高處作業吊籃安全鎖角度檢測裝置

馬敏波，趙帥華，李曉晨

（1.山東省建筑科學研究院有限公司，山東 濟南 250031；2.濟南中檢產品質量檢驗檢測研究院，山東 濟南 250023）

隨著我國建筑業的迅速發展，高處作業吊籃被廣泛應用于現代建筑高空作業中，但由于多方面原因，建筑施工中高空作業吊籃的墜落事故時有發生，造成重大損失。事故的發生往往是由吊籃安全裝置失效導致，安全鎖作為吊籃最主要的安全裝置之一，起到至關重要的作用。

1 背景

國家標準GB/T 19155-2017《高處作業吊籃》發布后，對吊籃安全鎖的鎖繩角度進行了重新定義，要求鎖繩角度由原來的不大于8°變為不大于14°；且對安全鎖的防墜落試驗定義了2 種試驗方式，一種是防墜落裝置與設備整體一起試驗時，要求每次測到的沖擊系數均小于或等于3，每次下降距離均小于500mm，平臺傾斜角度不大于14°；另一種是是安全鎖作為一獨立部件試驗時，每次測得的沖擊載荷系數均小于5，每次的下降距離均小于500mm。第二種獨立試驗法未明確安全鎖的鎖繩角度的試驗方法，且目前實驗室對安全鎖的檢測大多存在很大誤差，并且檢測條件和實際工況相差較大，導致檢測數據不準確，從而使安全鎖角度的檢測結果與實際相差較大。

2 安全鎖作用

安全鎖是吊籃的防墜安全裝置，安全鎖內部具有鎖繩角度探測機構，當吊籃發生過度傾斜或提升機構的鋼絲繩突然斷裂時，安全鎖起作用，帶動執行元件使鎖繩機構動作，并把吊籃鎖定在安全鋼絲繩上，防止意外的發生。

但由于安全鎖沒有進行定期檢測（GB/T 19155-2017《高處作業吊籃》中15.2.7 要求安全鎖有效標定期限不大于1 年），或是檢測不符合標準要求，檢測精度低的問題，檢測完的安全鎖在施工現場往往達不到應有的效果，導致吊籃事故時有發生。為了避免由于安全鎖性能缺陷而引起吊籃墜落事故，必須研究有效的檢測手段，以便快速、準確、科學地檢測安全鎖的各項性能指標。

3 安全鎖工作原理

安全鎖按其工作原理，可分為離心觸發式（簡稱“離心式”）和擺臂防傾式（簡稱“擺臂式”）兩類。目前常用的安全鎖為擺臂式，擺臂式安全鎖具有鎖繩角度探測機構，用來控制吊籃的傾斜角度。

正常工作狀態下，工作鋼絲繩處于受力狀態，工作鋼絲繩通過安全鎖擺臂，施加給擺臂一個作用力，當擺臂張開一定角度，此時安全鎖內部的鎖繩機構打開，使得安全鋼絲繩通過安全鎖內部，正常工作狀態時，安全鋼絲繩在安全鎖內部通過且不受力。

當吊籃發生傾斜或工作鋼絲繩斷裂、松弛時，工作鋼絲繩對擺臂失去力的作用，此時擺臂恢復到其初始角度，其內部鎖繩機構在擺臂作用下由打開轉為關閉狀態，安全鎖內部安全繩鎖死，吊籃停止工作，防止吊籃傾斜角度過大或墜落。

4 安全鎖角度試驗臺結構

安全鎖鎖繩角度試驗臺（圖1）主要由籃體、角度采集系統、固定支撐架體、配重塊等組成。

圖1 安全鎖角度檢測裝置

5 安全鎖角度試驗臺工作原理

安裝架與籃體進行鉸接，籃體可以繞鉸接點轉動，安全鎖安裝在籃體另一端，下方懸掛試驗配重塊。支撐架頂部設有2 個定滑輪，工作鋼絲繩通過滑輪一端與籃體進行連接，另一端連接配重，安全鋼絲繩穿過安全鎖固定在支撐架上。

將安全鎖安裝在籃體后，此時在工作配重塊的作用下，籃體成水平位置，擺臂在工作鋼絲繩的作用下處于張開狀態，安全鎖處于未鎖死狀態，之后在籃體上增加試驗配重塊或施加一定的力，使籃體一端在力的作用下發生傾斜，當籃體轉動到安全鎖的最大限制角度時，安全鎖將安全鋼絲繩鎖死，籃體停止傾斜，此時即可通過角度檢測尺讀出籃體的傾斜角度，即安全鎖的鎖繩角度。

此安全鎖角度試驗臺模擬了吊籃的實際工作狀態，將吊籃進行了簡化，尺寸進行了等比例縮小，安全鎖的安裝方式和工作狀態與現場吊籃工況完全相同，有效地減小了實驗室場地空間，可以有效開展安全鎖鎖繩角度的實驗室檢測。

6 數據對比

將安全鎖分別在試驗臺和吊籃上進行3 次鎖繩角度試驗，數據對比如表1 所示。

表1 安全鎖角度試驗對比（單位：°）

通過多次試驗對比，分析發現，試驗臺法和整體試驗法中個別數據存在較小誤差，通過多次測量平均值幾乎相同。

高處作業吊籃安全鎖檢測平臺研制成功后，通過試驗對比，在整體結構和試驗方法上完全達到了標準要求。自安全鎖檢測平臺建成后，對數百把高處作業吊籃安全鎖進行了檢測，并出具了相應的檢測報告。該平臺結構穩定，優化了檢測過程，提高了工作效率和檢測精度。

7 主要創新點

1）采用增加配重塊數量實現懸吊平臺的上下運動，可滿足試驗工況的緩慢上升和下降要求，可直接布置在平臺一側通過滑輪改變提升方向，使平臺提升傳動更加平穩、效率更高。

2）控制平臺配重塊的數量或者給平臺籃體施加一定的力，可實現平臺的傾斜，得到安全鎖的鎖繩角度。

3）測試系統采用數顯水平尺實現對數據的采集。將數顯水平尺固定在平臺，跟隨平臺上升和下降，根據數顯水平尺的數據的變化，更直觀地實現數據的采集。對安全鎖安全性的選擇有很重要的意義。

8 結語

本設計的目的在于提供一種吊籃安全鎖角度檢測裝置，方便試驗室內對安全鎖鎖繩角度進行獨立試驗，設備體積小，操作簡潔，節省了試驗空間，比對試驗誤差小，使安全鎖角度檢測更加精確，測量更加方便。