液压系统是利用压力能传递机械能的系统。其工作原理是发动机驱动液压泵泵出液体。液体经系统向液压缸和马达等执行元件方向流动,产生的压力能和动能使执行元件产生运动。在起重机械中,液压系统主要应用于臂架类起重机的伸缩式臂架、轮胎起重机的支腿、塔式起重机的顶升等。
液压系统一般包括动力元件(液压泵)、执行元件(液压缸和液压马达)、控制元件(各种液压阀)、辅助元件(液压过滤器和压力表等)以及油箱、液压油、管路等。
元件是液压系统的一个功能部分,是由一个或多个零件组成的独立单元,如液压缸、液压马达、液压阀、液压过滤器,但管路除外
一、液压系统元件及其定义
(1)液压泵∶将流体能量转换成机械能的元件
(2)液压马达∶提供旋转运动的执行元件
(3)电控阀∶通过电控来操作的阀
(4)换向阀∶一种连通或阻断一个或多个流道的阀。
(5)平衡阀∶用以维持执行元件的力使其能保持住负载,防止负载因自重下落或下行超速的阀。
(6)分流阀∶将输人分成两股分开的输出流量的流量控制阀。
(7)溢流阀∶当达到设定排出或向油箱返回流体来限制压力的阀
(8)减压阀∶随着进口为流的变化、出口压力基本上保持恒定的阀。
(9)单向阀∶仅在一个方向上允许流动的阀。
(10)集流阀将两股进口流江合成一股出口流量的流量控制阀。
(11)减速阀。还渐波少流其使执行无件减速的流量控制阀。
(12)节流阀∶可调的流量控制阀。
(13)缓冲阀通过限制流体流动的加速度来减小冲击的阀。
(14)截止阀∶主要功能是防止流动的阀。
(15)中压过设定值时,阀打开允许液体经出口流动的阀。
二、液压系统使用的注意事项
1.液压油使用的注意事项
(1)应当按照使用说明书的要求使用规定的液压油。
(2)应当保持正常液面,及时补充油液。
(3)补充或更换的液压油都应当过滤,达到系统要求的过滤精度。使用的注油容器等应清洁,主油过程中应当避免空气和水混入,防止固体杂质和纤维杂质进入。
(4)作业中应注意油温的变化,避免超过规定的工作条件要求。
(5)低温下作业应先暖机,在油温达到工作条件后正式运行。
2.液压系统操作的注意事项
(1)应保持电磁阀的电压稳定,避免线圈过热。
(2)调定的阀门压力和流量不可随意变动。
(3)操作应平稳,液压阀的开和关不能过猛过快,避免产生冲击载荷。
(4)作业中应注意泵和阀的动作有无异常,系统有无渗漏,压力是否过高或过低,发现异常应及时查找原因并妥善处理。
(5)液压系统各装置应保持清洁,作业完毕应清除灰尘。油污等。
一、起重机械的安全防护装置
安全防护装置是保障起重机械安全的必要配置《起重机械安全规程 第1部分:总则》(GB 6067.1-2010)规定的典型起重机械的安全防护装置设置要去。
1.起升高度限位器和下降深度限位器
起升高度限位器是用来防止固定吊具起升时超出规定上限高度的装置。
下降深度限位器是用来确保起重机作业期间起升挠性件安全圈数的装置。例如,保持起升卷筒上钢丝绳的最少圈数。
当取物装置上升到设计规定的上极限位置时,限位器应能立即切断起升动力源。在此极限位置的上方,还应留有足够的空余高度,以适应上升制动行程的要求。在特殊情况下,如吊运熔融金属时,还应装设防止越程冲顶的第二级起升高度限位器,第二级起升高度限位器应分断更高一级的动力源。
起重机的起升机构均应装设起升高度限位器。用内燃机驱动,中间无电气、液压、气压等传动环节而直接进行机械连接的起升机构,可以配备灯光或声响报警装置,以替代限位开关。
起重机在需要时,应设下降深度限位器,当取物装置下降到设计规定的下极限位置时,应能立即切断下降动力源。
切断上述运动方向的电源后,仍可进行相反方向的运动(第二级起升高度限位器除外)动力驱动的通用桥式起重机、通用门式起重机以及轮胎起重机、履带起重机、铁路起重机、塔式起重机、门座起重机、固定式起重机、缆索起重机、电动葫芦、应根据需要装起升高度限位器和下降深度限位器。
2.运行行程限位器
