塔式起重机防碰撞方案10.docx

塔式起重机防碰撞方案10.docx

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塔式起重机防碰撞方案10

1　引言

　1.1　本标准规定了塔式起重机的制造、使用和维修以及部分设计方面的安全要求。

设计中的结构与零件的强度和稳定性的安全要求、整机抗倾覆的安全要求应符合GB3

811-83《起重机设计规范》的规定。

　1.2　本标准适用于工作环境温度为-20-40℃的电力驱动的建筑塔式起重机。

　1.3　塔式起重机的制造应按设计图样进行。

质量不合格的产品不准出厂和使用；经检查连续两年质量不合格的产品，应停止其生产。

　1.4　塔式起重机出厂时必须附有下列技术文件：

　　a. 产品合格证；

　　b. 安装和使用说明书；

　　c. 总图、安装图、易损件图、电气原理图及接线图、液压系统图等。

　1.5　生产厂对使用单位有培训司机的义务。

2　结构与构造要求

　2.1　材料

　　建筑用塔式起重机所用的材料应符合GB 3811—83的规定，并按图样规定的材质生产。

对所用原材料应执行进厂检验制度，不符合规定的材料不得用于生产。

　2.2　连接

　2.2.1　焊接连接

　　对主要受力构件的焊缝必须进行质量检查，保证焊缝达到设计要求。

　2.2.2　铆钉连接和螺栓连接

　2.2.2.1　铆钉连接和螺栓连接，应符合GB 3811-83的规定。

　2.2.2.2　采用高强度螺栓连接的结构，连接表面应清除灰尘、油漆、油迹和锈蚀。

连接螺栓必须采用力矩扳手或专用扳手，按装配技术要求拧紧。

产品出厂时必须配备此种扳手。

　2.3　扶梯、楼梯和护圈

　2.3.1　与水平面呈不大于65°的通道应设置楼梯。

　　楼梯两边应设置1 m高的扶手，该扶手支于阶梯两边的竖杆上，竖杆中间用横条连接。

楼梯踏板应采用具有防滑性能的钢板制作。

踏板横向宽度不小于300mm；梯级高度不大于300mm，并为等间距设置。

楼梯的扶手间宽度不小于600mm。

　2.3.2　与水平面呈75°-90°之间的通道应设置扶梯（爬梯）。

设置的扶梯应满足下列条件：

　　a. 扶梯两支柱间的宽度不小于300mm；

　　b. 梯杆最小直径为16mm；

　　c. 梯杆间距应在250-300mm范围内且等距离布置，梯杆后面应有不少于1600mm深度的自由空间。

　2.3.3　不允许在与水平面呈65°-75°之间设置通道。

　2.3.4　护圈

　　当扶梯的通道高度大于5m时，从平台以上25m处始应设置护圈。

护圈直径0.65-0.8m，两护圈的间距为0.5-0.7m。

在扶梯通道一侧的护圈之间应用三条沿护圈周向均布的板条联系。

当扶梯设于结构内部时，如扶梯与结构间的自由通道间距小于1.2m，可不设护圈。

　2.3.5　休息平台

　　对于楼梯、扶梯高度超过10m时应设置休息平台，第一个休息平台应设置在不超过10m高度处，以后每6-8m设置一个。

　2.3.6　臂架通道

　2.3.6.1　对于小车变幅的臂架，通道应设置在臂架内，并符合下列规定：

　　a. 臂架断面高度小于1.8m时按图1布置通道和设置用于悬挂安全带的扶手且扶手横向位置应便于通行和手扶。

    b. 臂架断面高度等于或大于1.8m时按图布置通道和设置一个或两个用于悬挂安全带的扶手，且扶手的横向位置应便于通行和手扶。

　2.3.6.2 当变幅小车上设置有与小车一同移动的安全工作平台时,可以不设臂架通道。

　2.3.7　走台和栏杆

　2.3.7.1　因使用和检修需要设置的工作台及工作人员有跌落危险的部位均应设置安全栏杆。

　2.3.7.2　供通行的走台宽度不小于500mm。

走台应能承受3000N的移动的集中载荷。

铺板应采用具有防滑性能的钢板制成，在边缘设置不低于70mm高的档板。

　2.3.7.3　栏杆高度不得低于1m，在其一半高度处应设置联系扶杆。

栏杆应能承受1000N水平移动的集中载荷。

　2.4　司机室

　2.4.1　臂架根部铰点高度（轨道式为距轨顶高度，其他型式为距地面高度）大于20m 的塔式起重机应具有一个上部司机室。

该司机室一般应与塔柱一起回转。

对于设置在塔柱里边的司机室，窗架可为外伸出格子结构，但臂架下落时不得压碎司机室，对于司机室悬挂在塔柱外面的，应有防止臂架偶然下落时造成司机损坏的装置。

　2.4.2　司机室应具有良好的视野和足够的净空，以保证安全操作。

司机室的内部尺寸:

