淺談冶金起重機(jī)起升高度限位器的設(shè)置

黃慧英

（福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院泉州分院，福建 泉州 362000）

起升高度限位器作為起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)限制行程與工作位置的安全裝置，其安全可靠性直接影響起重機(jī)的安全性能。根據(jù)GB 6067.1-2010《起重機(jī)械安全規(guī)程 第1部分：總則》第9.2.1條規(guī)定：起升機(jī)構(gòu)均應(yīng)裝設(shè)起升高度限位器。在某單位一臺(tái)型號(hào)為LDY5-20.12 A6的冶金橋式起重機(jī)首檢時(shí)發(fā)現(xiàn)，該起重機(jī)起升高度限位器的設(shè)置不符合要求，表現(xiàn)在二級(jí)起升高度限位器動(dòng)作時(shí)所切斷的動(dòng)力電源的高低級(jí)別錯(cuò)誤，對(duì)起重機(jī)的運(yùn)行和作業(yè)人員造成了極大的安全隱患。本文結(jié)合該案例，介紹常見的幾類起升高度限位裝置及其優(yōu)缺點(diǎn)，并淺談冶金起重機(jī)起升高度限位器的設(shè)置要求和控制原理。

1 常見的幾類起升高度限位裝置

1.1 傳動(dòng)式高度限位裝置

該類限位裝置是通過齒輪、蝸輪蝸桿等形式的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與起升機(jī)構(gòu)卷筒連接，當(dāng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到設(shè)定位置時(shí)，則可通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)撥動(dòng)限位開關(guān)達(dá)到控制目的。如圖1（a）蝸輪蝸桿式高度限位器所示，通過蝸輪蝸桿與卷筒連接，卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)蝸桿、蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)安裝在蝸輪的凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)去觸碰限位開關(guān)，限位開關(guān)作用于起升機(jī)構(gòu)控制回路，可切斷起升機(jī)構(gòu)動(dòng)力電源。傳動(dòng)式高度限位器優(yōu)點(diǎn)是精度高，響應(yīng)靈敏準(zhǔn)確，但制造成本也相對(duì)較高。

圖1 常見的幾類起升高度限位裝置

1.2 斷火式高度限位裝置

該限位裝置的限位開關(guān)串聯(lián)在起升機(jī)構(gòu)動(dòng)力電源回路中，通過鋼絲繩排繩裝置上的觸發(fā)塊碰撞限位桿上的左右定位塊，使限位桿產(chǎn)生推拉動(dòng)作，進(jìn)而分?jǐn)嘞尬婚_關(guān)，切斷起升機(jī)構(gòu)動(dòng)力電源，實(shí)現(xiàn)限位作用，如圖1（b）所示。正常運(yùn)行時(shí)，限位桿保持中間位置靜止不動(dòng)，當(dāng)起升機(jī)構(gòu)上升或下降到極限位置時(shí)，卷筒上的鋼絲繩帶動(dòng)排繩裝置向左或向右移動(dòng)，觸碰定位塊使限位桿推拉限位開關(guān)動(dòng)作，切斷起升機(jī)構(gòu)動(dòng)力電源。

該裝置原理也較為簡單，可作為雙向行程保護(hù)，維修方便，但由于在使用過程中不可避免的碰撞、磨損導(dǎo)致可靠性較低，當(dāng)更換鋼絲繩時(shí)，需重新調(diào)試限位器，且對(duì)于多層鋼絲繩纏繞的卷筒也不適用。

1.3 重錘式高度限位裝置

如圖1（c）所示，重錘式高度限位器主要由重錘、鋼絲繩、限位開關(guān)等組成，重錘通過鋼絲繩與限位開關(guān)上的觸發(fā)桿連接。正常工況時(shí)，重錘由于重力作用處于自由下垂?fàn)顟B(tài)，拉桿外伸，限位開關(guān)閉合，起升機(jī)構(gòu)正常工作。當(dāng)起升機(jī)構(gòu)的取物裝置（如吊鉤）提升到一定高度，觸碰到限位器的重錘時(shí)，重錘的懸吊鋼絲繩松弛，拉桿收回，限位開關(guān)斷開，切斷起升機(jī)構(gòu)動(dòng)力電源，起升機(jī)構(gòu)停止起升。

重錘式起升高度限位器是靠重錘懸吊鋼絲繩的長度來控制起升限制高度，更換起升鋼絲繩及鋼絲繩長度發(fā)生變化不影響起升高度控制。但因其工作原理，不適合用于下降深度控制。

1.4 壓板式高度限位裝置

壓板式高度限位器主要應(yīng)用于采用電動(dòng)葫蘆作為起升機(jī)構(gòu)的起重機(jī)上，安裝于鋼絲繩上，壓板朝下布置，如圖1（d）所示。通過上升的吊鉤滑輪觸碰壓板，帶動(dòng)觸碰開關(guān)動(dòng)作，來控制起升控制回路。該裝置安裝方便，但由于其動(dòng)作原理，不適合用作下降深度限位裝置。

