工地塔式起重機(jī)是建筑工地中常見(jiàn)且重要的起重設(shè)備。
主要通過(guò)起升機(jī)構(gòu)將重物提升到一定高度,然后利用回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將重物旋轉(zhuǎn)到所需的位置,最后通過(guò)變幅機(jī)構(gòu)調(diào)整重物與塔身之間的距離,將重物準(zhǔn)確地放置在指定地點(diǎn),在工作過(guò)程中,塔機(jī)的各個(gè)機(jī)構(gòu)協(xié)同工作,由電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一控制。
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工地塔式起重機(jī)的安全保護(hù)裝置主要有以下幾種:
一、起重量限制器
作用:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)塔機(jī)所起吊的重物重量,當(dāng)起重量達(dá)到額定起重量的 90% 時(shí),會(huì)發(fā)出預(yù)警信號(hào);當(dāng)起重量超過(guò)額定起重量時(shí),能自動(dòng)切斷起升機(jī)構(gòu)的電源,防止塔機(jī)超載運(yùn)行。
工作原理:通常采用應(yīng)變片式或壓力傳感器式等技術(shù),通過(guò)檢測(cè)起升鋼絲繩的張力或塔機(jī)結(jié)構(gòu)所承受的壓力來(lái)確定起吊重量。例如,應(yīng)變片式起重量限制器將應(yīng)變片粘貼在塔機(jī)的關(guān)鍵部位,當(dāng)重物作用于塔機(jī)時(shí),應(yīng)變片會(huì)產(chǎn)生形變,通過(guò)測(cè)量應(yīng)變片的電阻變化來(lái)計(jì)算起吊重量。
二、起升高度限位器
作用:限制塔機(jī)吊鉤的上升高度,防止吊鉤沖頂引發(fā)安全事故。當(dāng)?shù)蹉^上升到設(shè)定的極限高度時(shí),限位器會(huì)自動(dòng)切斷起升機(jī)構(gòu)的電源,使吊鉤無(wú)法繼續(xù)上升。
工作原理:一般采用旋轉(zhuǎn)編碼器或行程開(kāi)關(guān)等裝置。旋轉(zhuǎn)編碼器通過(guò)測(cè)量卷筒的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)來(lái)計(jì)算吊鉤的高度;行程開(kāi)關(guān)則是在吊鉤上升到特定位置時(shí)觸發(fā),切斷電源。例如,在塔機(jī)的卷筒一側(cè)安裝旋轉(zhuǎn)編碼器,隨著卷筒的轉(zhuǎn)動(dòng),編碼器輸出脈沖信號(hào),根據(jù)脈沖數(shù)可以精確計(jì)算出吊鉤的高度。
三、幅度限位器
作用:控制塔機(jī)起重臂的變幅范圍,防止起重臂超出安全范圍與周?chē)ㄖ锘蛘系K物發(fā)生碰撞。當(dāng)起重臂的幅度達(dá)到設(shè)定的最大或最小幅度時(shí),限位器會(huì)自動(dòng)切斷變幅機(jī)構(gòu)的電源。
工作原理:常見(jiàn)的有凸輪式和接近開(kāi)關(guān)式幅度限位器。凸輪式限位器通過(guò)起重臂上的運(yùn)動(dòng)部件推動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到特定位置時(shí)觸發(fā)限位開(kāi)關(guān);接近開(kāi)關(guān)式則是利用接近傳感器檢測(cè)起重臂上的特定標(biāo)志點(diǎn),當(dāng)標(biāo)志點(diǎn)到達(dá)設(shè)定位置時(shí),傳感器發(fā)出信號(hào)切斷電源。
四、回轉(zhuǎn)限位器
作用:限制塔機(jī)上部結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)角度,防止塔機(jī)與周?chē)系K物發(fā)生碰撞或電纜纏繞過(guò)度。當(dāng)塔機(jī)回轉(zhuǎn)到設(shè)定的極限角度時(shí),限位器會(huì)自動(dòng)切斷回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的電源。
