浅谈塔式起重机及吊钩防冲顶保护装置

汤丰宇

摘要：塔式起重机是现代工业和民用建筑中的重要起重设备，在建筑安装施工过程中，得到较为广泛的应用。塔式在日常运行过程中，吊钩冲顶导致主钢丝绳拉断从而引发吊钩坠落的安全事故时有发生，为此，本文重点介绍塔式起重机吊钩防冲顶保护装置，以防止冲顶坠落事故的发生，起到防患于未然的目的。

关键词：塔式起重机；冲顶；坠落；保护装置

中图分类号：TH21 3.3文献标识码：A文章编号：1674-3024（2017）02-0049-01

前言

众所周知塔式起重机是建筑行业使用最广泛的吊装设备，尤其在高层、超高层的工业和民用建筑施工中，主要应用于建筑结构和工业设备的安装，吊运建筑材料和建筑构件。在实际施工中，它的主要作用是重物的垂直运输和施工现场内的水平运输，由于受施工环境、作业条件以及操作者的技能等方面的影响，塔式起重机安全事故频频发生。为尽可能避免塔机安全事故的发生，有效的控制重大塔机安全事故的发生，实践证明，塔机的安全运行离不开行之有效的安全措施及有效设置。

1.塔式起重机设置吊钩防冲顶保护装置缘由

1.1安全设置需要。为确保施工安全，塔式起重机都具有良好的安全设置，常见的有起重量限位器、幅度限位器、高度限位器、载荷力矩限位器等限位装置。

1.2自身设置需要。在塔机运行过程中，为防止起重吊钩上升到最高位置时与载重小车底部发生碰撞，在起升机构上设置起升高度限制器，《塔式起重机》（GB5031）5.6.1.2规定，对小车变幅的塔机，当吊钩装置顶部升到小车架最下端的最小距离为800ram处时，应能立即停止起升运动，但应有下降运动。

1.3工程实际需要。在塔机的实际运行过程中，存在起升高度限位器失效，如果未能及时维修，司机又未能及时停止吊钩的上升运动，就会形成吊钩装置顶部与小车架底部碰撞（又称冲顶），主钢丝绳往往因为冲顶而被拉断，吊钩连同起吊的重物一起从高空坠落，其后果非常严重，不堪设想。这种因吊钩冲顶起升钢丝绳拉断引发的吊钩坠落事故在建筑工地也时有发生。

2.塔式起重机吊钩防冲顶保护装置的构造、实施方案及工作原理

为了预防吊钩装置顶部与小车架底部碰撞（又称冲顶）导致吊鉤坠落酿成不必要的事故发生，经过多年的建筑工地事故分析总结，结合塔机自身结构，工程施工现实，研发了塔机吊钩防冲顶保护装置。如图所示：

2.1吊钩防冲顶保护装置的构造：1-起重臂，2-变幅小车，3-重力环，4-拉力开关，5-缓冲弹簧，6-吊钩，7-发射器，8-接收控制器，9-第一钢丝绳，10-第二钢丝绳，11-主钢丝绳，12-线路，13-平衡臂的配电柜，14-起落钩电路。

此装置包括起重臂1，在起重臂1上行走的变幅小车2，固定在变幅小车2下方的滑轮机构，通过主钢丝绳11与滑轮机构连接的吊钩6，还包括重力环3，拉力开关4，发射器7，接收控制器8，缓冲弹簧5等。

2.2吊钩防冲顶保护装置方案实施。主钢丝绳11上套有一重力环3；所述变幅小车2上固定有拉力开关4；所述拉力开关4通过第一钢丝绳9与重力环3连接，重力环3还通过第二钢丝绳10与变幅小车2固定连接，重力环3由两根钢丝绳悬挂，防止与塔机主钢丝绳11发生绞绳；所述变幅小车2的车筐上固定有发射器7，拉力开关4通过线路12与发射器7电连接，所述平衡臂的配电柜13里设置有用于接收发射器7信号的接收控制器8，所述接收控制器8的输出端与起落钩接触器14电连接；所述变幅小车2底部或者四倍率滑轮机构的外壳上固定有缓冲弹簧5。

重力环3为一环状金属，拉力开关4可以购买市面上的KJT-BH拉力传感器系列，重力环3重量要能够拉动拉力开关4。重力环3由两根直径为6.2mm的钢丝绳悬挂，防止与塔机主钢丝绳11发生绞绳。当滑轮机构倍率为两倍率时，即所述主钢丝绳11为两根时，重力环3套在靠近塔机的后绳上，以减少钢丝绳的磨损；当滑轮机构倍率为四倍率时，重力环3套在外侧的任意两根钢丝绳之一上。

2.3吊钩防冲顶保护装置工作原理：初始状态时，重力环3在重力作用下自然下垂，当吊钩6起升接近变幅小车2时，吊钩6首先触到重力环3，随着吊钩6的继续起升，重力环3会随之向上抬起，此时拉力开关4收到重力环3向上抬起的信号，检测到小车已经进入危险距离，把此信号传送给发射器7，由发射器7发到接收控制器8，输出控制信号切断电机起升线路中的起落钩接触器14，从而停止起升动作，从而起到防碰撞的效果。电机断电停止工作后，吊钩6在惯性的作用下还有上升距离，俗称刹车距离，当主卷扬刹车稍微松的情况下，刹车距离会变大，有时会超过1.4米还会发生冲顶，因此我们在变幅小车2底部或四倍率滑轮机构上安装了缓冲弹簧5。吊钩6触碰到缓冲弹簧5，减小了吊钩6对变幅小车2的冲击力。

总而言之，塔式起重机作为建筑施工现场的主要建筑机械，担负着主要的垂直运输任务，又因为其具有重心高、危险性大等特点，经常会发生这样或那样的安全事故.因此，加强塔式起重机的安全管理和安全使用引起了各级有关部门的高度重视，切实抓好塔式起重机的安全使用、维护保养和安全管理，这是确保塔机安全和安全生产的根本保障，也是建筑施工企业保证施工质量和进度，创造良好经济效益的前提。