第五章葫芦式起重机安全技术

2019年10月2日渤海石油职业学院机电工程系第五章葫芦式起重机安全技术以电动葫芦作为起升机构的起重设备统称为葫芦式起重机。如环链电动葫芦、钢丝绳电动葫芦、电动单梁起重机、电动单梁悬挂起重机、电动葫芦桥式起重机和电动葫芦门式起重机等。§5-1葫芦式起重机构成起升机构包括：驱动装置---电动机传动装置---减速器制动装置---制动器取物缠绕装置---吊钩滑轮组、卷筒、钢丝绳等●运行机构包括：驱动装置---电动机制动装置---减速器、制动器车轮装置---车轮电气控制系统包括：电源引入器、控制电动机正反转的磁力启动器、起升限位开关、手动按钮开关等。第二节葫芦式起重机的安全防护葫芦式起重机的特点是结构轻巧紧凑，操作使用简易方便，用途广泛，适用场合众多。更有其独特的特点是少部分采用司机室操纵，大部分是采用地面操纵形式，一般没有专职操作人员，更没有专门的司索、指挥人员，往往是操作人员兼司索工作，因而潜在的事故因素将比其它类型的起重机更为严重。一、葫芦式起重机的安全防护装置1．机械安全装置为了保证葫芦式起重机使用寿命，葫芦式起重机必备以下基本的机械安全装置。(1)护钩装置吊钩应设有防止吊载意外脱钩的保护装置，即采用带有安全爪式的安全吊钩。(2)导绳器为防止乱绳引起的事故，目前电动葫芦的起升卷筒大部分都设有防止乱绳的导绳器，导绳器为螺旋式结构，相当于一个大螺母，卷筒相当于螺杆，卷筒正反旋转时导绳器一方面压紧钢丝绳不得乱扣，同时又向左右移动，导绳器上有拨叉拨动升降限位器拨杆上的挡块。达到上下极限位置时断电停车。(3)制动器葫芦式起重机的动作为三维动作，即上下升降为Z向，小车横向左右运动为X向，起重机大车前岳纵向运动为y向．每个方向动作的机构(起升机构、小车运行机构和大车运行机构)必须设有制动装置制动器。目前中国有三代电动葫芦共同服役于各项工程当中。20世纪50年代生产的TV型电动葫芦虽已淘汰不准再生产，但仍有产品在服役使用，其制动器为电磁盘式制动器。目前仍在大批量生产供货的国产CD、MD型电动葫芦和引进产品AS型电动葫芦，它们的制动器为锥形制动器，均为机械式制动器，依靠弹簧压力及锥形制动环摩擦力进行制动。小车和地面操作的大车运行机构的制动器为锥形制动电机的平面制动器，司机室操纵的大车制动器为锥形制动器。(4)止挡止挡又称为阻进器，在葫芦式起重机主梁(单梁式起重机)两端适当位置(控制极限尺寸)设有带有缓冲器的止挡(止挡与缓冲器为一体)，阻止葫芦小车车轮运行而停车；在电动葫芦桥式起重机主梁上两端适当位冠设有止挡，阻止小车横行至极限位置而停车；在梁式起重机大车运行轨道两端设有止挡以阻止起要机停在极限位置上。(5)缓冲器为减缓葫芦式起重机与止挡的碰撞冲击力，对起重机及吊载的冲击振动，缓冲器通常是装设住单梁起重机端梁上和装在起重机小车架端梁的端部上。古老的缓冲器是采用硬木，目前多采用橡胶的聚氨酯缓冲器。2．电气安全防护装置(1)升降极限位置限制器以往采用起升限位器为重砣式，重砣式限位器只能起到起升到最高极限位置时断电停车，不能起到下降极限位置的控制。目前绝大部分的升降限位器为双向限位，是与导绳器配合使用，当卷筒旋转吊起重物，钢丝绳缠绕至导绳器拨动限位器导向杆一端的挡块而使限位开关断电停车至上极限位置。卷筒反向旋转吊载下降，导绳器反向移动至拨动限位器导向杆另一个挡块，拨动导向杆使限位开关断电停车至下降极限位置。(2)运行极限位置限位器运行极限位置限位器又称为行程开关，在葫芦式起重机的起重小车(葫双)和起重机的端梁装有行程开关，在起重小车轨道和起重机大车运行轨道端适当位置设有一安全尺，当行程开关碰到安全尺，即刻断电停车至极限位置(3)安全报警装置安全报警装置往往与超载限制器是配合使用的，一般为当载荷达到额定起重量的90％时，能发出提示性报警信号，如指示闪光灯和蜂鸣器等声光显示，有的可以在手电门上装有起重量显示器。