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| 起重作業(yè).安全講座 起重作業(yè)安全講座（14）--主要安全防護(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)，中止運行。 （2）電子式：由傳感器、運算放大器、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)的實際數(shù)值顯示出來。當(dāng)實際值達(dá)到額定值的90%時，它會發(fā)出預(yù)警信號，當(dāng)實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)有：1)安裝是否牢固可靠，2)元件是否完好，3)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現(xiàn)緩沖。由于吸收能量少，一般用在運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，適合于中等運動速度的起重機(jī)，應(yīng)用最廣泛。優(yōu)點是結(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，適合于運動速度更大的起重機(jī)。優(yōu)點是可吸收更大的沖擊動能，無反彈作用；缺點是構(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 防風(fēng)防滑安全裝置，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)防滑裝置有夾軌器、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(xiē)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)的運動方向或行程距離的電器，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)某方向的運動接近極限位置時，觸頭觸碰行程限位開關(guān)，切斷該運動方向的控制電路，停止該方向的運行，同時接通反方向運動電路，使運行機(jī)構(gòu)只能向安全方向運行。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)。塔式或門座式起重機(jī)的變幅機(jī)構(gòu)、港(gǎng)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制性的要求。 （3）運行極限位置限制器：軌道起重機(jī)的大車（或小車）運行機(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) 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)運動才能執(zhí)行；當(dāng)機(jī)構(gòu)運動過程中，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行機(jī)構(gòu)之間； （3）司機(jī)室設(shè)在運動部分時，進(jìn)入司機(jī)室的通道口的門與小車運行機(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)運轉(zhuǎn)傷人。 7、零位保護(hù) 橋架式起重機(jī)的起升、大車運行和小車運行等三個工作機(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)生危險的方向運行。 9、偏斜(xié)調(diào)整和顯示裝置 大跨度的門式起重機(jī)和裝卸橋式起重機(jī)，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 掃軌板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)（或運行小車）運動結(jié)構(gòu)上的緩沖器配合作用，防止起重機(jī)（或運行小車）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，設(shè)置導(dǎo)電滑線防護(hù)板的部位主要有以下幾種： （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。 起重作業(yè)安全講座（15）-- 橋架式起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu) 金屬結(jié)構(gòu)是由型材等金屬件，通過一定的連接手段所制成，并滿足一定使用要求的工程結(jié)構(gòu)。起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)是起重機(jī)的重要組成部分。作為整臺起重機(jī)的連接骨架，金屬結(jié)構(gòu)用以裝置起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)的機(jī)械、電氣設(shè)備，并構(gòu)架起一定范圍的作業(yè)空間，承載起重機(jī)的自重和各種載荷。金屬結(jié)構(gòu)的重量約占整機(jī)重量的40%～70%左右，重型起重機(jī)可達(dá)90%以上，其自重常常比額定起吊載荷大十幾倍甚至幾十倍。通過金屬結(jié)構(gòu)外形的變化形成不同的機(jī)型，以滿足不同起重作業(yè)的使用要求。 