工作原理:通常采用凸輪式或編碼器式限位器。凸輪式回轉(zhuǎn)限位器通過(guò)塔機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)凸輪觸發(fā)限位開(kāi)關(guān)時(shí)實(shí)現(xiàn)限位;編碼器式則通過(guò)測(cè)量回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)控制回轉(zhuǎn)范圍。
五、風(fēng)速儀
作用:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)塔機(jī)工作環(huán)境的風(fēng)速,當(dāng)風(fēng)速超過(guò)塔機(jī)允許的工作風(fēng)速時(shí),發(fā)出警報(bào)信號(hào),提醒操作人員采取相應(yīng)的安全措施。在強(qiáng)風(fēng)情況下,可自動(dòng)切斷塔機(jī)的電源,防止塔機(jī)因風(fēng)災(zāi)受損。
工作原理:風(fēng)速儀一般采用風(fēng)杯式或超聲波式等技術(shù)。風(fēng)杯式風(fēng)速儀通過(guò)風(fēng)杯的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)測(cè)量風(fēng)速;超聲波式風(fēng)速儀則利用超聲波在空氣中的傳播速度受風(fēng)速影響的原理來(lái)測(cè)量風(fēng)速。
六、力矩限制器
作用:綜合監(jiān)測(cè)塔機(jī)的起重量和幅度等參數(shù),計(jì)算出實(shí)際的起重力矩。當(dāng)起重力矩達(dá)到額定力矩的一定比例時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào),超過(guò)額定力矩時(shí)自動(dòng)切斷起升和變幅機(jī)構(gòu)的電源,防止塔機(jī)超載和傾覆。
工作原理:通過(guò)安裝在塔機(jī)不同部位的傳感器,如起重量傳感器、幅度傳感器等,采集相關(guān)數(shù)據(jù),并通過(guò)內(nèi)置的計(jì)算程序?qū)崟r(shí)計(jì)算起重力矩。當(dāng)計(jì)算出的力矩值超過(guò)設(shè)定值時(shí),力矩限制器會(huì)發(fā)出指令,控制塔機(jī)的相應(yīng)機(jī)構(gòu)停止工作。
七、防碰撞裝置
作用:在多臺(tái)塔機(jī)同時(shí)作業(yè)的施工現(xiàn)場(chǎng),防止塔機(jī)之間發(fā)生碰撞事故。該裝置可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相鄰塔機(jī)的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài),當(dāng)存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí),發(fā)出警報(bào)并自動(dòng)控制塔機(jī)的運(yùn)行。
工作原理:主要有紅外線式、超聲波式和電磁波式等類(lèi)型。這些裝置通過(guò)發(fā)射和接收特定的信號(hào),如紅外線、超聲波或電磁波,來(lái)檢測(cè)相鄰塔機(jī)的距離和相對(duì)位置。當(dāng)檢測(cè)到可能發(fā)生碰撞的情況時(shí),裝置會(huì)向塔機(jī)的控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào),采取減速、停止等措施避免碰撞。
八、電氣保護(hù)裝置
作用:對(duì)塔機(jī)的電氣系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù),防止電氣故障引發(fā)安全事故。包括短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、漏電保護(hù)等功能。
工作原理:短路保護(hù)通常采用熔斷器或斷路器,當(dāng)電路發(fā)生短路時(shí),熔斷器會(huì)迅速熔斷或斷路器會(huì)自動(dòng)跳閘,切斷電路;過(guò)載保護(hù)則通過(guò)熱繼電器等裝置,當(dāng)電流超過(guò)設(shè)定值時(shí),熱繼電器動(dòng)作,切斷電源;漏電保護(hù)裝置通過(guò)檢測(cè)電路中的漏電電流,當(dāng)漏電電流超過(guò)安全值時(shí),自動(dòng)切斷電源,防止人員觸電。