长度：

不小于0.8m；宽度：

不小于0.8m；高度：

不小于2.0m。

　2.4.3　司机室在夏天能防雨和保护良好的通风，冬天应能保温。

工作时司机室内的温度高度于 35℃时，应设置防暑降温设备（电扇或空调装置）；司机室内的温度低于-5℃时应设置电热取暖装置。

　2.4.4　司机室外面有走台时，司机室门应向外开。

通过地板进入司机室时，地板门必须向内开，该门长不小于0.8m，宽不小于0.5m。

天花板上的活门只能向上开，此门长不小于0.6m，宽不小于0.5m。

司机室所有门均应有锁定装置。

　2.4.5　司机室的门窗采用普通玻璃制成的，其厚度不小于5mm；采用合成材料时，合成材料必须抗燃烧并在自然条件下不会失去透明性。

擦洗门窗时应容易又安全，必要时可装雨刷器。

　2.4.6　司机室顶棚的任何地方应能承受分布在30×30cm2面积上的1000N的载荷。

　2.4.7　司机室内应有一个可调节的舒适的司机座椅。

　2.5　结构报废

　2.5.1　主要结构件由于腐蚀而使结构计算应力提高了，当计算应力增加15% 以上时应予报废。

　2.5.2　主要受力构件产生了永久变形而又不能修复时，应予报废。

　2.5.3　主要受力构件如塔身、臂架等，整体失稳后不得修复，必须报废。

　2.5.4　结构件及其焊缝发生裂纹，应分析产生裂纹的原因，可采取加强或重新施焊的措施，阻止裂纹发展。

由于材质不符合设计要求的，应予报废。

3　机构

　3.1　一般要求

　　塔式起重机上外露的对人有不安全因素的运动零件，均应装设防护装置（防护罩或防护栏杆）。

位于臂架头部的滑轮和附件应该考虑在使用过程中不需进行润滑。

　3.1.2　要装设防止上部设备的零件坠下来的防护罩网，并要在构造上采取有效的措施，避免零件下落。

应设置使小车运行时不脱轨的装置，即使轴裂断小车也不应有跌落的可能性。

　3.2　钢丝绳

　3.2. 钢丝绳的选择

　　塔式起重机应按作业条件，根据钢丝绳的破断拉力ＳP选用钢丝绳，所选用的钢丝绳必须符合GB 1102-74《圆股钢丝绳》的要求，并必须有产品性能合格证。

　　a. 塔式起重机使用的钢丝绳型式、规格和长度都应在说明书内写明。

　　b. 在任何情况下受力钢丝绳的实际直径不应小于6mm。

　3.2.1.1　钢丝绳最大工作拉力的确定

　　最大工作拉力（包括货物及取物装置的重力，起升高度小于50 m可不计钢丝绳的重力）按下式确定：

            P

                 S＝───...................................

（1）

                     a·η

式中：

S——钢丝绳最大工作拉力，N；

      P——起升载荷，N；

      a——承载钢丝绳分支数；

     η——滑轮组总效率。

　3.2.1.2　钢丝绳安全系数的确定

　　钢丝绳安全系数按下式确定：

       Ｓp

                                n≥ ──   ...................

（2）

                                     Ｓ

式中：

n——安全系数，根据机构工作级别按表1确定，机构工作级别见GB 3811-83；

      ＳP——钢丝绳破断拉力，N；

      Ｓ——钢丝绳最大工作拉力，N。

                  　　表1　钢丝绳安全系数n

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   工作级别 │   M2   │   M3   │   M4   │   M5   │   M6

──────┼────┼────┼────┼────┼────────

   安全系数 │   4    │   4    │   4.5  │    5   │    6　

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3.2.2　钢丝绳的安装

　　从卷筒卷轴或钢丝绳卷上拉出钢丝绳时，应采取措施防止钢丝绳打环、扭结、弯折和乱绳。

　3.2.3　钢丝绳的维护保养

　　钢丝绳在使用时每月至少润滑两次。

　3.2.4　钢丝绳端部固定

　　钢丝绳应选用与钢丝绳直径相应的压板、楔形套、锥套、绳卡、压制接头、编插等固定，固定处强度要求见表2。

                          表2　绳端固接强度

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    绳端固接形式  │  固接强度  │          说　　　明

