起重機(jī)安全防護(hù)裝置的功能
1.超載限制器
它是起重機(jī)防止超載的安全保護(hù)裝置,也稱起重量限制器。其安全功能是當(dāng)起重機(jī)的吊載超過額定值時,使起升動作停止,從而避免超載發(fā)生事故。超載限制器廣泛用于橋式類型起重機(jī)和升降機(jī)上。有些臂架類型起重機(jī)(例如塔式起重機(jī)、門座起重機(jī))將超載限制器與力矩限制器配合使用。超載限制器有機(jī)械式、電子式多種類型。
(1)機(jī)械式:通過杠桿、彈簧、凸輪等的作用帶動撞桿,當(dāng)超載時,撞桿與控制起升動作的開關(guān)相作用,切斷起升機(jī)構(gòu)的動力源,控制起升機(jī)構(gòu)中止運(yùn)行。
(2)電子式:由傳感器、運(yùn)算放大器、控制執(zhí)行器和載荷指示計等部分組成,將顯示、控制和報警等安全功能集于一身。當(dāng)起重機(jī)吊載時,承載構(gòu)件上的傳感器產(chǎn)生變形,把載荷重量轉(zhuǎn)化為電信號,經(jīng)過運(yùn)算放大,指示出載荷的數(shù)值。當(dāng)載荷超過額定載荷時,切斷起升機(jī)構(gòu)的動力源,使起升機(jī)構(gòu)的起升動作不能實(shí)現(xiàn)。
2.力矩限制器
力矩限制器是臂架式起重機(jī)的綜合性安全保護(hù)裝置。
我們知道,臂架式起重機(jī)是以起重力矩來表征載荷狀態(tài)的。起重力矩值是由起重量、幅度的乘積決定,幅度值是由起重機(jī)臂架的臂長和傾角余弦的乘積決定,這樣,起重機(jī)是否超載,實(shí)際上受到了起重量、臂長和臂架傾角等限制,同時還要考慮作業(yè)工況等多個參數(shù)也有制約作用,控制起來比較復(fù)雜。
目前廣泛采用的微機(jī)控制的力矩限制器可以綜合多種情況,較好地解決了這個問題。力矩限制器由載荷檢測器、臂長檢測器、角度檢測器、工況選擇器和微型計算機(jī)構(gòu)成。當(dāng)起重機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)時,將實(shí)際工作狀態(tài)各參數(shù)的檢測信號輸入計算機(jī),經(jīng)過運(yùn)算、放大、處理后,與事先存入的額定起重力矩值比較,并同時在顯示器上把相應(yīng)的實(shí)際數(shù)值顯示出來。當(dāng)實(shí)際值達(dá)到額定值的90%時,它會發(fā)出預(yù)警信號,當(dāng)實(shí)際值超過額定載荷時則會發(fā)出警報信號,同時起重機(jī)停止向危險的方向(起升、伸臂、降臂、回轉(zhuǎn))繼續(xù)動作。
3.緩沖器
它是配置在軌道運(yùn)行式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)端部的一種安全裝置,具有吸收運(yùn)行機(jī)構(gòu)碰撞動能、減緩沖擊的安全功能。緩沖器安全檢查的主要指標(biāo)是安裝是否牢固可靠、元件是否完好和吸收動能的能力大小。
緩沖器的工作原理是,如果單臺起重機(jī)的大車(或小車)意外沖向軌道行程終點(diǎn)時,緩沖器可以與處于同一水平高度的軌道端部止擋(另外一種安全裝置)相互作用;如果在同一跨度軌道上的兩臺起重機(jī)相撞時,與設(shè)在兩臺起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)相對面的緩沖器發(fā)生作用。緩沖器通過自身變形,迅速將碰撞動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能吸收,從而減輕碰撞力的沖擊作用,避免對起重機(jī)造成破壞。常見的有橡膠緩沖器、彈簧緩沖器及液壓緩沖器。
(1)橡膠緩沖器:利用碰撞時橡膠的彈性變形實(shí)現(xiàn)緩沖。由于吸收能量少,一般用在運(yùn)動速度較低的起重機(jī)。
