10.4 起重機(jī)安全 - 起重機(jī)械安全防護(hù)系統(tǒng)及設(shè)置要求課件講解

模塊十起重機(jī)安全單元四起重機(jī)械安全防護(hù)系統(tǒng)及設(shè)置要求單元三起重機(jī)械安全設(shè)計單元二起重機(jī)械安全系統(tǒng)構(gòu)建單元一安全工程基本原理概述單元四起重機(jī)械安全防護(hù)系統(tǒng)及設(shè)置要求一、起重機(jī)械安全防護(hù)裝置類型1.按歸屬部分（或區(qū)域）分類起重機(jī)械的組成和構(gòu)造十分復(fù)雜，機(jī)上不同部分或區(qū)域可能存在的危險（危險源和危險因素）不盡相同，故不同歸屬部分的安全防護(hù)裝置的類型及防護(hù)要求也不同。（1）起升（變幅）機(jī)構(gòu)的安全防護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要針對的是起重物墜落的事故類型。超載，吊具損壞，物件捆綁不牢，掛鉤不當(dāng)，電磁吸盤突然失電，起升機(jī)構(gòu)的零件故障、損壞（特別是制動器失靈、鋼絲繩斷裂）等都可能引發(fā)起重物墜落。起升（變幅）機(jī)構(gòu)的安全防護(hù)裝置包括起重量限制器、起重力矩限制器、行程限制器、防脫鉤裝置、鋼絲繩防脫槽裝置和斷繩保護(hù)裝置等。另外，對起升機(jī)構(gòu)的防護(hù)要求又使得安全裝置經(jīng)常形成冗余配置，如雙制動、雙重雙向限位等。（2）運(yùn)行（回轉(zhuǎn)）機(jī)構(gòu)安全防護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要針對的是夾擠、碰撞和碾軋、失穩(wěn)傾覆等事故類型。其安全防護(hù)裝置包括行程限位器、偏斜指示和限制器、極限力矩限制器、軌道清掃器、緩沖器及軌道端部止擋、防風(fēng)裝置、欄桿等。對運(yùn)行（回轉(zhuǎn)）機(jī)構(gòu)的防護(hù)要求應(yīng)考慮工作期間和非工作期間兩種狀態(tài)。（3）金屬結(jié)構(gòu)部分的安全防護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要針對的是金屬結(jié)構(gòu)破壞、垮塌、失穩(wěn)傾覆、人員高空跌落等事故類型。引發(fā)這類事故的原因有：1）操作不當(dāng)、支腿未找平或地基沉陷等，導(dǎo)致起重機(jī)傾覆；2）坡度或風(fēng)載荷作用，使起重機(jī)沿傾斜路面或軌道發(fā)生不應(yīng)有的位移；3）金屬結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致墜臂、倒桿、主梁或支腿垮塌等。金屬結(jié)構(gòu)上的安全防護(hù)裝置包括幅度指示器、防止吊臂后傾裝置、防風(fēng)錨泊裝置、底座水平儀、風(fēng)速儀、防傾覆安全鉤、支腿伸縮鎖定裝置和回轉(zhuǎn)鎖定裝置等。4）電氣部分的安全防護(hù)系統(tǒng)主要針對的是配電系統(tǒng)、電動機(jī)、供電線路、錯相和斷相、零位和失壓、異常失電、超速、行程限位、接地、避雷、觸電、空中障礙、照明、艙門開關(guān)以及其他控制部分等。電氣保護(hù)一般應(yīng)具有自動性、聯(lián)鎖、警告和一觸即發(fā)等工作原理。另外，還應(yīng)針對物料導(dǎo)致的危險、飛出物體傷人及其他機(jī)械電氣危險等事故類型建立防護(hù)系統(tǒng)，其安全防護(hù)工作原理主要是隔離和屏蔽、聯(lián)鎖、警告等，包括危險物隔離及防護(hù)、欄桿、防護(hù)罩、導(dǎo)線滑線防護(hù)板、檢修吊籠、登機(jī)信號、艙口安全裝置等。2.