起重设备超起装置及其工作性能的
起重机械超载保护装置安全技术规范
起重机械超载保护装置安全技术规范起重机械是进行重物搬运和起吊操作的关键设备，但在使用过程中，由于操作失误或其他原因，可能会引发超载情况，导致设备损坏或人身伤亡事故发生。
为了保障起重机械的安全运行，超载保护装置的设计和使用需要符合一定的技术规范。
1. 超载保护装置的定义超载保护装置是一种用于监测和控制起重机械工作状态的装置，主要用于防止起重机械超载工作和提供报警保护。
超载保护装置通过对负荷大小、起升速度、工作状态等参数进行监测，能够在超出额定重量或运行速度的情况下，自动停止或报警，保护起重机械和作业人员的安全。
2. 超载保护装置的技术要求2.1 超载检测精度超载保护装置的检测精度是保证其正常工作的关键指标，通常使用的超载检测方式包括压力传感器、位移传感器、称重传感器等。
这些传感器应具备一定的精度和稳定性，以保证超载保护装置能够准确地检测起重机械的工作状态并进行相应的控制。
2.2 报警和停机功能超载保护装置应具备及时报警和停机功能。
当起重机械发生超载时，超载保护装置应能够实时发出声光报警信号，提醒操作人员立即停止工作并处理超载情况。
同时，超载保护装置还应具备自动停机功能，以防止超载对设备造成进一步的损坏。
2.3 可编程参数设置超载保护装置应具备可编程参数设置功能。
不同类型的起重机械在使用过程中，可能会有不同的工作要求和安全需求，因此超载保护装置应具备一定的灵活性，能够根据实际情况进行参数的设置和调整，以适应不同工况下的起重操作。
2.4 数据记录和追溯功能超载保护装置应具备数据记录和追溯功能。
装置应能够记录起重机械的工作参数、超载事件和报警信息等重要数据，并提供相应的存储和查询功能，为事故分析和责任追溯提供可靠的数据依据。
2.5 自检和故障检测功能超载保护装置应具备自检和故障检测功能。
装置应能够自动进行系统功能和传感器状态的检测，确保其正常工作。
一旦发现故障或异常情况，超载保护装置应能够及时报警并停止工作，以避免因故障引发事故。
起重机械设备的性能和安全管理
起重机械设备的性能和安全管理起重机械设备是现代工业生产中不可缺少的重要设备，其性能和安全管理对于保障工业生产的顺利进行至关重要。
本文将从起重机械设备的性能和安全管理两个方面展开讨论。
一、起重机械设备的性能1. 功能性能：起重机械设备的主要功能是进行重物的吊装和搬运，因此其功能性能是衡量其性能的重要指标之一。
首先是起重机械设备的起重能力，即能够承载的最大重量。
起重设备的起重能力需要根据实际工况进行合理选择，并进行检测和确认。
其次是起重机械设备的工作范围，包括起升高度、作业半径等参数。
起重机械设备的工作范围需要满足实际工作需求，同时要注意安全性和稳定性。
2. 运动性能：起重机械设备的运动性能对于其工作效率和精度有直接影响。
运动性能包括起升速度、行走速度、回转速度等参数。
起重机械设备的运动性能需要满足实际工作需求，并且要保证操作的平稳性和精确性。
同时，要注意起重机械设备的运动过程中的运动控制，避免突变和抖动等现象。
3. 控制性能：起重机械设备的控制性能包括操作方式、操作便捷性以及控制系统的稳定性。
起重机械设备的操作方式可以分为手动操作和自动操作。
手动操作需要操作人员具备一定的技术和经验，自动操作则需要控制系统具备高精度的测量和计算能力。
起重机械设备的操作便捷性主要体现在人机交互的界面设计和操作流程的简便性。
控制系统的稳定性包括对外界干扰的抗干扰能力和对异常情况的处理能力。
二、起重机械设备的安全管理起重机械设备的安全管理是确保工业生产安全的重要保障措施。
起重机械设备的安全管理主要包括以下几个方面。
1. 设备维护与检修：起重机械设备的维护与检修是保障设备正常运行和延长使用寿命的重要措施。
维护包括日常保养和定期检修，保养工作包括设备清洁、润滑、紧固等，定期检修包括设备的各项技术指标检测和故障排除等。
