手動油壓千斤頂的安全使用

胡錦明

在船舶修造及鋼結構加工行業中,物體打擊事故占事故總數的40%~50%。在物體打擊事故中,有相當一部分是因為千斤頂使用過程中,由于作業方法不當或其他因素引起的物件崩飛而造成的。崩飛事故產生的后果嚴重程度存在著很大的偶然性,嚴重的甚至會威脅操作者的生命安全。作者結合工作實踐,著重介紹了手動油壓千斤頂的安全使用,希望能給相關從業單位和操作者以借鑒。

結構與原理

在生產現場,千斤頂的使用非常廣泛,小到板材裝配,大到船舶分段定位,涉及到的工種有部材加工、分段合攏、設備構件的安裝等,約有40%的現場作業的人員會涉及到與千斤頂相關的作業。作業者和管理者總認為千斤頂的使用比較簡單,重視程度不夠,就算關注也只是幾點常規的要求。目前關于安全使用千斤頂的培訓資料比較少,制造商更側重于對產品自身本質安全性方面的考慮,提供的安全操作要領也非常有限,作業者對千斤頂安全使用要求不易全面掌握,造成了很多不規范甚至是錯誤使用的情況,留下了安全隱患。作業者了解千斤頂的結構特點、工作原理,熟悉并遵守千斤頂使用過程中的相關安全要求,是防止各種千斤頂事故的關鍵。

千斤頂分為機械千斤頂和液壓千斤頂兩大類,比較有代表性的有螺旋機械千斤頂和手動油壓千斤頂。螺旋千斤頂一般用于豎直頂升規則重物,由于起重量小,操作費力,一般只用于機械維修工作。而手動油壓千斤頂(如圖1所示)結構緊湊輕巧、靈活可靠,一人即可攜帶和操作,工作平穩,且維護成本較低,可以用于頂升重物,也可用于裝配部件的移位或強迫變形,能得到各個方向的頂升力,因此在船舶修造作業中得到廣泛使用。

手動油壓千斤頂主要由油泵、頂升油缸和高壓油管3部分組成,是利用液壓平衡系統原理,在油泵小活塞上施加壓力,通過液體傳遞壓強,在頂升大活塞上得到大的頂升力,從而提升重物。

一般一個系列不同噸位的千斤頂,區別在于頂升油缸大小的不同。圖2是日本理研P-1B型千斤頂結構原理圖,油泵采用的是圓柱階梯活塞,設高壓和低壓兩只泄壓閥,設定壓力分別為70MPa和2MPa,頂升油缸無負載或較小負載時,通過活塞的運動,液壓油從油腔①、②分別經各自油路的單向閥匯入高壓油管進入頂升油缸,推動頂升活塞動作;當有負載并增加時,頂升油缸內油壓升高,達到2MPa壓力時,油腔①內的液壓油從低壓泄壓閥泄壓直接回流到儲油筒,不再進入頂升油缸,只有油腔②中的液壓油繼續進入頂升油缸,頂升活塞繼續動作,但速度要慢得多;液壓油油壓隨重物負載增加達到70Mpa時,油腔②中的液壓油直接由高壓泄壓閥泄壓回流到儲油筒,而不再進入頂升油缸,頂升活塞停止動作,這時也達到了千斤頂的最大頂升力。

泄壓閥的使用

泄壓閥壓力的合理設定,決定了手動油壓千斤頂油泵所需操作力的大小、頂升油缸的工作效率和頂升能力等使用性能,也直接影響到使用的安全性。

對于低壓泄壓閥的壓力設定,人們往往認為不會導致危險,所以容易忽視,但如果低壓泄壓閥設定值偏高,那么油泵活塞大面產生的反力將會明顯增大,加大了手把下壓的難度,浪費體力,甚至壓不動,而頂升力卻達不到。如果設定值偏低,頂升活塞在稍遇阻力時頂升速度馬上減慢,效率就會降低;高壓泄壓閥的設定值,對應了頂升油缸的最大頂升力,如果設置值過高,整個液壓系統就會超過設計壓力而發生事故,特別是高壓油管部分,易產生爆管而導致頂升油缸突然泄壓。泄壓閥壓力設定方法如下:

1.低壓設定

油泵出口連接壓力表,將高壓泄壓閥完松開,往復提壓手把,調整低壓泄壓閥,至表顯示2MPa,旋好低壓泄壓閥蓋帽。

2.高壓設定

繼續往復提壓手把,并調整高壓泄壓閥,至表顯達70MPa,旋好高壓泄壓閥蓋帽。

作業中如果明顯感到需要非常大的力才能壓下手把,可能是泄壓閥設定失準或油路不暢通(高、低壓均有可能)引起,應及時送檢,防止油壓系統超壓。

油壓千斤頂的使用與安全要求

手動油壓千斤頂除了用于頂升、推移重物外,還廣泛應用于板材校正和定位對接作業中,既可與各種治具和引張夾鉗等配合使用,又可作為特制的頂升套筒、支撐臺和遠距離支撐等,還可以克服千斤頂在使用中受到的頂升間距和空間的限制。油壓千斤頂常見的使用狀態和方法如圖3-12所示。

手動油壓千斤頂的使用狀態比較復雜,頂升力相當大且不易掌握,內部液壓系統壓力又特別高,應正確理解和遵循使用要求,防止引發事故。

手動油壓千斤頂軸線應處于與頂升面垂直的狀態下使用;手動油壓千斤頂支承應有足夠的強度,馬片支承應雙邊滿焊并包角焊,頂升強度不大時,馬片可單邊包角焊,馬片應與手動油壓千斤頂軸線成一定角度(一旦焊接強度不夠時馬片不至于崩飛);手動油壓千斤頂應盡可能用繩子捆于旁邊的固定件上,防止崩飛(特別是接觸面不大、有多個支承和高處使用時);使用中應避免震動或敲擊;應避免讓手動油壓千斤頂、油泵和高壓油管受高溫(可考慮用物件隔開,如圖8);應防止火星等雜物濺到手動油壓千斤頂活塞上;手動油壓千斤頂在進行泄壓操作時,應緩慢旋轉回油閥,旋轉1~2圈即可;油泵的高壓油管連接端不要處于較另一端高的狀態下使用(保證儲油筒內的液壓油充分向液壓系統供給),使用時打開空氣閥,停用時及時關閉;手動油壓千斤頂頂升狀態下,應防止回油閥意外開啟;不要拉著高壓油管移動手動油壓千斤頂。

常見事故與防范對策

表1中羅列了在修造船作業中經常發生的一些典型的手動油壓千斤頂事故案例,并有針對性地提出了相應的防范對策。

編輯 韓 穎