(2)彈簧緩沖器:可將大部分撞擊動能迅速轉(zhuǎn)化為彈簧的壓縮勢能,適于中等運(yùn)動速度的起重機(jī),應(yīng)用最廣泛。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,對起重機(jī)仍有較大的沖擊作用。不過,現(xiàn)在通過技術(shù)手段改造,其性能已有較大改進(jìn)。
(3)液壓緩沖器:通過油缸活塞擠壓油液作功來消耗受到撞擊時的動能,適于運(yùn)動速度更大的起重機(jī)。優(yōu)點(diǎn)是可吸收更大的沖擊動能,無反彈作用;缺點(diǎn)是構(gòu)造復(fù)雜,受環(huán)境溫度對油液性能的影響較大,緩沖器的功能也會隨之受到影響。
4.防風(fēng)防滑安全裝置
這是防止露天工作的起重機(jī)在大風(fēng)作用下沿軌道發(fā)生滑行的安全裝置,室外工作的軌道式起重機(jī)均應(yīng)安裝。其安全功能是,當(dāng)起重機(jī)遭遇非工作狀態(tài)下的最大風(fēng)力時,起重機(jī)不被吹動,防止起重機(jī)在軌道端頭傾覆。常見防風(fēng)裝置有夾軌器、錨定裝置和鐵鞋。
(1)夾軌器:它廣泛應(yīng)用于各類露天軌道起重機(jī),其工作原理是利用夾鉗夾緊軌道頭部的兩個側(cè)面,通過結(jié)合面的夾緊摩擦力將起重機(jī)固定在軌道上,使起重機(jī)不能滑移。夾軌器的設(shè)計要求是,夾軌器的夾緊力須大于起重機(jī)的滑行力,以保證在當(dāng)?shù)刈畲箫L(fēng)力作用下,起重機(jī)保持不動;夾軌鉗的閉合應(yīng)靠裝置構(gòu)件自身重量或彈簧的作用,而不應(yīng)只靠動力驅(qū)動裝置的驅(qū)動作用,以防止在動力供應(yīng)中斷時,夾軌器不起作用;動力驅(qū)動的夾軌動作應(yīng)滯后于運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動器的動作,以消除起重機(jī)制動時可能產(chǎn)生的劇烈顫動。
(2)錨定裝置:它借助插銷或插板裝置、鏈條或頂桿將起重機(jī)與軌道基礎(chǔ)相連成一體,用于非工作狀態(tài)特大風(fēng)暴時起重機(jī)的固定。由于錨定裝置只能設(shè)在軌道的某個特定位置,起重機(jī)要運(yùn)行到該位置才能錨定,它不適于緊急情況下的即時防風(fēng)。
(3)鐵鞋:它是一種楔形裝置,使用時將楔形舌尖插入車輪踏面和軌道頂面之間,鐵鞋的斜坡構(gòu)成對車輪滑動的阻力。
5.極限位置限制器
也稱行程限制器,其安全功能是保證工作機(jī)構(gòu)在運(yùn)動中,當(dāng)接近極限位置時,自動切斷前進(jìn)的動力源并停止運(yùn)動,防止行程越位。
極限位置限制器由相互作用的兩部分構(gòu)成,一個是觸頭(撞塊或安全尺),安裝在工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動部分上;一個是行程限位開關(guān),是控制工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方向或行程距離的主令電器,固定在極限位置的軌道或起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)上,并串在工作機(jī)構(gòu)的控制線路中。當(dāng)某方向的運(yùn)動接近極限位置時,觸頭觸碰行程限位開關(guān),切斷該運(yùn)動方向的控制電路,停止該方向的運(yùn)行,同時接通反方向運(yùn)動電路,使運(yùn)行機(jī)構(gòu)只能向安全方向運(yùn)行。起重機(jī)的極限位置限制器有:
(1)上升極限位置限制器:所有類型起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)至少應(yīng)裝一套上升極限位置限制器。吊運(yùn)液體金屬和其他危險品起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)必須裝兩套,兩套限制器開關(guān)動作應(yīng)有先后,并應(yīng)盡量采用不同結(jié)構(gòu)型式和控制不同的斷路裝置。
