1、起重机械的设计与安装探究摘要：随着建筑业的发展，建筑设备层出不穷，建筑技术也取得了前所未有的进步。在工程施工中，起重机械因其不但可以替代繁重的体力劳动，还可以有效地加快施工速度，降低成本，加快了施工进度，因此在现代建筑业中得到了越来越广泛的应用。本文首先介绍起重机械的设计，再探究起重机械安装拆卸存在的问题，最后提出加强安装安全监督管理的策略。 关键词：起重机械；建筑机械；安装拆卸；Abstract:With the development of the construction industry, construction equipment emerge in an endless stre
2、am, building technology has hitherto unknown progress. In engineering construction, hoisting machinery because it can not only replace the heavy manual labor, but also can effectively accelerate the construction speed, reduce cost, accelerate the construction schedule, so it has been used more and m
3、ore widely in the modern building industry. This paper introduces the design of heavy machinery, and explores the existence of heavy machinery installation problems, finally put forward to strengthen the installation of safety supervision and management strategies. Keywords: hoisting machinery; cons
4、truction machinery; assembly and disassembly; 中图分类号：TU69 文献标识码：A 文章编号： 1.起重机现代设计方法 1.1 优化设计 起重机械优化设计一般是非线性规划问题，实质上是多元非线性函数的极小化问题。优化设计的首要问题是选取目标函数、设计变量和约束条件，即建立数学模型。现以门式起重机门架的设计为例来说明其设计思路： （1）首先确定目标函数 G(x)，如门架的重量。然后确定设计变量xi(i=1,2,n)，即决定或对目标函数有较大影响的各个参数，如主梁、支腿、端梁、横梁的重量。 （2）根据设计变量所受的各种限制确定约束条件，包括等式约束和不
5、等式约束，如跨中最大正应力、跨中腹板最大剪应力等。 （3）建立目标函数 G(x)与设计变量在 x 约束条件下的数学表达式，即目标函数 G(x)=G(x1，x2，xn)，设计过程就是求目标函数的最小值。 （4）最后用各种优化方法如一维搜索法、梯度法、牛顿法、惩罚函数法、共轭梯度法等确定设计变量如组成门架的各个部件的结构、尺寸等的最优值，完成最优设计。 1.2 模块化设计 模块化设计有两层含义，即在考虑机械的功能和构成的基础上，同时实现产品的互换性和模块间接口的标准化。因此在进行模块化设计时，不但要使模块满足设计功能方面的要求，而且要使模块间能够自由连接和组合，这样才能发挥模块化的优势，高效完成设
6、计任务。起重机模块化设计的基本思路是：将起重机进行功能和结构分析，然后根据分析结果，划分并建立具有独立专有功能的模块，对模块进行技术设计;最后根据设计要求组合模块，得到我们所需功能的起重机。模块化产品的特征就是从功能元素到物理组成的一一对应。起重机采用模块化设计后，不但可以使其质量得到保障，而且还可以大大缩短设计周期和生产周期，增强市场竞争力，还可以实现起重机械零部件的成批生产，从而很大程度的降低生产成本和设计成本，实现其经济价值。 1.3 可靠性设计 可靠性设计是指在规定的时间内，规定的条件下，以概率论和数理统计为基础，以失效分析、失效预测及各种可靠性试验为依据，以完成产品规定功能为目标的现
7、代设计方法。起重机械可靠性设计的基本思路为：将引起起重机零部件失效的所有因素统称为应力 S，则 S 可表示为各种失效因素 Si(i=1,2,n)的函数，S=f(s1,s2,sn)。将起重机抵抗各种失效的因素称为强度 R，则 R 可表示为各种影响强度的因素ri(i=1,2,，n)的函数，R=g(r1,r2,rn)。应力 S 和强度 R 都是随机变量，起重机各个零件安全与否，是以 RS 所发生的概率来表示的，即R(t)=P(RS)?R。其中，R(t)为各零部件在运行中的安全概率，即可靠度，它是指零部件在工作时间 t 内的一种能力；R为零件的许用可靠度，它表示零件在规定的时间内和规定的条件下实现设计
