起重机械的安全防护装置

主要内容第二节起重机械零部件的安全技术2第一节概述1第三节起重机械的安全防护装置3第四节电梯安全技术3第一页，共63页。一、限位器二、缓冲器三、防碰撞装置四、防偏斜和偏斜指示、调整装置五、夹轨器和锚定装置六、超载限制器七、力矩限制器八、其他安全防护装置目录第二页，共63页。大平衡梁中平衡梁台车夹轨器锚锭缓冲器翻板机构小平衡梁第三页，共63页。一、限位器限位器是用来限制各机构运转时通过的范围的一种安全防护装置。限位器有两类，一类是保护起升机构安全运作的上升极限位置限制器、下降极限位置限制器；另一类是限制运行机构的运行极限位置限制器。起升上下限位第四页，共63页。一、限位器上升极限位置限制器和下降极限位置限制1上升极限位置限制器是用于限制取物装置的起升高度，当吊具起升到上升极限位置时，限位器能自动切断电源，使起升机构停止运转，防止吊钩等取物装置继续上升，继而可防止拉断起升钢丝绳避免发生重物失落事故。下降极限位置限制器是用来限制取物装置下降深度，当下降至最低位置时，能自动切断电源，使起升机构下降运转停止，此时应保证钢丝绳在卷筒上缠绕余留的安全圈不少于2-3圈（根据卷筒大小确定）。第五页，共63页。一、限位器上升极限位置限制器和下降极限位置限制1吊运炽热金属或易燃易爆或有毒物品等危险品的起升机构应设置两套上升极限位置限制器，且两套限位器动作应有先后，并尽量采用不同结构形式和控制不同的断路装置。下降极限位置限制器可只设置在操作人员无法判断下降位置的起重机上和其他特殊要求的设备上，保证重物下降到极限位置时，卷筒上保留必要的安全圈数。第六页，共63页。上升极限位置限制器主要有重锤式和螺旋式起升高度限位器两种。流动式起重机上升极限位置限制器主要采用重锤式重锤式起升限位器1-开关2-拉绳3-重锤4-挡板限位重锤限位重锤限位开关限位开关一、限位器第七页，共63页。（1）重锤式起升高度限器重锤式上升极限位置限制器重锤式起升高度限位器由一个限位开关和重锤组成。常用的限位开关的型号有LX4-31、LX4-32、LX10-31。其工作原理：当重锤自由下垂时，限位开关处于接通电源的闭合状态，当取物装置起升到一定位置时，托起重锤，致使限位开关打开触头而切断总电源，机构停止运转，吊钩停止上升；如要下降，控制手柄回零重新启动即可。一、限位器第八页，共63页。第九页，共63页。下降极限位置限制器

在吊具可能低于下极限位置的工作条件下，应保证吊具下降到下极限位置时，能自动切断下降的动力源，以保证钢丝绳在卷筒上的缠绕不少于设计规定的安全圈数。凡有可能造成吊具越过下极限位置工作的起重机，均应装设下降极限位置限制器。卷筒编码器下降极限位置开关第十页，共63页。（2）螺旋式起升高度限位器螺旋式起升高度限位器有螺杆传动和蜗杆传动两种形式，这类限位器的优点是自重小，便于调整和维修。螺杆式起升高度限位器是由螺杆、滑块、十字联轴节、限位开关和壳体等组成。当起升重物到上极限位置时，滑块碰到极限开关，切断电源，控制了起升高度。当在螺杆两端都设置限位开关时，则可限制上升和下降的位置。螺旋式起升高度限位器准确可靠，但应注意的是：每一次更换钢丝绳后，应重新调整限位器的停止位置，避免发生事故。一、限位器第十一页，共63页。第十二页，共63页。第十三页，共63页。一、限位器运行极限位置限制器2运行极限位置限制器由限位开关和安全尺式撞块组成。其工作原理：当起重机运行到极限位置后，安全尺触动限位开关的传动柄或触头，带动限位开关内的闭合触头分开而切断电源，运行机构将停止运转，起重机将在允许的制动距离内停车，即可避免硬性碰撞止挡体对运行的起重机产生过度的冲击碰撞。凡是有轨运行的各种类型的起重机，均应设置运行极限位置限制器。第十四页，共63页。第十五页，共63页。第十六页，共63页。