2 冶金起重機(jī)起升高度限位器的設(shè)置要求

根據(jù)JB/T 7688.5-2012《冶金起重機(jī)技術(shù)條件 第5部分：鑄造起重機(jī)》第4.5.6條規(guī)定：主起升機(jī)構(gòu)在上升極限位置應(yīng)設(shè)置不同形式雙重二級(jí)保護(hù)裝置，并且能夠控制不同的斷路裝置，當(dāng)取物裝置上升到設(shè)計(jì)規(guī)定的極限位置時(shí)，第一保護(hù)裝置應(yīng)能切斷起升機(jī)構(gòu)的上升動(dòng)力源，第二保護(hù)裝置應(yīng)能切斷更高一級(jí)動(dòng)力源。且根據(jù)GB 6067.1-2010第9.2.1條規(guī)定：上述運(yùn)動(dòng)方向的電源斷電后，仍可進(jìn)行相反方向運(yùn)動(dòng)（第二級(jí)起升高度限位器除外）。

3 起升機(jī)構(gòu)電路分析

根據(jù)“市監(jiān)特設(shè)發(fā)〔2021〕16號(hào)”文件要求，以電動(dòng)葫蘆作為起升機(jī)構(gòu)的電動(dòng)單梁起重機(jī)應(yīng)具有兩套不同形式的起升高度限位裝置，其中一套為電動(dòng)葫蘆自帶的斷火器,另外一套則為現(xiàn)場(chǎng)加裝的重錘式限位開關(guān)。本案中的電動(dòng)單梁起重機(jī)起升高度限位器的設(shè)置電路圖如圖2所示，重錘式限位器1HK所切斷的電路為控制回路。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，該臺(tái)起重機(jī)的兩個(gè)起升高度限位器的動(dòng)作順序?yàn)?，重錘限位器先動(dòng)作，而后才是斷火器動(dòng)作。對(duì)于普通場(chǎng)所使用的電動(dòng)單梁起重機(jī)以上設(shè)置符合要求，但是在冶金場(chǎng)所用于吊運(yùn)熔融金屬的電動(dòng)單梁起重機(jī)，起升高度限位器按照這樣的設(shè)置就不符合要求了。按照冶金起重機(jī)起升高度限位器的設(shè)置要求，吊運(yùn)熔融金屬的起重機(jī)，在設(shè)置了第一級(jí)起升高度限位器后，還應(yīng)裝設(shè)防止越程沖頂?shù)牡诙?jí)起升高度限位器，第二級(jí)起升高度限位器應(yīng)分?jǐn)喔咭患?jí)的動(dòng)力源，而斷火器作為第一級(jí)的起升高度限位器，其所切新的線路是電動(dòng)葫蘆的電源，那么需要切斷更高一級(jí)的線路，那就只能是總電源回路了。

圖2

因此，重錘式限位器在這里起到的作里是斷開主電源的總接觸器，如圖3的電路圖所示，重錘限位器1HK與總電源接觸器K0線圈串聯(lián)，1HK重錘限位器在動(dòng)作的時(shí)候，讓總接觸器K0的線圈失電，從而使總電源回路失電，以此達(dá)到分?jǐn)喔咭患?jí)的動(dòng)力源的目的，這時(shí)高度限位器的動(dòng)作順序先是斷火器先動(dòng)作,然后才是重錘式限位器動(dòng)作。

圖3

4 結(jié)語

（1）通過上述分析，應(yīng)加強(qiáng)起重機(jī)械生產(chǎn)單位和使用單位對(duì)第1級(jí)、第2級(jí)起升限位的設(shè)置要求和培訓(xùn)理解。對(duì)于檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，應(yīng)重視對(duì)起重機(jī)起升高度限位功能有效性檢驗(yàn)，并注意不同場(chǎng)所、不同用途的起重機(jī)設(shè)備的不同之處。

（2）在審查起重機(jī)械電路圖時(shí)，可根據(jù)“高一級(jí)開關(guān)能切斷低一級(jí)電源”的方法判斷第2級(jí)起升高度限位器切斷的電源是否屬于更高一級(jí)動(dòng)力電源，同時(shí)需滿足“第2級(jí)起升高度限位器動(dòng)作后能同時(shí)切斷下降方向動(dòng)力電源”的條件。

（3）根據(jù)GB/T 6067.1-2010要求，第一級(jí)、第二級(jí)起升高度限位器動(dòng)作時(shí)，應(yīng)能切斷不同級(jí)的起升動(dòng)力源，并對(duì)第二級(jí)限位器動(dòng)作后，不可進(jìn)行相反方向運(yùn)動(dòng)的要求予以明確。但“市監(jiān)特設(shè)發(fā)〔2021〕16號(hào)”文件僅對(duì)橋式、門式起重機(jī)“雙限位”裝置提出加裝要求，雖有對(duì)“雙限位”裝置的形式進(jìn)行明確，但對(duì)“雙限位”裝置的控制要求沒有提及，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、檢規(guī)也沒有對(duì)“雙限位”裝置提出控制及管理等要求，導(dǎo)致起重機(jī)械生產(chǎn)單位、使用單位、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)“市監(jiān)特設(shè)發(fā)〔2021〕16號(hào)”文件的理解各有不同，執(zhí)行結(jié)果也有差異。因此，建議今后出臺(tái)補(bǔ)充通知規(guī)定，對(duì)“雙限位”的控制和管理等要求予以明確。