第二章安全防护装置

第二章起重机的安全防护装置

为保证起重机设备的自身安全及人员的安全，各种类型的起重机均设有多种安全防护装置，常见的起重机安全防护装置有各种类型的限位器、缓冲器、防碰撞装置、防偏斜和偏斜指示装置、夹轨器和锚定装置、超载限制器和力矩限制器等等。

第一节限位器

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。限位器有二类，一类是保护起升机构安全运转的上升极限位置限制器和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。

一、上升极限位置限制器和下降极限位置限制器

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，防止了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圈。

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型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它特殊要求的设备上，保证重物下降到极限位置时，卷筒上保留必要的安全圈数。

上升极限位置限制器主要有重锤式和螺旋式。

1. 重锤式起升高度限位器

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。其工作原理是：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，控制手柄回零重新起动即可。

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。

螺旋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。当起升重物升到上极限位置时，滑块碰到限位开关，切断电路，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。

二、运行极限位置限制器

运行极限位置限制器由限位开关和安全尺式撞块组成。其工作原理是：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档体对运行的起重机产生过度的冲击碰撞。

通常运行极限位置限制器所采用的限位开关型号多为LX---11、LX10---11、和LZ10---12等。凡是有轨运行的各种类型起重机，均应设置运行极限位置限制器。

第二节缓冲器

当运行极限位置限制器或制动装置发生故障时，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档体相撞，设置缓冲器的目的就是吸收起重机或起重小车的运动动能，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。

缓冲器类型较多，常用的缓冲器有弹簧缓冲器、橡胶缓冲器、聚氨酯缓冲器和液压缓冲器等。

一、弹簧缓冲器

弹簧缓冲器由碰头、弹簧和壳体等组成。其特点是结构比较简单、使用可靠、维修方便。当起重机撞到弹簧缓冲器时，其能量主要转变为弹簧的压缩能，因而具有较大的反弹力。应经常检查其使用状态，弹簧缓冲器的壳体和联结焊缝不应有裂纹或开焊情况，缓冲器的撞头压缩后能灵活复位，不得有卡阻现象。

二、橡胶缓冲器

橡胶缓冲器的特点是：结构简单，但它所能吸收的能量较小，一般用于起重机运行速度不超过50m/min的场合，主要起到阻挡作用。橡胶缓冲器使用中不能松脱，橡胶撞块不得有老化变质等缺陷，如有损坏应立即更换。

三、聚氨酯缓冲器

聚氨酯缓冲器是一种新型缓冲器，在国际上已普遍采用，目前国内的起重设备也大量采用，大有替代橡胶缓冲器和弹簧缓冲器之势。

聚氨酯缓冲器的特点是吸收能量大、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。

四、液压缓冲器

当起重机碰撞液压缓冲器后，推动撞头，活塞及弹簧移动。弹簧被压缩时，吸收了极小的一部分能量。而活塞移动时压缩了液压缸筒内的液体，受到压力的液压油，由液压缸筒流经顶杆与活塞的底部环形间隙进入储油腔，在此处把吸收的撞击能量转化为热能，起到了缓冲作用。在起重机反向运行后，缓冲器与止挡体逐渐脱离，缓冲器液压缸筒的弹簧可使活塞回到原来的位置。此时储油腔中液体又流回液压缸筒，撞头也被弹簧顶回原位置。

液压缓冲器能吸收较大的撞击能量，其行程可做得短小，故而尺寸也较小。液压缓冲器最大的优点是没有反弹作用，故工作较平稳可靠。液压缓冲器要注意密封不得有泄漏，要经常检查油面位置，防止失效。添加油液时必须过滤，不允许有机械杂质混入，且加油时应缓慢进行，使油腔中的空气排出缓冲器，确保缓冲器正常工作。

起重机上的缓冲器与止档体应能很好地配合工作，同一轨道上的两台起重机之间及同一起重机的两台小车之间的缓冲器应等高，即两只缓冲器在相互碰撞时，两碰头能可靠地对中接触。

弹簧缓冲器与橡胶缓冲器已系列化，可以根据机构运行的冲量选择适当型号的缓冲器。

缓冲器在碰撞之前，机构运行一般应切断运行极限位置限制器的限位开关，使机构在断电且制动状况下发生碰撞，以减小对起重机的冲撞和震动。

第三节防碰撞装置

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。其工作原理是：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。

防碰撞装置有多种类型，目前产品主要有：激光式、超声波式、红外线式和电磁波式等类型，均是利用光或电波传播反射的测距原理，在两台起重机相对运动到设定距离时，自动发出警报，并可以同时发出停车指令。

第四节防偏斜和偏斜指示装置

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，重则会导致桥架被扭坏，甚至发生倒塌事故。为了防止大跨度的门式起重机和装卸桥在运行过程中产生过大的偏斜，应设置偏斜限制器，偏斜指示器或偏斜调整装置等，来保证起重机支腿在运行中不出现超偏现象，即通过机械和电器的联锁装置，将超前或滞后的支腿调整到正常位置，以防桥架被扭坏。