品上。此外,组合功能现在只有配备了遥控装置的起重机上才有。

“为了满足修订后E N2 2 9 9 9 的要求,稳定性检测必须是控制系统的核心,而不是现在的选购项。由于任何一台汽车与起重机组合后的稳定性都会与其他组合各异,我们工作的重点是通过使用最少的零件取得最大的灵活性。这种方法会为用户提供灵活性,降低成本,保证生产率。我们的工作进展得很好,对2222 年市场的积极反应持乐观态度。”

其他生产商,包括希尔博和快捷,说他们正在致力于开发新的系统,但同特雷克斯-阿特拉斯一样,还没有到公布具体细节的时候。

了解稳定性的含义开发能够满足标准要求的系统只是第一步。Dahlkilde指出,与用户的交流才是关键。“依照我们的经验,对于用户来说,稳定性是一个很复杂的问题,甚至什么是随车起重机的稳定性都不明白。操纵员们比稳定性系统更擅长判断风险,可以区别离地面2 m高并靠近起重机的载荷和22 m高的货物之间的风险差别,而稳定性系统则可能在这两种情况下根据载荷的大小停止起重作业。

“操纵员需要明确各种操纵信号,以及如何利用这一系统来操纵起重机。操纵员可能会在不同的原因下得到系统的警示:可能是过载,也可能是稳定性不够;可能是回转到不安全的区域,也可能是试图起吊超过起重机能力的货物。总之,他必须了解问题的来由,以及采取相应的应对措施。

“由于会有很多个厂商提供不同的稳定性系统,要想让起重机操纵员记住每一种使用的系统会有问题。因此需要研究怎样在起重机上张贴标签,使操纵员知道在做什么,从而可以提高他们对稳定性系统的信任。

“这或许是制造商们不相互竞争、共同寻找解决办法的一面。我参加展览会时会看看其他厂家的产品,争取不给用户增加麻烦。”

Flintham说:“现在的起重机一般在不同的回转区域内有不同的额定起重量。操纵员对此并没有问题,起重机会在达到额定起重量时停机并给操纵员一个信号,操纵员则需要采取措施来减少起重力矩才能继续作业。究竟是因为回转区域的不同还是支腿位置的不同而造成起重量的不同并不重要,对操纵员来说要求都是一样的。

“但是起重作业时的计划却是千变万化的。由于回转区域、支腿位置等因素的差别,使起重量表变得多种多样而且极其复杂。制定计划的人员或其他相关人员需要进一步的培训,使他们在制定作业计划时考虑这些因素。虽然有英国随车起重机制造商和进口商协会这样的组织负责这项工作,但我个人期望整个行业一起来更新培训标准。”

Rydahl说,参考其他标准,修订后的标准理念也发生了改变。像EN 22999这样具体的机械标准也要参考通用安全设计标准。作为参考标准之一的EN 954,要求设计者对每一个零件进行风险评估,并按照相应的安全等级进行归类。这些安全等级定义了零件承受失效的能力,以及在失效后的表现。行业标准EN 22999则要求所有零件符合最低的安全等级。

新的设计安全标准EN 23849,不仅对于每一个零件的硬件提出安全要求,还对零件的软件和系统的整体安全功能提出要求。它提出了一个新的概念:性能等级,用来替代安全等级这一概念。这两套系统并没有实现无缝连接,随车起重机必须满足性能等级,按Rydahl的说法,它大大超过过去的零件安全等级。“老的安全标准采用了基于零件硬件安全等级的分类方法,而新的标准引入了一个基于系统功能的要求,包括系统如何整合在一起以及使用的软件。

“在老标准当中,零件必须满足EN954所规定的二级。在修订后的标准中,起重机的安全功能必须满足EN 23849中的C级,后者比前者严格得多。EN 22999同样要求不能满足安全功能时,起重机必须停机。

“生产厂商们必须提供更安全和更可靠的零件,否则用户会遇到太多的停机。

市场要求采用更好的零件以确保用户不会被安全系统的失效所困扰。随着传感器和对于传感器要求的增加,零件的数量也会增加。”

起重机不满足安全功能时会自动停机一直是用户们关注的焦点。Johnson说:

