塔機(jī)起重力矩限制器的新設(shè)想

劉新勝/LIU Xin-sheng（濟(jì)南二建集團(tuán)工程有限公司，山東 濟(jì)南 250021）

塔機(jī)起重力矩限制器的新設(shè)想

劉新勝/LIU Xin-sheng
（濟(jì)南二建集團(tuán)工程有限公司，山東 濟(jì)南 250021）

1 塔機(jī)起重力矩限制器現(xiàn)狀分析

在80年代末，塔機(jī)領(lǐng)域的科技工作者創(chuàng)造出了電腦自動控制的起重力矩限制器，極好地實(shí)現(xiàn)了圖1所示的起重性能。可是，建筑施工環(huán)境粉塵太多，常常造成系統(tǒng)無法工作，再加上價格昂貴和維護(hù)困難，該系統(tǒng)逐漸退出市場。

圖1　 實(shí)際起重性能圖

90年代，科技工作者們又創(chuàng)造出了弓形起重力矩限制器，較好地實(shí)現(xiàn)了圖2所示的起重性能，且弓形起重力矩限制器以它簡單、實(shí)用、成本低被廣泛采用。但是，在實(shí)際使用中，經(jīng)常出現(xiàn)以下幾個問題：①由于風(fēng)吹雨淋，弓形起重力矩限制器的限位開關(guān)生銹或銹死失去功能；②同樣的原因，造成弓形起重力矩限制器的調(diào)整螺絲銹死無法調(diào)整，失去靈敏性；③由于弓形起重力矩限制器自身無防護(hù)措施，所以在運(yùn)輸過程中常常損壞，失去部分或全部功能；④由于上述②、③原因，造成使用中有時操作工拆除控制線，有時操作工干脆使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓把弓形起重力矩限制器撐開，使之失去控制功能；⑤弓形起重力矩限制器需要經(jīng)常調(diào)整，而實(shí)際工作中具備調(diào)整能力和調(diào)整條件的屈指可數(shù)，嚴(yán)重影響著塔機(jī)起重力矩控制功能，有時是失控狀態(tài)。

根據(jù)以上情況，說明弓形起重力矩限制器受自然條件和使用條件的嚴(yán)重限制，雖然弓形起重力矩限制器以它簡單、實(shí)用、成本低被廣泛采用，但是，它的受限（自然或人為）條件的不易改變，也使它自身優(yōu)異的性能無法充分顯現(xiàn)，從而造成塔機(jī)超載倒塔事故照舊經(jīng)常發(fā)生。

后來，在塔機(jī)領(lǐng)域，科技工作者為了克服弓形起重力矩限制器的上述問題，在各種水平變幅式塔機(jī)上，又增加了塔機(jī)報(bào)警及顯示記錄裝置，通過顯示屏向塔機(jī)操作人員準(zhǔn)確地提供塔機(jī)的主要工作狀態(tài)，起到雙重保護(hù)作用。但該系統(tǒng)（例如10P-HA）安裝調(diào)試復(fù)雜，當(dāng)塔機(jī)幅度發(fā)生改變時，需要重新調(diào)試，這個過程一般用戶實(shí)施不了，且價格不菲。

再后來，塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)、塔機(jī)智能管理系統(tǒng)、塔機(jī)黑匣子和防傾覆裝置等陸續(xù)登場，雖然精度高、技術(shù)先進(jìn)，但是制造、安裝、調(diào)試、維護(hù)太復(fù)雜，且成本高。

2 塔機(jī)起重力矩限制器的新設(shè)想

實(shí)際上，塔機(jī)的起重力矩控制并不需要很復(fù)雜，看看使用工況就一目了然了。現(xiàn)實(shí)中的塔機(jī)起重量變化不是太大，雖然塔機(jī)起重性能體現(xiàn)出的起重量變化較大，能滿足用戶更大的使用范圍，但是性能參數(shù)與安全管理要求不協(xié)調(diào)，建筑施工的安全管理，對塔機(jī)吊裝均設(shè)定起重限量。例如，支模架上、腳手架上、卸料平臺上、臨時料臺上均設(shè)有明確的（0.5～0.8t）承載限量。所以，塔機(jī)的起重力矩控制應(yīng)與安全管理要求協(xié)調(diào)一致，簡單明了。

筆者做了一個設(shè)想：在小車變幅式塔機(jī)上“每段幅度上確定一個起重量”，即在起升機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)交叉控制來實(shí)現(xiàn)塔機(jī)起重力矩控制。這樣塔機(jī)在日常工作過程中，不論在哪個幅度下起吊重物，都能處于受控的保險(xiǎn)狀態(tài)，避免在起吊不掌控（或不受控）的重物時出現(xiàn)超載而造成事故的發(fā)生。此時塔機(jī)的起重性能如圖2所示。

圖2　 設(shè)想起重性能圖

3 交叉式力矩控制器的實(shí)現(xiàn)

在起升機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)交叉控制的做法是：塔機(jī)出廠前，根據(jù)塔機(jī)的幅度和起重量，調(diào)整好起升機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)驅(qū)動的重量節(jié)點(diǎn)（器）盤和幅度節(jié)點(diǎn)（器）盤（圖3），讓它們分別與之對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)用電氣系統(tǒng)連接。

圖3　 交叉控制節(jié)點(diǎn)盤（器）示意圖

在臂根部的起重輪處增加固定的重量節(jié)點(diǎn)（器）盤，這個節(jié)點(diǎn)（器）盤，可根據(jù)不同的塔機(jī)結(jié)構(gòu)情況作具體處理：可增加臂根部起重滑輪擺動空間，或增加起重滑輪移動空間，以便設(shè)置節(jié)點(diǎn)（器）盤，還可在原起重量限制器的基礎(chǔ)上改裝。在變幅機(jī)構(gòu)的滾筒軸上增加幅度節(jié)點(diǎn)（器）盤。這個節(jié)點(diǎn)（器）盤，可在原變幅限制器的基礎(chǔ)上直接改裝。這兩處節(jié)點(diǎn)（器）盤利用電氣系統(tǒng)連通起來，可實(shí)現(xiàn)起重量和幅度的交叉控制。

以定幅變重為例說明，即變幅為常開，變重為常閉。當(dāng)變幅為5時，則變重為1、2、3、4常閉（不通），只有變重為5時，電路才通。這樣就保證了不發(fā)生超載；當(dāng)變幅為4時，則變重為1、2、3常閉（不通），而變重為4、5時，電路才通。以此類推。

以定重變幅為例說明，即把重1與幅1連通，重2與幅1、幅2連通，重3與幅1、幅2、幅3連通，重4與幅1、幅2、幅3、幅4連通，重5與幅1、幅2、幅3、幅4、幅5連通。

節(jié)點(diǎn)（器）盤，可由移動滑塊或改良后的多功能限位器實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié) 語

該新設(shè)想的好處是：機(jī)電一體化，系統(tǒng)簡單。在原電器系統(tǒng)上稍作調(diào)整便可，維護(hù)、調(diào)試方便，加工制造簡單。不影響原塔機(jī)結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)不同塔機(jī)的起重力矩控制的模塊化組合。

（編輯 賈澤輝）

［中圖分類號］TH212；TH213.3

［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］C

［文章編號］1001-1366（2015）02-0054-02

［收稿日期］2014-12-11

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