运行行程限位器是用来防止起重机沿轨道的各种类型运动超越所规定的极限位置的装置。
起重机和起重小车(悬挂型电动葫芦运行小车除外),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。在运行速度大于100m/min,或停车定位要求较严的情况下,宜根据需要装设两级运行行程限位器,第一级发出减速信号并按规定要求减速,第二级应能自动断电并停车
多功能行程限位器通过与被控制机构同步的位移信号经外接挂轮变速后与限位器的输人轴连接,经减速器变速转换成输出轴的角位移信号而实现行程限位。
动力驱动的通用桥式起重机在大车和小车运行的极限位置、通用门式起重机在大车和小车运行的极限位置(悬挂葫芦小车除外)以及塔式起起重机、门座起重机、缆索起重机,应装设运行行程限位器。
3.幅度限位器和幅度指示器
幅度限位器是用来防止架主、A形框架或塔架(立柱)的俯仰超出规定极限位置的装置。
幅度指示器是用于显示回转中心线到吊载中心线的水平距离的装置。
(1)对动力监动的电机液压变幅除外),应在臂架俯仰行程的极限位置处装设臂架低位置和高位置的幅度限位器。
(2)对采用移动小车的培式起重机.应装设幅度限位器,以防止可移动的起重小车快速达到其最大幅度或最小幅度处。最大变幅速度超过40 m/min的起重机,在小车向外运行且当起重力矩达到额定值的80%时,应自动转换为低于40 m/min的低速运行。
(3)具有变幅机构的起重机械,应装设幅度指示器(或臂架仰角指示器)。
塔式起重机、门座起重机和固定式起重机在吊臂幅度的极限位置应装设幅度限位器。轮胎起重机、履带起重机、铁路起重机、塔式起重机、门座起重机应装设幅度指示器,固定式起重机宜装设幅度指示器。
4.防止臂架向后倾翻的装置
具有臂架俯仰变幅机构(液压油缸变幅除外)的起重机,应装设防止臂架后倾装置,以保证当变幅机构的行程开关失灵时,能阻止臂架向后倾翻。
轮胎起重机、履带起重机(液压油缸变幅除外)、铁路起重机(液压油缸变幅除外)、塔式起重机(动臂变幅的)、门座起重机(单臂架钢丝绳变幅的)、固定式起重机应装设防止臂架向后倾翻的装置。
5.回转限位器和回转锁定装置
回转限位器是用来防止回转超出规定角度的装置。起重机的回转机构需要限制回转范围时,应装设回转限位器。
对于流动式起重机及其他回转起重机的回转部分,在需要时应装设回转锁定装置。轮胎起重机、履带起重机、铁路起重机应装回转锁定装置。
6.垂直支腿回缩锁定装置
工作时利用垂直支腿支承作业的流动式起重机械,垂直支腿伸出定位应由液压系统实现;应装设支腿回缩锁定装置,使支腿在缩回后,能可靠地锁定。支腿回缩锁定装置最简单的是采用机械锁定,即手动锁销或螺旋锁紧螺母。
7.防碰撞装置
防碱撞装置是用于防止起重机或起重机的零部件在同一空间中同时动作时与固定吊具碰撞的装置。
当两台或两台以上的起重机械或起重小车运行在同一轨道上时,应装设防碰撞装置。在发生碰撞的任何情况下,司机室内的减速度应不超过5 m/s²。
起重机防碰撞装置通常采用光线、微波、超声波等无触点方式,利用声波和电磁波作为检测波,设定防碰主体与客体之间的距离,实现报警、控制起重机减速和停止运行的功能。
对于通用桥式起重机、通用门式起重机、门座起重机,有两台以上起重机在同一轨道运行工作时,应装防碰撞装置。
8.缓冲器及端部止挡
(1)在轨道上运行的起重机的运行机构、起重小车的运行机构及起重机的变幅机构等均应装设缓冲器或缓冲装置。
缓冲器用以吸收起重机与起重机、轨道端部止挡撞击时的动能,保护起重机不因撞击而损坏。缓冲器的类型有聚氨酯缓冲器、液压缓冲器、弹簧缓冲器、阻尼缓冲器、液气缓冲器和橡胶缓冲器等,图1-17所示为其中的几种类型。
通用桥式起重机和通用门式起重机(在大车、小车运行机构或轨道端部)以及塔式起重机、门座起重机(在运行机构或轨道端部)、缆索起重机(在大车运行机构或轨道端部)应装设缓冲器。
(2)轨道端部止挡的作用是防止起重机冲出轨道,撞击厂房建筑或脱离轨道