2. 操作人员培训与资质认证：起重机械设备的操作需要经过专门的培训和资质认证。
操作人员需要熟悉设备的使用方法和操作流程，具备一定的技术和安全知识。
起重机超载限时器的安全技术要求（二篇）
起重机超载限时器的安全技术要求超载作业会产生过大应力,它可以使钢丝绳拉断、传动部件损坏、电动机烧毁,由于制动力矩相对不够,导致制动失效等。
超载作业对起重机结构危害很大,既会造成起重机主梁的下挠,主梁的上盖板及腹板有可能出现失稳、裂纹或焊缝开焊,又会造成起重机臂架或塔身折断等重大事故。
由于超载破坏了起重机的整体稳定性,有可能发生整机倾覆倾翻等恶性事故灾害。
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GB6067-85《起重机械安全规程》的规定均应设置超载限制器。
额定起重力矩小于250KNm的塔式起重机以及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。
(一)超载限制器的类型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。
安全方向是指吊载下降、收缩臂架、减小幅度及这些动作的组合。
自动停止型一般为机械式超载限制器,它多用于塔式起重机上。
报警型超载限制器能显示出起重量,并能在起重量达到额定起重量的95%～100%时发出报警的声光信号。
综合型超载限制器能在起重机达到额定起重量的95%～100%时,发出报警的声光信号,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。
超载限制器按结构形式可分为机械式、液压式和电子式三种类型。
机械式的超载限制器有杠杆式和弹策式等。
超载保护装置在设计上考虑了起卓机明载荷的影响,吊载在起升、制动、振动的情况下,速度变化会产生一个附加载荷,起升动载荷常达额定载荷的110%～130%。
动载荷是起重作业固有的动力现象,是起重机械作业的一个特点,因此超载保护装置根据这一特点设计了延时电路,使其具有判断处理这种虚假载荷的能力,又能防止实际载荷超过规定值,不至于发生误动作。
(二)超载限制器的安全技术要求①机械式超载限制器的综合误差不应大于8%,电子式超载限制器的综合误差不应大于5%。
移动式起重机超起装置简析
2012年4月内蒙古科技与经济A pril2012 第8期总第258期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.8T o tal N o.258移动式起重机超起装置简析许凤军(神华集团准能公司设备维修中心,内蒙古薛家湾 010300) 摘 要:起重机超起装置的发明,使这些起重机在起重能力、起重幅度、起重高度等均有大幅度的提升。
本文着重介绍这种使起重机如虎添翼的超起装置的工作原理、形式、作用及其发展状况,与大家共同探讨。
关键词:起重机;超起装置;起重能力;起重幅度 中图分类号:T H213 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)08—0100—02 移动式起重机包括全路面起重机和履带式起重机。
这两种起重机除了具备所有起重的安全保护装置外,还有适应自身状况的特殊保护装置。
这些起重机具有起重能力大、安全可靠性高、机动性能好、适应环境能力强等特点。
由于目前国际上发电站机组、风力发电、石油化学工业、船舶制造业、地铁工程、大型场馆等正在不断大规模地建设,建设这些项目所需的设备重量也在不断增加,这样就要求移动这些设备的起重机越来越重型化。
目前起重机最大吨位已超过3000t。
例如利勃海尔(L IEBHERR)的L Rl3000型起重机的起重量为3000t,特雷克斯-德马格(T EREX-DEMAG)生产的型号为CC8800 -1T WIN型起重机的起重量更是达到了3200t。
为了起吊超大重物,在原有起重机的基础上增加超起装置,不仅扩大了起重机的工作范围,而且提高了起重机的利用率。
