工地塔式起重機是建筑工地中常見且重要的起重設(shè)備。
主要通過起升機構(gòu)將重物提升到一定高度,然后利用回轉(zhuǎn)機構(gòu)將重物旋轉(zhuǎn)到所需的位置,最后通過變幅機構(gòu)調(diào)整重物與塔身之間的距離,將重物準確地放置在指定地點,在工作過程中,塔機的各個機構(gòu)協(xié)同工作,由電氣控制系統(tǒng)進行統(tǒng)一控制。
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工地塔式起重機的安全保護裝置主要有以下幾種:
一、起重量限制器
作用:實時監(jiān)測塔機所起吊的重物重量,當起重量達到額定起重量的 90% 時,會發(fā)出預警信號;當起重量超過額定起重量時,能自動切斷起升機構(gòu)的電源,防止塔機超載運行。
工作原理:通常采用應變片式或壓力傳感器式等技術(shù),通過檢測起升鋼絲繩的張力或塔機結(jié)構(gòu)所承受的壓力來確定起吊重量。例如,應變片式起重量限制器將應變片粘貼在塔機的關(guān)鍵部位,當重物作用于塔機時,應變片會產(chǎn)生形變,通過測量應變片的電阻變化來計算起吊重量。
二、起升高度限位器
作用:限制塔機吊鉤的上升高度,防止吊鉤沖頂引發(fā)安全事故。當?shù)蹉^上升到設(shè)定的極限高度時,限位器會自動切斷起升機構(gòu)的電源,使吊鉤無法繼續(xù)上升。
工作原理:一般采用旋轉(zhuǎn)編碼器或行程開關(guān)等裝置。旋轉(zhuǎn)編碼器通過測量卷筒的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)來計算吊鉤的高度;行程開關(guān)則是在吊鉤上升到特定位置時觸發(fā),切斷電源。例如,在塔機的卷筒一側(cè)安裝旋轉(zhuǎn)編碼器,隨著卷筒的轉(zhuǎn)動,編碼器輸出脈沖信號,根據(jù)脈沖數(shù)可以精確計算出吊鉤的高度。
三、幅度限位器
作用:控制塔機起重臂的變幅范圍,防止起重臂超出安全范圍與周圍建筑物或障礙物發(fā)生碰撞。當起重臂的幅度達到設(shè)定的最大或最小幅度時,限位器會自動切斷變幅機構(gòu)的電源。
工作原理:常見的有凸輪式和接近開關(guān)式幅度限位器。凸輪式限位器通過起重臂上的運動部件推動凸輪轉(zhuǎn)動,當凸輪轉(zhuǎn)到特定位置時觸發(fā)限位開關(guān);接近開關(guān)式則是利用接近傳感器檢測起重臂上的特定標志點,當標志點到達設(shè)定位置時,傳感器發(fā)出信號切斷電源。
四、回轉(zhuǎn)限位器
作用:限制塔機上部結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)角度,防止塔機與周圍障礙物發(fā)生碰撞或電纜纏繞過度。當塔機回轉(zhuǎn)到設(shè)定的極限角度時,限位器會自動切斷回轉(zhuǎn)機構(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)限位器通過塔機回轉(zhuǎn)機構(gòu)的運動帶動凸輪轉(zhuǎn)動,當凸輪觸發(fā)限位開關(guān)時實現(xiàn)限位;編碼器式則通過測量回轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)角度來控制回轉(zhuǎn)范圍。
五、風速儀
作用:實時監(jiān)測塔機工作環(huán)境的風速,當風速超過塔機允許的工作風速時,發(fā)出警報信號,提醒操作人員采取相應的安全措施。在強風情況下,可自動切斷塔機的電源,防止塔機因風災受損。
工作原理:風速儀一般采用風杯式或超聲波式等技術(shù)。風杯式風速儀通過風杯的旋轉(zhuǎn)速度來測量風速;超聲波式風速儀則利用超聲波在空氣中的傳播速度受風速影響的原理來測量風速。
六、力矩限制器
作用:綜合監(jiān)測塔機的起重量和幅度等參數(shù),計算出實際的起重力矩。當起重力矩達到額定力矩的一定比例時發(fā)出預警信號,超過額定力矩時自動切斷起升和變幅機構(gòu)的電源,防止塔機超載和傾覆。
工作原理:通過安裝在塔機不同部位的傳感器,如起重量傳感器、幅度傳感器等,采集相關(guān)數(shù)據(jù),并通過內(nèi)置的計算程序?qū)崟r計算起重力矩。當計算出的力矩值超過設(shè)定值時,力矩限制器會發(fā)出指令,控制塔機的相應機構(gòu)停止工作。
七、防碰撞裝置
作用:在多臺塔機同時作業(yè)的施工現(xiàn)場,防止塔機之間發(fā)生碰撞事故。該裝置可以實時監(jiān)測相鄰塔機的位置和運動狀態(tài),當存在碰撞風險時,發(fā)出警報并自動控制塔機的運行。
工作原理:主要有紅外線式、超聲波式和電磁波式等類型。這些裝置通過發(fā)射和接收特定的信號,如紅外線、超聲波或電磁波,來檢測相鄰塔機的距離和相對位置。當檢測到可能發(fā)生碰撞的情況時,裝置會向塔機的控制系統(tǒng)發(fā)出信號,采取減速、停止等措施避免碰撞。
八、電氣保護裝置
作用:對塔機的電氣系統(tǒng)進行保護,防止電氣故障引發(fā)安全事故。包括短路保護、過載保護、漏電保護等功能。
工作原理:短路保護通常采用熔斷器或斷路器,當電路發(fā)生短路時,熔斷器會迅速熔斷或斷路器會自動跳閘,切斷電路;過載保護則通過熱繼電器等裝置,當電流超過設(shè)定值時,熱繼電器動作,切斷電源;漏電保護裝置通過檢測電路中的漏電電流,當漏電電流超過安全值時,自動切斷電源,防止人員觸電。