一起叉車起升裝置越程保護失效的檢驗案例分析

楊安定

（南京市特種設備安全監督檢驗研究院 南京 210000）

叉車貨叉架防越程結構包括內門架、貨叉架、滾輪和防越程裝置[1]。防越程裝置一般包括固定在內門架橫梁上的第一限位塊和固定在滾輪架上的第二限位塊，第一限位塊和第二限位塊在貨叉架移動方向上的投影必須具有部分重疊，一般情況下第二限位塊位于第一限位塊下方。

叉車的門架系統由內門架和外門架構成，貨叉架安裝于內門架上，沿內門架上下滑動，貨叉安裝在貨叉架上[2]。貨叉架包括貨叉安裝架、滾輪架和滾輪，滾輪架的外側配有導向滾輪，導向滾輪位于內門架的導向槽內。貨叉架沿內門升降時，滾輪架上安裝的導向輪在內門架的導向槽內轉動[3]。

起升裝置的安全保護功能應包括內門架和外門架間的防脫軌功能，貨叉架的防越程功能以及貨叉架和門架上的運動部件具有防意外脫落的功能。

1 越程保護失效的檢驗案例

某公司一叉車的主要技術參數：額定起重量為1 600 kg，自重為2 249 kg，蓄電池平衡重式叉車，三支點整體車架結構，坐駕式，機械傳動，空載最大起升高度為3 300 mm，制造日期為2014年3月1日。在2023年6月的定期檢驗過程中發生了貨叉架越程情況，貨叉架上的機械擋塊直接撞上焊接在內門架上的機械擋塊，導致內門架上的機械擋塊脫落，貨叉架上一導向滾輪脫槽，貨叉架產生傾斜現象，見圖1，脫落的擋塊焊接斷裂面，見圖2。

圖1 貨叉架脫槽

圖2 擋塊焊接斷裂面

2 相關法規標準的要求

叉車上有很多安全保護與防護裝置，叉車起升裝置的防越程保護裝置尤為重要。國內外叉車對防止越程的行程限制裝置的主要設置是機械限位和電氣限位裝置。

1）GB／T 10827.1—2014《工業車輛 安全要求和驗證 第1部分：自行式工業車輛（除無人駕駛車輛、伸縮臂式叉車和載運車)》中4.6.3.3條“行程限制”要求：起升裝置應裝有防止越程的可靠裝置，另外，應采取有效措施（如機械限位)來避免貨叉架和門架上的運動部件從門架上端意外脫落[4]。

2）ISO 3691-1：2011《工業車輛 安全要求和驗證 第1部分：自行式工業車輛》中4.6.3.3條“行程的限制”要求：起升機構應安裝可靠的裝置，以防止越程。此外，應提供有效的方法（例如機械限位），以防止貨叉架和門架上的運動部件從門架上端意外脫落。

3）TSG 81—2022《場（廠)內專用機動車輛安全技術規程》中C2.16（9)條要求：起升裝置應當設置防越程裝置，避免貨叉架和門架上的運動部件從門架上端意外脫落[5]。

根據以上法規和標準的要求，起升裝置應裝有防止越程的可靠裝置，是指內門架和外門架有相互重疊的部分，內、外門架不能脫軌。內、外門架上的縱向滾輪和側向滾輪應完整且固定可靠；貨叉架和門架上的運動部件是指貨叉架、內門架以及貨叉架、滾輪架上的導向滾輪、縱向滾輪、側向滾輪，都要有防止意外脫落的保護裝置[6]。

3 越程安全距離的確定

以二級標準門架的叉車起升機構為例，如圖3所示。叉車在設計時已確定了叉車的最大起升高度H，內、外門架的高度h1、h2，內、外門架相互重疊部分的長度L1，內門架上端與外門架下端點間距離LAB，門架最低點離地面的距離a，鏈輪、鏈條固定位置，滾輪直徑d，貨叉厚度h等設計參數，可以計算出起升油缸的行程，所需的鏈條長度，以及第一、第二限位塊位置。第一、第二限位塊間的安全距離L3一般為20～30 mm。