有螺杆和齿条等的变幅驱动机构,还应在变幅齿条和变幅螺杆的末端装设端部止挡防脱装置,以防止臂架在低位置发生坠落。
通用桥式起重机(在运行机构)、通用门式起重机(在运行机构)、缆索起重机(在运行机构)以及塔式起重机(在行走式的运行机构与变幅机构)、门座起重机(在运行机构与变幅机构)、固定式起重机(在变幅机构)应装设端部止挡。
9.偏斜指示器或限制器
跨度等于或大于40 m的通用门式起重机和装卸桥应装设偏斜指示器或限制器,当两侧支腿运行不同步而发生偏斜时,能向司机指示出偏斜情况。在达到设计规定值时,偏斜指示器或限制器还应使运行偏斜得到调整和纠正
10.水平仪
利用支腿支承或履带支承进行作业的起重机应装设水平仪,用来检查起重机底座的倾斜程度。
水平仪主要是通过测出起重机底盘前后左右方向的水平度来控制支腿,使起重机保持水平状态,防止发生倾翻事故
二、防超载的安全装置
1. 起重量限制器
起重量限制器是在正常工作使用期间好了动力效应的情况下,自动防止起重机搬运载荷超过其额定起重量的装置。
对于动力驱动的1t及以上无倾议他险的起重机械。应装设起重量限制器。对于有倾覆危险且在一定的幅度变化范围内额定起更其不交化的起重机械,也应装设起重量限制器。当实际起重量超过95%的概定起工时、起重好限制器宜发出报警信号(机械式除外);当实际起重量在100%~110%的热定起工效时,起重量限制器起作用,此时应自动切断起升动力源,但应允许机构做下降运动
内燃机驱动的起升机构和变轴机构,如果中间没有电气、液压或气压等传动环节而直接与机枝连接。该可以配各灯光或声响报警装置来替代起重量限制器
动力驱动的通用式起重机、塔式起重机和额定起重量不随幅度而变化的门座起重机、定式起就以及起重机、电动葫芦,应装设起重量限制器。
2.起重力矩限制题
额定起重量随工作根度变化的起重机,应装设起重力矩限制器。
实际起重起重量额定值的95%时,起重力矩限制器宜发出报实所对的起重量额定值但小于110%的起重量额定值时,起重力矩限制器起作用,此时应自动切断不安全方向(上升、幅度增大、臂架外伸或这些动作的组合)的动力源,但应允许机构做安全方向的运动。
内燃机驱动的起升机构和(或)平衡变幅机构,如果中间没有电气、液压或气压等传动环节而直接与机械连接,该起重机械可以配备灯光或声响报警装置来替代起重力矩限制器。
轮胎起重机、履带起重机、铁路起重机、塔式起重机以及额定起重量随幅度而变化的门座起重机、固定式起重机,应装设起重力矩限制器。
3.极限力矩限制装置
对有自锁作用的回转机构,应装设极限力矩限制装置,保证当回转运动受到阻碍时,此力矩限制器发生的滑动能起到对超载的保护作用。
回转机构有可能自锁的塔式起重机、门座起重机、固定式起重机,应装设极限力矩限制装置。
三、抗风防滑和防倾翻装置
1.抗风防滑装置
(1)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。
(2)工作状态下的抗风制动装置可采用制动器、轮边制动器、夹轨器、顶轨器、压轨器、别轨器等,其制动与释放动作应考虑与运行机构联锁,并应能从控制室内自动进行操作。
(3)起重机只装设抗风制动装置而无锚定装置的,抗风制动装置应能承受起重机非工作状态下的风载荷;当工作状态下的抗风制动装置不能满足非工作状态下的抗风防滑要求时,还应装设牵缆式、插销式或其他形式的锚定装置。起重机有锚定装置时,锚定装置应能独立承受起重机非工作状态下的风载荷。
(4)非工作状态下的抗凤防滑设计。如果只采用制动器、轮边街制动器、夹轨器、顶轨器、压轨器、别轨器等抗风制动装置,其制动与释放动作也应考虑与运行机构联锁,并应能从控制室内自动进行操作(手动控制防风装置除外)。
(5)在下列情况下,锚定装置应确保起重机及其相关部件安全可靠∶
1)起重机进入非工作状态并且锚定时。
2)起重机处于工作状态,进行正常作业并实施锚定时。
