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起重机安全装置
起重机安全装置
为了保证起重机械安全运行,避免造成人身伤亡及机械损坏等事故,在起重设备上配备各种安全防护装置是必须的。
了解安全防护装置的构造、工作原理和使用要求,对起重机的操作人员和日常维护保养人员来说是非常重要的。
本章主要对起重机常见的安全装置作简要介绍,尤其对火电公司常见起重力矩限制器及超载限制器作重点说明。
第1节起重机安全装置的设置要求
根据《安全防护装置在各种起重机上设置的要求(GB606-85)》与《起重机监督检验规程》(国质检(2002)296号),本节就桥门式、塔式及臂架式起重机的安全装置做简要介绍。
1、桥门式起重机安全防护装置的设置要求
在门桥式起重机上装设常见的安全防护装置的名称、要求程度及要求范围,见表3-1。
在日常维护保养中要注意及时检查、维护这些装置,使之保持正常工作性能。
表3-1桥门式起重机的安全防护装置
安装防护
装置名称
桥式起重机
门式起重机
要求程度
要求范围
要求程度
要求范围
超载限制器
应装
额定起重量大于20t
应装
额定起重量大于10t
宜装
动力驱动,额定起重量为3至20t的
宜装
动力驱动,额定起重量为5至10t的
上升极限位置限位器
应装
动力驱动的
应装
动力驱动的
下降极限位置限位器
宜装
宜装
运行极限位置限位器
应装
动力驱动的,并且在大车和小车运行的限制位置
应装
动力驱动的,并且在大车和小车运行的限制位置
缓冲器
应装
在大车、小车运行机构或轨道端部
应装
在大车、小车运行机构或轨道端部
夹轨钳和锚定装置
宜装
露天工作的
应装
露天工作的
防倾翻安全钩
应装
单主梁起重机在主梁一侧落钩的小车架上
应装
单主梁起重机在主梁一侧落钩的小车架上
检修吊笼
应装
在司机室对面靠近滑线一端
扫轨板和支承架
应装
动力驱动的大车运行机构上
应装
在大车运行机构
轨道端部止挡
应装
应装
露天的活动零部件的防护罩
应装
应装
电气设备的防雨罩
应装
露天工作的
应装
露天工作的
2、塔式起重机安全防护装置的设置要求
塔式起重机上安全防护装置的设置要求见表3-2。
在日常维护保养中要注意及时检查、维护这些装置,使之保持正常工作性能。
表3-2塔式起重机安全防护装置的设置的要求
序号
安全防护装置名称
要求程度
要求范围
1
超载限制器
宜装
起重能力小于250kN·m
2
力矩限制器
应装
起重能力大于或等于250kN·m
3
上升极限位置限制器
应装
4
下降极限位置限制器
5
幅度指示器
应装
6
连锁保护装置
应装
在动臂变幅机构与吊臂的支持停止器之间
7
防止吊臂后倾装置
应装
动臂变幅
8
极限力矩限制装置
应装
有可能自锁的旋转机构
9
缓冲器
应装
10
夹轨器与锚定装置
应装
11
风速风级报警装置
应装
臂架铰点高度大于50m时
12
登机信号按钮
宜装
司机室在上部并且设在运动部分
13
轨道端部止挡
应装
14
暴露的活动零部件的防护罩
应装
15
电气设备的防雨罩
应装
3、臂架式起重机安全防护装置的设置要求
塔式起重机上安全防护装置的设置要求见表3-3。
在日常维护保养中要注意及时检查、维护这些装置,使之保持正常工作性能。
表3-3臂架式起重机安全装置的设置要求
序号
安全防护装置名称
汽车起重机
轮胎起重机
履带起重机
要求程度
要求范围
要求程度
要求范围
要求程度
要求范围
1
力矩限制器
应装
2
上升极限位置限制器
应装
应装
应装
3
幅度指示器
应装
应装
应装
4
水平仪
应装
起重量大于或等于16t
