《安全技术》之新型井架断绳和停靠安全保护装置

1、新型井架断绳对接安全保护装置1.总结出在我国中低层建筑施工中，井架物料提升机是一种常见的垂直运输机械。根据建设部关于井架物料提升机安全技术标准的要求，井架物料提升机必须配备“断绳保护装置”，防止吊篮在运行中悬挂或断裂时，吊篮坠落。井架吊篮停在地面时，能够可靠地承受吊篮的自重和工作载荷。目前，井架物料提升机一般分别装有“断绳保护装置”和“吊篮安全对接装置”。“吊篮安全对接装置”有多种形式，每种都有自己的优点，但每种都有自己的缺点。考虑到各种安全装置的技术要求和性能，我们设计开发了一种新型多功能井架安全保护装置“断绳对接装置”。经江苏省质量技术监督局专业检测站现场测试使用，防断绳和吊篮安全对接技术

2、性能良好，使用方便，安全可靠。2.工作原理和性能2.1该结构构成了我们设计的“断绳对接装置”。采用一套具有两种安全保护功能的工作装置：断绳保护和吊篮安全对接。该装置安装在吊篮顶部，由两个防坠器、一套安全制动传动装置和一套断绳保护传动装置组成(图1)。图1断绳对接装置示意图2.2工作原理“断绳对接装置”的主要工作机构是防坠器。吊篮顶部两端安装有防坠装置，防坠装置与吊篮一起沿导轨上下移动。导轨通过连接板和螺栓安装在井架架体的横杆上。防坠器主要由活动楔夹、固定楔块、拉簧、传动连杆等部件组成。其工作原理是楔形夹式安全锁(图2)。防脱装置正常工作时，活动楔块在固定楔块斜面的作用下，同时从两侧向导轨移动，

3、活动楔块水平移动X1并附着在导轨上。此时，安全锁被转换成“锁定”状态(图2(b)。如果安全锁(即吊篮)在重力p的作用下继续下降(产生与导轨的相对运动)，活动楔形夹在固定楔形的斜分力n的作用下夹紧并“咬”导轨，其水平运动距离(即咬痕深度)为X2(图2(c)。此时，活动楔夹停止移动，吊篮的重力通过固定楔块、活动楔夹、导轨、连接板和横杆传递给井架架体。由于活动楔夹的表面加工成弧形斜齿，加上斜齿产生的夹紧力N，可以保证活动楔夹与导轨之间的“咬合”力远大于吊篮的重力。图2是楔形夹式安全装置的工作原理示意图。此外，从上述防脱装置的工作原理可以看出，楔形夹式安全锁的运动过程分为两个阶段：从“开口”状态到“锁

4、定”状态，活动楔形夹水平移动X1，垂直移动Y1达t1；从“锁定”状态到“接合”状态，活动楔形夹水平移动X2，垂直移动Y2达t2。在防坠器的设计过程中，如果活动楔形夹的楔角为75，吊篮的起重量为P=1890(kg)，间隙X1=5.2(mm)，咬痕深度X2=0.5(mm)，通过对活动楔形夹在各阶段的运动方程和速度议程的分析，可分别计算出各阶段的下落距离和下落时间Y1=19.4(mm)和t1=0.34(s)Y2=1.8(mm)，t2=0.012(s)，总下降距离Y=21.2(mm)，总下降时间t=0.352(s)。从计算结果还可以看出，在整个下落过程中，第二阶段的下落距离Y2和下落时间t2远小于第一

5、阶段的下落距离Y1和下落时间 t1。Whe当安全锁处于“啮合”状态时，由于活动楔形夹表面上的斜齿已经“啮合”在导轨表面上，活动楔形夹在连杆松开后不会自动复位。此时，只要吊篮被向上提起，活动楔形夹就会与导轨产生反向相对运动。由于活动楔夹表面的齿形为倒三角形，在斜面分力的作用下，活动楔夹可以很容易地从导轨上脱离，回到“开口”状态。2.3使用性能2.3.1断绳保护工作条件吊篮悬挂或提升时，吊篮顶部滑轮架上的细钢丝绳拉动断绳传动装置中的销轴并压缩弹簧(图1 A-A)。固定在销轴端部的另一根细钢丝绳通过滑轮连接在防坠器活动楔上端的连杆上，此时连杆处于放松状态，即防坠器处于“张开”状态。绳索断裂时，防坠器

6、和吊篮同时自由下落。由于压缩弹簧的外力消除，防坠装置迅速恢复平衡状态(伸长)，同时带动肖轴快速移动。销轴末端的细钢丝绳通过滑轮转动，拉动防坠器上活动楔夹上部的连杆向上移动，使防坠器迅速进入“卡扣”状态，吊篮瞬间停止并固定在架体上。2.3.2吊篮安全对接吊篮安全对接的主要工作机构仍然是防坠落装置。当吊篮运行到楼层时，施工人员打开吊篮卸料门，吊篮门上方的楼层停止传动装置通过细钢丝绳重复断绳下落过程中防坠器的动作，使防坠器处于“锁定”状态。当施工人员关闭吊篮卸料门时，地面停止传动装置回到其原始位置，活动楔形夹在重力和拉簧的作用下回到“开口”平衡状态。当吊篮卸料门打开时，如果提升钢丝绳松开，吊篮将向下

7、移动，防坠装置将从“锁定”状态变为“接合”状态。吊篮通过防坠装置固定在架体的导轨上，升降钢丝绳不承重。如果吊篮需要继续工作，应拉紧提升钢丝绳，活动楔夹应自动复位，防坠器应回到“开口”状态，吊篮可继续提升。3.3.1灵敏动作和可靠制动的结构特征。测试使用后，当绳索断裂时，吊篮的下落行程小于30毫米。当吊篮停在地板上时，防坠器处于“锁定”状态，提升钢丝绳松开，吊篮不会滑落。从前面的工作原理可以看出，“咬痕”的下落距离Y2在下落冲击情况下只有1.8毫米，而吊篮在“锁定”静态情况下下落距离更小，肉眼看不到。3.2导轨不会过度磨损。在使用“断绳对接装置”时，经常使用吊篮安全对接的功能。频繁使用对接设备会加剧钢轨的磨损吗？从该装置的工作原理可知，当吊篮停止时，在吊篮门打开后，防坠装置处于“锁定”状态，活动楔形夹附在导轨上，但不“咬”导轨，因此不会对导轨造成磨损。只有当提升钢丝绳松脱时，防坠器才能变成“咬合”状态。因此，在正常工作条件下，吊篮安全对接装置的使用不会加剧