电动葫芦桥(门)式起重机起升高度限位装置失效的探讨

Mechanical & Chemical Engineering
270《华东科技》
电动葫芦桥（门）式起重机起升高度限位装置失效
的探讨
罗华斌
（广西壮族自治区特种设备检验研究院，广西 南宁 530000）
摘要：本文叙述起重机械对于起升高度限位器的要求及其主要型式，通过分析电动葫芦桥（门）式起重机起升高度限位装置的结构特点，查找影响其可靠性的主要因素，并提出降低起升高度限位装置失效风险的一些措施。

关键词：电动葫芦；起重机；高度限位装置；失效
随着社会的发展进步，起重机械逐渐取代人们的劳动去完成笨重货物的搬运工作，到了今天，制造业及相关产业链的整个过程已经离不开起重机械辅助工作。

起重机械为社会的发展作出了很大的奉献，但同时也伴随着一些因为起重机械而引起的安全事故，其中采用钢丝绳电动葫芦作为起升机构的电动葫芦桥（门）式起重机发生此类事故的现象尤为突出。

2021年，国家市场监督管理总局办公厅发布《市场监管总局办公厅关于开展起重机械隐患排查整理工作的通知》市监特设发[2021]16号文，文中提及根据近年来特种设备事故统计和原因分析，在桥式、门式起重机使用过程中，由于高度限位装置的配置不当、缺失、损坏和失效等原因引起的事故所占比例较高，应采取措施提高高度限位装置可靠性，确保起重机械安全使用。

本文通过剖析电动葫芦桥（门）式起重机所使用的起升高度限位器结构特征，再从物（起重机械）、人（使用者）两方面综合分析，探求事故诱因，提出减低电动葫芦桥（门）式起重机起升高度限位器失效造成严重安全事故的一些措施和建议。

1 起升高度限位器的相关要求及主要型式 1.1 标准、规范对高度限位器的要求 安全保护装置是防止起重机械事故的必要措施。

包括限制运动行程和工作位置的装置、防起重机超载的装置、防起重机倾翻和滑移的装置、联锁保护装置等。

起升高度限位器是非常重要的限制运动行程和工作位置的装置，防止取物装置失控造成冲顶。

GB 6067.1-2010《起重机械安全规程 第一部分：总则》对起升高度限位器的功能提出了要求，“当取物装置起升到设计规定的上极限位置时，应能立即切断起升动力源”；检规TSG Q7016-2016 《起重机械安装改造重大修理监督检验规则》和TSG Q7015-2016 《起重机械定期检验规则》对起升高度限位器提出了该装置要符合GB 6067.1中9.2.1所规定的要求。

制造、检验环节都对起升高度限位器提出了相应规定，可见其对于起重机械的重要性。

1.2 起升高度限位器常见的主要型式
1.2.1 传动式起升高度限位器
如齿轮式、蜗轮蜗杆式高度限位器，主要通过传动系统（如传动轴、传动齿轮、）直接带动限位器的行程部件来触发限位开关，切断动力电源。

其优点是动作精度高，可靠性高，调整方便；缺点是对安装位置要求高。

1.2.2 重锤式起升高度限位器
其工作原理是通过钢丝绳卷扬到极限位置时挡板致使重锤发生
升降运动来触动限位开关，断开动力电源，实现起升动作的停止。

其优点是结构简单，价格低，易安装；缺点是精度低，易失灵。

1.2.3 压（导）绳式起升高度限位器
压绳轮或导绳器跟随钢丝绳左右滑移到极限位置时触碰到起升限位开关的推杆来断开其常闭触头，借此切断相应方向的动力电源。

其优点是结构简单，缺点是容易损坏，需依靠钢丝绳顺利排绳方可
触发限位开关。

电动葫芦桥（门）式起重机是典型的采用导绳式起升高度限位
器的起重机械，现实使用过程中，起升高度限位器失效的情况明显
多于其他类型起重机械。

2 电动葫芦起升高度限位器失效原因分析 采用钢丝绳电动葫芦作为起升机构的桥（门）式起重机应用较
为广泛，常见的有电动单梁起重机、电动葫芦桥（门）式起重机。

此类起重机采用钢丝绳电动葫芦作为起升机构，钢丝绳电动葫芦采用的起升高度限位器是一款基于导绳器正确工作与否为前提的起升高度限位装置，它这一结构特点决定了其发生故障的概率将远大于其他型式起升高度限位装置。

2.1 产品结构因素 钢丝绳电动葫芦起升高度限位器的限位开关触发依赖于导绳器跟随钢丝绳排绳动作而左右滑移。

工作原理如图1所示，当起升动力电源接通时，钢丝绳在导绳器的排绳作用下从左到右有序地缠绕在卷筒上，导绳器也在排绳的过程中缓慢的向右滑动，当导绳器挤压到固定在限位推杆上的停止块时，推动限位推杆，联动限位开关装置内的电气开关，达到断开起升方向控制电路的目的。