起重機(jī)安全工作的壽命，主要取決于金屬結(jié)構(gòu)不發(fā)生破壞的工作年限，而不是由任何其它裝置和零部件的壽命所決定。起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)只有滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的要求，才能保證起重機(jī)的使用性能和安全。金屬結(jié)構(gòu)破壞會給起重機(jī)帶來極其嚴(yán)重甚至災(zāi)難性的后果。 1.金屬結(jié)構(gòu)的分類 根據(jù)受力特征不同，起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)的基本部件可分為：1）梁和桁(héng)架，主要承受彎矩載荷的部件；2）柱(zhù)，主要承受軸向壓力的部件；3）壓彎構(gòu)件，既承受軸向壓力又承受彎矩的部件。這些基本構(gòu)件根據(jù)其受力和外形尺寸要求可分別設(shè)計成實腹式、格構(gòu)式和混合式。 （1）實腹式：主要由鋼板焊接組成，也稱箱型結(jié)構(gòu)，如工字梁型、箱型梁和箱型柱等。具有制造工藝簡單（可采用自動焊）、應(yīng)力集中較小、通用性強、機(jī)構(gòu)的安裝檢修方便等優(yōu)點。缺點是自重較大、剛性稍差。 （2）格構(gòu)式：由型鋼、鋼管或組合截面桿件連接而成的桿系結(jié)構(gòu)，多作成桁架和格構(gòu)柱。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)的自重輕，風(fēng)的通過性好。缺點是制造工藝復(fù)雜（不便采用自動焊）、節(jié)點處應(yīng)力集中較大。桁架是承受橫向載荷的典型格構(gòu)式結(jié)構(gòu)型式。 （3）混合式：部分為實腹結(jié)構(gòu)，部分為桿系結(jié)構(gòu)的混合式結(jié)構(gòu)。其特點和使用條件介于格構(gòu)式構(gòu)件和實腹式構(gòu)件之間。 2、金屬結(jié)構(gòu)的連接 主要有焊接、鉚接和螺栓連接三種方法。 （1）焊接：通過把連接構(gòu)件的連接處局部加熱成液態(tài)或膠體狀態(tài)，加壓或填充金屬使兩構(gòu)件永久連接成一體的加工方法。具有制造簡便、易于實現(xiàn)自動化操作、不削弱桿件的截面、省工省料。目前，焊接代替了鉚接和普通螺栓連接，已成為最主要的連接方法。缺點是連接的剛度較大，在內(nèi)應(yīng)力影響下結(jié)構(gòu)存在殘余變形。起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)主要采用氣焊和電弧焊。 （2）鉚接和普通螺栓連接：是用鉚釘或螺栓穿過連接構(gòu)件上預(yù)先打好的孔，來夾緊構(gòu)件的連接方法。由于會削弱桿件的截面，費工費料，在起重機(jī)制造業(yè)中，已被焊接逐漸取代，鉚接和螺栓連接主要用于結(jié)構(gòu)的安裝接頭中。 （3）高強度螺栓連接：靠很高的螺栓預(yù)緊力在連接構(gòu)件間產(chǎn)生摩擦力來傳遞內(nèi)力，使被連接構(gòu)件之間不發(fā)生滑動的連接方法。該方法連接可靠、安裝迅速，從起重機(jī)的一般結(jié)構(gòu)到重型結(jié)構(gòu)都可采用，是一種有廣闊前景的連接方法。 3、橋架式起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu) 由主梁、端梁、支腿、走臺欄桿、軌道和司機(jī)室構(gòu)成橋架式起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)，主要特點是以梁組成的橋架結(jié)構(gòu)作為起重機(jī)的主要承載結(jié)構(gòu)。設(shè)有欄桿的走臺在主梁外側(cè)，用于安裝工作機(jī)構(gòu)的機(jī)械和電氣設(shè)備。小車軌道置于主梁上，司機(jī)室安裝在橋架一端。室內(nèi)起重機(jī)常采用箱型結(jié)構(gòu)，室外起重機(jī)有箱型結(jié)構(gòu)，也有格構(gòu)式和混合式結(jié)構(gòu)。 （1）橋式起重機(jī)：由主梁、端梁組成框架結(jié)構(gòu)是橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)主體。雙梁橋式起重機(jī)大多采用矩形斷面實腹式箱型結(jié)構(gòu)，箱型主梁由上下板（蓋板）和兩塊腹板焊接而成，通過設(shè)置橫隔板、高強度預(yù)拉鋼索或鋼筋、三角筋板來提高梁的承載能力。兩個端梁位于主梁端頭，軌道置于上翼緣板上。根據(jù)軌道在上翼緣板的位置，以及主梁斷面的差異，形成正軌箱型、偏軌箱型及半偏軌箱型等各種各樣的箱型梁。單梁起重機(jī)用模壓封閉截面加強的工字鋼梁作為主梁，大大增加了梁的抗彎和抗扭剛度。 （2）門式起重機(jī)：由主梁、支腿（柱）組成門架，稱為帶腿的橋式起重機(jī)，一般安裝在室外。梁的型式與橋式起重機(jī)相似，多數(shù)主梁懸伸到支腿外側(cè)，懸臂部分?jǐn)U大了作業(yè)范圍。單梁門架的支腿有L、C等多種型式以形成較大的空間，使起重小車帶載荷可以順利通過支腿，運行到懸臂端。對于跨度小的門式起重機(jī)，主梁和兩個支腿做成剛性連接；如果跨度大，支腿常采用一撓一剛結(jié)構(gòu)，以改善由于跨度大、兩側(cè)支腿運行不同步而出現(xiàn)卡軌現(xiàn)象。門架結(jié)構(gòu)有箱型也有格構(gòu)式，由于室外有風(fēng)載作用，裝卸橋常采用桁架結(jié)構(gòu)。  |
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