按防護(hù)對象物（危險源和危險因素）分類起重機(jī)械安全防護(hù)裝置按防護(hù)對象物可分為防止超載的安全防護(hù)裝置、限制運(yùn)動行程和特定位置的安全防護(hù)裝置、防止起重機(jī)械危險運(yùn)動的安全防護(hù)裝置、防止起重機(jī)械處于危險狀態(tài)的安全防護(hù)裝置、防止其他危險因素的安全防護(hù)裝置、電氣系統(tǒng)安全保護(hù)裝置、起重機(jī)械的安全防護(hù)警示。安全防護(hù)裝置的防護(hù)對象物（危險源和危險因素）不同，其所針對的事故類型、頻發(fā)性、嚴(yán)重性、防護(hù)要求和防護(hù)原理等都會不網(wǎng)，并且在起重機(jī)械上的裝設(shè)要求也不相同。二、起重機(jī)械安全防護(hù)原理及設(shè)置要求針對起重機(jī)械及起重作業(yè)安全和事故特點(diǎn)，在起重機(jī)械上積極配置不同類型且功能齊全的主動安全防護(hù)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全化的主要技術(shù)措施之一。起重機(jī)械安全防護(hù)裝置按系統(tǒng)安全級別的要求可分為“應(yīng)裝”和“宜裝”兩個等級，按具體防護(hù)對象物（危險源和危險因素）的不同可分為七大類。1.防止超載的安全防護(hù)裝置（1）起重量（起升載荷）限制器。除試驗(yàn)狀況下，正常工作的起升機(jī)構(gòu)不允許吊運(yùn)超過額定起重量的貨物，否則可能引發(fā)重物墜落、金屬結(jié)構(gòu)垮塌、起重機(jī)械傾覆等嚴(yán)重事故。因此，工作中有超載可能的起升機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置起重量限制器。起重量（起升載荷）限制器功能設(shè)置為：當(dāng)實(shí)際起重量超過95%額定起重量時，起重量限制器宜發(fā)出報警信號；當(dāng)實(shí)際起重量在100%～110%額定起重量之間時，起重量限制器應(yīng)自動切斷起升動力源并上閘制動停車，從而避免超載所引發(fā)的各種危險，但應(yīng)允許機(jī)構(gòu)作物品下降運(yùn)動。杠桿式超載限制器

偏心軸式超載限制器彈簧式超載限制器

（2）起重（載重）力矩限制器。臂架型起重機(jī)械是用載重（起重）力矩特性來反映載荷狀態(tài)的，額定起重量隨工作幅度變化而改變，臂架型起重機(jī)械都應(yīng)設(shè)置起重（載重）力矩限制器。起重力矩限制器功能設(shè)置為：當(dāng)實(shí)際起重量超過實(shí)際幅度所對應(yīng)的起重量的額定值的95%時，起重力矩限制器宜發(fā)出報警信號；當(dāng)實(shí)際起重量大于實(shí)際幅度所對應(yīng)的額定值但小于110%的額定值時，起重力矩限制器應(yīng)自動切斷不安全方向（上升、幅度增大、臂架外伸或這些動作的組合）的動力源并上閘制動停車，但應(yīng)允許機(jī)構(gòu)作安全方向的運(yùn)動。（3）極限力矩限制裝置。當(dāng)臂架型起重機(jī)械臂架回轉(zhuǎn)阻力矩大于設(shè)計規(guī)定力矩值時，有可能使臂架折斷、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)零件過載、電機(jī)燒毀等嚴(yán)重事故。因此，對于有自鎖作用的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)或臂架回轉(zhuǎn)中可能發(fā)生碰觸鉤掛周圍固體物時，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)極限力矩限制裝置，以保證當(dāng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動受到阻礙時，能由此力矩限制器發(fā)生的滑動而起到對超載的保護(hù)作用。