塔式起重機(jī)在使用中,載荷限制器是發(fā)生傾覆事故的主要原因之一。因此,載荷限制器是塔機(jī)的必備的安全裝置。弓形載荷限制器是目前塔式起重機(jī)上使用最為廣泛的產(chǎn)品。
1.載荷限制器的主要技術(shù)要求
在GB7950—87《臂架型起重機(jī)載荷限制器通用技術(shù)條件》中,3.3.1條規(guī)定:超載限制器的系統(tǒng)綜合精度不得劣于±5%,在任何情況下,其超載報(bào)警點(diǎn)的實(shí)測起重力矩不得大于起重機(jī)對應(yīng)工況下額定起重力矩的110%;技術(shù)要求中還規(guī)定:實(shí)際起重力矩達(dá)到相應(yīng)工況下額定起重力矩的90%左右時發(fā)出預(yù)警信號,達(dá)到或超過相應(yīng)工況下額定起重力矩時發(fā)出超載信號,并自動停止起重機(jī)向危險(xiǎn)方向的繼續(xù)運(yùn)行。在GB6067《起重機(jī)械安全規(guī)程》第4.2.2a條中規(guī)定:力矩限制器的綜合誤差不應(yīng)大于10%。在GB9462—88《塔式起重機(jī)技術(shù)條件》中,4.5.2.1條規(guī)定:小車變幅最大速度超過0.67m/s的起重機(jī),在小車向前運(yùn)行時,起重機(jī)力矩達(dá)到額定力矩的80%時,應(yīng)自動轉(zhuǎn)換為低速運(yùn)行。
2變幅鋼絲繩對力矩限制器的影響
變幅制動可靠時,如果變幅鋼絲繩松弛程度太大,當(dāng)變幅小車停止時,雖然到了超載報(bào)警點(diǎn),但由于慣性,小車仍會繼續(xù)向前移動,不僅起重物體就位很困難,而且影響了塔機(jī)力矩限制器的檢測精度,有時會嚴(yán)重超載,例如:QT60塔機(jī),在提升最大起重量6噸時,如超報(bào)警點(diǎn)0.5米,則實(shí)際超載達(dá)115%,這也是很危險(xiǎn)的。
如果變幅鋼絲繩拉得太緊,載荷限制器的檢測精度是提高了,但增大了沖擊性,縮短了鋼絲繩、滑輪和軸承的壽命,也增加了變幅機(jī)構(gòu)的載荷。
那么,變幅小車鋼絲繩松弛程度多大最為適宜呢?在各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范中,對此沒有規(guī)定。筆者觀察了36臺塔機(jī),其塔機(jī)變幅鋼絲繩的松弛程度大約在臂長的2%-3%左右比較合適,此時力矩檢測精度高,沖擊性小,變幅機(jī)構(gòu)實(shí)際使用的情況也比較好。
如果變幅鋼絲繩在工作時發(fā)生破斷,變幅小車便會在重力作用下,向吊臂的端部移動,當(dāng)傾覆力矩大于穩(wěn)定力矩時,便會發(fā)生倒塔事故。因此,小車斷繩保護(hù)裝置,是必不可少的,實(shí)際上,它也是一種載荷限制器。GB5144—85《建筑塔式起重機(jī)安全規(guī)程》上,沒有設(shè)小車斷繩保護(hù)這條規(guī)定,而在GB5144—94上增加了這一條款。筆者認(rèn)為,對于老塔機(jī),進(jìn)行改造,增加斷繩保護(hù),執(zhí)行GB5144—94也是必要的。
3垂直度對載荷限制器的影響
在GB9462—88《塔式起重機(jī)技術(shù)條件》第4.1.4中規(guī)定:起重機(jī)安裝后,無風(fēng)狀態(tài)下塔身軸心對支承面的側(cè)向垂直度為4‰,JGJ33—86《起重機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》中,第4.4.3條規(guī)定:起重機(jī)安裝后,在無載荷情況下,塔身與地面的垂直度誤差不得超過3‰。