应装
起重量大于或等于16t
5
风速仪
应装
6
支腿回缩锁定装置
应装
应装
应装
7
倒退报警装置
应装
应装
应装
8
暴露的活动零部件的防护罩
应装
应装
应装
9
电气设备的防雨罩
应装
应装
应装
本节所及的安全装置均应在日常维护中及时检查和保养,如发现性能异常应立即进行修理和更换。
第2节起重量限制器
起重量限制器又称超载限制器,其功能是防止起重机超载吊运。
当起重机超载吊运时,它能够停止起重机向不安全的地方继续动作,但能允许起重机向安全方向动作,同时发出声光报警信号。
超载限制器按其结构形式和工作原理的不同,可以分为机械式、液压式和电子式三种类型。
1、机械式起重量限制器
机械式起重量限制器种类较多,大体分为杠杆式、偏心式和弹簧式三种,下面就杠杆式和弹簧式作简要介绍。
1.1杠杆式起重量限制器
图3-1是直杠杆式起重量限制器机构图。
图3-1直杠杆式起重量限制器
1-撞杆;2-开关;3-起升滑轮
它主要有杠杆、弹簧及限位开关等组成。
在正常的起重作业中,吊重小于额定起重量,起升钢丝绳的合力R对杠杆转轴O的力矩小于弹簧力N对O的力矩,即R 当超载时,R>N,弹簧压缩变形,撞杆向下移动,触动与起升机构线路连锁的限位开关2,使机构断电,停止作业,起到超载限制作用。 偏心式起重量限制器主要由偏心轴、杠杆、弹簧、限位开关等组成。 它也是靠钢丝绳的合力R对偏心轴产生偏心力矩使得杠杆传动压缩弹簧,触动限位开关而起到超载保护作用。 1.2弹簧式起重量限制器 图3-2是弹簧式超载限制器机构图。 图3-2弹簧式起重量起升高度限制器 1-支铰;2-调节螺母;3、6、9-弹簧;4、7-触杆;5-开关 8-杠杆;9-链条;10-重锤;11-钢丝绳;12-滑轮 这是一种起重量、起升高度限制器合为一体的结构形式。 超载时,弹簧13被压缩,触杆4撞开限位开关5,起升机构停车。 过卷扬时,由于重锤10被吊钩滑轮组抬起,通过链条9和杠杆8,使触杆7撞开限位开关,起重机停止卷扬机,起保护作用。 1.3测力环起重量限制器 该类起重量限制器在塔式起重机中长用到,现以QT80EA塔式起重机常见的起重量限制器(又称测力环)作简要介绍。 结构与原理 构造如图3-3所示。 图3-3起重量限制器(测力环) 1、3、5、8-调装螺钉 2、4、6、7-开关 其工作原理是塔式起重机起吊重物时,测力环变形。 当吊重达到该塔式起重机最大起重量(单绳拉力超过20kN),次测力环限位开关S2动作,使控制回路中的继电器得电,切断卷扬机起升控制回路;当单绳拉力超过10kN,测力环限位开关S3动作,切断电磁离合器中档回路,这时离合器只能置于重物档位置;当单绳拉力超过5kN,限位开关S4动作,切断离合器轻档位置,这时离合器只能置于中档或者重物档,防止离合器过载。 测力环的调试 下面是测力环的调整过程 (1)四倍率滑轮组调整 1 轻档调整(离合器开关置于轻档): 吊重2170kg,幅度在31m以内,载荷以高、中、低三档速度各升降一次,不允许任何一档出现不能起升现象; 加重20~30kg砝码,以高速挡起升,同时调整高速挡重量限制开关S4使其断开,高速挡不能起升; 重复以上步骤,应基本一致。 2 中档调整(离合器开关置于中档) 起吊4370kg,幅度控制在16m以内,载荷以低、中速度个升降一次,低、中档不得出现不能起升现象,但操作高速挡时,应不能动作; 加重20~30kg砝码,以中速挡起升,同时调整中档重量限制开关S3,使中档断电停止起升; 重复以上步骤,应基本一致。 