極限力矩限制裝置也屬于超載保護(hù)安全裝置，其工作原理大多是摩擦傳動原理，使系統(tǒng)內(nèi)的摩擦元件在超載時發(fā)生滑動（出現(xiàn)打滑現(xiàn)象），從而切斷回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)后部分的動力輸入，使臂架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動停止而起保護(hù)作用。另外，系統(tǒng)中的摩擦傳動也能使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的起制動過程比較平穩(wěn)。極限力矩限制裝置包括極限力矩聯(lián)軸器和極限力矩限制器。2．限制運(yùn)動行程和特定位置的安全防護(hù)裝置（1）起升高度限位器。起升機(jī)構(gòu)均應(yīng)裝設(shè)起升高度限位器，當(dāng)取物裝置上升到設(shè)計規(guī)定的上極限位置時，應(yīng)能立即切斷起升動力源。在此極限位置的上方，還應(yīng)留有足夠的空余高度，以適應(yīng)上升制動行程的要求。在特殊情況下，如吊運(yùn)熔融金屬，還應(yīng)裝設(shè)防止越程沖頂?shù)牡诙壠鹕叨认尬黄?，第二級起升高度限位器?yīng)分?jǐn)喔咭患壍膭恿υ础Ｐ枰獣r，還應(yīng)設(shè)下降深度限位器；當(dāng)取物裝置下降到設(shè)計規(guī)定的下極限位置時，應(yīng)能立即切斷下降動力源。上述運(yùn)動方向的電源切斷后，仍可進(jìn)行相反方向運(yùn)動（第二級起升高度限位器除外）。（2）運(yùn)行機(jī)構(gòu)行程限位器和回轉(zhuǎn)限位器。運(yùn)行機(jī)構(gòu)行程限位器由安全撞尺和行程限位開關(guān)組成，裝設(shè)在規(guī)定的軌道極限位置旁。起重機(jī)和起重小車應(yīng)在每個運(yùn)行方向裝設(shè)運(yùn)行機(jī)構(gòu)行程限位器，在達(dá)到設(shè)計規(guī)定的極限位置時自動切斷前進(jìn)方向的動力源。

（3）幅度指示器和幅度限位器。幅度指示器和幅度限位器安裝在具有變幅機(jī)構(gòu)的起重機(jī)械上，用來準(zhǔn)確地動態(tài)指示（或控制）起重臂架所在的幅度位置及其幅度變化，并限制變幅極限行程，同時為起重力矩限制器提供幅度信息，使臂架類起重機(jī)械能按照設(shè)定的起重性能安全作業(yè)。3．防止起重機(jī)械危險運(yùn)動的安全防護(hù)裝置（1）防止臂架向后傾覆及向前脫落的裝置（2）防碰撞裝置。（3）緩沖器及端部止擋。（4）偏斜指示器或限制器（5）軌道清掃器

4.防止起重機(jī)械處于危險狀態(tài)的安全防護(hù)裝置（1）抗風(fēng)防滑裝置（2）風(fēng)速儀及風(fēng)速報警器5．防止其他危險因素的安全防護(hù)裝置（1）起聯(lián)鎖保護(hù)作用的安全裝置和措施1）進(jìn)入橋式和門式起重機(jī)的門以及從司機(jī)室登上橋架的艙口門等，應(yīng)能聯(lián)鎖保護(hù)。當(dāng)門打開時，應(yīng)斷開由于機(jī)構(gòu)動作可能會對人員造成危險的機(jī)構(gòu)的電源。2）司機(jī)室設(shè)在起重機(jī)的運(yùn)動部分上時，進(jìn)入司機(jī)室的通道口，應(yīng)能聯(lián)鎖保護(hù)。當(dāng)通道口的門打開時，應(yīng)晰開由于機(jī)構(gòu)動作可能會對人員造成危險的機(jī)構(gòu)的電源。