─────────┼──────┼────────────────────

      锥形套      │    100%    │    浇铸铅、锌液

      编插        │  75%-95%   │    钢丝绳直径15mm以下90%；16-26mm85%

                  │            │    28-36mm80%;36mm以上75%

      楔形套      │  65%-70%   │    斜度1∶4绳头端要缚扎

      绳卡        │  80%-85%   │    正确安装80%

      压制接头    │    100%    │    铝合金编插压制接头

      压板        │    100%　　│

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注：

“固接强度”是指钢丝绳端固定部位承受的拉力，相当于钢丝绳破断拉力的百分数。

卷扬机无论在什么工作状态下，留在卷筒上的钢丝绳应不少于3圈。

  　a. 采用编插固接时，编插部分的长度不得小于钢丝绳直径的 20倍，并不得短于300mm，其编插部分应捆扎细钢丝。

　　b. 采用绳卡固接时，绳卡数量不得少于3个，绳卡数量和绳卡间距与钢丝绳直径有关，见表3。

绳卡的间距不小于钢丝绳直径的6倍。

绳头距最后一个绳卡的长度不小于140mm，并采用细钢丝捆扎，绳卡滑鞍放在钢丝绳工作时受力的一侧，U型螺栓扣在钢丝绳的尾端，不得正反交错设置绳卡。

                  　　表3　与绳径匹配的绳卡数

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 钢丝绳直径mm │  ＜10  │  10-20 │ 21-26  │  28-36 │ 36-40

───────┼────┼────┼────┼────┼─────

 最少绳卡数目 │   3    │    4   │   5    │    6   │   7

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　3.2.5　钢丝绳的检查

　　每个工作日都应对钢丝绳所有可见部分、钢丝绳与设备连接的部位、从固定端引出的钢丝绳及绳端固定装置进行检查。

　3.2.6　钢丝绳的报废

　3.2.6.1　断丝

　　在一个捻距（节距）内达到表4中断丝数时，钢丝绳应报废。

                   表4　钢丝绳断丝的报废标准

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 钢 丝 绳 │              │        钢　丝　绳　规　格

