两种上升极限位置限制器的比较及分析

摘要：随着我国经济的快速发展，起重机在工业生产中的使用越来越多，起重机的安全性能也越来越重要。上升极限位置限制器是起重机的重要安全保护装置，上升极限位置限制器一般有重锤式和螺杆式两种。文章介绍了两种上升极限位置限制器的原理，并结合两种限制器在安装维修和具体使用中的优缺点，对两种限制器进行了比较分析，对相关技术人员的选择使用和安装维修有一定的借鉴作用。

关键词：起重机；上升极限位置限制器；重锤式；螺杆式

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）04-0047-02

上升极限位置限制器是起重机重要的安全装置之一，它用于限制取物装置的起升高度。当起升机构开动时，吊具在工作高度范围内工作。在最高工作位置时，吊具与其上方的支承机构（如小车架或者吊臂等）应有一定的距离。对这一间距的具体尺寸，司机在工作时较难掌握，加上工作中难免疏忽失误，如不装设上升极限位置限制器或限制器失灵，工作中就有可能发生吊具顶到上方支撑结构，而上升动作驱动系统仍继续提拉吊具的情况，造成钢丝绳拉断并使吊具坠落的事故。采用上升极限位置限制器并保持其有效工作，可防止此类事故的发生。因此《起重机安全规程》规定，凡是动力驱动的起重机，其起升机构（包括主副起升机构），均应装设上升极限位置限制器。《起重机设计规范》也规定，起升机构均应设起升上升极限位置限制器。上升极限位置限制器的原理一般由起升传动系统分出一个运动动作去触发一个电气开关，造成起升传动系统停止工作，从而起到保护作用。其最常见的形式有重锤式和螺杆式（或涡轮蜗杆）两种。本文对两种限制器的原理和安装使用方面进行了比较分析，以求达到用户能够清晰明确的了解上升极限位置限制器原理，方便快捷的安装使用维修上升极限位置限制器的目的。

一、重锤式上升极限位置限制器

重锤式上升极限位置限制器由一个限位开关和重锤组成。其工作原理是：当重锤自由下垂时，限位开关处于接通电源的闭合状态，取物装置起升到一定位置时托起重锤，使限位开关打开触头切断电源，机构停止运转，吊钩停止上升；如下降，控制手柄回零后重新起动即可。

用在桥架形起重机上的如图1所示，用在正动臂式起重机上的如图2所示：

如图1、图2所示，这种型式所用的开关结构是：开关内的动触头固定在一根小轴上，小轴伸出开关壳的部分固接着一个一端为重锤的臂，臂的另一端制成可悬挂杆件或绳索的形式。当臂上重锤抬起时，另一端处于向下运动的最低点。此时，开关内的小轴所带动触头与静止触头接触，电路处于接通状态，起升机构可通过主令控制器进行升降工作。当重锤端落下处于最低位置时，带动开关小轴传动，触头开接触，电路断开，使起升机构不再向起升方向开动。开关动作的实现，常与所设位置的其它结构、尺寸等有关，并据此选择结构和布置安排。这两种限制器动作后都是靠开关重锤复位的。

二、螺杆式上升极限位置限制器

桥式起重机等多采用螺杆式上升极限位置限制器，其结构如图3所示：

如图3、图4所示，螺杆式上升极限位置限制器的结构是由卷筒轴端连接，引出运动关系和尺寸范围，通过与螺母一起的撞头，去触发开关触头来断开电路。开关动作的实现，与引出的运动关系和尺寸范围有关。

三、两种上升极限位置限制器的比较及具体应用

重锤式上升极限位置限制器图1在实际工作中存在设计缺陷，有失误的可能性。当它装于桥式起重机的小车上时，由于小车运动导致吊具摇摆。如上升时吊具顶部摆出限制器重锤杠杆的尺寸界限，此时吊具虽已超过允许高度，却不能触发开关动作，造成上升极限位置限制器要求动作失败，上升极限位置限制器失效。这种型式的限制器只有在一些有特殊要求的起重机上才使用，其他企业中已经很少使用。

图2在实际工作中使用的较为普遍，因为其体积小、安装方便，几乎不用调试，并且在使用过程中故障率小、维修简单。如果限制器失效，在吊具上升时超过已允许的高度时，操作人员也可以在下方直观的看到吊具超过允许的范围，能够及时采取措施。在一般的桥式起重机、门式起重机、汽车起重机等都有使用。

螺杆式上升极限位置限制器准确可靠，具有重量轻、体积小、安装调试方便、响应灵敏准确、平稳可靠、使用寿命长等优点，一般可对上升下降设报警限位和保护限位两道保护。它使用的也很普遍，在安装、调试、维修方面较重锤式限制器复杂一些，失效时也不能直观的发现，但是它可以增加一个下降极限位置限制器，用来防止因下降距离过大而使钢丝绳在卷筒上缠绕的安全圈数少于设计要求造成的摩擦力不够使吊物坠落的事故。下降极限位置限制器一般只设置在操作人员无法判断下降位置的起重机上和其他有特殊要求的设备上。应注意的是：每一次更换钢丝绳后，都应重新调整限制器的停止位置。在起重吨位大的桥式起重机（带小车）、门式起重机（带小车）、门座起重机等都有使用。

电动葫芦、悬臂起重机、电动单梁和门式起重机等起重吨位不大使用钢丝绳式电动葫芦的起重机上，使用的上升极限位置限制器和螺杆式限制器类似。不同点是，螺杆式限制器是通过撞头去撞击限位开关完成限位动作，而这些起重机是通过套在卷筒外面的导绳器去撞击限位开关完成限位动作。导绳器是由几段（3～5段）组成一个圆环，由导绳螺母套在卷筒外面。它本身不能转动，当卷筒转动时，随钢丝绳卷绕，由卷筒上的螺纹槽带动沿轴向移动，撞击设置于卷筒上的限位开关，起限位作用。现在国外的一些电动葫芦配备了转角限制器，一般是起升卷筒轴与限制器的输入轴连接，经减速器变速转换成限制器输出轴的角位移信号传出达到限位的目的。

环链式电动葫芦一般用的是自身的安全离合器，当载荷超过1.5倍额定载荷（0.9～1.5倍之间可调）时链条会打滑而吊钩不能继续上升，变相的起到了上升极限位置限制器的作用。也有部分环链式电动葫芦采用的是“顶触式” 上升极限位置限制器，近似于图2。就是在吊钩上端的链条上装上一圆筒状物体或者仅靠吊钩自身顶部的上升运动去顶触到上升

开关。

吊运炽热金属、易燃易爆或有毒物品等危险品的起升机构应设置两套上升极限位置限制器，且两套限位器动作应有先后，并尽量采用不同结构型式和控制不同的断路装置。

四、结语

本文对两种使用最为广泛的上升极限位置限制器的优缺点及具体使用进行了比较分析，可为起重机用户及相关人员研究提供参考。上升极限位置限制器的可靠有效直接关系到起重机运行的安全，其动作失效，就有可能造成吊钩冲顶，轻则损坏卷筒拉断钢丝绳造成起吊物坠落，重则造成重大的财产损失和人员伤亡。所以要对相关起重机的操作人员要进行日常的安全教育，对上升极限位置限制器要进行日常的维修保养，对其动作的有效性和可靠性进行检查，确保起重机的安全使用。

参考文献

[1] 起重机安全规程[S]．

[2] 起重机设计规范[S]．

[3] 王福绵．起重机技术检验[M]． 北京：学苑出版社，2000．

[4] 环链电动葫芦．

作者简介：陈征（1985-），男，安徽合肥人，安徽省特种设备检测院助理工程师。