门式起重机主要安全防护装置的检查要点探析

刘宇航（武汉华胜工程建设科技有限公司， 湖北 武汉 430200）

0 引 言

门式起重机（以下简称“门吊”）具有起重量大、场地利用率高、作业范围长、通用性强等特点，在建筑工程中被广泛使用。武汉地铁 6 号线二期一标项目（以下简称“本项目”）根据现场需要一共设置了 5 台门吊，其中金银湖停车场站 3 台、二雅路站 2 台。这些门吊跨度达 23.9 m，起升高度地上 9 m、地下 50 m，额定起重量主钩 45 t、副钩 16 t。

本项目施工区域位于正式道路之中，场地狭小，且多台门吊共同使用，作业环境较为复杂。如果违规操作或设备存在问题，可能就会引起门吊结构变形、行走机构损坏，继而引发起重伤害事故。因此，做好对门吊安全防护装置的检查是监理进行安全管理的重要工作之一。

在通用门式起重机中，所涉及的安全防护装置主要分为运行行程限位器、缓冲器、起重量限制器、起升高度限制器、联锁保护装置、抗风防滑装置和其他安全装置等几大类。

1 运行行程限位器的检查要点

运行行程限位器的安全功能是保证工作机构在运动中达到设计规定的极限位置时自动切断前进方向的动力源，以防行程越位。《起重机械安全规程 第 1 部分：总则》要求：“起重机和起重小车，应在每个运行方向装设运行行程限位器，在达到设计规定的极限位置时自动切断前进方向的动力源。”

本项目门吊的行程限位器使用的是单轮旋转机械式 LX型行程开关，由角钢制作的安全尺配合触发。在实际使用中，存在安全尺较长、轨道不平顺、车速过快等情况，在晃动下安全尺往往会高速冲向行程开关，使得行程开关的旋臂不能被有效碰触或复位，造成部件变形损坏。针对此问题，项目部建议施工单位采取切割平顺安全尺端头、加固过长部位等措施，以减轻对行程开关的冲击损坏。由于行程限位器处于室外恶劣工作环境，故障难以避免，检查其有效性是监理工作的重点。

在日常巡查中，监理人员可以目测限制器接线是否正确，位置设置是否合理，行程开关壳体是否损坏变形等，也可以定期将大、小车运行机构开至轨道端头，测试运行限位器能否有效切断该运行方向的动作并正常反向运行。

2 缓冲器的检查要点

当起重机的大、小车运行机构意外冲向轨道端头时，端部止挡上的缓冲器通过自身变形，将碰撞的动能转化并吸收为弹性势能，从而减轻碰撞力的冲击作用，避免对起重机造成破坏。

缓冲器一般分为实体缓冲器、弹簧缓冲器和液压缓冲器。实体缓冲器因结构简单、使用寿命长、价格低、安装检修方便而被广泛使用。本项目采用的是聚氨酯实体缓冲器，并配以红外线防碰撞装置。

在实际使用中发现，缓冲器本身不会轻易被损坏，常常是连接件因受到冲击而发生变形、脱落。因此，缓冲器的安装位置要能够承受相应的冲击力，安装方式要牢固。日常检查可以采用现场测试的方法，将大、小车运行机构行走至轨道端头，或使 2 台起重机互相缓速接近，观察缓冲器能否被正常碰触或红外线防碰撞装置能否正常运作。检查重点除了设备的有效性以外，还应包括行程限位器与缓冲器的距离是否设置合理。理想的距离应是先触碰到行程限位器，待机构断电后利用惯性冲击缓冲器；不合理的距离是行程限位器与缓冲器的距离设置得过短，或者先碰撞缓冲器后触碰行程限位器。不合理的距离会导致惯性冲击过大，容易损坏设备或造成运行机构脱轨。

3 起重量限制器的检查要点

《通用门式起重机》要求：“应安装起重量限制器。限制器应符合 GB 12602 的规定。”起重量限制器的工作原理如下：起重设备起吊重物，传感器受到卷筒压力后输出与重量成正比的电信号，经控制电路处理后，显示起吊物重量。

监理人员在检查验收时应审查《起重机（首次）定期检测报告》，查看起重量限制器的检测项是否合格，并在现场进行实际测试。本项目测试方式可参阅一下实例：先按动起重量限制器显示器上的自检按钮，设备蜂鸣报警并显示报警重量为 36 t，经计算 36 t/45 t＝0.8，即起重量限制器在达到 80% 额定起重量时报警，说明限制重量报警值设置合理。本项目 I 型管片标准块（A 块）钢筋混凝土体积为 1.809 2 m3，经计算其重量约为 4.5 t，空载时吊索具的重量为 0.2 t，吊起管片后查看起重量限制器的显示值为4.5 t，说明起重量限制器的重量显示基本功能正常。

此外，起重量限制器和力矩限制器均属超载保护器，是起重设备常用的安全装置，但力矩限制器一般用于汽车起重机、塔式起重机、门座起重机等带有回转、变幅的臂架类机械设备。力矩限制器由显示器、计算控制箱、角度传感器、长度传感器、压（拉）力传感器组成，通过各类传感器可以检测出起重机所吊载的质量和起重臂所处的角度，并自动计算、显示出其额定载重量、实际荷载和工作半径等，监理人员在现场检查时要加以区分。