电器开关式电器开关和液压式第十七页，共63页。二、缓冲器当运行极限位置限制器或制动装置发生事故时，由于惯性的原因，运行到终点的起重机或主梁上的起重小车，将在运行终点与设置在该位置的止挡体相撞。设置缓冲器的目的就是吸收起重机或起重小车的运行动能，以减缓冲击。缓冲器设置在起重机或起重小车与止挡体相碰撞的位置。在同一轨道上运行的起重机之间，以及在同一起重机桥架上双小车之间也应设置缓冲器。第十八页，共63页。第十九页，共63页。弹簧缓冲器1组成：由碰头、弹簧和壳体等。特点：结构简单、使用可靠、维修方便。能量主要转变为弹簧的压缩能,因而具有较大的反弹力。二、缓冲器弹簧缓冲器第二十页，共63页。橡胶缓冲器2特点：结构简单,但它所能吸收的能量较小。适用场合：起重机运行速度不超过50m/min。主要起到阻挡作用。二、缓冲器橡胶缓冲器第二十一页，共63页。聚氨酯缓冲器3聚氨醋缓冲器是一种新型的缓冲器，在国际上已普遍采用。特点：收能量大、缓冲性能好；耐油、耐老化、耐稀酸、耐稀碱的腐蚀；耐高温又耐低温、绝缘又能防爆；比重小而轻，结构简单，价格低廉，安装维修方便和使用寿命长。二、缓冲器第二十二页，共63页。液压缓冲器4优点：是没有反弹作用,故工作较平稳可靠。缓冲器应经常检查其使用状态：壳体、撞头复位、橡胶撞块不能老化变质、液压元件密封不得泄漏、液压油无杂质二、缓冲器第二十三页，共63页。对于同层多台或多层设置的桥式类型起重机，容易发生碰撞。在作业情况复杂，运行速度较快时，单凭司机判断避免事故是很困难的。为了防止起重机在轨道上运行时碰撞邻近的起重机，运行速度超过120m,／min时，应在起重机上设置防碰撞装置。三、防碰撞装置工作原理是:当起重机运行到危险距离范围时,防碰撞装置便发出警报,进而切断电源,使起重机停止运行,避免起重机之间的相互碰撞。第二十四页，共63页。大跨度的门式起重机和装卸桥的两边支腿，在运行过程中，由于种种原因会出现相对超前或滞后的现象，起重机的主梁与前进方向发生偏斜，这种偏斜轻则造成大车车轮啃道，重则导致桥架被扭坏，甚至发生倒塌事故。当桥架偏斜达到一定量时，应能向司机发出信号或自动进行调整，当超过许用偏斜量时，应能使起重机自动切断电源，使运行机构停止运行，保证桥架安全。《起重机械安全规程》中规定：跨度等于或大于40m的门式起重机和装卸桥应设置偏斜调整和指示装置。四、防偏斜和偏斜指示、调整装置第二十五页，共63页。常见的防偏斜装置有如下几种：钢丝绳式防偏斜装置、凸轮式防偏斜装置、链式防偏斜装置和电动式防偏斜指示及其自动调整装置等。四、防偏斜和偏斜指示、调整装置第二十六页，共63页。露天工作的轨道式起重机,必须安装可靠的防风夹轨器或锚定装置以防止起重机被大风吹走或吹倒而造成严重事故。夹轨器的形式：有三种①手动式夹轨器；②电动式夹轨器；③电动手动两用夹轨器。锚定装置：锚定装置是将起重机与轨道基础固定,通常在轨道上每隔一段相应的距离设置一个。五、夹轨器和锚定装置夹轨器第二十七页，共63页。第二十八页，共63页。锚定装置是将起重机与轨道基础固定，通常在固定的轨道上每隔一段相应的距离设置一个。当大风袭来时，将起重机开到设有锚定装置的位置，用锚柱将起重机与锚定装置固定，起到保护起重机的作用。五、夹轨器和锚定装置锚定装置4锚定装置由于不能及时起到防风的作用，特别是在遇到暴风突然袭击时，很难及时地做到停车锚定，而必须将起重机开到运行轨道设置锚定的位置才能锚定，故使用是不方便的，常作为自动防风夹轨器的辅助设施配合使用。第二十九页，共63页。第三十页，共63页。锚片限位在这种位置时大车才可以行走锚锭装置第三十一页，共63页。额定起重量大于20t的桥式起重机、大于10t的门式起重机、装卸桥、铁路起重机及门座起重机等，根据《起重机械安全规程》的规定均应设置超载限制器，额定起重能力（起重量/起升高度）小于25t/m的塔式起重机、升降机和电动葫芦等起重设备根据用户要求必要时也应安装超载限制器。