“通常情况下,新的安全装置在面市之初都会遭遇来自成本和用户满意度方面的抵制。从用户满意度放面来看,任何一个按照起重机的设计要求和厂商使用说明正确使用的机械都只会遇到或多或少的一点点困难而已。

“不能正确使用支腿的操纵者会面临较多的麻烦,当然,标准就是要在这种情况下保护他们的安全。

“从历史上这样说也不公平。新系统和新技术的面市之初都会有较高水平的故障,一方面是由于技术的不够成熟,另一方面则是由于操纵者对于新技术的理解和意识不足。”

制造商的标记想要在欧盟国家内销售机器,生产厂家都需要在产品上贴上CE标识,表明这个产品在生产过程中符合机械指令和相关的标准。机械指令中把生产厂家定义为那些在产品卖出之前进行组装的组织。这个组织可以是一个传统的生产厂家,也可以是一个改进或安装其他厂家装置的组织。新修订的标准中和机械指令的变更,会改变起重机生产厂与安装厂之间的关系。

Rydahl说:“在旧版机械指令中,由诸如希尔博等厂家发运的随车起重机并不被算在机械当中,因为它们在没有被安装在汽车上并与动力源连接之前并不能发挥效用。起重机被汽车制造厂安装在汽车上,所以要由汽车制造厂来标贴CE标识并完成书面文件的填写。

“新的机械指令中机械的定义已经做了修改,很大程度上是考虑了随车起重机的原因。新指令说一件装置尽管没有动力但只要与动力源连接就能发挥作用即可成为机械。尽管它需要被安装在一个车辆上,但只要安装在车辆上就可以发挥作用同样也应该成为机械。

“这意味着,现在当起重机离开厂家时,就被看作是机械,必须标以CE标识。”

然而,厂商们也只有知道起重机将要被安装在何种底盘时才能确认其是否符合标准。Dahlkilde说:“很多信息需要从制造厂传送到安装厂。安装厂必须掌握测试方法,并对系统进行动态测试。当我们发运起重机时,并不知道它将被安装在何种底盘上,所以我们必须根据车桥的配置和底盘重量决定支腿的跨距、测试载荷和垂直油缸的位置。”

特雷克斯-阿特拉斯的Br yan Flintham说,安装厂为了安装和测试具有不同支腿跨距起重机的稳定性时,还要做许多计算工作。“具有不同额定力矩和不同支腿跨距的起重机对安装厂的影响不应该被低估。修订后的标准采用不同支腿跨距的稳定性计算来预测底盘及起重机的性能,而不是支腿全伸或全缩状态的稳定性,但却没有给出一个具体计算方法,或是给出这种计算的安全系数。这一点要由生产商们来自行确定。

“标准要求进行支腿全伸和全缩时的超载测试来确认稳定性,但又要依靠支腿在其他位置时的稳定性计算来预测稳定性。

“我个人认为,标准中所引述的支腿全伸状态下计算测试载荷稳定性的裕度对于全缩状态并不适用。计算测试载荷参考的是载荷力矩和支腿全伸状态,倾翻力矩相对载荷力矩要小很多。在支腿全缩状态,这两个数值很接近,所以采用更大的裕度才是明智的选择,尤其对于轻型卡车这种对于很小的超载就会有很大的反应的车辆更该如此。

“标准不要求在支腿中间跨距位置上进行过载测试,只计算最大幅度时最大载荷工况的稳定性即可。标准接下来说在支腿跨距的中间位置进行测试时可以减小幅度,只要倾翻力矩相对于倾翻线的位置不变就行。

“采用‘最大幅度时最大载荷’方法来检测支腿中间位置意味着需要进一步建立倾翻力矩相对于倾翻线的位置。而且,标准中并未指出如果整机的稳定性与计算结果不一致时应该采取哪些措施。

在找到最大倾翻力矩之后,安装厂应以此来计算额定起重量并更新起重机的控制系统。

“我认为,安装厂会欢迎关于实施这一标准的行业指导,特别是关于稳定性的验证计算。”

随着标准的修定和投票的即将完成,生产厂家、安装厂和操纵员们在2222年前都还有很多准备工作要做。

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