起重機(jī)行程限位撞尺設(shè)置的常見問題及分析

喻 穎 張峙巍

（湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院湘潭分院 湘潭 411100）

起重機(jī)行程限位撞尺設(shè)置的常見問題及分析

喻 穎 張峙巍

（湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院湘潭分院 湘潭 411100）

本文總結(jié)了起重機(jī)大、小車行程限位撞尺設(shè)置存在的一些常見問題，分析了因撞尺設(shè)置錯(cuò)誤而引起的行程開關(guān)過早動(dòng)作、過遲動(dòng)作或不動(dòng)作等異常情況可能產(chǎn)生的危害性，闡述了撞尺合理設(shè)置需要考慮的三個(gè)方面的因素，并從選材、制作、安裝等方面，提出了撞尺合理設(shè)置的若干要點(diǎn)。

起重機(jī) 撞尺 設(shè)置 問題 分析

起重機(jī)的運(yùn)行極限位置限制器（俗稱行程限位）是為了防止在操縱疏忽或失誤時(shí)起重機(jī)或小車運(yùn)行至軌道末端高速撞擊軌端止擋，或者與同一軌道上的相鄰起重機(jī)碰撞造成設(shè)備和人身事故而裝設(shè)的。行程限位通過撞尺撥動(dòng)行程開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)柄來實(shí)現(xiàn)起重機(jī)斷電停車功能，以保證起重機(jī)在設(shè)計(jì)規(guī)定的服務(wù)面積內(nèi)工作。

行程開關(guān)損壞、撞尺設(shè)置不正確等原因均可能導(dǎo)致行程限位失效。在定期檢驗(yàn)工作中，筆者對(duì)150余臺(tái)不同類型起重機(jī)的行程限位失效原因進(jìn)行了粗略的統(tǒng)計(jì)，被統(tǒng)計(jì)單位大約62%以上的起重機(jī)行程限位撞尺設(shè)置存在著各種各樣問題，從而導(dǎo)致行程限位功能失效。

1 常見問題及危害分析

1.1 撞尺設(shè)置的常見問題

在日常檢驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)在用起重機(jī)行程限位撞尺在制作、安裝方面存在的主要問題有：

1）撞尺安裝位置與行程開關(guān)位置錯(cuò)位（不在一條直線上或高低水平超差），運(yùn)行至行程終點(diǎn)附近時(shí)，撞尺不能撥動(dòng)行程開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)柄，使運(yùn)行機(jī)構(gòu)斷電（如圖1所示）。

圖1 撞尺與行程開關(guān)錯(cuò)位

2）撞尺過短或安裝位置不對(duì)，不能在起重機(jī)斷電減速全程壓住行程開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)柄，使起重機(jī)一直處于斷電制動(dòng)減速狀態(tài)（如圖2所示）。

圖2 起重機(jī)越過撞尺后又重新接電

3）撞尺過短，不能使起重機(jī)在碰撞到止擋前減速到適當(dāng)?shù)乃俣取?/p>

4）撞尺過長(zhǎng)，或者安裝位置過于靠近軌道中部，運(yùn)行機(jī)構(gòu)提前斷電，減小了車間有效使用范圍。

5）制作撞尺所采用的角鋼（一般都是使用角鋼制作）偏小，寬度不夠，當(dāng)起重機(jī)出現(xiàn)橫向位移偏差時(shí)，不能壓住行程開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)柄。

6）撞尺過長(zhǎng)，且剛度不足，使用一段時(shí)間以后，撞尺頭部下沉，與運(yùn)行中的起重機(jī)限位開關(guān)干涉。

7）撞尺固定在止擋上，而止擋強(qiáng)度不夠，經(jīng)過若干次碰撞以后發(fā)生變形，撞尺頭部上揚(yáng)，不能有效撥動(dòng)行程開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)柄。

1.2 撞尺設(shè)置不當(dāng)?shù)奈：Ψ治?/p>

1.2.1 行程開關(guān)過早動(dòng)作縮小有效工作范圍

撞尺過于靠近軌道中部，導(dǎo)致限位開關(guān)過早動(dòng)作，縮小了車間有效工作范圍，降低了車間的利用率。有時(shí)，地面人員因?yàn)榈踹\(yùn)的需要不得不采用歪拉斜吊等違章操作手段，容易造成設(shè)備損壞和人身傷亡事故。