3 低速档调整(幅度不大于11.85m) 起吊8000kg,以低速挡升降一次,操作中、高档时,不能起升; 加重100~300kg,以低速挡起升,同时调整低速挡重量限制器开关S2,使低速档报警并断电停止起升; 重复以上步骤,应保持一致。 (二)二倍率滑轮组校核 1 吊重4000kg,幅度控制在21m之内以低速档起升,但操作中、高档位时应不能动作。 2 加载50~150kg左右,以低速档起升,加载至150kg左右时应报警断电。 重复以上步骤两次,应保持一致。 2、电子式起重量限制器 电子技术的日益发展,使起重机的安全装置逐步现代化。 电子式超载限制器主要用于起重设备的超载保护。 它可以根据预先调整好的起重量来进行控制。 一般把它调节为额定起重量的90%报警,额定量的110%切断电源。 它克服了机械式超载限制器体积大、重量大、精度低等缺点,并可以随时显示起吊物品的重量,近年来在起重机上广泛应用。 2.1工作原理 电子超载限制器主要由载荷传感器、电子放大器、数字显示装置、控制仪表等组成一个自动控制系统。 图3-4是一种电子式超载限制器的工作原理方框图。 图3-4电子式超载限制器方框图 电子式起重量限制器常用的传感器有筒式和环式两种,如图3-5所示。 图3-5传感器 应变筒和应变环是用弹性较好的合金钢制成,表面贴有4或8片电阻感应片,并构成电桥回路,其作用是将载荷力信号转换为电信号的变化。 起重机吊重物时,载荷传感器的应变筒受载荷作用发生形变,贴在上面的应变片也随之形变,电阻值发生变化,于是,原经过调零的电桥失去平衡,输出端上出现与应变筒上所受载荷成正比的微软信号,并将信号送入电压放大器,经过放大器处理后即可以从显示器上看到起吊重物的重量,当载荷超过规定数值时,触发器即动作,红灯闪亮并报警。 当载荷超过额定起重量时,即自动切断起升机构电源。 2.2传感器的安装 载荷传感器按受载方式有压力传感器和拉力传感器之分,因而有不同的安装方式。 (a)轴下安装方式(b)钢丝绳固定式安装方式 图3-6传感器的安装方式 1-槽钢;2-压力传感器;3-电缆;4-立板;5-连块;6-U型拉杆; 7-定滑轮轴;8-绳卡;9-钢丝绳;10-拉力传感器;11-钢丝绳夹头 当采用压力传感器时,需要采用类似图3-6(a)所示的安装方式,即把压力传感器安装在滑轮轴下。 这种方式需要吊车的结构具有容纳压力传感器的控制位置,否则就要改动设备。 当采用拉力传感器时,采用类似图3-6(b)所示的安装方式,即把拉力传感器安装在从均衡滑轮下绕入的钢丝绳上,将钢丝绳和拉力传感器用夹头紧固连接,不允许产生滑动。 这种方式不需要改动设备,但只适用于均衡滑轮在定滑轮组的情况。 值得注意的是,起重机更换不同重量的吊具后,必须将传感器的不平衡值重新调零。 否则,仪器会产生较大误差,造成起重机超载。 3、对起重量限制器的安全要求和报废 安全要求 1 超载限制器的综合误差,机械式不得大于8%,电子式不得大于5%; 2 载荷达到额定起重量90%时,应能够发出提示报警信号。 3 起重机装设超载限制器后,应根据其性能和精度情况进行调整和标定,当载荷超过其额定起重量时,能自动切断起升电源。 超载限制器的综合误差计算方法如下: 综合误差=(动作点-设定点)/设定点×100% 起重量限制器的报废 1 经修复仍不能灵敏可靠地动作的超载限制器应报废; 2 超载限制器的综合误差大于上述要求时应报废。 4、常见起重量限制器举例 4.1QHK-1B载荷限制器 龙门式起重机上所用起重量限制器多数为此型号的载荷限制器,下面对其作简要介绍。 技术性能 工作时间: 连续24小时 工作电压: AC220V或
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