圖3 起升機構示意圖

4 越程保護失效原因分析

根據叉車的設計技術參數和各部件之間的相對數值關系，在第一、第二限位塊間的越程安全距離在起升鏈條長度固定不變的情況下，越程安全距離也不會發生變化。由于鏈條使用的延長性和磨損，越程安全距離在叉車使用過程中只會增大，不會發生越程安全距離減小的情況。越程安全距離過大時，也會影響叉車的最大起升高度，需要檢查并調整鏈條的長度。

因此叉車只有在相關人員錯誤地調節了鏈條固定銷上的調節螺母或者更換了長度不合適的起升鏈條時，才有可能產生越程安全距離變小的情況。查閱使用單位的該設備的維修保養記錄，發現該設備的起升鏈條已經更換過，且比原廠的鏈條長度要短，需要通過螺桿來擴展起升鏈條的長度，如圖4中紅色方框標記所示。圖4的左圖所示的鏈條明顯比圖4的右圖所示的鏈條（另外一臺同款叉車的鏈條）短，并且調節螺母無調整的空間了，如圖4中紅色圓框標記所示，導致越程安全距離嚴重不足。同時第一限位塊的焊接處焊縫沒有滿焊，焊接處有銹蝕現象，當起升機構空載并以較快的速度起升時，向上的沖擊力較大，導致第一限位塊脫落。

圖4 起升鏈條長度比較

5 防越程裝置的結構形式

常見的防越程裝置有以下幾種結構形式：

5.1 單限位塊和雙限位塊焊接式

內門架的上橫梁上焊接1個或者2個機械擋塊（第一限位塊），在滑架上焊接另外1個或者2個機械擋塊（第二限位塊），第一限位塊和第二限位塊在貨叉架移動方向上的投影具有部分重疊，見圖5。

圖5 機械擋塊焊接式

5.2 螺栓或螺釘固定式

在內門架側面或上橫梁上用螺栓或螺釘固定1個機械擋塊（第一限位塊），在滑架側面用螺栓或螺釘固定1個機械擋塊（第二限位塊），第一限位塊和第二限位塊在貨叉架移動方向上的投影具有部分重疊，見圖6。

圖6 機械擋塊螺栓或螺釘固定式

5.3 其他結構形式的越程裝置

1）內門架上橫梁與內門架之間采用金屬連接件作為機械擋塊（第一限位塊），在滾輪架上焊接1個機械擋塊或以貨叉架整體作為機械擋塊（第二限位塊），第一限位塊和第二限位塊在貨叉架移動方向上的投影具有部分重疊，見圖7。

圖7 內門架上橫梁與內門架連接式

2）以內門架上橫梁整體作為機械擋塊（第一限位塊），以貨叉架整體作為機械擋塊（第二限位塊），第一限位塊和第二限位塊在貨叉架移動方向上的投影全部重疊，見圖8。

圖8 內門架上橫梁整體式

3）在內門架上橫梁上預制突出部分作為機械擋塊（第一限位塊），在滾輪架上焊接一個機械擋塊或以貨叉架整體作為機械擋塊（第二限位塊），第一限位塊和第二限位塊在貨叉架移動方向上的投影具有部分重疊，見圖9。

4）在內門架外側焊接1個機械擋塊（第一限位塊），在貨叉架上焊接1個機械擋塊（第二限位塊），第一限位塊和第二限位塊在貨叉架移動方向上的投影具有部分重疊，見圖10。

圖10 內門架外側焊接式

還有其他不太常見結構形式的防越程裝置，這里不再一一贅述。

6 結束語

防越程裝置是貨叉架起升機構的最后一道安全保護裝置，其重要性不言而喻。在檢驗時不但要檢查其是否設置，還要判定其設置的科學性和有效性，以及越程安全距離是否滿足設計的要求。檢驗時起升機構升到最高位置前要降速緩升，檢驗人員與被檢設備保持一定的安全距離，以免發生意外，確保檢驗人員自身的安全。使用單位需對越程保護裝置進行經常性檢查，查看機械擋塊是否脫焊或松動，安全越程距離是否發生改變，并做好檢查記錄。維修人員應科學調整起升鏈條的長度和張緊力，特別是更換鏈條或連接螺桿后應及時測試越程安全距離是否符合要求，并保證調節螺母有一定的調節行程。