3）可在兩處或多處操作的起重機(jī)，應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)，以保證只能在一處操作，防止兩處或多處同時都能操作。4）當(dāng)既可以電動驅(qū)動，也可以手動驅(qū)動時，相互間的操作轉(zhuǎn)換應(yīng)能聯(lián)鎖。5）夾軌器等制動裝置和錨定裝置應(yīng)能與運(yùn)行機(jī)構(gòu)聯(lián)鎖。6）回轉(zhuǎn)鎖定裝置應(yīng)能與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)聯(lián)鎖。7）對小車在可俯仰的懸臂上運(yùn)行而工作的起重機(jī)，懸臂俯仰機(jī)構(gòu)與小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)應(yīng)能聯(lián)鎖，使俯仰懸臂放平后小車方能運(yùn)行。（2）防護(hù)罩。在正常工作或維修時，為防止異物進(jìn)入或防止其運(yùn)行對人員可能造成危險的零部件，應(yīng)設(shè)有保護(hù)裝置。起重機(jī)上外露的、有可能傷人的運(yùn)動零部件，如開式齒輪、聯(lián)軸器、傳動軸、鏈輪、鏈條、傳動帶、帶輪等，均應(yīng)裝設(shè)防護(hù)罩/欄。在露天工作的起重機(jī)上的電氣設(shè)備應(yīng)采取防雨措施。（3）防止起重機(jī)零部件掉落的措施。設(shè)計上應(yīng)采取有效措施防止起重機(jī)上的零部件在靜止或運(yùn)動時從空中掉落。（4）導(dǎo)電滑觸線的安全防護(hù)1）橋式起重機(jī)司機(jī)室位于大車滑觸線一側(cè)，在有觸電危險的區(qū)段，通向起重機(jī)的梯子和走臺與滑觸線間應(yīng)設(shè)置防護(hù)板進(jìn)行隔離。2）橋式起重機(jī)大車滑觸線一側(cè)應(yīng)設(shè)置防護(hù)裝置，以防止小車在端部極限位置時因吊具或鋼絲繩搖擺而與滑觸線意外接觸。3）多層布置橋式起重機(jī)時，下層起重機(jī)應(yīng)采用電纜或安全滑觸線供電。4）其他使用滑觸線的起重機(jī)，對易發(fā)生觸電的部位應(yīng)設(shè)置防護(hù)裝置。（5）檢修吊籠或平臺。需要經(jīng)常在高空進(jìn)行自身檢修作業(yè)的起重機(jī)，應(yīng)裝設(shè)安全可靠的檢修吊籠或平臺。6．電氣系統(tǒng)安全保護(hù)裝置（1）電動機(jī)的保護(hù)。電動機(jī)應(yīng)具有如下一種或一種以上的保護(hù)功能，具體應(yīng)由電動機(jī)及其控制方式來確定。1）瞬時動作或反時限動作的過電流保護(hù)，其瞬時動作電流整定值應(yīng)約為電動機(jī)最大起動電流的1.25倍。2）在電動機(jī)內(nèi)設(shè)置熱傳感元件。3）熱過載保護(hù)。（2）線路保護(hù)。所有線路都應(yīng)具有短路或接地引起的過電流保護(hù)功能，在線路發(fā)生短路或接地時，瞬時保護(hù)裝置應(yīng)能分?jǐn)嗑€路。對于導(dǎo)線截面較小，外部線路較長的控制線路或輔助線路，當(dāng)預(yù)計接地電流達(dá)不到瞬時脫扣電流值時，應(yīng)增設(shè)熱脫扣功能，以保證導(dǎo)線不會因接地而引起絕緣燒損。（3）錯相和斷相（或缺相）保護(hù)。當(dāng)錯相和斷相會引起危險時，應(yīng)設(shè)置錯相和斷相保護(hù)。（4）零位保護(hù)。起重機(jī)各傳動機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)有零位保護(hù)。