(2)下降極限位置限制器:其安全功能應(yīng)保證吊具下降到下極限位置時,自動切斷下降的動力源,以保證鋼絲繩在卷筒上的纏繞不少于設(shè)計所規(guī)定的安全圈數(shù)。塔式或門座起重機(jī)的變幅機(jī)構(gòu)、港口門座起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)及其他有下限要求的機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置下降限位開關(guān)。其他起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)是否安裝下降極限位置限制器不作為強(qiáng)制性的要求。
(3)運(yùn)行極限位置限制器:軌道起重機(jī)的大車(或小車)運(yùn)行機(jī)構(gòu)在軌道端頭附近都必須設(shè)置行程限位開關(guān),一般由限位開關(guān)和觸發(fā)開關(guān)的安全尺配套使用。
6.聯(lián)鎖保護(hù)
也稱為聯(lián)鎖開關(guān)或艙門開關(guān),其安全功能是將聯(lián)鎖開關(guān)的狀態(tài)與起重機(jī)的某工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動聯(lián)系起來,在開關(guān)開啟狀態(tài),對應(yīng)的被其制約的工作機(jī)構(gòu)不能啟動,只有在開關(guān)關(guān)閉狀態(tài),被聯(lián)鎖的工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動才能執(zhí)行;當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程中,如果對應(yīng)的艙門開關(guān)被打開,就給出停機(jī)指令。聯(lián)鎖保護(hù)可防止起重機(jī)的某機(jī)構(gòu)在特定條件下運(yùn)轉(zhuǎn)傷人。需要聯(lián)鎖保護(hù)的部位與制約的工作機(jī)構(gòu)如下:
(1)從建筑物登上起重機(jī)司機(jī)室的門與大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)之間;
(2)由司機(jī)室登上橋架主梁的艙口門或通道欄桿門與小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)之間;
(3)司機(jī)室設(shè)在運(yùn)動部分時,進(jìn)入司機(jī)室的通道口的門與小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)之間;
這樣,可以防止當(dāng)有人正從建筑物跨入、跨出起重機(jī)的瞬間,或在起重機(jī)主梁上有人正做設(shè)備檢修時,由于司機(jī)不知曉而操作起重機(jī),使機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)傷人。
7.零位保護(hù)
橋架式起重機(jī)的起升、大車運(yùn)行和小車運(yùn)行等三個工作機(jī)構(gòu)是由三個操作裝置分別控制的,必須設(shè)零位保護(hù)。其保護(hù)作用是只要有一個機(jī)構(gòu)的控制器不在零位,所有機(jī)構(gòu)都不能啟動;只有在先將各機(jī)構(gòu)控制器置于零位的情況下,工作機(jī)構(gòu)的電動機(jī)才有可能啟動,零位保護(hù)是用來防止在起重機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時或失電后又恢復(fù)供電時,司機(jī)在沒有思想準(zhǔn)備情況下啟動總開關(guān),某個或幾個機(jī)構(gòu)突然運(yùn)轉(zhuǎn)造成的意外傷害。
8.緊急開關(guān)
