塔式起重機安全裝置應具有的功用

    1序文

    塔式起重機安全裝置包含限位器和約束器兩類。限位器包含行走限位器、起伏限位器、反轉限位器及高度限位器；約束器包含分量約束器、力矩約束器。塔式起重機安全裝置的作用是避免塔式起重機司機誤操作及忽略操作而引起塔機的惡性事故，它們的正確應用引起了政府有關部門和修建施工企業的廣泛注重。1998.9國家質量技能監督局、中華人民共和國建設部、中華人民共和國國家工商行政管理局聯合頒發了《施工現場安全防護用具及機械設備使用監督管理規則》，1999年又頒布了《修建施工安全查看規范》JGJ59-99。為使讀者方便了解國家規范對塔式起重機安全裝置的要求，塔式起重機安全裝置應具有的功用，下面作者根據GB/T9462-1999《塔式起重機技能條件》、GB5031-1994《塔式起重機功能試驗》、GB5144-1994《塔式起重機安全規程》、GB/T7950-1999《臂架型起重機起重力矩約束器通用技能條件》等規范提出塔式起重機對約束器和限位器的要求。

    2固定式塔式起重機對安全裝置要求

    2.1能夠完成當起重力矩超越其額外值并小于額外值的110%時，使塔式起重機具有停止提高方向及向起伏增大方向的動作功用；

    2.2對小車變幅的起重機能夠完成按起分量和起伏別離調整的功用；

    2.3小車變幅最大速度超越0.67m/s的起重機，約束器能夠完成在小車向起伏增大方向，當起重力矩到達額外值的80%時，主動轉換成低速向外運轉；

    2.4能夠完成塔式起重機當起重力矩超越其額外值的90%時，主動報警的功用；

    2.5能夠完成塔式起重機分量指標的操控進行分擋限速即不同的速度擋位約束不同的起分量。如選用三速電機的QTZ4007塔式起重機當起分量超越40%時高速主動轉換低速運轉；

    2.6能夠完成起伏超越最大起伏和小于最小起伏時變幅組織能夠主動停止運動；

    2.7能夠完成起升高度超越額外值和落到地面時起升組織能夠主動停止工作；

    2.8能夠操控反轉周數(1-3周)在規則范圍內。

    其間2.1條摘自GB/T9462-1999《塔式起重機技能條件》的4.5.2規則，作者以為對此條的了解容易產生異議，根據GB7950-1999《臂架型起重機起重力矩約束器通用技能條件》3.3條，此條作者以為應該了解為：

    1)塔式起重機應能夠完成起重力矩額外值的起升和變幅動作。

    2)塔式起重機在起重力矩大于等于起重力矩額外值的110%不答應起升或增大起伏方向變幅。

    3)塔式起重機答應在大于起重力矩額外值，小于起重力矩額外值的110%的區間內任意數值停止向上提高及向外變幅的動作。

    3限位器、約束器操控開關設置剖析

    固定式塔式起重機的限位器包含：起升高度限位器、起伏限位器和反轉限位器。關于設有中央集電環的固定式塔式起重機只需求起升高度限位器和起伏限位器。限位器中應該設有控擬定最大、最小起伏、最大起升高度、離地高度及反轉角度的開關。

    固定式塔式起重機約束器包含力矩約束器、分量約束器。關于變幅速度小于40m/min；起升只要兩個起升速度的塔式起重機需求設置4個操控開關，別離控擬定碼變幅、定幅變碼、額外起力矩重90%及額外起分量參數。關于變幅速度大于40m/min;起升有三個起升速度的塔式起重機需求設置個6個操控開關，別離控擬定碼變幅、定幅變碼、額外起力矩重90%、額外起力矩重80%、額外起分量高速及額外起分量中速。

    4現行約束器功能剖析及改善的辦法

    現在塔式起重機的限位器的質量、安穩性和精度能夠到達國標的要求，這里不作評論，而塔式起重機約束器的質量、安穩性和精度尚不能盡人意。下面僅對塔式起重機約束器進行評論。

    現在廣泛選用約束力矩和分量參數的計劃的有：

    1）弓板式力矩約束器、拉力環分量約束器組合。

    2）多功用式約束器。

    4.1弓板式力矩約束器、拉力環分量約束器組合計劃剖析及改善的辦法

    弓板式力矩約束器、拉力環分量約束器計劃中分量的操控-選用拉力環分量約束器能夠到達國家規范的要求，力矩操控-選用弓板式力矩約束器，弓板式力矩約束器是通過操控塔帽主弦上安放力矩約束器段的應變來操控起升力矩，由于塔式起重機塔帽主肢受力簡單，受風載荷及反轉慣性力影響小，塔機塔帽主應變ε能夠比較精確的反應起升載荷，從原理來講是安穩可靠的?？墒?，現在選用的弓板式力矩約束器，一方面設置的微動開關數目不行，不能完成GB9462-88《塔式起重機技能條件》起重力矩按分量和起伏別離操控的要求；另一方面，以塔機塔帽主肢應變為常量，進行起升力矩操控，且遍及選用公式（1）確定其起升特性曲線，對單吊點水平臂塔式起重機和短水平臂塔式起重機是可行和比較精確的。對雙吊點長水平臂塔式起重機選用公式1確定起升特性曲線誤差較大，力矩約束器調整好不容易。改善的辦法為：

    1）增設幾個力矩開關，到達上述3的要求。

    2）選用文獻1給定的水平臂塔式起重機起升特性曲線的方法

    M=（Q1+q）*（X1-r）＝（Q+q）*（X-r）--------------------------（1）

    式中：X1——根本臂起伏m

    r——吊臂根部鉸點至反轉中心距離m

    Q1——根本臂起伏時的額外起分量KN

    q——吊具分量KN

    X——起伏m

    Q——起伏為R時對應的額外起分量KN

    4.2多功用約束器計劃剖析及改善的辦法

    多功用約束器完成了力矩、分量及起伏的歸納操控，便于與主機別離加工，完成配件的商品化。但現在選用的多功用約束器存在以下缺陷：

    1)曲線板的曲線不能調整、適應性差，難以滿意同一機型的不同塔式起重機及不同機型的要求；

    2)限位開關少，難以完成GB9462-88《塔式起重機技能條件》4.5.2-1條規則。

    3)變幅鋼絲繩的松緊程度在使用過程中有所變化造成起伏參數安穩性缺乏。

    4)起分量傳感器和多功用約束器距離遠，風載、溫度影響使分量參數安穩性缺乏。

    3)、4)構成了力矩約束器不安穩。改善辦法參考圖1所示為可調式多功用力矩約束器結構，拉板上設有四個微動開關，能夠完成按起分量和起伏別離調整，完成當吊重超越最大起分量并小于最大起分量的110%時，停止提高方向和起伏增大方向的運動;當起分量超越最大起分量的90%時,主動報警;當起重力矩超越最大起重力矩的80%時,變幅小車主動高速轉低速運轉。選用B樣條曲線進行力矩曲線的模仿，通過調整曲線來滿意同一機型的不同塔式起重機及不同機型的要求，完成力矩的操控。底板上設置一個或兩個微動開關能夠完成起分量的分擋約束。過橋上設有兩個微動開關能夠完成最小起伏和最大起伏的操控；增加了主動張緊裝置，保證了起伏參數的精確性；改變了測速輪的位置減小了分量傳感器和力矩約束器的距離，增加了分量參數的可靠性?，F在我廠已在QTZ40C、QTZ5013、QTZ4007等塔機中使用了由山東賦有出產的這種多功用約束器，不但降低了本錢，而且效果非常好。