3)起重机处于工作状态且在正常作业,突然遭遇超过工作状态极限风速的风载而实施锚定时。
通用门式起重机、行走式塔式起重机以及门座起重机、缆索起重机,应装设抗风防滑装置。
2.防倾翻安全钩
起重吊钩装在主梁一侧的单主梁起重机、有抗震要求的起重机及其他有类似防止起重小车发生倾翻要求的起重机,应装设防倾翻安全钩。
四、联锁保护安全装置
(1)进入桥式起重机、门式起重机的门。与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的电源。
(2)司机室与进入通道有相对运动时,在进入司机室的通道口,应设联锁保护。当通道口的门打开时,应断开由于机构动作可能会对人员造成危险的机构的电源。
(3)可在两处或多处操作的起重机,应有联锁保护,以保证只能在一处操作,防止两处或多处同时操作。
(4)当既可以电动,也可以手动驱动时,相互间的操作转换应能联锁。
(5)夹轨器等制动装置和锚定装置应能与运行机构联锁。
(6)对小车在可俯仰的悬臂上运行的起重机,悬臂俯仰机构与小车运行机构应能联锁,使俯仰悬臂放平后小车方能运行。
通用桥式起重机、通用门式起重机、塔式起重机、门座起重机、固定式起重机按有关要求应装设联锁保护安全装置。
五、其他安全防护装置
1.风速风级报警器
(1)室外作业的高大起重机应安装风速仪,风速仪应安装在起重机上部迎风处。
(2)室外作业的高大起重机应装有显示瞬时风速的风速报警器,且当风力大于工作状态的计算风速设定值时,应能发出报警信号。
通用门式起重机、轮胎起重机和履带起重机起升高度大于12m,塔式起重机臂架绞点高度大于50 m时以及门座起重机、缆索起重机应装设风速风级报警器。
2.轨道清扫器
当物料有可能积存在轨道上成为运行的障碍时,对于在轨道上行驶的起重机和起重小车,应在台车架(或端梁)下面和小车架下面装设轨道清扫器,其扫轨板底面与轨道顶面之间的间隙一般为5-10 mm。
通用桥式起重机、通用门式起重机在大车运行机构和行走式塔式起重机以及门座起重机、缆索起重机,应装设轨道清扫器
3.防小车坠落保护
塔式起重机的变幅小车及其他起重机要求防坠落的小车,应设置使小车运行时不脱轨的装置,即使轮轴断裂,小车也不能坠落
4.检修吊笼或平台
需要经常在高空进行起重机械自身检修作业的起重机,应装设安全可靠的检修吊笼或平台。
5.导电滑触线的安全防护
(1)桥式起重机司机室位于大车滑触线一侧,在有触电危险的区段,通向起重机的梯子和走台与滑触线间应设置防护板进行隔离。
(2)桥式起重机大车滑线侧应设置防护装置,以防止小车在端部极限位置时因吊具或钢丝绳摇摆与滑触线意外接触。
(3)多层布置桥式起重机时、下层起重机应采用电缆或安全滑触线供电。
(4)其他使用线的起重机械,对易发生触电的部位应设防护装置。
6.作业报警装置
必要时,在起重机上应设置蜂鸣器、闪光灯等作业报警装置。
流动式起重机倒退运行时,应发出清晰的报警声响并伴有灯光闪烁信号。
通用桥式起重机、通用门式起重机宜装设作业报警装置,轮胎起重机、履带起重机及大车运行的门座起重机应装设作业报警装置。
7.暴露的活动零部件的防护罩
在正常工作或维修时,为防止异物进入零部件或运行时对人员可能造成危险,应设有保护装置。起重机上外露的、有可能伤人的运动零部件,如开式齿轮、联轴器、传动轴、链轮、链条、传动带、皮带轮等,均应装设防护罩(栏)。
有伤人可能的通用桥式起重机、通用门式起重机、轮胎起重机、履带起重机、铁路起重机、塔式起重机、门座起重机、固定式起重机、缆索起重机,应装设防护罩。
8.电气设备的防雨罩
露天工作的各类起重机上的电气设备。当防护等级不能满足要求时。应采取防雨措施装设防雨罩。
考量安全防护装置的主要指标,是它的可靠性和稳定性。在使用过程中,应当按照使用说明书的要求进行维护保养,保证其始终处于正常的工作状态。有的安全防护装置需要适时调整或标定,把量值误差控制在标定允许的范围内。