起重機超載保護裝置動作點設置技巧

起重機超載作業是造成起重機事故的主要原因之一，使用靈敏可靠的超載保護裝置，是提高起重機作業安全性，防止超載事故的有效措施。起重機超載保護裝置包括起重量限制器和起重力矩限制器。國內20世紀80年代，有關行業、大專院校、研究院所等單位對超載保護裝置進行了研究、設計、生產，發展至今已漸成規模。尤其是電子器件的發展，使目前國內電氣型超載保護裝置的產品技術水平上了一個臺階，主要性能已達到國外同類產品的先進氷平。起重機超載保護裝置動作點的設置應考慮一般要求、動載荷情況、特殊載荷情況三個方面，列出如下。

（1）一般要求

超載保護裝置的動作點是指裝機條件下，由于裝置的超載防護作用，使起重機停止向不安全方向動作時，起重機的實際起重量。通常的動作點設置應考慮三方面的因素：

1〉應使起重機可以吊運額定載荷，不降低原有的起重能力。

2〉不應超過其動載試驗值〈110%額定起重量〉。

3〉應考慮超載保護裝置±5%的綜合誤差。一般設置在100%~105%額定起重量范圍內。

（2）考慮動載荷情況

起重機在正常作業中，物品突然離地起升或下降制動時，對承載結構將產生附加的動載荷作用。這一載荷作用可通過起升載荷乘以大于1的起升載荷動載系數&考慮。可見超載保護裝置動作點的設置必須考慮起重機正常工作中存在動載荷這一情況，避免誤動作。

我國目前超載保護裝置在該動作點的設置上采用了“延時斷電”的方法來解決此問題。延時斷電是指當載荷信號達到所設置的動作點載荷信號時，裝置經延時環節判斷后動作，停止起重機向不安全方向運行，但允許向安全方向運行。延時環節一般采用RC積分電路，或單片機通過軟件來處理，延時時間根據起重機結構的振動情況而定。對于橋式起重機，額定載荷作用于主梁跨中時，垂直方向的滿載自振頻率（鋼絲繩滑輪組）為2Hz≤f＜4Hz。對于臂架式起重機，如門座式起重機，額定載荷作用于最大幅度時，滿載自振頻率為f≥1Hz。因此，延時時間一般取1-2s，以避開較大振動載荷。

根據理論與實際檢測，當起重機吊運的載荷臨界于動作點設定值時，裝置實現延時斷電功能。但由于振動不能完全消除，或由于重物左右晃動及信號受到干擾等因素，將可能出現載荷信號低于動作點設定值的情況，造成繼電器觸點釋放，從而產生多次延時斷電。繼電器觸點的多次動作，將造成起重機機構電動機時開時停，對結構產生不利的振動影響，反而增加不安全因素。因此，產品設計時應使裝置延時斷電后一次性鎖定，當載荷信號降至某一信號值（90%額定起重量以下為宜）時，才能恢復起重機各機構的正常運行。對于起重量限制器、起重機一般是將物品降至地面；對于起重力矩限制器，起重機一般采用減小幅度的方法實現。

（3）考慮特殊載荷情況

起重機在實際作業中存在下述特殊情況：起重機司機在誤操作情況下，突然將控制手柄置于最高速度擋，起升鋼絲繩在受載之前吊鉤就已達到了很高速度，以這種速度起升物品將引起很大的沖擊和振動載荷；起重機在吊運作業時，可能出現所吊物品與其他障礙物刮碰，或物品與地面固結，造成載荷瞬間劇增，對起重機造成極大的破壞。上述兩種情況僅用延時斷電方法顯然達不到保護作用，因此要求產品必須設置另外的動作點，這就是產品設計中通常所采用的“峰值斷電”方法。峰值斷電是指當載荷信號達到某一設定峰值載荷信號時，無論是動載信號還是實際載荷信號，裝置可不經延時立即動作，停止起重機向不安全方向運行，但允許起重機向安全方向運行。正確地設置裝置的峰值動作點，需考慮起重機的類型、動載系數0、結構及零部件的強度、整機穩定性及實際工作中起重機的載荷組合情況，進行合理選擇。