起重機防碰裝置優化改進探討

【摘 要】 本文對目前常用的行程限位式防碰裝置進行了介紹，找出了其存在的問題及使用弊端，介紹了三種非接觸式防碰裝置，通過比較，得出了結論，形成了此文供大家參考。

【關鍵詞】 起重機 防碰裝置 優化 改進

在現代化制梁場或者軌枕場，為保證橋梁、軌枕生產速度，常常在一條軌道上安置幾臺起重機同時工作，為了防止起重機運行到危險距離范圍內，通常要在起重機上或者軌道端頭設置防碰裝置，使起重機停止運行，避免起重機之間或起重機與軌道端頭止擋之間的相互碰撞。在橋梁（軌枕）預制項目通常都是采用行程限位式防碰裝置。

一、行程限位式防碰裝置

1、行程限位式防碰裝置結構介紹

行程限位式防碰裝置由一個行程開關與觸發行程開關的安全尺構成。當行程到達極限位置后，安全尺觸動限位開關的轉動柄，它的轉動可以斷電源，使機構停止工作。起重機的大、小車為控制行程的范圍都裝有行程開關。安全尺的有效長度一般為50cm～150cm。（圖1）

對于運行極限位置限制器的要求是：應保證運行機構在其運行的極限位置時，自動切斷前進的動力源，并停止運動。這種安全裝置應裝設在各種橋架型起重機大車的極限位置。兩臺起重機能互相作用而斷電，確保門機之間運行安全。（圖2）

2、行程限位式防碰裝置存在的問題和弊端

行程限位式防碰裝置屬于接觸式防碰裝置，由于自身結構原因，存在一些問題和弊端，不適應施工現場的需求，具體表現在：

（1）、行程開關安裝在起重機走行架上，受外部條件干擾比較大，雨雪天氣、沙塵等都有可能致使行程開關失靈。

（2）安全撞尺由于長度原因，經常遭到外部碰撞，致使撞尺變形或者損壞，不能有效觸動行程開關。

（3）行程開關的安全撞尺有時與施工干涉，影響車輛及行人通行，所以經常被拆掉，而使得防碰裝置不能正常工作。

二、非接觸式防碰裝置介紹

從行程開關式防碰裝置在現場使用的實際情況來看，應使用非接觸式防碰裝置，常見的有超聲波、電磁波、光波的反射作用來制造防止沖撞的裝置。

1、超聲波式防碰撞裝置

超聲波防碰裝置時利用回波測距原理，測出起重機之間或起重機與止擋之間的距離，當起重機進入規定范圍時，發出報警信號，繼電器切斷起重機運行機構電源，從而起到保護作用。

整套裝置有防撞檢測器、控制盒及反射板等組成。檢測器一般安裝在起重機上，反射板安裝在另一臺起重機（或止擋）的相對位置上?？刂坪邪惭b在司機室內。圖3是檢測區、反射板的安裝圖。表1是起重機運行速度及檢測距離的設定值表。

檢測器裝在一個機殼里，內裝兩個圓筒形陶瓷換能器，其中一個用來發射超聲波脈沖，另一接收被反射回來的超聲波脈沖。圖4為檢測器原理圖。

超聲波脈沖在空氣中的傳播速度為v=340m/s，從發射到收回反射波時間為t，離發射體距離為L，則L=vt/2或t=2L/v。當反射體進入離超聲波換能器L以內，就能檢測出該物體。

這種裝置同樣可以用于防止不同層起重機運行碰撞。不同層起重機并不是在所有的情況下都需防撞，只有當起重機進入危險區時才需要防碰撞。每臺起重機需備用兩套裝置，即超聲波發射器和反射器。為避免超聲波發生器接受到自己發射信號的反射波，因此發射和反射采用不同的頻率。報警檢測距離為8～12m，制動距離為6～8m。

2、電磁波（微波）式防碰撞裝置

電磁波（微波）式防碰撞裝置檢測距離為5～20m，靈敏度高，動用誤差時間未1s。它不受太陽光、水銀燈光、風聲、金屬敲擊聲的影響，可以準確地工作在有塵、煙和蒸汽的環境中。要求環境溫度不超過-10～+60℃的范圍。使用電磁波的頻率為10.525KHz，發射角θ=30°，危險距離（見圖5），使用時可以根據具體情況適當的調整。

3、激光式防碰撞裝置

激光式防碰撞裝置，一種能量集中的光源通常由半導體元件構成發射器和接收器，我們把發射器和接受器放在同一裝置中。在相鄰的起重機的適當位置安裝反射板。當起重機運行到檢測距離時，接近器撲捉到反射板反射回來的光線，即發射出警報。激光式防碰撞裝置的檢測距離可小到2m。所采用的反射板為反射能力強，表面平滑的鋼板，其反射效果較好。

激光式防碰裝置工作時不受塵、霧、煙氣、外來光線的影響。在一臺起重機工作時，因本身既有發射器又有接受器，而相鄰的起重機已裝配了反射板，故只需開啟工作的那臺起重機的防碰裝置，即可獲得良好的效果。圖6是激光式防碰裝置的工作原理圖。激光式防碰裝置，檢測距離一般為2～50m。

三、結論

通過對幾種防碰裝置的使用功能、檢測距離、適應環境、價值成本進行比較，得出結論如下：

1、制梁場中起重機多為露天作業，使用行程限位式防碰裝置應做好行程開關的防護工作，加裝防護罩。同時應積極加強作業人員安全教育，合理安排施工，經常保養、檢修，確保行程開關、安全撞尺有效可靠。

2、制梁場在條件允許的情況下，應積極推廣使用新技術、新設備、新材料、新工藝，優先選用無接觸式防碰裝置。

3、軌枕場生產車間內部橋式起重機由于架空使用，不受外界車輛及行人的影響，優先選用行程限位式防碰裝置。