陶峰华 袁秀峰 陈小梅
0 引言
在起重机作业时，歪拉斜吊是绝对不允许的，因为一旦出现这种情况，会导致卷筒滑轮磨损严重、钢丝绳与卷筒角度偏斜过大、钢丝绳过载等后果，从而发生乱绳、断绳等故障和事故，造成重大的经济损失甚至人员伤亡。但在实际作业时，由于人员操作不规范、安全意识淡薄、作业空间受限等因素，仍然广泛存在着歪拉斜吊的现象。尤其是小吨位的电动葫芦更是容易出现这种状况，因为操作人员能轻易将钩子拉到非正常工作位置。
根据事故致因理论，事故= 物的不安全状态× 人的不安全行为。
由图1 分析可知，必须努力消除生产作业中的物的不安全状态，避免人的不安全行为与之交叉，从而预防事故的发生。新型防外拉斜吊限位装置正是符合这种本质安全的要求，当操作人员歪拉斜吊时，钢丝绳偏角过大，触动限位开关以断开起升接触器，限制起升功能，从而从根源上杜绝歪拉斜吊现象。
图1 轨迹交叉论
1 装置构造
该限位装置由安装支架、铰接部件、主体限位部件、感应装置、复位弹簧等组成，如图2 所示。
1）安装支架 通过转接件与电动葫芦本体连接，根据不同型号的葫芦选择不同的安装位置和安装形式。
2）铰接部件 通过销轴来连接主体限位部件与支架，以保证限位在水平方向自由摆动。
1. 安装支架 2. 铰接部件 3. 主体限位部件 4. 电感式接近开关 5. 拉伸弹簧 6. 钢丝绳
图2 新型防外拉斜吊限位装置构造图
3）主体限位部件 主体限位部件由多个零件组成，所有部件采用螺纹连接并用紧固螺钉加以紧固。反射板销轴可在套筒中左右移动，选择电动葫芦上不动绳穿过钢丝绳挡圈，当钢丝绳摆动时，会带动主体限位部件上的感应板移动，一旦钢丝绳偏角超过许用范围，感应板就会偏离感应位置，位于下方金属感应器会产生信号传输到控制系统，主体限位如图3 所示。
1. 套筒1 2、11. 开槽紧定螺钉 3. 透盖 4. 螺母 5. 心轴6. 弹簧 7、8. 紧固件 9、10. 钢丝绳挡圈 12. 透盖 13. 反射板销轴 14. 开口销 15. 套筒
图3 主体限位构造图
4）电感式接近开关 选用施耐德接近开关，可根据不同的限位要求选择不同型号的金属感应器。
5）拉伸弹簧 拉伸弹簧要选用刚性较好的弹簧，同主体限位部件中的压缩弹簧一起用于装置复位。
2 限位装置原理
整个装置通过转接支架与电动葫芦安装，同时将不动钢丝绳穿过主体限位装置上的钢丝绳挡圈。当现场出现歪拉斜吊的状况时，钢丝绳偏角会增加，主体限位部件会绕销轴摆动或沿着弹簧心轴左右移动，此时与心轴连接的反射板也会随之移动。当超过规定行程时，反射板会偏离金属感应器的感应范围，从而产生信号传输到控制系统以限制起升动作，如图4 所示。
图4 原理图
主电控系统只需要接收由电感式接近开关提供的触发信号就可控制起升系统的电路，一旦违规操作，起升即断开，操作人员将无法进行下一步操作，从而避免了后续的不安全行为。
3 实际应用
目前市场上已经有多种防外拉斜吊限位装置，如电阻式起重机防歪拉斜吊安全装置，光电式起重机防歪拉斜吊安全装置、环柱式起重机防歪拉斜吊安全装置等。这些装置的感应装置或采用变阻盘，或采用光电开关，乃至导电内环，其结构、安装和电控感应元器件都比较复杂，使其难以推广使用。相较于这些结构形式，该装置具有诸多优点。在实际安装中，针对不同型号的电动葫芦，只需设计不同的转接支架安装在电动葫芦本体上即可，有些型号的电动葫芦所需支架仅是一块吊板。装置本身与转接支架采用螺栓连接，可实现批量化生产和互换性安装。钢丝绳挡圈为2 个半体，无需拆卸钢丝绳即可穿过，易于拆卸。主体限位中的反射板设计为可拆式，针对不同的起升高度设定不同的行程，而行程大小的控制只需通过更换反射板就可实现。该装置可监测360°方向的偏角，通过弹簧来复位，原理简单，易于加工和装配。选用的传感器常见，响应迅速，控制系统简单，易于采购且成本低廉。
4 小结
目前，该装置已实际应用于多个工程项目中，安装在多款电动葫芦上，充分体现了其结构简单、方便调节、易于装卸的优点。随着应用推广及技术改进，可广泛应用于各种型号的电动葫芦上，提高现场使用的安全性。