(4)超载限制器为防止超载起吊重物造成事故，电动葫芦上一般应设有不同类型的起重量限制器。目前使用的超载限制器按构造、原理大致可分为机械式的弹簧压杆式、杠杆式和摩擦片式；测力传感式；电流检测式和载荷计量式。目前推荐采用和广泛使用的是测力传感超载限制器。(5)相序保护相序保护又称为错相保护，目前国产CD、MD型电动葫芦不具备这种机能，只有引进的AS型电动葫芦具有这种保护机能。错相保护是与上升极限位置限制器配合使用，即在设计上升极限位置限制器时，在限制器上增加一对开关触头，当第一对(上升限制触头)触头不起作用时，吊具继续上升就打开了第二对触头，使电动机电源切断。这样即使电动机错相接线，也不会造成事故。二、葫芦式起重机的安全使用要求在有粉尘、潮湿、高温或寒冷等特殊环境中作业的葫芦式起重机，除了应具备常规安全保护措施之外，还应考虑能适应特殊环境使用的安全防护措施。1.在有粉尘环境中使用在有粉尘环境中作业的葫芦式起重机应考虑以下安全保护措施：(1)应采用闭式司机室进行操作，以保护司机的人身健康。(2)起重机上的电动机和主要电器的防护等级应相应提高，通常情况下葫芦式起重机用电动机及电器的防护等为IP44，根据粉尘程度的大小，应相应增强其密封性能，即防护(主要是防尘能力)等级应相应提高为IP54或IP64。2．在潮湿环境中使用在正常情况下，工作环境湿度不大于85%时，葫芦式起重机的防护等级为IP44，但目前要求适应湿度较大的场合愈来愈多，要求湿度为100％的场合也不少，甚至如核电站还有用高压水冲洗核设备的核粉尘污染，所采用的起重设备的防护等级必须提高。为此，在湿度大于85％到100％之间的使用场合，起重机的电机与电器防护等级应为IP55。在潮湿环境中，对10kW以上电机还应采取增设预热烘干装置。在露天作业的葫芦式起重机的电机及电器上均应增设防雨罩。3．在高温环境中使用(1)司机室应采用闭式装有电风扇或安装空调的司机室。(2)电动机绕组及机壳上应埋设热敏电阻等温控装置，当温度超过一定界限时，断电停机加以保护或在电机上增设强冷措施(通常为在电机上增设一专用电风扇)4．在寒冷环境中使用对于在室外寒冷季节使用的葫芦式起重机应有如下安全防护措施；(1)采用闭式司机室，司机室内应设取暖装置。(2)及时清除轨道、梯子及走台上的冰雪，以防滑倒摔伤。(3)起重机主要受力杆件或构件应采用低合金钢或不低于Q235一C普通碳素钢(指在-200C以下)材质。5．地面操纵地面操纵时，应采用非跟随式操纵形式，即操作人员不随吊载横向移动而移动，手电门不是悬吊在电动葫芦开关箱之下，而是单独另行悬挂在一滑道上，这样操作者就可能远离吊载在适当的位置上进行操作，即可避免遭受吊载的撞击危险。地面操纵时，起重机运行速度必须在V≤45m／min条件下，以防太快造成操作人员与起重机赛跑。三、葫芦式起重机特殊安全保护措施在以下特殊场合使用的葫芦式起重机，除了应具备常规安全保护措施，还应具有适应特殊场合使用的特殊安全保护措施：(1)所有的电气元件不得有裸露部分。(2)防爆葫芦式起重机常温绝缘电阻值不小于1．5MΩ。(3)轨道接地连接电阻值不大于4Ω。(4)所有的防爆电气设备(开关箱、手电门、行程开关及接线盒等)，均应具有国家指定的防爆检验单位颁发在有效期内的防爆合格证。(5)为防止因机械摩擦或碰撞产生火花及危险温度造成危险，对防爆葫芦式起重机裸露的具有相对摩擦运动的部分采取限速的措施，如钢丝绳与卷筒的卷入线速度和葫芦小车及大车在轨道上的运行线速度均不得大于25m／min。(6)钢丝绳表面不得有断丝现象。(7)运行轨道接头处应光滑平整，车轮运行中不应有冲击现象。(8)如工作环境金属障碍物较多时，为避免吊钩与金属障碍物发生碰撞，应在吊钩滑轮侧板外表面标出警告字样如“禁止碰撞”、“触地”等。(9)制动器均应安装在具有隔爆性能的外壳内部。2．在吊运有毒、危险、贵重物品的场合使用如用葫芦式起重机来吊运军用导弹、航天用于吊运火箭、核电站用于吊运有放射性的核燃料核乏料和核废料，这些物品要么十分贵重，要么十分危险，因此要求葫芦式起重机动作要一稳再稳，安全再安全。