1.司机室的一般安全要求
司机室的一般安全要求包括:
(1)司机室必须安全可靠。司机室与悬挂或支承部的连接必须牢固。
(2)司机室的顶部应能承受2.5kPa(250kgf/m2)的静载荷。
(3)在高温、有尘、有毒等环境下工作的起重机,应设封闭式司机室,露天工作的起重机,应设防风、防雨、防晒的司机室。
(4)开式司机室应设有高度不小于1050mm的栏杆,并应叮靠地围护起来。
(5)除流动式起重机外,司机室内净空高度不应小于2m,司机室外面有走台时,门应向外开;没有走什时,门应向里开。司机室外有无走台都可以采用滑动式拉门。
(6)司机室底面与下方地面、通道、走台等距离不应小于2m,并应设置走台。
(7)走台宽度对电动起重机不应小于500mm;对人力驱动的起重机不应小于400mm。走台应能承受3kN(300kgf)移动的集中载荷而无塑性变形。
(8)除流动式起重机和司机室底部无碰人危险的起重机外,与起重机一起移动的司机室,其底面距下方地面、通道、走台等净空高度不应小于2m。
(9)桥式起重机司机室,一般应设在无导电裸滑线一侧。
(10)司机室的构造与布置,应使司机对工作范围具有良好的视野、并便于操作和维修。同时,司机室应保证在事故发生时,司机能安全撤出,或能避免事故对司机的危害。
(11)司机室窗子的布置,应使所有的窗玻璃都能安全地擦净。窗玻璃应采用钢化玻璃或夹层玻璃,并只能从司机室里面安装。
(12)封闭式司机室的不装玻璃部分覆盖一层隔热绝缘材料或者塑料,里面可以带有空调装置、隔热墙、隔热的地板、天花板和窗户,窗户的玻璃是双层的。
2.操纵器和显示器
操纵器和显示器的设计必须符合人机工程学的要求。
操纵器有手操纵、脚操纵和联动控制台操纵。
(1)手操纵
起重机上的操纵器多是手操纵器,如手轮、手柄、按钮等等。用手操纵的操纵器必须考虑到手的特性,应尽可能地做到轻松省力,位移量适当,操纵杆或手轮之间的运动要协调。
手在垂直面内运动速度较快月.准确度高,并且是从上往下运动速度快,右手动作频率要比左手快。
根据手的测量尺寸和运动,操纵杆手柄的理想形状为半球形,并在端面上绘有形象的功能标志或文字说明,以防误操作。球径的确定原则是普通人用手握舒适、不易疲劳。过大不易握住,过小用手去握紧手部肌肉会收缩得很紧,操作起来容易疲劳。操纵杆的操纵力在60~150N范围内。
手轮的尺寸也是根据人体测量学的尺寸来确定。手轮直径一般为0;150—250mm,握把直径为d:20~50mm。单手操纵力可为20~130N,双手操纵力为不超过250N。
目前塔式起重机采用操纵盘的形式,盘上有电流表、电压表、按钮。
(2)脚操纵
在工程起重机亡,一般都装有踏板。踏板的尺寸建议长度不小于230mm,宽度不小于90mm,间距不应小于65mm。如图15-24为操作手柄和踏板布置图。
操纵手柄往后拉,机构实现起升,向外推实现下落。左右运动与机械运动方向一致。有一个伸缩臂操纵杆,同时按一个伸缩臂踏板。
(3)联动控制台
目前很多起重机都采用联动控制台。联动控制台是一种包括控制台全套电气设备及司机座椅在内的成套控制设备。它由三部分构成,即中间座椅及底座、左操纵箱与右操纵箱。座椅与两侧的操纵用螺栓连成一体,在大修及运输时可以分开。在操纵箱的前方装有联动转头,手柄的纵向椎拉连杆使纵向运动主令控制器正反向动作,横向转动链轮使横向主令控制器动作。联动转头、联接件及主令控制器各转动铰点均装有滚动轴承,使手柄可在两个自由度上灵活地同时操纵两台主令控制器。
在操纵箱上方装有开关板,上面装有必要的主令电器元件和指示元件,如紧急停车、单机选择、警报信号等,联动台内还装有以自动空气断路器为主体的保护装置,具有过载保护和短路保护等作用。
联动控制台的主要优点是操作方便省力,手柄在各个方向的任意位置上,操作力都不大于3kg,每个手柄可以同时控制两套主令控制器。这对于工作特别繁忙的起重机,需要3个或4个机构同时工作的情况是比较有利的。又由于控制箱在司机座椅的两侧,如果司机室的设计合理,就可以保证司机有良好的视野,司机可以在工作过程中不再需要站起来。
