塔式起重机安全装置应具有的功用

    1序文

    塔式起重机安全装置包含限位器和约束器两类。限位器包含行走限位器、起伏限位器、反转限位器及高度限位器；约束器包含分量约束器、力矩约束器。塔式起重机安全装置的作用是避免塔式起重机司机误操作及忽略操作而引起塔机的恶性事故，它们的正确应用引起了政府有关部门和修建施工企业的广泛注重。1998.9国家质量技能监督局、中华人民共和国建设部、中华人民共和国国家工商行政管理局联合颁发了《施工现场安全防护用具及机械设备使用监督管理规则》，1999年又颁布了《修建施工安全查看规范》JGJ59-99。为使读者方便了解国家规范对塔式起重机安全装置的要求，塔式起重机安全装置应具有的功用，下面作者根据GB/T9462-1999《塔式起重机技能条件》、GB5031-1994《塔式起重机功能试验》、GB5144-1994《塔式起重机安全规程》、GB/T7950-1999《臂架型起重机起重力矩约束器通用技能条件》等规范提出塔式起重机对约束器和限位器的要求。

    2固定式塔式起重机对安全装置要求

    2.1能够完成当起重力矩超越其额外值并小于额外值的110%时，使塔式起重机具有停止提高方向及向起伏增大方向的动作功用；

    2.2对小车变幅的起重机能够完成按起分量和起伏别离调整的功用；

    2.3小车变幅最大速度超越0.67m/s的起重机，约束器能够完成在小车向起伏增大方向，当起重力矩到达额外值的80%时，主动转换成低速向外运转；

    2.4能够完成塔式起重机当起重力矩超越其额外值的90%时，主动报警的功用；

    2.5能够完成塔式起重机分量指标的操控进行分挡限速即不同的速度挡位约束不同的起分量。如选用三速电机的QTZ4007塔式起重机当起分量超越40%时高速主动转换低速运转；

    2.6能够完成起伏超越最大起伏和小于最小起伏时变幅组织能够主动停止运动；

    2.7能够完成起升高度超越额外值和落到地面时起升组织能够主动停止工作；

    2.8能够操控反转周数(1-3周)在规则范围内。

    其间2.1条摘自GB/T9462-1999《塔式起重机技能条件》的4.5.2规则，作者以为对此条的了解容易产生异议，根据GB7950-1999《臂架型起重机起重力矩约束器通用技能条件》3.3条，此条作者以为应该了解为：

    1)塔式起重机应能够完成起重力矩额外值的起升和变幅动作。

    2)塔式起重机在起重力矩大于等于起重力矩额外值的110%不答应起升或增大起伏方向变幅。

    3)塔式起重机答应在大于起重力矩额外值，小于起重力矩额外值的110%的区间内任意数值停止向上提高及向外变幅的动作。

    3限位器、约束器操控开关设置剖析

    固定式塔式起重机的限位器包含：起升高度限位器、起伏限位器和反转限位器。关于设有中央集电环的固定式塔式起重机只需求起升高度限位器和起伏限位器。限位器中应该设有控拟定最大、最小起伏、最大起升高度、离地高度及反转角度的开关。

    固定式塔式起重机约束器包含力矩约束器、分量约束器。关于变幅速度小于40m/min；起升只要两个起升速度的塔式起重机需求设置4个操控开关，别离控拟定码变幅、定幅变码、额外起力矩重90%及额外起分量参数。关于变幅速度大于40m/min;起升有三个起升速度的塔式起重机需求设置个6个操控开关，别离控拟定码变幅、定幅变码、额外起力矩重90%、额外起力矩重80%、额外起分量高速及额外起分量中速。

    4现行约束器功能剖析及改善的办法

    现在塔式起重机的限位器的质量、安稳性和精度能够到达国标的要求，这里不作评论，而塔式起重机约束器的质量、安稳性和精度尚不能尽人意。下面仅对塔式起重机约束器进行评论。

    现在广泛选用约束力矩和分量参数的计划的有：

    1）弓板式力矩约束器、拉力环分量约束器组合。

    2）多功用式约束器。

    4.1弓板式力矩约束器、拉力环分量约束器组合计划剖析及改善的办法

    弓板式力矩约束器、拉力环分量约束器计划中分量的操控-选用拉力环分量约束器能够到达国家规范的要求，力矩操控-选用弓板式力矩约束器，弓板式力矩约束器是通过操控塔帽主弦上安放力矩约束器段的应变来操控起升力矩，由于塔式起重机塔帽主肢受力简单，受风载荷及反转惯性力影响小，塔机塔帽主应变ε能够比较精确的反应起升载荷，从原理来讲是安稳可靠的。可是，现在选用的弓板式力矩约束器，一方面设置的微动开关数目不行，不能完成GB9462-88《塔式起重机技能条件》起重力矩按分量和起伏别离操控的要求；另一方面，以塔机塔帽主肢应变为常量，进行起升力矩操控，且遍及选用公式（1）确定其起升特性曲线，对单吊点水平臂塔式起重机和短水平臂塔式起重机是可行和比较精确的。对双吊点长水平臂塔式起重机选用公式1确定起升特性曲线误差较大，力矩约束器调整好不容易。改善的办法为：

    1）增设几个力矩开关，到达上述3的要求。

    2）选用文献1给定的水平臂塔式起重机起升特性曲线的方法

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

    式中：X1——根本臂起伏m

    r——吊臂根部铰点至反转中心距离m

    Q1——根本臂起伏时的额外起分量KN

    q——吊具分量KN

    X——起伏m

    Q——起伏为R时对应的额外起分量KN

    4.2多功用约束器计划剖析及改善的办法

    多功用约束器完成了力矩、分量及起伏的归纳操控，便于与主机别离加工，完成配件的商品化。但现在选用的多功用约束器存在以下缺陷：

    1)曲线板的曲线不能调整、适应性差，难以满意同一机型的不同塔式起重机及不同机型的要求；

    2)限位开关少，难以完成GB9462-88《塔式起重机技能条件》4.5.2-1条规则。

    3)变幅钢丝绳的松紧程度在使用过程中有所变化造成起伏参数安稳性缺乏。

    4)起分量传感器和多功用约束器距离远，风载、温度影响使分量参数安稳性缺乏。

    3)、4)构成了力矩约束器不安稳。改善办法参考图1所示为可调式多功用力矩约束器结构，拉板上设有四个微动开关，能够完成按起分量和起伏别离调整，完成当吊重超越最大起分量并小于最大起分量的110%时，停止提高方向和起伏增大方向的运动;当起分量超越最大起分量的90%时,主动报警;当起重力矩超越最大起重力矩的80%时,变幅小车主动高速转低速运转。选用B样条曲线进行力矩曲线的模仿，通过调整曲线来满意同一机型的不同塔式起重机及不同机型的要求，完成力矩的操控。底板上设置一个或两个微动开关能够完成起分量的分挡约束。过桥上设有两个微动开关能够完成最小起伏和最大起伏的操控；增加了主动张紧装置，保证了起伏参数的精确性；改变了测速轮的位置减小了分量传感器和力矩约束器的距离，增加了分量参数的可靠性。现在我厂已在QTZ40C、QTZ5013、QTZ4007等塔机中使用了由山东赋有出产的这种多功用约束器，不但降低了本钱，而且效果非常好。