1 超起装置及其原理在起重作业中,起重机的起重量和工作幅度是起重机的两个重要指标。
起重量是指起重机能够吊起的货物的最大重量,起重幅度是指起重机吊具离起重机回转中心线的水平居距离。
一般情况下,人们都希望起重量更大、工作幅度更长、起重高度更高的起重机。
为了达到这些要求,起重机设计生产厂家都会将起重臂设计制造的很长,有的已经达到了80m 以上,甚至有的达到了上百米。
伸缩臂式起重机概念超起装置探讨
关键词 ：概念超起装置 全地面起重机
全地面起重机是一种兼有汽车起重机和越野起重 2 概念超起装置
机 特点的 一种高性 能轮式 起 重 机。 它既能 像汽 车起 重
2.1 桁架式超起装置 桁架式超起装置（图 3）由桅杆（左右桁架臂①、
卷扬②）、前平衡装置③、后平衡装置④等组成，与经
拉紧主臂，使主臂力学性能提高，弯曲变形减小，挠度 典筒臂超起装置相比较，最大的区别在于左右臂臂筒
减小，起重能力大幅提升。
由桁架结构构成。
92 CMTM 2016.05
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产品 ● 技术 Product & Technology
1 11 2
3 41
4
20
10
③
②
⑤④
⑥
⑦
①
图3 单支架无张紧装置的超起装置图
②
图5 支架左右臂采用桁架结 构， 与经典超起相比具有如下优点 ：
(1) 重量轻，便于运输和安装，安装 用辅助吊车吨位较小 ;
(2) 节省材料，降低成本 ; (3) 工作时，对风敏感度降低，相同 风力情况下所受的风力侧载较小。 国外的利勃海尔公司已经开始应用 桁架式超起装置，国内起重机生产厂家 只有徐工集团将其运用。 2.2 单支架无张紧装置的超起装置 [2]
④ 主臂
①
基本臂
③
图4 多拉紧装置式超起装置图
1
7
6
2
吊车超起工作原理
吊车超起工作原理
吊车超起工作原理主要基于力的平衡和机械优势的原理。
力的平衡原理：吊车通过使用绳索、钢索或链条等装置将重物与吊车连接起来。
当吊车施加向上的拉力时，这个拉力被传递到连接装置上，然后通过装置传递到重物上。
重物的重力向下作用，但由于施加在装置上的向上拉力，可以实现力的平衡，从而使重物悬挂在空中。
机械优势原理：吊车通常采用滑轮组或液压系统来增加力的传递效果。
滑轮组可以改变施加力的方向和大小，使得施加在绳索上的力得以增大。
液压系统利用液体的不可压缩性来实现力的放大效应。
通过这些机械装置，吊车能够在施加相对较小的力的情况下，产生足够大的力来提起沉重物体。
此外，吊车超起是在主臂与主臂尖端之间设置超起支臂（或者在副臂上，这种状况为塔式工况超起），以改善主臂与钢丝绳之间的关系，使之能形成过多的三角形关系。
在吊车尾部增加额外配重，使得吊车在起吊过程中能达到最大起重能力和吊车的稳定性。
总的来说，吊车超起工作原理是综合运用物理原理，包括力的平衡和机械优势等，通过施加适当的力和运用机械优势，克服沉重物体的重力，实现将其吊起的目的。
6.起重机械超载保护装置安全技术规范
起重机械超载保护装置安全技术规范起重机械超载保护装置安全技术规范规定了起重机械超载保护装置的功能要求、技术要求、试验方法、检验规则和安全管理措施。
GB 12602-19901 主题内容与适用范围本标准适用于桥式起重机、门式(半门式)起重机、塔式起重机、流动式起重机、门座(半门座)起重机、铁路起重机、电动葫芦、固定式起重机所使用的超载保护装置(以下简称"装置")。
2 引用标准GB 998 低压电器基本试验方法GB 2423.3 电工电子产品基本环境试验规程试验Ca：恒定湿热试验方法GB 4942.2 低压电器外壳防护等级3 术语3.1 超载保护装置 safety devices against overloading起重机工作时，对于超载作业有防护作用的安全装置，包括起重量限制器，起重力矩限制器。