從以上兩個標(biāo)準(zhǔn)中可知,塔身與地面的垂直度規(guī)定是從穩(wěn)定性的要求出發(fā)的,如果垂直度太大,塔機(jī)的整個重心便會移動,同時吊鉤的幅度也會相應(yīng)增大,其結(jié)果是減少穩(wěn)定力矩而增大傾覆力矩。如果此時調(diào)整載荷限制器,精度指標(biāo)肯定超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。如遇有大風(fēng),吊物重量超載等多種因素相遇時,對塔機(jī)穩(wěn)定性的影響會更大,當(dāng)超過穩(wěn)定力矩極限時,就會發(fā)生塔身傾覆事故。
例如:QTZ63,自由高度40米,上部自重近30噸,如果按4‰計(jì)算,垂直度偏差達(dá)0.16米,增加的力矩為4.8噸米,是額定力矩的8%,很顯然是比較危險(xiǎn)的。
筆者認(rèn)為在調(diào)整載荷限制器時,必須考慮到垂直度的影響,扣除因垂直度偏差而增加的力矩,這樣才能保證安全。
4.維護(hù)對載荷限制器的影響
雖然弓形載荷限制器結(jié)構(gòu)簡單,但如果失保失修對載荷限制器的檢測精度也有一定的影響。
1.在弓形載荷限制器上,微動開關(guān)防水性能差,經(jīng)常誤動作,塔機(jī)駕駛員更換怕麻煩,擅自拆除其電氣線路,力矩限制器失去了安全保護(hù)功能。
2.由于微動開關(guān)日曬雨淋,部件老化,以致動作不靈活,不可靠,力矩限制器形同虛設(shè)。
3.塔機(jī)駕駛員不勤檢查,勤保養(yǎng),沒有發(fā)現(xiàn)力矩限制器存在的隱患。
4.未對塔機(jī)載荷限制器進(jìn)行定期檢測校驗(yàn)。使用單位必須制定塔機(jī)使用制度,規(guī)定其定期校驗(yàn)周期。
5.維修工人對載荷限制器的技術(shù)要求吃不透,更有甚者認(rèn)為變幅小車自動換速功能可有可無;調(diào)試時,起重量誤差大,幅度速度快,慣性大,幅度誤差大,則力矩誤差更大。
5.力矩限制器的調(diào)整
以QTZ40塔機(jī)為例。4倍率,40米臂長。
1.最大幅度時吊重970公斤,開動小車使幅度為32~34米范圍內(nèi)調(diào)整螺桿,碰動報(bào)警微動開關(guān),發(fā)出報(bào)警信號,試動作三次,幅度應(yīng)基本無變化;再把小車往外開,使幅度為37~39米,調(diào)整螺桿碰動斷電微動開關(guān),電路斷電小車不能向外變幅,吊鉤不能上升。試動作三次,幅度應(yīng)基本無變化。
2.臂根點(diǎn)校核,吊3400公斤,自最小幅度把小車往外開,測出報(bào)警時,幅度應(yīng)在11~12米之間,試動作三次,幅度應(yīng)基本無變化,重新把小車往外開,測出斷電點(diǎn)幅度應(yīng)在13~14米之間,試動作三次,幅度應(yīng)基本無變化。
3.如果試動作三次,不能滿足規(guī)定要求,則需調(diào)整螺桿,有時還需收緊變幅鋼絲繩,直到報(bào)警點(diǎn)和斷警點(diǎn)在規(guī)定的范圍內(nèi)。
載荷限制器是塔式起重機(jī)的關(guān)鍵保護(hù)措施,只有理解超載限制器的工作原理,了解影響載荷限制器檢測精度的諸多因素,掌握載荷限制器的調(diào)整方法,才能保證塔式起重機(jī)的安全運(yùn)行。