从结构可以开出，如果导绳器失效，或者钢丝绳排绳不畅、乱绳，都将直接导致起升高度限位器失效。

在起重机使用过程中，由于钢丝绳作为吊运重物的主要承重体，其受力方向和大小会随着每一次吊运动作不断的变化，对导绳器造成各种冲击，大大降低了导绳器的使用寿命。

当导绳器失效时，可
能发生脱落或卡阻，取物装置提升到设定极限位置时，不能有效推动停止块，意味着起升高度限位器不起作用，可造成冲顶危险。

同时，该起升高度限位器为了达到设定高度可调节，设计成停止块可以在限位推杆上左右调节的结构，该结构使用中也常发生停止块松动发生位移从而改变高度限制的现象，导致排绳器滑移到停止块原
设定位置时，未能及时推动限位推杆，高限限位失效，取物装置冲顶。

1.钢丝绳电动葫芦；2.卷筒；3.钢丝绳；4.导绳器；5.限位推杆；6.停止块；7.限位开关 图1 2.2 人为使用不当因素 在实际使用中，钢丝绳电动葫芦对操作人员的操作规范性要求较高。

如在使用过程中，操作人员违反起重机操作规程，采用歪拉斜吊的方式吊运货物，将很容易发生导绳器损坏的情况。

如图2所
示，斜吊货物时，钢丝绳与卷筒轴心线垂直面形成一定夹角α，使用沿着钢丝绳方向大小为F 的拉力拉扯货物，则F 对导绳器产生一个水平分力f1。

由f1＝Fsinα可知，f1会随着拉力F 的增大而增大，也会随着角度α的增大而增大。

由于吊运的货物普遍较为笨重，由α角对导绳器产生的力f1会沿水平方向对导绳器形成很大的挤压力，造成导绳器变形或损坏脱落，导致起升高度限位装置失效，
这种不良操作行为加速了起升高度限位器的损坏。

因为需要吊运货
机械化工
物，则拉力F 必不可少，要减小甚至消除水平分力f1，则必须从角度α入手。

如果不发生歪拉斜吊的现象，α趋于0，水平分力f1趋于0，此时F 增大将不会对导绳器产生水平挤压力，导绳器免于挤压损坏，由此可见规范起吊对于电动葫芦桥（门）式起重机吊运货
物尤为重要。

图2
3 降低电动葫芦起升高度限位器失效风险的措施
（1）加强管理，规范操作。

使用单位应建立完善的起重机日常管理和维护保养制度，落实主体责任，设置起重机安全运行责任人，每日投入使用前，应进行运行检查，排查故障和隐患再投入使用，发现异常情况，应及时处理，并做好记录归档工作；加强操作人员岗前技能培训，持证上岗，建立相关考核制度，严厉查处歪拉斜吊的不规范操作行为。

（2）加强特种设备安全教育，提高事故防范意识。

从近几年特种设备安全事故溯源来看，如果操作人员安全意识足够强，且按规操作，大部分事故是可以避免的。

很多事故原因是操作人员明知道
起重机存在安全隐患或安全部件失效，仍使用起重机带病作业，疏忽安全导致事故发生。

重点应加强生产一线工作人员及交叉作业人员的特种设备安全教育活动，广泛宣传特种设备安全相关知识，增强对安全事故的敬畏之心，从主观上去减少安全事故的发生。

（3）加装重锤式起升高度限位器或其他形式的高度限位器，屏蔽因排绳器损坏导致钢丝绳电动葫芦起升高度限位器失效的风险，通过不同型式起升高度限位器结合使用，能够大大提高起升高度限位开关的可靠性，从而保证起升高度得到有效限制。

（4）通过改进钢丝绳电动葫芦起升限位设置方法，将导绳器、起升限位器独立设置，使得排绳器的失效不会影响到起升高度限位器的正常工作。

比如将起升高度限位器与减速机的某一级传动相关联，设置蜗轮蜗杆或齿轮传动高度限位器，高度定位更加精确，性能更加稳定。

4 结语
规范使用起重机，提高事故风险防范意识，能有效降低事故发生的风险，创新技术优化产品，更能从本质上提升起重机的安全性能，钢丝绳电动葫芦的设计制造技术已相对老旧，期望在不久的将来工程师们能够对其在技术上作出新的突破，使其性能得到综合性的提升，更好地服务企业生产活动。