所有起重機(jī)必須裝有在緊急情況下可迅速斷開總電源的緊急開關(guān)或裝置,并設(shè)置在司機(jī)操作方便的地方。
聯(lián)鎖保護(hù)、行程限位、零位保護(hù)、緊急開關(guān)等,常常聯(lián)合在起重機(jī)的控制電路中發(fā)揮作用,只要有一個裝置處于非正常狀態(tài),起重機(jī)就不能啟動或停止向發(fā)生危險的方向運(yùn)行。
9.偏斜調(diào)整和顯示裝置
大跨度的門式起重機(jī)和裝卸橋,當(dāng)兩端支腿因前進(jìn)速度不同步而發(fā)生偏斜時,該裝置能將偏斜情況指示出來,并使偏斜得到調(diào)整。
10.幅度指示器
安裝在具有變幅機(jī)構(gòu)的起重機(jī)上,能正確指示吊具所在的幅度。
11.水平儀
安裝在流動式起重機(jī)上,可以檢查已打支腿起重機(jī)的傾斜度,顯示起重機(jī)機(jī)身的水平狀態(tài)。
12.防止吊臂后傾裝置
安裝在撓性變幅機(jī)構(gòu)的臂架起重機(jī)上,當(dāng)變幅機(jī)構(gòu)的變幅行程開關(guān)失靈時,能阻止吊臂向后傾。
13.極限力矩限制裝置
用于當(dāng)臂架起重機(jī)的臂架旋轉(zhuǎn)阻力矩大于設(shè)計規(guī)定的力矩時,該裝置內(nèi)的摩擦元件發(fā)生滑動,切斷動力輸入,使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動停止,從而起到保護(hù)作用。
14.風(fēng)級風(fēng)速報警器
安裝在露天工作的起重機(jī)上。當(dāng)風(fēng)力大于6級時能發(fā)出報警信號,并能顯示瞬時風(fēng)速風(fēng)級。在沿海工作的起重機(jī)可定為當(dāng)風(fēng)力大于7級時發(fā)出報警信號。
15.支腿回縮鎖定裝置
安裝在工作時需要打支腿的流動式起重機(jī)上,其安全功能是雙向鎖定支腿,保證起重機(jī)在打支腿進(jìn)行起重作業(yè)時,不發(fā)生“軟腿”回縮現(xiàn)象;當(dāng)起重機(jī)結(jié)束起重作業(yè),支腿收回時能可靠地鎖定支腿,防止起重機(jī)在行駛狀態(tài)下支腿自行伸出。
16.回轉(zhuǎn)定位裝置
用于流動式起重機(jī)在道路上行駛時,保證使回轉(zhuǎn)盤上的起重結(jié)構(gòu)保持在固定位置,防止行駛時發(fā)生擺動。
17.防傾翻安全鉤
安裝在主梁一側(cè)落鉤的單主梁起重機(jī)上,防止小車傾翻。
18.檢修吊籠
用于高空中導(dǎo)電滑線的檢修。其可靠性不應(yīng)低于司機(jī)室。
19.掃軌板、支承架和軌道端部止擋
掃軌和支承架用來掃除起重機(jī)行進(jìn)方向軌道上的障礙物;軌道端部止擋設(shè)置在鋪設(shè)軌道的盡頭端部,與起重機(jī)(或運(yùn)行小車)運(yùn)動結(jié)構(gòu)上的緩沖器配合作用,防止起重機(jī)(或運(yùn)行小車)脫軌。
20.導(dǎo)電滑線防護(hù)板
用于防止人員意外接觸帶電滑線引發(fā)觸電事故而設(shè)的防護(hù)擋板。使用滑線的起重機(jī),對易發(fā)生觸電的部位都應(yīng)設(shè)該裝置:
(1)橋式起重機(jī)司機(jī)室位于大車滑線端時,通向起重機(jī)的梯子和走臺與滑線間應(yīng)設(shè)置防護(hù)板。
(2)橋式起重機(jī)大車沿線端的端梁下,應(yīng)設(shè)置防護(hù)板,以防止吊具的鋼絲繩與滑線的意外接觸。
(3)同跨橋式起重機(jī)作多層布置時,下層起重機(jī)的滑線應(yīng)沿全長設(shè)置防護(hù)板。
21.防護(hù)罩
起重機(jī)上外露的活動零部件,如開式齒輪、聯(lián)軸器、傳動軸、鏈輪、鏈條、傳動帶、皮帶輪等,均應(yīng)裝設(shè)防護(hù)罩。露天工作的起重機(jī),其電氣設(shè)備應(yīng)裝設(shè)防雨罩。
22.倒退報警裝置
流動式起重機(jī)向倒退方向運(yùn)行時,可發(fā)出清晰的報警音響信號和明滅相間的燈光信號,提示機(jī)后人員迅速避開。