3.2 动作点 action point装机条件下，是指由于装置的超载防护作用，起重机停止向不安全方向动作时，起重机的实际起重量。
试验室条件下，是指判定到装置可以使起重机停止向不安全方向动作时，装置承受的实际载荷值。
3.3 设定点 set point装置标定时的动作点。
3.4 综合误差 combined error装置安装在起重机上，动作点偏离设定点的相对误差。
3.5 动作误差 action error在试验室条件下，装置动作点偏离设定点的相对误差。
3.6 起重机状态 crane configuration起重机在某一工况条件下的外部形状。
3.7 电气型装置 electric devices通过机械能与电能之间的转换达到规定功能的装置。
3.8 机械型装置 mechanical devices通过机械能之间的转换与开关(控制阀)配合达到规定功能的装置。
3.9 故障 failure装置丧失执行相应功能的能力或者综合误差超过规定值。
3.10 不安全方向 dangerous directions起重机超载时，吊物继续起升，臂架伸长，幅度增大及这些动作的组合。
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起重设备超起装置及其工作性能的分析郭新朋 赵俊利 王建平 马建(中北大学机电工程学院,山西太原 030051)摘要:起重设备广泛应用于工程建设中,为具有更高的工作性能,现代起重设备普遍采用超起装置。
超起装置主要分为撑杆式和桅杆式。
通过对超起装置的发展现状和工作原理､作用效果进行介绍和理论分析,可以看出超起装置使起重设备的起重重量､起重幅度和起重高度大幅度提高,提高了起重设备的工作性能。
关键词:超起装置;提高;工作性能中图分类号:TH21 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2012)06-152-04由于目前国内外正在不断大规模地建设､发展发电站机组､风力发电､石油化学工业､船舶制造业､地铁工程､大型场馆等,建设这些项目所需的设备重量也在不断增加,这样就对起吊这些设备的起重设备的工作性能要求越来越高。
在起重作业中,起重设备的起重重量､起重幅度和起重高度是反应起重设备性能的重要指标,现代起重设备须具备起重重量大､起重幅度长､起重高度高等特性。
为了满足大起重重量､大起吊幅度和高度的要求,充分发挥大型履带起重机的臂架性能,可在原有的起重机基础上增加超起装置。
超起装置兼具有提高起重机起重能力､增加起重幅度､保护起重机稳定性等功能,扩大了起重机的使用范围,提高了起重机的利用率[1]。
1 超起装置及其原理1.1 超起装置的定义国内对超起装置的关键技术研究还处于起步阶段,对于超起装置的定义,尚未形成一个完整统一的说法。
目前应用在起重设备上的超起装置主要分为两大类型:一类是在主臂架上设置超起撑杆,超起撑杆一段铰接在臂架一定位置,另一端连结超起钢丝绳和超起拉板,以改变超起钢丝绳与臂架的几何关系,改变臂架受力状态,连结主臂头部的拉紧钢丝绳在吊重过程中产生张力,使主臂上的弯矩大幅度下降,从而提高起重机的起吊能力(如图1所示),超起撑杆､拉板和超起钢丝绳即构成撑杆式超起装置[2]。
另一类是在桅杆与臂架之间安有臂架式超起桅杆,以改善臂架与拉索的几何关系,同时超起桅杆与超起配重相连,增加了整机稳定性,从而提高起重机的性能。
结构如图2所示。
此类结构称为桅杆式超起装置。
图1 撑杆式超起装置1.超起撑杆;2.拉板;3.超起钢丝绳;4.液压变幅缸;5 臂架图2 安装桅杆式超起装置的起重机构造1.行走部分;2.回转部分;3.主臂;4.超起变幅绳;5.超起桅杆;6.主变幅拉板;7.超起配重拉板;8.超起配重;9.桅杆;10.主变幅绳 总结以上两大类超起装置,笔者初步定义超起装置如下:一种通过改变拉紧钢索和主臂之间的几何关系,从而改变主臂受力状态或整机的平作者简介:郭新鹏(1987-),男,硕士研究生,研究方向:机动武器系统总体技术｡衡状态,兼具提高起重机起重能力､增加起重幅 度､保护起重机稳定性诸使用和安全之功能的装置。
