国家标准计划《连续搬运机械 装卸机械 通用设计规范》由 TC331(全国连续搬运机械标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国机械工业联合会。
主要起草单位 大连华锐重工集团股份有限公司 、北京起重运输机械设计研究院有限公司 。
| 53 材料储运设备 |
| 53.040 连续搬运设备 |
| 53.040.01 连续搬运设备综合 |
1)设备市场的要求 散料装卸设备在全球市场展现出强劲需求,每年市场规模介于100亿至 500 亿之间,而中国作为主要的设备供应国,在国际市场中的份额正伴随克虏伯、山特维克等国际知名厂商的逐步退出而逐年显著增长。
尽管中国厂商占据了较大的市场份额,但其利润水平却相对有限。
这主要归因于中国产品的标准符合性欠佳,在细节方面需要大量现场整改,由此消耗了大部分利润空间,甚至导致部分企业出现亏损。
同时,中国厂商还面临设计周期冗长、沟通障碍以及制造周期长且整改频繁等问题。
追根溯源,当前装卸机械行业没有统一的设计规范标准,采用欧标、澳标和美标是造成这些问题的重要因素。
首先,对于中国的生产厂家和用户而言,英文作为非母语语言,在理解相关标准时存在一定困难。
由于语言文化的差异,在标准使用过程中极易产生歧义。
标准的核心要求是准确、易懂且无歧义,过多的不同理解违背了标准发布的初衷。
其次,在设计、制造及使用过程中,诸多情况表明欧标并不适用于中国市场。
中国作为全球最大的装卸设备生产和使用市场,面临的问题尤为突出。
例如,FEM 规定 “对斗轮,积垢载荷等于作用在斗轮中心上的一个5cm的直径为斗轮切削圆的圆盘”,然而,随着装卸机械在我国铝土和粘铁矿石开采行业的广泛应用,实际积垢载荷远超该标准规定,这直接导致设备在作业过程中出现失稳现象,如配重端翘起、走行轮脱离轨道等,严重威胁作业安全。
第三,随着中国低碳经济的发展,欧标中部分规定不够精确,需要结合中国实际情况进行明确取值。
例如,FEM 标准规定“走行倾斜载荷在未精确计算的情况下取垂直载荷的0.2 倍”,而 ISO 规定的简易计算值过小。
该数值虽对装卸设备本身影响不大,但对轨道基础和压板的选取计算至关重要,直接关系到工程造价,因此精确计算该值十分必要。
在众多项目中,设计者不得不参考其他标准来补充此项计算。
又如,欧标和 JB/T 8849 均未对地震载荷作出进一步计算说明,然而在中国市场,几乎每份装卸设备规格书都会明确地震要求。
在某项目中,规格书规定地震加速度为 0.32g,设计者直接将该载荷施加于设备结构,结果导致各类强度和稳定性无法满足要求,设计工作因此中断数月。
综上所述,制定国家标准《连续搬运机械 装卸机械 通用设计规范》迫在眉睫。
2)设备设计制造的要求 中国装卸机械产品的市场保有量与市场容量均位居世界首位,每年装卸机械的需求量达数百套,市场规模高达上百亿元。
装卸机械单台造价从几百万到上亿元不等,一旦设计失误,整改费用往往超出制造厂和用户的承受范围。
从降低损失、避免不必要浪费的角度出发,编制《连续搬运机械 装卸机械 通用设计规范》具有重要意义。
3)设备制造强国的要求 在装卸机械设计历程中,曾引用起重机械设计标准 GB/T 3811,但实践表明,该标准并不适用于装卸机械设计。
二者的根本区别在于:装卸机械通常在接近额定能力的载荷下运行,设备自重与运行载荷相比至关重要,其在全生命周期内承受的载荷往往接近最大设计值,因此对装卸机械整机的分级不考虑载荷谱。
而起重机械的运行载荷在设计起始阶段即为给定值,散料搬运设备的自重在设计起始阶段却是未知的,这导致二者在设计理念和安全系数选择上存在显著差异。
换言之,起重机标准无法适用于装卸机械。
本标准明确规定“对于结构或机械零部件,应力变化若小于最大应力的 10%,无需考虑应力谱系数”,同时指出“设计者凭经验事先可确保不计算的部件满足使用要求”。
这不仅简化了设计计算流程,有助于设计计算工作的顺利推进,更为关键的是,为设计者的计算校核提供了标准依据。
因此,从实现准确设计的角度考量,编制《连续搬运机械 装卸机械 通用设计规范》十分必要。
4)装卸机械走向国际市场的要求 国内装卸机械厂家数量众多,但在国际市场上的表现参差不齐。
在欧美澳等装卸机械市场,设备与相关文件同等重要。
本标准的制定将有助于推动装卸机械实现统一的规范化设计,为在国际市场上与用户搭建更为有效的沟通平台。
通过提升我国装卸机械的整体技术水平,本标准将为我国装卸机械全面参与国际市场竞争、稳固立足国际市场提供有力保障。
因此,从产品国际化的视角来看,编制《连续搬运机械 装卸机械 通用设计规范》同样不可或缺。
本标准规定了装卸机械通用设计中的结构和机构的分级与载荷计算、结构应力计算、机械装置部件的计算和选择、安全要求、试验与公差。 本标准适用于GB/T 14521中规定的以下装卸机械: ——装船机; ——装车机; ——链斗卸船机; ——链斗卸车机; ——堆取料机; ——取料机; ——堆料机。