1.2.2 行程開關(guān)過遲動(dòng)作或不動(dòng)作造成安全運(yùn)行事故

撞尺與行程開關(guān)配合不良，導(dǎo)致行程開關(guān)過遲動(dòng)作或不動(dòng)作，使大小車行程安全限位撞尺壓不著行程開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)柄的滾輪，導(dǎo)致起重機(jī)行程限位失效，當(dāng)起重機(jī)與軌道端部止擋相撞時(shí)，起重機(jī)未經(jīng)過一個(gè)足夠的減速過程，甚至碰撞時(shí)限位開關(guān)還未斷電，起重機(jī)高速撞擊軌道端部止擋，導(dǎo)致軌道止擋或緩沖器損壞、起重機(jī)沖出軌道終點(diǎn)、小車跳起脫軌、重物大幅度擺動(dòng)造成安全事故、司機(jī)室內(nèi)人員站立不穩(wěn)摔倒、損壞主梁金屬結(jié)構(gòu)等等，造成不同程度的危害，這在以往的起重機(jī)事故中是較多見的。

2 撞尺的合理設(shè)置

2.1 撞尺的合理設(shè)置要求

撞尺的合理設(shè)置，需要考慮以下3方面的因素：

1）不能因?yàn)樾谐滔尬贿^早動(dòng)作而減小車間的有效使用范圍。

2）因撞尺的撥動(dòng)，行程開關(guān)應(yīng)能有效動(dòng)作切斷起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)電源，使起重機(jī)制動(dòng)、減速運(yùn)行，并在一定段距離內(nèi)，使起重機(jī)減速到軌道止擋和緩沖器能承受的碰撞速度，并同時(shí)應(yīng)保證行程限位開關(guān)在開始動(dòng)作后到起重機(jī)緩沖器碰撞到軌道止擋之前，一直處于動(dòng)作狀態(tài)。

3）即便存在起重機(jī)運(yùn)行過程橫向竄動(dòng)量（在誤差范圍之內(nèi)）和廠房變形（主要指鋼結(jié)構(gòu)廠房在起重機(jī)運(yùn)行至某區(qū)段時(shí)在該處產(chǎn)生的彈性形變）等因素的影響，撞尺也能有效撥動(dòng)限位開關(guān)，使起重機(jī)斷電減速停車（即撞尺應(yīng)有足夠的寬度）。

2.2 撞尺合理設(shè)置的方法

2.2.1 撞尺的合理制作

1）合理選材

選取制作撞尺的角鋼時(shí)，除了保證撞尺滿足一定的強(qiáng)度、剛度的要求外，還應(yīng)該充分考慮角鋼的寬度應(yīng)該滿足起重機(jī)最大橫移竄動(dòng)量以及鋼結(jié)構(gòu)廠房因?yàn)槠鹬貦C(jī)帶載運(yùn)行時(shí)廠房鋼結(jié)構(gòu)彈性變形所引起的起重機(jī)橫向位移對(duì)撞尺與行程開關(guān)滾輪動(dòng)作配合偏差的要求。

其中，起重機(jī)最大橫移竄動(dòng)量：

式中：

B1——大車車輪踏面寬度；

b ——鋼軌軌頂寬度。

一般來講，起重機(jī)最大橫移竄動(dòng)量可以根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算出來，而鋼結(jié)構(gòu)廠房彈性變形所引起的起重機(jī)橫向位移則無法計(jì)算得出，只能通過帶載試運(yùn)行實(shí)測(cè)。因?yàn)槠鹬貦C(jī)行程限位撞尺一般是現(xiàn)場(chǎng)制作的，所以應(yīng)該根據(jù)安裝后帶載試吊情況選擇合適的角鋼型號(hào)，一般宜選用邊寬為50mm以上的角鋼制作。