1.2 撑杆式超起装置的工作原理撑杆式超起装置在起吊重物过程中的工作原理为:当起重机起吊货物时,货物对起重机主臂头部施以向下的拉力,对主臂头部作用一个力矩,同时,主臂的自重也会对主臂产生一定的力和力矩作用,加装超起装置后,主臂将变为一个超静定受力系统,在所起吊货物的作用下,连结超起撑杆和主臂头部的拉紧钢丝绳将产生张力,对主臂作用一个力矩,该力矩与货物对主臂作用的力矩方向相反,抵消了部分货物作用于主臂上的力矩,使主臂截面上的弯矩大大降低或为0,极大改善主臂受力状态。
若起吊货物重量为G ,吊钩滑轮组倍率为i ,连接主臂头部和超起撑杆头部的拉紧钢丝绳根数为n ,主臂头部到液压变幅缸支点的长为L ,主臂与水平面夹角为α,与拉紧钢丝绳夹角为β,则起吊过程中,拉紧钢丝绳产生的总张力T 为:G T n i=⋅拉紧钢丝绳总张力T 对主臂产生的最大弯矩为:max1sin sin nM T GL iββ==未加装超起装置时起吊货物对主臂产生的最大弯矩为:max 2cos M GL α=加装超起装置后,主臂最大弯矩为:max cos sin nM GL GL iαβ=- (1)当max 0M =时,cos /sin /n i αβ= (2)[3] 由式(1)可以看出,加装超起装置后,主臂的最大弯矩要低于未加装超起装置时的最大弯矩,由式(2)可以看出通过加装超起角度自动变换装置,在主臂变幅时,该装置适时测量超起撑杆的展开角度,并通过自动角度变换模块化程序自动控制完成撑杆间角度变换[4],从而适时调节β的大小,可以使得主臂在一定的仰角范围内最大弯矩为0。
因此,撑杆式超起装置能够提高起重机的起吊重量和起重能力,但由于其结构和原理限制,起重机工作性能的提升能力有限,所以应用范围有限,主要应用在中型及其以下起重机上。
1.3 桅杆式超起装置的工作原理桅杆式超起装置在重物起吊过程中的工作原理为:当起吊货物时,货物对起重机主臂要产生一个向下的拉力,同时此拉力对主臂还要产生一个力矩,而超起配重通过超起桅杆利用超起变幅绳对主臂产生一个向后的拉力,此拉力同时还要对主臂产生一个力矩,此力矩和货物作用于主臂上的力矩相反,抵消了部分货物作用于主臂上的力矩;当起重机吊物回转时,由于惯性的作用,货物对起重机要产生一个与其回转方向相反的弯矩,而超起装置此时会对起重臂附加一个与其相反的弯矩,这样就增加了整机稳定性,并大幅提高起重机的起重量和增加起重幅度[5];在起重机吊物主臂竖直面内变幅时,货物作用在主臂上的力矩将发生变化,通过超起桅杆随动变幅以及变形协调或水平/垂直油缸的伸缩,即可调整超起配重通过超起桅杆和拉紧钢丝绳作用在主臂头部的力矩,使起重机整机处于实时平衡状态。
由于采用桅杆式超起装置的超起桅杆和主臂架多采用桁架结构,结构稳定,自重轻,因此此类超起装置多应用在起吊重量大､起吊幅度长､起吊高度高的重型､超重型起重机上。
与撑杆式超起装置相比,桅杆式超起装置结构复杂,体型庞大,与撑杆式超起装置中主臂的液压缸变幅不同,桅杆式超起装置中主臂的变幅主要通过连接超起桅杆和主臂头部的超起变幅绳的收放实现的,为使起重机始终处于平衡状态,主臂变幅过程中,超起桅杆也要在主变幅绳､桅杆和主变幅拉板作用下变幅和超起配重相对位置的变化。
根据超起配重在超起装置上工作方式的不同,桅杆式超起装置可分为不同的类型:按挂载方式,可分为悬浮配重式超起装置和车载配重式超起装置;按油缸配备方式,可分为无油缸型､水平油缸 型､垂直油缸型和水平+垂直油缸型4种超起装置。
悬浮配重式超起装置的超起配重悬挂在超起桅杆头部,在作业过程中要离地,否则主机不能进行行走及回转作业,其装配比较简单,对工作地面没有过高要求,只要求停放超起配重的地面平整度和强度满足即可,因为超起配重必须处于悬浮状态,使得起重机底盘承受的重量大大增加,而且超起配重的重量和幅度要与起重量和起吊幅度合理匹配;车载配重式超起装置是将所有超起配重放在一个配重小车上,整机的稳定性始终处于最佳状态,配重无须考虑匹配问题,对工况变化的控制简单,配重小车可以在地面上与主机同步行走或回转 (但其对起重机的工作地面要求较为严格),即能满足配重小车行走和移动的要求。