六、超载限制器超载限制器第三十二页，共63页。对于超载限制器的技术要求主要有：各种超载限制器的综合误差不应大于10%，当载荷达到额定起重量的90％时，应能发出提示性的报警信号；起重机械设置超载限制器后，应根据其性能和精度情况进行调整或标定，当起重量超过额定起重量时，能自动切断起升动力源，并发出禁止性报警信号。超载保护装置按其功能可分为：自动停止型、报警型和综合型几种。自动停止型超载限制器是当起升重量超过额定起重量时,能停止起重机向不安全方向继续动作,同时允许起重机向安全方向动作。六、超载限制器第三十三页，共63页。

通过安装的超载限制器的重量限位器显示到起重量显示器第三十四页，共63页。超载限制器在使用中调整设定要考虑以下几方面因素。①使用超载保护装置不应降低起重能力，设定点应调整到使起重机在正常工作条件下可吊运的额定载荷。②要考虑动作点偏高设定点相对误差的大小，在任何情况下，超载保护装置的动作不大于1.1倍的额定载荷。③自动停止型和综合型的超载保护器的设定点可整定在1.0～1.05倍的额定载荷之间，报警型可调整在0.95～1.0倍的额定载荷之间。六、超载限制器第三十五页，共63页。臂架式起重机的工作幅度可以变化是它的工作特点之一，工作幅度是臂架式起重机的一个重要参数。变幅方式一般有动臂变幅和起重小车变幅两种形式。起重量与工作幅度的乘积称为起重力矩。当起重量不变时，工作幅度愈大时，起重力矩就愈大。当起重力矩不变时，那么起重量与工作幅度成反比。当起重力矩大于允许的极限力矩时，会造成臂架折弯或折断，甚至还会造成起重机整机失稳而倾覆或倾翻。七、力矩限制器第三十六页，共63页。如电子力矩限制器框图，是电子式起重力矩限制器的方框图。它一般由1.力矩检测器（倍率）、2.臂角检测器、3.工况选择器（臂杆长度）和4.微型计算机等组成。其工作原理是：当长度、角度检测器测出的臂长、臂角值及工况信息经过数据采集电路进入计算机，计算出该工况的额定值，而力矩检测器测出的信号经过数据采集电路进入计算机，计算出实际值。将额定值与实际值进行比较，当实际值大于或等于额定值的90％时，发出预警告信号；当实际值达到额定值时，发出禁止性报警信号，并通过自动停止回路，自动停止起重机向危险方向运动，但允许起重机向安全方向运动。同时，起重臂的长度、角度、幅度、起重量等参数经软件程序中数字模型的计算，分别送到液晶显示器显示。七、力矩限制器第三十七页，共63页。电子力矩限制器框图常用的起重力矩限制器有机械式和电子式等；七、力矩限制器第三十八页，共63页。起重机特性曲线图起重特性曲线起重机的起重特性；七、力矩限制器第三十九页，共63页。常用的起重力矩限制器有机械式和电子式等；1.臂杆长度感器2.拉力传感器拉力传感器臂杆长度传感器/输入型七、力矩限制器第四十页，共63页。3.角度传感器4.工况选择器和微型计算机中心处理及显示器角度传感器常用的起重力矩限制器有机械式和电子式等；七、力矩限制器第四十一页，共63页。流动式、塔式和门座起重机应设置幅度指示器。幅度指示器是用来指示起重机吊臂的倾角(幅度)以及在该倾角(幅度)下的额定起重量的装置。它有多种形式。一种是采用一个重力摆针和刻度盘，盘上刻有相应倾角(幅度)和允许起吊的最大起重量；当起重臂改变角度时，重力摆针与吊壁的夹角发生变化，摆针则指向相应的起重量。操作人员可按照指针指示的起重量安全操作。八、其它安全防护装置幅度指示器1重力摆针刻度盘第四十二页，共63页。另一种是有电子力矩限制器的起重机，这种限制器可以随时正确显示幅度；角度传感器中心处理及显示器角度传感器臂杆长度八、其它安全防护装置第四十三页，共63页。