2）合適的長(zhǎng)度

撞尺的長(zhǎng)度應(yīng)考慮起重機(jī)所采用的緩沖器的型式、緩沖容量和緩沖行程等要求。撞尺的最短長(zhǎng)度應(yīng)保證起重機(jī)緩沖器碰撞到軌道止擋之前行程開關(guān)動(dòng)作、斷電，并有一個(gè)適當(dāng)?shù)臏p速距離（如圖3所示）。

圖3 撞尺安裝位置示意圖

撞尺的最短長(zhǎng)度Lmin（m）可由下式計(jì)算：

式中：

V——機(jī)構(gòu)的額定運(yùn)行速度，m/min；

K——系數(shù)，當(dāng)被制動(dòng)車輪數(shù)與全部車輪數(shù)的比值為1/4時(shí)，K=2500；當(dāng)比值為1/2時(shí)，K=5000；當(dāng)比值為1時(shí)，K=10000；

A——行程開關(guān)中心距打車緩沖器端部之間的距離，m。

由此可見，撞尺的最短長(zhǎng)度與起重機(jī)的運(yùn)行速度以及起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的設(shè)置都密切相關(guān)，因此，在制作起重機(jī)行程限位撞尺時(shí)，一定要根據(jù)起重機(jī)的額定運(yùn)行速度來計(jì)算確定其最短長(zhǎng)度，并將其頭部做成30°左右的斜面，以利于行程開關(guān)滾輪的順利導(dǎo)入。

2.2.2 撞尺的合理安裝

因起重機(jī)制動(dòng)器調(diào)整的松緊程度、不同的載荷狀態(tài)、帶載運(yùn)行時(shí)廠房和起重機(jī)自身的變形情況、司機(jī)的操控習(xí)慣等諸多因素，均可能導(dǎo)致最終產(chǎn)生的制停距離不一致，因此，對(duì)于新安裝的起重機(jī)，撞尺除按照上述要求制作外，還需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)精確安裝。

撞尺的安裝，要保證與行程開關(guān)動(dòng)作配合良好，為便于修正安裝誤差和使用過程中可能出現(xiàn)的變化（如：制動(dòng)片磨損、裝置固定處移位或變形等），撞尺根部的安裝固定位置最好是可以調(diào)整的，且應(yīng)采取合適防松措施。另外，對(duì)于長(zhǎng)度較大的撞尺，安裝時(shí)，還應(yīng)該設(shè)置斜拉桿，或者在撞尺中部增加其他約束。

3 結(jié)束語

起重機(jī)運(yùn)行極限位置限制器撞尺的合理設(shè)置，直接影響到起重機(jī)的安全使用性能，但從實(shí)際使用情況來看，行程限位撞尺的設(shè)置并未引起從業(yè)人員的足夠重視，由此產(chǎn)生的安全隱患在在用起重機(jī)中更是普遍存在。起重機(jī)設(shè)計(jì)、安裝、維保、使用單位應(yīng)根據(jù)起重機(jī)技術(shù)參數(shù)、實(shí)際使用工況、安裝調(diào)整情況和司機(jī)的操控習(xí)慣，合理設(shè)置撞尺，以保持運(yùn)行極限位置限制器的有效性，保障起重機(jī)的安全運(yùn)行。

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Common Problems and Analysis of Crane Travel Limit Safety Ruler Set

Yu Ying Zhang Zhiwei
（Xiangtan branch of Hunan special equipment inspection & testing institute Xiangtan 411100）

This paper summarizes the common problems of travel limit safety ruler set for crane and trolley，analysis harm produced by abnormal situation in terms of travel switch early action， action delay and failure to actuate caused by wrong set of safety ruler， expounds that there are three factors should be considered to set safety ruler reasonably， and puts forward some reasonable set of points into feet considering material， production and installation.

Crane Safety ruler Set Issues Analysis

X941

B

1673-257X（2015）05-56-03

10.3969/j.issn.1673-257X.2015.05.012

喻穎（1975～），男，本科，主任，高級(jí)工程師，主要從事機(jī)電類特種設(shè)備（起重機(jī)械、電梯等）的檢驗(yàn)檢測(cè)和分院的質(zhì)量、技術(shù)管理工作。

2014-09-09）