          │ 断丝长度范围 ├─────┬────┬─────┬─────

 结构型式 │              │ 6×19+1  │6×37+1 │ 6×61+1  │18×19+1

─────┼───────┼─────┼────┼─────┼─────

          │     6d       │   10     │  19    │   29     │   27

   交捻   ├───────┼─────┼────┼─────┼─────

          │    30d       │   19     │  38    │   58     │   54

─────┼───────┼─────┼────┼─────┼─────

          │     6d       │    5     │  10    │   15     │   13

   顺捻   ├───────┼─────┼────┼─────┼─────

          │    30d       │   10     │  19    │   30     │   27

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注：

①当断丝集中在小于6d的绳长范围内或者集中在一股里，即使断丝数少于表中的数值，也应报废。

    ② 对复合钢丝绳的更新标准，按表4近似计算 （细钢丝一根为1，粗钢丝一根为

1.7）。

　3.2.6.3　磨损或腐蚀

　　钢丝绳表面磨损或腐蚀使原钢丝绳的名义直径减少7%时,即使不断丝也应该报废。

如果断丝发生在绳端固接处附近或绳端固接处，可将钢丝绳截短后再进行绳端固接，但钢丝绳的长度应保证缠绕在卷筒上的最小圈数。

　3.2.6.2　钢丝绳失去正常状态，产生下述变形时应报废。

　　a. 波浪形，当

                         d１≥ 4d/3 时；

    b. 笼状畸变；

　　c. 绳股挤出；

　　d. 钢丝挤出；

　　e. 绳径局部增大；

　　f. 绳径局部减小；

　　g. 钢丝绳被压扁；

　　h. 扭结；

　　i. 弯折。

　3.3　卷筒和滑轮

　3.3.1　尺寸要求

　　滑轮、卷筒、平衡滑轮的最小名义直径与钢丝绳的名义直径之比值 D/d，应符合GB 3811-83的规定。

卷筒边的凸缘超过工作中最外层钢丝绳的高度值，应不低于钢丝绳名义直径的2倍。

　3.3.2　报废

　　卷筒和滑轮有下列情况之一者应予报废：

　　a. 裂纹或轮缘破损；

　　b. 卷筒壁较原来厚度减少10%；

　　c. 滑轮绳槽的壁厚，磨损达20%；

　　d. 滑轮槽底磨损超过钢丝绳直径的25%。

　3.4　吊钩

　3.4.1　吊钩的制造应符合吊钩标准此标准尚在制订中。

。

　3.4.2　吊钩禁止补焊，有下列情况之一的应报废：

　　a. 用20倍放大镜观察表面有裂纹、破口，钩尾和螺纹部分等危险断面及钩筋有永久性变形者；

　　b. 挂绳处断面磨损超过原高10%，心轴（销子）磨损超过其直径的5%。

　3.5　制动器

　3.5.1　起升机构制动器

　　起升机构的每一套独立的驱动装置，至少要装设一个支持制动器。

支持制动器应是常闭的，制动器必须装在传动机构刚性联结的负载轴上，制动安全系数为：

一般起升机构不低于1.5；重要起升机构不低于1.75。

　3.5.2　变幅机构制动器

　　非平衡变幅机构的制动安全系数与起升机构的相同。

平衡变幅机构的制动安全系数不低于1.25。

　3.5.3　回转机构制动器

　　回转机械宜采用可操纵的常开式制动器，其制动力矩应能使起重机回转部分在最不利工作状态和最大回转半径时停住。

如果采用常闭式制动器，起重臂头部回转切向加速度，采用下列推荐值：

　　a. 对于安装用起重机推荐取0.1-0.3m/s2；

　　b. 对于装卸用起重机推荐取0.8-1.2m/s2。

　　起重最大者取小值。

　在非工作状态时，应使制动器脱开。

　3.5.4　制动器的使用与检查

　　每班工作前必须检查：

制动器的全部构件运转是否正常；有无卡塞现象；制动块是否贴在制动轮上；制动轮表面是否良好和调整螺帽是否紧固。

然后将重物吊起离地面 150-200mm，检查制动器，确认正常后再起吊。

制动器零部件的调整与更换，按下列规定进行：

　　a. 制动块摩擦衬垫磨损超过原衬垫厚度50%时应更换；

　　b. 制动轮表面磨损达15-2mm时必须更新（大直径取大值，小直径取小值）；

　　c. 通往电磁铁的杠杆系统空行程不应超过电磁铁额定冲程的10%，如超过此值则调整或更换销轴；

　　d. 杠杆和弹簧出现裂纹要及时更换；

　　e. 制动块摩擦衬垫与制动轮的接触面积不应小于制动块摩擦衬垫面积的75%，轮与衬垫的间隙要均匀一致，制动块开度不应超过1mm，制动带开度不应超过1.5mm；

　　f. 必须保证制动器有必要的制动行程：

平移机构的制动行程为其运行速度的1/5左右，起升机构满载下降时的制动行程为50-200mm；

　　g. 新安装的电磁铁心的起始行程不要超过额定行程之半，以备磨损后进行调整；

　　h. 液压推杆制动器要定期检查油位和油质。

4　安全保护装置

　4.1　起升载荷限制器

　　塔式起重机起升载荷限制器可根据用户要求设置。

起升载荷限制器的误差不大于其额定值的5%。

当起重量达到额定值时，应有灯光或者音响报警；当起重量超过额定载荷5%时，应切断上升方向的电源，但机构可做下降方向运动。

　4.2　起重力矩限制器

　　塔式起重机应安装起重力矩限制器，其综合误差不大于其额定值的8%。

当起重力矩超过其额定值的8%时，力矩限制器应切断上升和幅度增大方向的电源，但机构可做下降和减小幅度方向的运动。

　4.3　极限力矩联轴器

　　对于有自锁作用的回转机构，应安装安全极限力矩联轴器。

极限力矩联轴器的设置应符合GB 3811-83的有关规定。

　4.4　风向风速仪臂架根部铰点高度大于5m的塔式起重机应安装风向风速仪。

当风速大于工作极限风速时，应能发出停止作业的警报。

该仪器应安置在起重机的顶部至吊具最高极限位置间的不挡风处。

　4.5　行程限位装置

　4.5.1　轨道塔式起重机（或小车）运行机构，应在行程端部安装行程限位开关挡铁；限位开关挡铁安装位置应充分考虑起重机（或小车）的制动行程，保证起重机（或小车）在驶进轨道末端或与同一轨道上其他起重机互相靠近时能自动安全停车。