塔式起重机在动臂变幅机构与动臂支持停止器之间应设置联锁保护装置，使停止器在撤去支撑作用前，变幅机构不能开动。由建筑物进入桥式及门式起重机的门和由司机室登上桥架的舱口应设置联锁保护装置。当门打开时，起重机不能接通电源。八、其它安全防护装置联锁保护装置2第四十四页，共63页。起重量大于或等于16t的流动式起重机，应设置水平仪。常用的水平仪多为气泡水平仪。主要由本体，带刻度的横向气泡玻璃管和纵向气泡玻璃管组成。当起重机处于水平位置时，气泡均处于玻璃管的中间位置，否则应调整垂直支腿的伸缩量。水平仪具有检查支腿支撑的起重机的倾斜度的性能。八、其它安全防护装置水平仪3第四十五页，共63页。用柔性钢丝绳牵引吊臂进行变幅的起重机，当遇到突然卸载等情况时，会产生使吊臂后倾的力，从而造成吊臂超过最小幅度，发生吊臂后倾的事故。因此，这类起重机安装防后倾装置。吊臂后倾主要由下列几种原因造成：1）起升用的吊具、索具或起升用钢丝绳存在缺陷，在起吊过程中突然断裂，使重物下落，或者由于起重工绑挂不当，起吊过程中重物散落。这些情况都会形成突然卸载，造成吊臂反弹后倾事故。2）由于起升高度限位器失灵，过卷扬事故发生，造成钢丝绳断裂；或者直接对吊臂产生向后牵引力，由此造成吊臂后倾事故。3）变幅机构控制失灵，同时变幅限位开关失效，在变幅过程中造成吊臂后倾事故。4）由于风灾影响，在起吊过程中造成吊臂后倾事故。为了防止这类事故，在我国起重机械安全规程明确规定，要求流动式起重机和动臂式塔式起重机上应安装防后后倾装置(液压变幅除外)。八、其它安全防护装置防止吊臂后倾装置4第四十六页，共63页。电器开关和液压式限位开关液压油缸第四十七页，共63页。电器开关式限位开关第四十八页，共63页。弹簧式减冲击弹簧第四十九页，共63页。具有可能自锁的旋转机构的塔式和门座式起重机应设置极限力矩限制装置，这种装置应保证当旋转阻力矩大于设计规定的力矩时，能发生滑动而起保护作用。八、其它安全防护装置极限力矩限制装置5臂架铰点高度大于50m的塔式起重机及金属结构高度等于或大于30m的门座起重机应设置风级风速报警器，它应能保证露天工作的起重机，当风力大于6级时能发出报警信号，并应有瞬时风速风级的显示能力。在沿海工作的起重机，当风力大于7级时应能发出报警信号。风级风速报警器6第五十页，共63页。对于有支腿的起重机应设置支腿凹缩锁定装置，这种装置应能保证工作时顺利打开支腿，非工作时支腿回缩后能可靠地锁定。八、其它安全防护装置支腿回缩锁定装置7支腿油缸液压锁阀第五十一页，共63页。流动式起重机应设置回转定位装置，这种装置应能保证流动式起重机在整机行驶时，使上车能保持在固定的位置上。八、其它安全防护装置回转定位装置8回转定位装置第五十二页，共63页。对于司机室设置在运动部分（与起重机自身有相对运动的部位）的起重机，应在起重机上容易触及的安全位置安装登机信号按钮，对于司机室安装在塔式起重机上部、司机室安装架设在有相对运动部位的门座起重机及特大型桥式起重机必要时也应安装登机信号按钮。其作用是用于司机和维修人员在登机时，按钮按动后在司机室及明显部位显示信号，使司机能注意到有人登机，防止意外事故发生。八、其它安全防护装置登记信号按钮9第五十三页，共63页。单主梁桥式和门式起重机，在主梁一侧落钩的小车架上应设置防倾翻安全钩。在检修小车时，安全钩应保证小车不倾翻，保证维修工作安全。八、其它安全防护装置防倾翻安全钩10第五十四页，共63页。供电主滑线位于司机室对面的桥式类型起重机，在靠近电源滑线的一端应设置检修吊笼。检修吊笼用于高空中导电滑线的检修，其可靠性不得低于司机室。八、其它安全防护装置检修吊笼11第五十五页，共63页。在轨道上运行的桥式起重机、门式起重机、装卸桥、塔式起重机和门座起重机的运行机构上应设置扫轨板或支撑架保护装置，它们是用来清除轨道上的障碍物，保证起重机能安全运行，通