4 起升高度限制器的检查要点

《起重机械安全规程 第 1 部分：总则》要求：“门式起重机的起升机构应安装起升高度限制器，需要时，还应设在下降深度限制器。”《通用门式起重机》要求：“应设起升高度限位装置，当取物装置上升到设定的极限位置时，应能自动切断上升方向电源；此时钢丝绳在卷筒上应留有至少一圈空槽；当需要限定下极限位置时，应设下降深度限位装置，除能自动切断下降方向电源外，钢丝绳在卷筒上的缠绕，除不计固定钢丝绳圈数外，至少还应保留两圈。”起升高度限制器常用的有重锤式和传动式。本项目使用重锤式限制器，其工作原理如下：当吊具上升到上极限位置时，吊具将重锤抬起，限制器失重带动开关轴，使开关轴内触头脱离并切断起升机构的电源，此时吊具只能作下降运动。重锤式限制器具有价格低、结构简单、易安装的优点，但存在安装位置受限、易失灵的缺点。

监理人员在检查验收时首先通过现场测试检验起重限制器的有效性，然后根据经验目测绳锤长度是否合理，运行时是否有大幅度摆动和缠绕的情况，以免因绳锤与起升钢丝绳缠绕而造成停车故障，或因绳锤摇摆振动而造成保护动作失灵等问题。

5 联锁保护装置的检查要点

《机械安全 带防护装置的联锁装置设计和选用原则》对联锁保护装置的解释是“用于防止危险机器功能在特定条件下运行的机械、电气或其他类型的装置”。《起重机械安全规程 第 1 部分：总则》要求：“进入门式起重机的门，和从司机室登上桥架的舱口门，应能联锁保护；当门打开时，应断开由于机构动作可能会对人员造成危险的机构电源。……夹轨器等制动装置和锚定装置应能与运行机构联锁。”

对联锁保护装置的日常检查可以采取目测和测试等的方式，如在操作室关闭设备后查看夹轨器能否自动锁定轨道等。本项目在施工初期曾出现如下问题：设备运行中司机室和门架楼梯门能随意被打开，作业人员为了操作方便擅自改变、停用联锁装置，等等。通过对操作人员的教育培训，以及加大监理人员对联锁装置的检查力度，此类问题已得到了很大改善。

6 抗风防滑装置的检查要点

《起重机械安全规程 第 1 部分：总则》要求：“室外工作的轨道式起重机应装设可靠的抗风防滑装置，并应满足规定的工作状态和非工作状态抗风防滑要求。”无论是作业还是停放，门吊都处在露天环境中。由于门吊体积大、在轨道上运行，一旦遇到恶劣大风天气，再加上抗风防滑措施不当，极易发生溜车、脱轨、倾覆等事故，因而在设计生产门吊时应安装制动器、地锚、夹轨器、风速仪、止挡和铁靴等装置加以防范。其中，夹轨器通常是与起重机底部结构连接在一起的夹钳，用来夹住轨道头部的两个侧面以防门吊滑行。

监理人员可以通过目测方式观察夹轨器和制动器的运行状况，检查止挡铁靴是否牢固、地锚是否松动、风速仪能否正常使用等。

7 其他安全装置的检查要点

7.1 偏斜指示器

大跨度的门吊因车轮、传动机构的偏差等而使大车在运行时经常出现偏斜的情况，即一个支腿超前，另一个支腿滞后。这不仅影响工作效率，而且增加运行阻力，严重时还会破坏结构和运行机构。《起重机械安全规程 第 1部分：总则》要求：“跨度大于 40 m 的门式起重机应装设偏斜指示器或限制器。”本项目所用门吊因跨度较小而未安装偏斜指示器。

7.2 轨道清扫器

门吊的作业环境一般比较复杂，轨道上有时会存在石块、材料等杂物，若配置轨道清扫器，则可排除此类杂物，以防发生脱轨事故。《起重机械定期检验规则》要求：“当物料有可能积存在轨道上成为运行障碍时，检查在轨道上行驶的起重机和起重小车，在台车架（或者端梁）下面和小车架下面是否装设轨道清扫器。”

监理人员在检查时应仔细查看轨道清扫器是否安装牢固，并用量尺测量安装间隙。要求扫轨板底面与轨道顶面的间隙在 5 mm～10 mm 之间，过高会漏扫，过低则会与轨道发生摩擦或碰撞。

7.3 紧急停止开关

《起重机械安全规程 第 1 部分：总则》要求：“每台起重机械应备有一个或多个可从操控制站操作的紧急停止开关，当有紧急情况时，应能够停止所有运动的驱动机构。”

监理人员在检查时首先检查电源线路的接线情况，要求按下紧急停止开关时不能切断可能造成物品坠落的动力回路，开关按钮应为红色，安装位置应醒目且便于操作，操作开关时能确保人身安全。然后在起重机处于空载低速的工作状态下触发开关，检验电源切断和复位情况，要求紧急停止开关触发后不能自动复位。

8 结 语

通过对门吊安全防护装置知识的学习并将其运用到实际工作中，最初缓冲墩、止挡经常被撞坏，限位器、限制器时常失效的情况逐步得到了改善。项目部每月参与对门吊的维修保养工作，现场指出了起重设备存在漏保漏检问题，改变了维修保养单位对表打钩、流于形式的工作状态。近期武汉市遭遇大范围高强度的降雨，项目部通过提前检查抗风防滑装置的使用运行状况，做好轨道积水抽排等工作，保证了门吊在恶劣天气下安全、平稳地度过汛期。

表 3 实施期孔道压浆密实情况统计表

据统计，现场门吊运行 1 年多来共运送管片约 4 542 环，吊运渣车 2 万次以上，除此以外，每天还吊运走道板、轨道、水泥、护栏等各种材料。门吊的平稳运行，满足了盾构施工的需要，保障了 6 条隧道的按时贯通。目前门吊已圆满完成任务，逐步进入拆除阶段，项目部内部将继续加强学习，提升工作能力，提高工作效率，将工作落到实处，确保项目安全顺利竣工。