参考文献：
[1] TSG Q7016-2016.起重机械安装改造重大修理监督检验规则[S]. [2] TSG Q7015-2016.起重机械定期检验规则[S].
[2] GB 6067.1-2010.起重机械安全规程,第一部分:总则[S]. [4] JB/T3695-2008.电动葫芦桥式起重机[S].
[5]陈序,李向东.起重机械起升高度限位器的选用及设置[C].建筑机械化,2014(08):58-60.
（上接第 263 页）
交流，避免产生许多不必要的问题，营造和谐的工作氛围，以减少双方磨合的时间，提高工作效率。

因此，在良好的工作氛围下工作的员工之间的关系更团结，工作人员的工作积极性也会提高。

4.2 建立有效的管理团队
在甲烷氯化物项目管理与监理一体化服务过程中，还需要在项目管理团队中成立督查考核小组和投资管理小组，根据实际情况制定相应的控制性进度计划和考核管理办法。

督查人员现场督查考核控制性进度计划的完成情况，对照控制性进度计划，实时地了解未完成计划的原因，并据此提出整改要求。

5 结语
综上所述，在企业中实现甲烷氯化物项目管理与监理一体化服务是适应当前市场需求的，转变过去的想法和工作实践，依靠相关的科研人员加强对甲烷氯化物项目管理与监理一体化服务进行探究，为甲烷氯化物项目的实践发展提供理论基础，帮助甲烷氯化物项目实现新发展。

参考文献：
[1]吕国永.基于甲烷氯化物危害检测及防护对策研究[J].化工管理,2016(35):343.
[2]李咸鹏.工程项目管理与监理一体化管理模式下工作方法的探索——以某政府拆迁复建点项目为例[J].建材与装饰,2018(23):142- 143.
[3]黄根保.工程项目管理与监理一体化运作实践[J].城市建设理论研究:电子版,2012(30).
（上接第 268 页）
金属壁温升高；另一方面为了维持一定的压力、温度、蒸发量从而增加火侧温度亦使金属壁温增加，当温度超过材料的允许使用温度后，伴随着运行时间锅炉板材、管材等部件会出现蠕变、鼓包（图3）、穿孔、破裂等影响安全的事故。

此外，水渣会降低蒸汽质量，严重时会堵塞管路。

过多的水垢堆积会影响水循环
沉积物下腐蚀（图4）的危害性也不能忽视。

沉积物下不同程度的碱腐蚀、酸腐蚀造成料性能降低，在压力、温度等环境的影响下出现鼓包、裂纹、穿孔等缺陷，降低锅炉安全运行的系数。

2.2 锅炉能耗增加，经济投入增加
水渣、水垢黏附在受热面，受热面的导热系数降低，为了保持一定的运行参数就必须得多投加燃料，从而造成燃料的浪费。

工业锅炉受热面1mm 的水垢，燃料消耗上浮1.0%～1.5%。

锅炉受热面水垢粘附性强，物理清洗难以祛需采用化学清洗导致经济投入增加。

由于水质不良造成受热面损坏、金属构件失效，对其维修、更换增加经济投入。

3 处理意见
（1）对锅炉的水质进行定期化验做好化验记录，发现水质项目指标不符合要求时及时查找原因解决。

对水处理设备，根据其处理后的水质指标及时进行维护、保养。

（2）储存锅炉补给水的水箱进行定期清洗。

锅炉水箱经过长年的使用，水箱内部锈蚀及水箱底部沉积有泥沙、锈渣等杂质，这些
杂质会随补给水进入锅炉。

（3）根据生活、生产及原水的实际情况选用合理的水处理设备及水处理工艺。

对于有除氧要求的增加除氧设备，对蒸汽凝结水回收利用的应实时监测其水质指标，指标符合GB/T1576-2018要求的可以回收利用，不符合要求的对其分析、处理至合格后使用。

（4）使用单位有合理的管理制度，使管理制度落到实处。

在锅炉水质处理方面，应配备持证的操作人员及相应的水处理仪器、试剂、场地。

（5）使用单位做好培训工作。

水处理作业人员应按照现行有效的标准或规章制度的要求做好工作，水质的项目、指标值应按规范执行。

（6）监察与检验单位对使用单位的水质相关方面进行督查，促使使用单位重视起来。

《锅炉安全技术规程》中规定外部检验报告中
应当包含水（介）质定期检验报告[2]
，主要审查管理制度的落实情况、水处理设备是否满足要求、水汽质量是否达标等，将水质和外检结合在一起更好的推动、加强水质方面的工作。

完善的管理制度，良好的水处理系统，符合要求的水质可以延长锅炉的使用寿命，保证锅炉运行的安全与节能。

参考文献：
[1]GB/T1576-2018工业锅炉水质[S]. [2] TSG 11-2020锅炉安全技术规程[S].。