起重机防碰装置优化改进

李 京 洲

(中铁十二局集团第二工程有限公司，山西 太原 030032)

起重机防碰装置优化改进

李 京 洲

(中铁十二局集团第二工程有限公司，山西 太原 030032)

对目前常用的行程限位式防碰装置进行了介绍，找出了其存在的问题及使用弊端，并介绍了超声波式、电磁波式、激光式三种非接触式防碰装置，通过对各种装置的分析比较，得出了一些结论。

起重机，防碰装置，优化，改进

在现代化制梁场或者轨枕场，为保证桥梁、轨枕生产速度，经常在一条运行轨道上安置多台起重机同时工作，为了防止起重机行走到危险距离，通常要在起重机上或者轨道端头设置防碰装置，使起重机在必要时停止运行，避免两机之间或起重机与运行轨道端头止挡装置之间的相互碰撞。桥梁(轨枕)预制项目通常都是采用行程限位式防碰装置。

1 行程限位式防碰装置

1.1 行程限位式防碰装置结构介绍

行程限位式防碰装置由一个行程开关与触发行程开关的安全尺构成。当起重机行驶到极限位置后，安全尺触动限位开关的转动柄，转动柄的转动可以断电源，使机构停止工作。起重机的大、小车为控制行程的范围都装有行程开关。安全尺的有效长度一般为50 cm～150 cm。

对于行程限位式防碰装置的要求：应保证运行机构运行到极限位置时，自动切断前进电源，并停止机构运动。这种安全装置应装设在各种桥架型起重机大车的极限位置。两台起重机能互相作用而断电，确保门机之间运行安全。行程限位式防碰装置见图1。

1.2 行程限位式防碰装置存在的问题和弊端

行程限位式防碰装置属于接触式防碰装置，由于自身结构原因，存在一些问题和弊端，不适应施工现场的需求，具体表现在：1)行程开关安装在起重机走行架上，受外部条件干扰比较大，雨雪天气、沙尘等都有可能致使行程开关失灵。2)安全撞尺由于长度原因，经常遭到外部碰撞，致使撞尺变形或者损坏，不能有效触动行程开关。3)行程开关的安全撞尺有时与施工干涉，影响车辆及行人通行，所以经常被拆掉，而使得防碰装置不能正常工作。

2 非接触式防碰装置介绍

2.1 超声波式防碰撞装置

超声波防碰装置是利用回波原理，测出起重机之间或起重机与止挡之间的距离，当起重机进入规定范围时，发出停止信号,切断运行电源，使起重机停止前进，以实现安全保护。

该装置由防撞检测器、控制盒及反射板等组成。检测器一般安装在一台起重机上，反射板安装在另一台起重机(或止挡)的相应位置上。控制盒安装在操作室内。图2是检测器、反射板的安装图。表1是起重机运行速度及检测距离的设定值表。

表1 检测设定值表

起重机运行速度/m·min-160～9090～120>90设定距离/m4～78～1210～30

检测器由两个内置的陶瓷换能器构成，其中一个发射超声波脉冲，另一个接收被反射回来的超声波脉冲。图3为检测器原理图。超声波脉冲在空气中的传播速度为v=340 m/s，从发射到收回反射波时间为t，离发射体距离为L，则L=vt/2或t=2L/v。当反射体进入离超声波换能器L以内，就能检测出该物体。这种装置同样可以用于防止不同层起重机运行碰撞。不同层起重机并不是在所有的情况下都需防撞，只有当起重机进入危险区时才需要防碰撞。每台起重机需备用两套装置，即超声波发射器和反射器。发射波和反射波采用不同的频率，避免发生器接收到自己信号的反射波。报警距离为8 m～12 m，制动距离为6 m～8 m。

2.2 电磁波(微波)式防碰撞装置

2.3 激光式防碰撞装置

激光式防碰撞装置主要由发射器和接收器组成，发射器和接受器安装在同一起重机上。在相邻的起重机的适当位置安装反射板。当起重机运行到检测距离时，接收器检测到反射光线，发射出警报。反射板要采用反射能力强，表面平滑的钢板。激光式防碰装置不受尘、雾、烟气、外来光线的影响。一台起重机工作时，因本身既有发射器又有接收器，而相邻的起重机已装配了反射板，故只需开启工作的那台起重机的防碰装置，即可获得良好的效果。图5是激光式防碰装置的工作原理图。检测距离为2m～50m。

3 结语

通过对几种防碰装置的使用功能、检测距离、适应环境、价值成本进行比较，可得出：1)制梁场中起重机多为露天作业，使用行程限位式防碰装置应做好行程开关的防护工作，加装防护罩。同时应加强作业人员安全教育，合理安排施工，经常保养、检修，确保行程开关、安全撞尺有效可靠。2)制梁场在条件允许的情况下，应积极推广使用新技术、新设备、新材料、新工艺，优先选用无接触式防碰装置。3)轨枕场生产车间内部桥式起重机由于架空使用，不受外界车辆及行人的影响，优先选用行程限位式防碰装置。

On optimal improvement of anti-collision device of cranes

LI Jing-zhou

(No.2EngineeringCo.,Ltd,ChinaRailway12thBureauGroup,Taiyuan030032,China)

The paper introduces the common limit type anti-collision device currently, finds out existing problems and disadvantages, introduces three non-contact anti-collision device, such as ultrasonic, electromagnetic and laser ones, and achieves some conclusion by analysis and comparison of all sorts of devices.

crane, anti-collision device, optimization, improvement

1009-6825(2014)35-0206-02

2014-10-09

李京洲(1985- )，男，助理工程师

TH218

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