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起重机的安全防护装置

   起重机的安全防护是指对起重机在作业时产生的各种危险进行预防的安全技术措施。不同种类的起重机应根据不同需要安装必要的安全防护装置。安全防护装置是畜配备齐全,装置的性能是否可靠,是起重机安全检查的重要内容。
1.按安全功能分类
  起重机安全防护装置按安全功能大致可分为安全装置、防护装置、指示报警装置及其他安全防护措施几类。
  (1)安全装置。这是指通过自身的结构功能,可以限制或防止起重作业的某种危险发生的装置。安全装置可以是单一功能装置,也可以是与防护装置联用的组合装置。安全装置还可以进一步分为:
  ①限制载荷的装置。例如,超载限制器、力矩限制器、缓冲器、极限力矩限制器等。
  ②限定行程位置的装置。例如,上升极限位置限制器、下降极限位置限制器、运行极限位置限制器、防止吊臂后倾装置、轨道端部止挡等;
  ③定位装置。例如,支腿回缩锁定装置、回转定位装置、夹轨钳和错定装置或铁鞋等;
  ④其他安全装置。例如,联锁保护装置、安全钩、扫轨板等。
  (2)防护装置。这是指通过设置实体障碍,将人与危险隔离。例如,走台栏杆、暴露的活动零部件的防护罩、导电滑线防护板、电气设备的防雨罩,以及起重作业范围内临时设置的安全栅栏等。
  (3)安全信息提示和报警。这是用来显示起重机工作状态的装置,是人们用以观察和监控系统过程的手段,有些装置与控制调整联锁,有些装置兼有报警功能。属于此类装置的有:偏斜调整和显示装置、幅度指示计、水平仪、风速风级报警器、登机信号按钮、倒退报警装置、危险电压报警器等。
  (4)其他安全防护措施。它包括照明、信号、通讯、安全色标等。
2.按安全检查项目分类
  起重机安全防护装置按安全检查的要求不同,可分"应装"和"宜装"两个要求等级。
  (1)应装。它是指强制要求必须装设的安全防护装置。应装而未装,或装置丧失安全功能,要限期整改,甚至停止起重机的使用。
  (2)宜装。它是指非强制性要求的安全装置,当条件不具备时暂不要求,有条件时最好安装。
  各种类型的起重机应按《起重机械安全规程》规定要求装设安全防护装置,并须在使
 1.超载限制器
  超载限制器也称起重量限制器,是一种超载保护安全装置。其功能是当载荷超过额定值时,使起升动作不能实现,从而避免超载。有机械式、电子式等多种类型(见图1),机械式超载限制器通过杠杆、弹簧、凸轮等的作用带动撞杆,当超载时,撞杆与开关相碰,切断起升机构的动力源,控制起升机构中止运行。





 

图1 起重量限制器
(a)杠杆式 (b)偏心式 (c)三心偏斜轮式
  电子式超载限制器是由传感器、运算放大器、控制执行器和载荷指示计等部分组成,将显示、控制和报警功能集于一身。当起重机起吊物品时,传感器产生变形,把载荷重量转化为电信号,经过运算放大,指示出载荷的数值。当载荷达到额定值的 90%时,发出预警信号;当载荷超过额定载荷时,切断起升机构的动力源。超载限制器广泛用于桥式类型起重机和升降机。有些臂架类型起重机(如塔式起重机、门座起重机)将超载限制器与力矩限制器配合使用。
2.力矩限制器
  力矩限制器是臂架式起重机的超载保护安全装置。臂架式起重机是用起重力矩特性来反映载荷状态的,而力矩值是由起重量、幅度(臂长与臂架倾角余弦的乘积)和作业工况等多个参数决定的,控制起来比较复杂。电子式力矩限制器可以综合多种情况,较好地解决这个问题。下面以流动式起重机的力矩限制器为例说明其工作原理。这种力矩限制器由载荷检测器、臂长检测器、角度检测器、工况选择器和微型计算机构成(见图2)。当起重机进入工作状态时,将实际各参数的检测信号输入计算机,经过运算、放大、处理后,显示相应的数值,并与事先存入的额定起重力矩值比较。当实际值达到额定值的90%时,发出预警信号;当超载时,则一边发出警报信号,同时起重机停止向危险的方向(如起升、伸臂、降臂、回转)继续动作。

 

图2 力矩限制器工作原理
3.缓冲器
  缓冲器配置在轨道运行式起重机上,与处于同一水平高度的轨道端部止挡配合使用,是具有吸收运动机构的碰撞动能、减缓冲击性能的安全装置。当在同一跨度轨道上的两台起重机相撞,或起重机的大车(或小车)冲向行程终点时,缓冲器可以将碰撞动能转化为弹性势能吸收。缓冲器有橡胶缓冲器、弹簧缓冲器及液压缓冲器多种类型。缓冲器与起重机结构的固定连接和缓冲器的止挡件,应按起重机额定速度碰撞的条件进行计算。缓冲器安全检查的主要指标是安装牢固可靠、元件完好和吸收动能的能力。
  橡胶缓冲器利用碰撞时橡胶的弹性变形实现缓冲。由于吸收能量少,一般用于运动速度较低的起重机(见图3a)。
  弹簧缓冲器可将大部分撞击动能迅速转化为弹簧的压缩势能,由于结构简单,对环境条件不敏感,因而得到最广泛的应用,适用于运动速度为50-120 m/min的情况。其缺点是反弹力较大,对起重机有冲击作用(见图3b)。现在已有两种改进形式来减缓反弹力,一种是带止弹机构的弹簧缓冲器;另一种是弹簧摩擦式缓冲器。
  液压缓冲器是由油缸活塞挤压油液作功来消耗受到撞击时的动能,从而起到缓冲作用的(见图3C)。其特点是可以吸收比弹簧缓冲器大得多的冲击动能,且无反弹作用。适用于运动速度更大的情况。其缺点是构造复杂,环境温度高会影响油液的性能。






图3 力矩限制器工作原理
(a)橡胶缓冲器 (b)弹簧缓冲器 (c)液压缓冲器
1-撞头 2-弹簧 3-油缸 4-弹簧 5-芯棒 6-活塞 

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