我国在早期生产的起重机多半采用体积较大的凸轮控制器。有的单位曾经把这些老式控制器横放在座椅下面,通过链轮和一个小扇形轮来实现联动,既利用了原有的设备、又改善了司机的工作条件,成本也比较低。
3.司机座椅
司机应有一个舒适的座椅。座椅设计应尽可能地避免司机常常需要站起来工作,以保证不因座椅设计不合理而易于疲劳。
座椅的位置是可调节的,可向后倾斜3o~7o。座椅在水平方向调节±80mm,垂直方向调节±50mm,而且能可靠地锁紧。
座椅应结实、宽松,并且应备有防止出汗的椅套。
座椅还应配备形状合适并可调节的座椅扶手。
4.良好的工作环境
为提高工效、保证安全、司机室必须为操纵者提供一个舒适的工作环境。
(1)温度要求
《起重机械安全规程》中规定:司机室内部工作温度高于35笔的和在高温环境下工作的起重机,如冶金起重机司机室,应设降温装置。工作温度低于5咒的司机室,应设安全可靠的手暖设备。
从人机工程学的角度看,体力劳动的舒适温度为20℃~28℃,相对湿度为50%。所以目前世界上有的国家规定司机室的允许温度界限为28~10℃。
在高温环境中直接受热辐射的司机室,应设置有效的隔热层,受热辐射的窗玻璃应采用防红外线辐射的钢化玻璃。
在降温措施方面,许多用户曾经试用过水冷却或冰冷却等等。实践证明,近年采用冷气机通风降温的效果是较好的。如鞍钢初轧厂在钳式起重机上采用的冷气机降温措施,它包括隔热密闭,冷气机降温及调度联系三个部分。隔热层分为三层,层是厚度为lmm的铝板包裹着司机室,防止热的辐射作用。底部是双层的,中间为150~200mm,起散热的作用;第二层用厚度为60mm的玻璃棉;第三层是24.5mm厚的木板,外面是一层三合板或五合胶板,刷上油漆以后,可保持隔热层的耐用与美观。
冷气机采用的是上海产的P—4型冷气机,它由压缩冷凝机组和空气冷却器组两部分组成。制冷剂为氟利昂F--12。压缩冷凝机组安装在司机室旁边,因而散热快,可以减震防尘,并便于检修。由于装有这种降温设备,当环境温度为63℃时,司机室仍保持在28℃左右。
在通用桥式起重机的司机室保暖方面,某厂采用1.5kW的电热器收到比较好的效果。当然司机室应有一定的密封条件,同时电热器也要装在易于散热的地方。敞开式的司机室适用于室温在10℃~28℃之间的封闭式厂房里;封闭式司机室适用于有尘埃的车间或者温度变化在28~40℃之间的露天场地。当温度有可能低于lO℃时,应装设取暖装置,并使司机室内温度保持在10℃以上。
(2)防振措施
门座起重机、龙门式起重机、桥式起重机的司机室振动还是比较严重的。容易引起振动病和高血压病等。因此起重机司机室应采取防振或隔振措施。
根据有关振动对人体危害的文献,人体的各主要器官和肢体都有固有振动频率。当起重机司机室的振动与某一器官和肢体的固有振动频率相近时,则会产生不舒适,甚至不能容忍的症状。
如水平振动频率在0.2~1Hz会使人产生晕船的症状;3~20Hz的振动会使操作者产生说话困难的症状;5~7Hz使人感到胸腔疼痛;4~8Hz会感到呼吸困难;10.5~16Hz有大小便失禁感等。
整个司机室的设计要考虑防震性能,通过人机学的研究,设计出震动最小,而震动频率又不与人的大脑和心脏等重要器官的固有振动频率相接近(防止共振)的司机室。以保证操作者的心理始终处于稳定状态,避免发生意外事故。
(3)卫生要求
对于有尘、有毒的作业环境应采取防尘防毒措施。粉尘浓度不应高于2mg/m3。根据我国《工业企业噪声卫生标准》的规定,如8h连续工作,听力保护的理想值为75dB,不应超过85dB。
司机室的设计还应保证在事故状态下,司机能安全地撒出,避免事故对司机的危害。近年德国某公司研制的冶金起重机司机室由三个单元组成:一是操作间,二是生活间,三是空调间。
在操作间内有舒适可调的转椅,在其两侧有控制开关和按钮,室内保持适宜的温度和湿度,以防止操作者患风湿和感冒等疾病。整个操作间有良好的视野,底板上开有观察窗,各种装置的布置符合人机学的要求,以保证操作者始终处于的作业状态,从而可以提高劳动生产率,又可减少事故。