　4.5.2　大车行程限位挡铁的安装距离应不大于电缆长度。

　4.5.3　塔式起重机应安装吊钩上极限位置的起升高度限位器。

　　起升高度限位器应能保证动力切断后吊钩架与定滑轮的距离至少有2部的制动行程，且不小于200mm。

有特殊要求的塔式起重机，应设置下限位器。

　4.5.4　动臂式塔式起重机，应设置臂架低位置和臂架高位置的幅度限位开关和防止臂架反弹后翻的装置。

　4.6　防风夹轨器及锚定位置

　　塔式起重机必须安装防风夹轨器。

夹轨器应能保证起重机在非工作力作用下保持不动，防风夹轨器的设计应符合GB 3811-83的规定。

　4.7　缓冲器

　　大车（小车）轨道末端应安装挡架，起重机上必须安装缓冲器。

当起重机与轨道末端挡架相撞击时，必须保证起重机能比较平稳的停车而不致于产生猛烈的冲击。

缓冲器的设计应符合GB3811-83的规定。

　4.8　在轨道上行驶的起重机，车轮架上须安装防护挡板，挡板与轨道之间的间隙不得超过5 mm。

5　操纵

　5.1　操纵系统的设计和它们的布置应避免发生误操纵的可能性。

所有控制手柄、按扭和踏板都应安装在方便的位置，具有宽裕的操纵空间，尽量使司机不从座位上站起来就能看到起重的物品。

　5.2　控制手柄或轮式控制器。

一般选择右手控制起升和行走机构，左手控制回转和小车变幅或臂架变幅机构。

采用手柄控制的，起重机的机构运动方向应与表5规定的手柄运动方向一致。

                       表5　手柄运动方向

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           机　构　运　动　方　向   │  手　柄　运　动　方　向

────┬─────────────┼────────────────

        │     起升、向里变幅       │        向着司机

 起升、 │                          │       （手柄向后）

变幅机构├─────────────┼────────────────

        │     下降、向下变幅       │         离开司机

        │                          │        （手柄向前）

────┼─────────────┼────────────────

回转机构│       向右回转           │         手柄向右

        │       向左回转           │         手柄向左

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　　对于采用轮式控制器操纵时机构运动方向应与表6规定的手轮运动方向一致。

                   　　表6　手轮运动方向机　

━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━

     构　运　动　方　向       │       手　轮　旋　转　方　向

───────────────┼──────────────────

       起升、向里变幅         │             顺时针旋转

          向右回转            │

───────────────┼──────────────────

       下降、向外变幅         │              逆时针旋转

          向左回转          　│

━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━

  5.3　在所有的操纵杆、柄、轮及踏板等的上面或附近处均应有表明用途和操纵方向的清楚标志。

　5.4　操纵应轻便灵活、操纵力及操作行程应符合下列要求：

　　a. 手操纵力不大于100N，操作行程不大于400mm；

　　b. 脚踏操纵力不大于200N，脚踏行程不大于200mm。

　5.5　起重机性能标牌和操作规程标牌等应贴在司机室内明显的部位。

　　信号控制装置应设置在司机工作时的视野范围内。

6　电气

　6.1　一般规定

　6.1.1　电气元件的选择应考虑起重机工作时振动大、接电频繁、露天作业等特点。

　6.1.2　电气控制设备和元件应设置于柜内，能防雨、防灰尘。

　　电气柜（配电箱）应有门锁，门内应有原理图或布线图、操作指示和警告标志等。

　6.1.3　起重机结构必须良好、可靠的接地。

起重机所有的电气设备、正常情况下不带电的金属外壳、金属线管、电缆金属外皮、安全照明变压器低压侧一端等均须可靠接地。

接地电阻不大于4Ω。

接地装置的选择和安装应符合有关电气安全的要求。

　6.1.4　电气设备安装必须牢固。

需要防震的电气应有防震措施。

　6.1.5　电气联接应当接触良好，防止松脱。

导线、线束应用卡子固定，以防摆动。

　6.2　电气控制与操纵

　6.2.1　电阻器应设于电气室内或设置于工作人员不易接触的地方并有防护措施。

　6.2.2　采用有线遥控装置时，地面控制站与司机室内控制必须具有电气联锁。

地

面控制装置的不带电外壳和起重机结构之间必须连接专用接地线。

接地电阻要求符合本标准6.1.3的规定。

　6.2.3　采用无线遥控方式操纵的，在失控时必须能够自行停止工作。

　6.2.4　采用联动控制台操纵时，联动