陶峰華 袁秀峰 陳小梅
0 引言
在起重機作業時，歪拉斜吊是絕對不允許的，因為一旦出現這種情況，會導致捲筒滑輪磨損嚴重、鋼絲繩與捲筒角度偏斜過大、鋼絲繩過載等後果，從而發生亂繩、斷繩等故障和事故，造成重大的經濟損失甚至人員傷亡。但在實際作業時，由於人員操作不規範、安全意識淡薄、作業空間受限等因素，仍然廣泛存在著歪拉斜吊的現象。尤其是小噸位的電動葫蘆更是容易出現這種狀況，因為操作人員能輕易將鉤子拉到非正常工作位置。
根據事故致因理論，事故= 物的不安全狀態× 人的不安全行為。
由圖1 分析可知，必須努力消除生產作業中的物的不安全狀態，避免人的不安全行為與之交叉，從而預防事故的發生。新型防外拉斜吊限位裝置正是符合這種本質安全的要求，當操作人員歪拉斜吊時，鋼絲繩偏角過大，觸動限位開關以斷開起升接觸器，限制起升功能，從而從根源上杜絕歪拉斜吊現象。
圖1 軌跡交叉論
1 裝置構造
該限位裝置由安裝支架、鉸接部件、主體限位部件、感應裝置、復位彈簧等組成，如圖2 所示。
1）安裝支架 通過轉接件與電動葫蘆本體連接，根據不同型號的葫蘆選擇不同的安裝位置和安裝形式。
2）鉸接部件 通過銷軸來連接主體限位部件與支架，以保證限位在水平方向自由擺動。
1. 安裝支架 2. 鉸接部件 3. 主體限位部件 4. 電感式接近開關 5. 拉伸彈簧 6. 鋼絲繩
圖2 新型防外拉斜吊限位裝置構造圖
3）主體限位部件 主體限位部件由多個零件組成，所有部件採用螺紋連接並用緊固螺釘加以緊固。反射板銷軸可在套筒中左右移動，選擇電動葫蘆上不動繩穿過鋼絲繩擋圈，當鋼絲繩擺動時，會帶動主體限位部件上的感應板移動，一旦鋼絲繩偏角超過許用範圍，感應板就會偏離感應位置，位於下方金屬感應器會產生信號傳輸到控制系統，主體限位如圖3 所示。
1. 套筒1 2、11. 開槽緊定螺釘 3. 透蓋 4. 螺母 5. 心軸6. 彈簧 7、8. 緊固件 9、10. 鋼絲繩擋圈 12. 透蓋 13. 反射板銷軸 14. 開口銷 15. 套筒
圖3 主體限位構造圖
4）電感式接近開關 選用施耐德接近開關，可根據不同的限位要求選擇不同型號的金屬感應器。
5）拉伸彈簧 拉伸彈簧要選用剛性較好的彈簧，同主體限位部件中的壓縮彈簧一起用於裝置復位。
2 限位裝置原理
整個裝置通過轉接支架與電動葫蘆安裝，同時將不動鋼絲繩穿過主體限位裝置上的鋼絲繩擋圈。當現場出現歪拉斜吊的狀況時，鋼絲繩偏角會增加，主體限位部件會繞銷軸擺動或沿著彈簧心軸左右移動，此時與心軸連接的反射板也會隨之移動。當超過規定行程時，反射板會偏離金屬感應器的感應範圍，從而產生信號傳輸到控制系統以限制起升動作，如圖4 所示。
圖4 原理圖
主電控系統只需要接收由電感式接近開關提供的觸發信號就可控制起升系統的電路，一旦違規操作，起升即斷開，操作人員將無法進行下一步操作，從而避免了後續的不安全行為。
3 實際應用
目前市場上已經有多種防外拉斜吊限位裝置，如電阻式起重機防歪拉斜吊安全裝置，光電式起重機防歪拉斜吊安全裝置、環柱式起重機防歪拉斜吊安全裝置等。這些裝置的感應裝置或採用變阻盤，或採用光電開關，乃至導電內環，其結構、安裝和電控感應元器件都比較複雜，使其難以推廣使用。相較於這些結構形式，該裝置具有諸多優點。在實際安裝中，針對不同型號的電動葫蘆，只需設計不同的轉接支架安裝在電動葫蘆本體上即可，有些型號的電動葫蘆所需支架僅是一塊吊板。裝置本身與轉接支架採用螺栓連接，可實現批量化生產和互換性安裝。鋼絲繩擋圈為2 個半體，無需拆卸鋼絲繩即可穿過，易於拆卸。主體限位中的反射板設計為可拆式，針對不同的起升高度設定不同的行程，而行程大小的控制只需通過更換反射板就可實現。該裝置可監測360°方向的偏角，通過彈簧來復位，原理簡單，易於加工和裝配。選用的傳感器常見，響應迅速，控制系統簡單，易於採購且成本低廉。
4 小結
目前，該裝置已實際應用於多個工程項目中，安裝在多款電動葫蘆上，充分體現了其結構簡單、方便調節、易於裝卸的優點。隨著應用推廣及技術改進，可廣泛應用於各種型號的電動葫蘆上，提高現場使用的安全性。