8、要求的一种能力，即许用安全概率。产品的可靠性是其安全性、可维修性及寿命的重要保证，因此，可靠性设计也越来越成为起重机设计方法的重要组成部分。 2.起重机械安装拆卸存在的问题 2.1 没有做好安装前的准备工作 在进行起重机械设备的安装时首先要综合考虑起重机械的设计、基础土质及地质等情况，这些都能影响起重机械的安装与拆卸过程，如果这个环节没有做好，起重机械就不能很好的进行安装拆卸，甚至在安装与拆卸过程中就会出现设备倒塌的现象。 2.2 聘用非专业的安装拆卸队伍 起重机械在安装与拆卸过程中需要具有专业资质的安装拆卸队伍，并严格按照标准的、经过审批的方案进行安装拆卸，当聘用非专业、没有特种作业操作资格
9、证的安装拆卸人员，安装拆卸作业不规范，必然会造成安全隐患。例如在安装拆卸过程中多次重复使用高强度连接螺栓，并且未认真地对其进行检查，随着交变载荷作用次数的不断增加,在高强度螺栓的应力集中部位,以及在螺栓制造或使用过程中形成的缺陷部位产生了疲劳裂纹，随着使用时间的增加,疲劳裂纹不断扩展,最终螺栓断裂，造成事故。 2.3 租赁陈旧不合格的起重机械 有些施工企业为了减低施工成本，大多数都采用起重机械租赁的方式，但是租赁市场本身存在一些问题，例如存有大量陈旧的起重机械，这些陈旧的起重机械由于机械老化等原因，并不适合施工，并且存在很高的机械故障性，为工程施工带来很大的安全隐患。另一方面施工单位对起重机械
10、的维修监管比较少，造成更新滞后、维修滞后。若安装拆卸这些不合格的起重机械设备，无疑增加起重机械安装拆卸事故的发生。 2.4 安装拆卸方案不够细致、全面 起重机械在安装与拆卸过程中出现问题有时可能不是设备的原因，而是安装拆卸方案的原因，与其操作顺序有关，平衡臂、平衡重、起重臂等的安装拆卸顺序很关键，若操作顺序错误，严重的话会出现机械设备倒塌的现象。 3.加强起重机械安装的安全监督管理策略 为了避免起重机械事故的发生，建设行政主管部门或相关部门需要对起重机械安装拆卸过程做好安全监督管理。 3.1 对安装拆卸队伍进行检查 建设行政主管部门或相关部门对安装拆卸单位及其所聘用的安装拆卸人员资质进行检查，
11、严厉打击非专业资质的安装拆卸单位及人员进行安装拆卸作业。从事起重机械安装拆卸活动的单位应当依法取得工程管理部门颁发的起重设备安拆工程专业承包资质和施工企业安全生产许可证，并在其资质许可范围内承揽起重机械安装拆卸工程。而从事起重机械安装拆卸作业的人员必须按照国家规定经过专门安全教育和作业技能培训，由建设行政主管部门考核合格，取得起重机械特种作业操作资格证书，并经用人单位对其进行至少 3 个月的操作技能培训后，方可独立上岗作业。 3.2 严格审核安装拆卸方案 建设行政主管部门或相关部门需要严格审核起重机械的安装拆卸方案，其安装拆卸方案需要符合工程项目实际情况，只有通过审核的方案才能投入生产中去。
12、3.2 检查起重机械的设备检测情况 技术检验部门需要定期对起重机械进行检测，做到执法必严、违法必究。对于将要投入施工使用的起重机械进行安全检测，只有检测合格的起重机械才能使用，严禁使用检测不合格的起重机械，并严禁使用超期的起重机械设备。 3.3 建立完善的起重机械安全监督管理体制 建立完善的起重机械设备安装拆卸安全监督管理体制，在起重机械的租赁、安装拆卸、使用管理等过程中，建设行政主管部门等相关部门需要明确租赁单位、安装单位等相关单位的各自安全职责，并强化责任监管。此外，建设行政主管部门应当建立本行政区域内的起重机械档案，根据相关法律法规进行统一编号以及建立抽查制度，并定期反馈起重机械的安全使
13、用情况与安全管理状况。 建设行政主管部门或有关部门需要出台有关管理办法，对施工设备租赁市场进行规范管理，完善起重机械设备的租赁市场。可以从以下两方面入手：一是租赁公司，租赁公司需要建立有上岗证的专业安装拆卸队伍和维修队伍，定期对起重机械等施工设备进行检查和维修，提高起重机械工作的可靠性。二是机械安装拆卸单位，起重机械的安装拆卸等工作只能由专业的、具有一定安装拆卸资质的机械安装拆卸单位负责。 3.4 对起重机械进行安全监督管理 根据工程施工不同阶段的特点进行相应的安全监督管理，不同阶段的安全监督管理工作具有不同特点，安全监督管理人员就要进行有规划、有步骤的对起重机械进行定期一次的全面检查，对机械
14、的技术状态等各个方面进行检查并记录，及时发现存在安全隐患的起重机械设备并给予封停，及时排查整顿安全隐患。此外安全监督管理人员要结合日常的监督巡查工作，对起重机械设备顶升加节验收、操作人员持证上岗、使用单位定期检查情况等进行重点检查。 4.总结语 在工程施工过程中，起重机械担任着重要角色，是重要的工程施工设备。然而在起重机械的安装拆卸过程中存在着较多的危险因素，稍有不慎，可能会造成起重机械安全事故的发生。因此相关单位和工作人员要严格按照规范安装、使用和拆卸起重设备，确保起重机械的使用安全。参考文献： 1乔慧丽,门式起重机三位参数化及模块化设计D,武汉:武汉科技大学,2005. 2王卓,起重机常见电器故障及维修保养J,科技传播,2011(11).