悬浮配重式超起装置配重的变幅和升降有多种形式:无油缸型超起装置的超起配重垂直位移由变形协调实现,水平位移由超起桅杆变幅实现,安装简便快捷,但操作难度较大;水平油缸型超起装置的超起配重垂直位移由变形协调实现,水平位移由油缸伸缩实现;垂直油缸型超起装置的超起配重垂直位移由变形协调与油缸提升共同实现,水平位移由超起桅杆变幅实现;水平+垂直油缸型超起装置的超起配重垂直位移由变形协调与垂直油缸提升共同实现,水平位移由水平油缸伸缩实现。
总体上车载式超起装置价格要高于悬浮式,国内大部分起重机配置为悬浮配重式超起装置,各类型的超起装置各有其特点和使用环境 [1,5] 。
2 超起装置的性能分析撑杆式超起装置主要应用在中型以下起重设备上,可提高起重设备的工作性能。
图3所示为某型配置撑杆式超起装置的起重机在配置超起装置前后起重重量的变化情况:由图3看出,使用超起装置后,起重机起重性能得到大幅度提高,另一方面起重机在超起工况工作时,由于侧向超起装置的支撑作用,使起重机具有显著的抗风载荷的能力。
(a) 加装超起装置前后起重机起重量比较(b) 加装超起装置后各幅度对应的起重量增率图3 加装撑杆式超起装置前后起重机起重量对比桅杆式超起装置虽然复杂,但原理､结构合理科学,能够极大地提高起重设备的起重重量､起重幅度和起重高度。
故中重型以及超重型起重设备配置桅杆式超起装置具有很高性价比,可以大幅度提升起重设备性能。
表1为利勃海尔LTM1500型500 t 级汽车吊在配重为配重T=165 t 时的工作性能情况表。
幅度/m基本臂（84m ）及带超起装设16.1 21.3 26.5 31.7 36.9 42.1 47.3 52.5 57.7 62.9 68.2 73.4 78.6 84.03.0 5004.0 325 262 2485.0 26.1 243 229183 203 14 107 97.0 97.093.0103 80.0 99.0 73.0 96.0 63.0 94.0 57.0 91.0 49.5 86.0 43.0 76.0 38.0 69.0 33.5 57.0 3032.534.532.0 45.031.0 44.528.9 45.026.0 44.524.8 43.5 22.2 43.0 20.7 39.5 18.6 37.0 17.4 31.0 12.4 26.0 46 15.213.222.5 13.1 23.5 11.2 21.5 10.9 22.5 10.1 20.1 9.5 21.1 5.5 19.1 60 5.4 9.2 5.8 13.1 5.8 10.3 5.9 11.6 2.5 11.8 66 3.2 4.3 6.9 4.5 8.7 8.9 742.9 4.15.8注:表中同一表栏内有上下位数据的分别为加装超起装置前后的起重重量,只有一个数据的为只有加装超起装置后才能起吊重量。
表1 德国利勃海尔LTM1500型500吨级汽车吊基本臂及带超起装置性能表由表1可以看出,在臂长16.1 m和幅度3 m时,安装超起装置后起重重量最大,为500 t;在最大起重幅度时,要达到最大起重高度,必须加装超起装置,此时起重量仅为5.8 t;当幅度增加至60 m､臂长为84 m 时,不加超起装置的起重机只能吊起2.5 t重的货物,而带有超起装置的设备则能够起吊11.8 t重的货物,增率为472%;起吊5.8 t重的货物,不加超起装置的起重机工作幅度只有60 m ,而带有超起装置的起重机工作幅度则能达到74 m,起重幅度增加14 m;臂长57.7 m､幅度14 m时,加装超起装置前后的起重重量分别为49.5 t和86 t,相差36.5 t。