運(yùn)行中若因故障或失壓停止運(yùn)行后，重新恢復(fù)供電時，機(jī)構(gòu)不得自行動作，應(yīng)人為將控制器置回零位后，機(jī)構(gòu)才能重新起動。（5）失壓保護(hù)。當(dāng)起重機(jī)供電電源中斷后，凡涉及安全或不宜自動開啟的用電設(shè)備均應(yīng)處于斷電狀態(tài)，避免恢復(fù)供電后用電設(shè)備自動運(yùn)行。（6）電動機(jī)定子異常失電保護(hù)。起升機(jī)構(gòu)電動機(jī)應(yīng)設(shè)置定子異常失電保護(hù)功能，當(dāng)調(diào)速裝置或正反向接觸器故障導(dǎo)致電動機(jī)失控時，制動器應(yīng)立即上閘。（7）超速保護(hù)。對于重要的、負(fù)載超速會引起危險的起升機(jī)構(gòu)和非平衡式變幅機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置超速開關(guān)。超速開關(guān)的整定值取決于控制系統(tǒng)性能和額定下降速度，通常為額定速度的1.25～1.4倍。（8）接地保護(hù)1）起重機(jī)本體的金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)與供電線路的地線可靠連接。大車與小車的車輪、任何其他的滾輪或端梁連接采用的鉸鏈均不能替代必需的導(dǎo)電連接，而應(yīng)另外用專門的接地線將各部分結(jié)構(gòu)件上的接地點(diǎn)連接。起重機(jī)械的鋼軌可連接到保護(hù)接地電路上，但它們不能取代從電源到起重機(jī)械的保護(hù)導(dǎo)線（如電纜、集電導(dǎo)線或滑觸線）。司機(jī)室與起重機(jī)本體接地點(diǎn)之間必須用雙接地線連接。2）起重機(jī)所有電氣設(shè)備的金屬外殼、金屬導(dǎo)線管、金屬支架及金屬線槽等均應(yīng)可靠接地。宜采用專門設(shè)置的接地線，保證電氣設(shè)備的可靠接地。3）接地線及用作接地設(shè)施的電導(dǎo)，一般不小于本線路中最大相電導(dǎo)的1/2，向小車供電的接地線不小于小車上最大用電設(shè)備相電導(dǎo)的1/2。4）嚴(yán)禁用起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)和接地線作為載流零線（電氣系統(tǒng)電壓為安全電壓除外）。（9）避雷保護(hù)。對于安裝在野外且相對周圍地面處在較高位置的起重機(jī)，應(yīng)考慮避除雷擊以免對其高位部件和人員造成損壞和傷害，特別是如下情況：1）易遭雷擊的結(jié)構(gòu)件，如臂架的支承纜索等。2）連接大部件之間的滾動軸承和車輪，如支承回轉(zhuǎn)大軸承、運(yùn)行車輪軸承等。3）為保證人身安全，起重機(jī)運(yùn)行軌道應(yīng)可靠接地。（10）其他電氣保護(hù)1）從起重機(jī)外部上下起重機(jī)的門應(yīng)裝設(shè)門開關(guān)，當(dāng)人員上下起重機(jī)時，應(yīng)斷開運(yùn)行機(jī)構(gòu)電源；會發(fā)生人身安全的通道門也應(yīng)裝設(shè)門開關(guān)，門打開時應(yīng)斷開相應(yīng)機(jī)構(gòu)的電源。2）起重機(jī)上的電氣控制設(shè)備中可能觸及的帶電裸露部分，應(yīng)有防止觸電的防護(hù)措施。3）當(dāng)室外起重機(jī)的總高度大于30m，且周圍無高于起重機(jī)頂尖的建筑物和其他設(shè)施，兩臺起重機(jī)之間有可能相碰，或起重機(jī)及其結(jié)構(gòu)可能妨礙空運(yùn)或水運(yùn)時，應(yīng)在其端部裝設(shè)紅色障礙燈，燈的電源不應(yīng)受起重機(jī)停機(jī)影響而斷電