为此，用于这种场合的葫芦式起重机必须具有以下特殊的安全保护措施：(1)断轴保护。为防止万一电动机轴断裂，第一制动器制动失效，造成吊载失落事故，为此，应在起升卷筒轴上增设第二制动器(机械式)加以保护。(2)断绳保护。为防止钢丝绳突然断裂造成吊载失落事故，可以采取单一事故保护措施。单一事故保护装置由卷筒、钢丝绳、滑轮组、平衡梁等组成。卷筒为双联左右旋结构。两钢丝绳的一端分别固定于卷筒两侧。另一端通过滑轮组(吊钩滑轮组)、定滑轮组、最后在平衡梁上固定。该平衡梁可以在两根钢丝绳之间平衡和分配载荷，若两钢丝绳中的一根断裂时，平衡梁自动向左或右倾斜，拨动开关切断总电源，使起升动作停止，达到事故保护的作用。(3)双起升极限位置限位保护。在常规起升限位器上再增加一层限位保护，即双限位双保险。第一层限位保护失灵时，第二层能弥补上限位保护作用。(4)双行程限位保护。在各运行机构行程限位装置上再加一层第二限位保护，达到双保险作用。(5)超速保护。在电动葫芦起升卷筒的中心轴上，装有一光电编码器，编码器将卷筒转速转化为脉冲信号传出，当超速10％时自动切断电源，达到安全目的。同时发出光、电信号。(6)地震保护。运行机构增设水平导向轮，用来抵抗地震横向冲击；在端梁上增设护钩装置，用来抵抗地震上抛冲击，上抛时护钩将钩住轨道。3、在吊运高温或熔化金属的场合中使用虽然普通的葫芦式起重机一再声明不得吊运熔化金属，但仍有不少用户仍然用葫芦式起重机吊运轻小的高温金属件或小型熔化金属包。尤其是近年来要求利用葫芦式起重机用于冶金行业的呼声也愈来愈高。为此，用于冶金行业中的葫芦式起重机必须具有以下特殊安全保护措施：(1)各机构应采取双驱动形式，当一个驱动装置发生故障时，另一个驱动装置能起到整机继续驱动，以防停机熔化金属凝于金属包内。(2)各机构应采取双制动形式，第一制动器失灵失效时，第二制动器动作保证有继续刹车的功能。(3)因在高温下作业，电动机主要电器的绝缘等级必须达到H级以上。(4)各机构工作级别不得低于M6。(5)钢丝绳绳芯必须采用石棉芯。4．在高压电源下作业的场合中使用在电解铜、电解铝等作业中，也经常采用葫芦式起重机吊运高压电极或吊钩有可能触及高压电源时，就会发生触电事故，造成操作者伤亡或设备毁坏事故。为此，在此种场合必须采用专用的绝缘葫芦式起重机。专用的绝缘葫芦式起重机应在吊钩与滑轮组问、小车轨道与主梁间、大车轨道与承轨梁间进行三级绝缘，这种办法现已落伍了。通常是采用在吊钩与滑轮组间、小车架与车轮间、大车端梁与车轮间，或者是吊钩与滑轮组间、卷筒与小车架间、小车车轮轴与小车架端梁车轮轴孔之间的三级绝缘。绝缘材料为二甲苯树脂玻璃布或环氧酚醛玻璃布等，其绝缘电阻应大于1MΩ。第三节葫芦式起重机安全操作规范一、作业前的注意事项1．对于长期停止使用的葫芦式起重机重使用时，应按规程要求进行试车，认为无异常方可投入使用。2．作业前应检查起重机轨道上、步行范围内是否有影响工作的异物与障碍物。3．检查电压降是否超过规定值。4．操作按钮标记应与动作一致。5．制动器动作应灵敏可靠。6．起升限位开关动作应安全可靠。7．起升、运行机构空车运转时是否有异常声响与震动。8．吊钩滑轮组是否转动灵活无异常。9．起升及吊装捆绑钢丝绳不得有破损。二、对操作者的要求1、身体必须健康，年满18周岁，视力在0.7以上，无色盲症，听力能满足具体工作条件的要求。2、能熟悉安全操作规章和掌握有关安全注意事项。3、熟悉经常操作的葫芦式起重机的基本构造和性能。4、熟悉葫芦式起重机安全装置的作用，掌握相应的吊装作业知识。三、安全操作技术要求葫芦式起重机结构简单、操作方便，但操作员同时担任操作、司索、指挥的任务，更容易出现麻痹大意、误操作、违章操作等，所以我们要加强安全管理，按照标准来执行。1、为防止运动时因惯性力产生的吊物游摆对地面作业人员及设备的危害事故发生，