Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Автоматические системы обеспечения безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. Учебное пособие
.pdf
3. АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ
Безопасность эксплуатации и надежность грузоподъемных
кранов существенно зависит от уровня их оснащенности приборами безопасности.
Совместно с исполнительными устройствами (гидрорас-
пределители с электромагнитным управлением, контакторы
и др.) приборы безопасности образуют автоматическую систему
обеспечения безопасной эксплуатации грузоподъемного крана.
Основное назначение такой системы – защита грузоподъемной
техники и людей от последствий возможных аварий за счет автоматического отключения приводов механизмов ГПМ или предупреждения оператора (крановщика) об аварийной ситуации.
Автоматическая система – совокупность взаимодействия
между собой объекта и устройства (элементов), осуществляющих выполнение в заданной последовательности технологического процесса без непосредственного участия человека. Приборы и устройства, входящие в блоки систем автоматики, а также
элементы, связывающие их, называются техническими сред-
ствами [10].
Система безопасности – комплект приборов и устройств,
конструктивно привязанный к конкретному грузоподъемному
крану, обеспечивающий безопасную его работу.
К приборам и устройствам безопасности относятся:
1) ограничители рабочих движений (концевые выключатели);
2) указатели грузоподъемности;
3) указатели наклона крана (креномеры);
4) ограничители грузоподъемности;
5) блокировочные устройства;
6) анемометры;
7) ограничитель опасного приближения к линиям электро-
передач (ЛЭП);
21
8) звуковая сигнализация;
9) устройства защиты от падения груза при обрыве фаз пи-
тающей сети;
10) температурные реле;
11) регистраторы параметров;
12) координатная защита;
13) противоугонные устройства, тупиковые упоры и бу-
ферные устройства.
Приборы и устройства безопасности должны:
– обеспечивать безопасные условия для персонала, обслу-
живающего подъемные сооружения или находящегося в зоне
действия работы грузоподъемных машин;
– защищать краны от ненормальных условий работы, ко-
торые могут привести к их поломкам и авариям.
3.1. Ограничители рабочих движений
Ограничитель рабочего движения (англ. «motion limiter») –
устройство, ограничивающее и (или) инициирующее остановку
рабочих движений крана [11].
Грузоподъемные краны должны быть оборудованы ограни-
чителями рабочих движений для автоматического отключения механизма:
– подъема груза в его крайних верхнем и нижнем положе-
ниях;
– вылета;
– передвижения рельсовых кранов (за исключением же-
лезнодорожных) и их грузовых тележек.
Ограничители рабочих движений должны устанавливаться
при необходимости отключения любого механизма, например,
механизма поворота башенного крана с кабельным токоподводом, механизмов грузоподъемного органа, механизма телескопирования и т. д. Необходимость применения ограничителей
рабочих движений на конкретных типах кранов изложена в соответствующих национальных стандартах [13–16].
22
Ограничители рабочих движений (концевые выключатели)
должны включаться таким образом, чтобы обеспечивалась возможность обратного движения.
При установке ограничителей рабочих движений следует
помнить, что движения могут быть взаимосвязаны, т. е. одно
движение может привести к превышению предела по другому
движению. Например, при выдвижении телескопической стрелы
стрелового самоходного крана сокращается расстояние между
грузозахватным органом и упором (верхними блоками).
По конструкции концевые выключатели (рис. 3.1), приме-
няемые на грузоподъемной технике, разделяются на плунжерные (кнопочные), рычажные, шпиндельные и бесконтактные
(индуктивные).
Рис. 3.1. Конструкции концевых выключателей:
1 – шпиндельный; 2 – рычажный; 3 – плунжерный (кнопочный);
4 – бесконтактный (индуктивный)
23
3.1.1. Ограничитель механизма подъема груза
Ограничитель механизма подъема груза при срабатывании
должен обеспечить остановку механизма подъема и зазор между
верхней частью грузозахватного органа и конструкцией крана
(блоками, металлоконструкцией и т. п.) не менее 200 мм.
При скорости подъема более 0,63 м/с (40 м/мин для ба-
шенных кранов) на кране должен быть установлен дополнительный ограничитель, срабатывающий до основного и переключающий схему на пониженную скорость подъема.
В качестве примера концевого выключателя на рис. 3.2
приведен ограничитель подъема грузозахватного органа крана,
содержащий следящее приспособление в виде груза 1, скользящего вдоль грузового каната и висящего на тросе 2. Второй конец троса связан с подпружиненным штоком концевого выключателя 3, установленного на оголовке стрелы 4 или гуське.
24
Рис. 3.2. Ограничитель подъема грузозахватного органа
При опущенном крюке груз свободно висит на тросе, за-
мыкая контакты концевого выключателя. В случае недопустимого подъема крюковой обоймы 5 упор 6 поднимает груз,
ослабляя натяжение троса, что вызывает размыкание контактов
концевого выключателя, размыкая цепь управления грузовой
лебедкой в направлении подъема грузозахватного органа.
На отечественных кранах широкое применение получил
концевой выключатель КУ-703. Его внешний вид и пример использования представлены на рис. 3.3.
Рис. 3.3. Концевой выключатель КУ-703
3.1.2. Ограничители механизма изменения вылета
Для ограничения вылета кранов применяются рычажные
и плунжерные концевые выключатели (рис. 3.4). На современных
образцах техники встречаются бесконтактные (индуктивные)
ограничители рабочих движений.
25
Рис. 3.4. Ограничители механизма изменения вылета:
1 – кран гусеничный РДК-25; 2 – кран автомобильный КС-3577
3.1.3. Ограничители механизмов передвижения
Ограничители механизмов передвижения должны обеспе-
чивать отключение двигателей механизмов на следующем расстоянии до упора:
– для башенных, портальных, козловых кранов и мостовых
перегружателей – не менее полного пути торможения;
– для остальных кранов – не менее половины пути тормо-
жения.
В качестве ограничителей механизмов передвижения кра-
нов и их грузовых тележек часто применяются концевые выключатели КУ-701 и КУ-704 (рис. 3.5) или их аналоги.
26
Рис. 3.5. Концевые выключатели КУ-701 и КУ-704
Для приведения в действие концевого выключателя перед
подходом к тупиковому упору устанавливается отключающая
линейка (в случае применения КУ-701 или аналога) или копир
(в случае применения КУ-704 или аналога). Конструкции отключающих линеек и копиров (рис. 3.6) регламентированы
национальными стандартами и сводами правил [17, 18].
Рис. 3.6. Копир и отключающая линейка
На современной технике все чаще используются бескон-
тактные концевые выключатели, выполненные на основе индуктивных датчиков. Особенно актуально их применение в систе-
27
мах крановых электроприводов на базе преобразователей частоты и программируемых логических контроллеров (ПЛК).
В качестве примера применения индуктивных датчиков
(рис. 3.7) рассмотрим механизм передвижения грузовой тележки
мостового крана. Концевые выключатели обеспечивают своевременное замедление и останов тележки крана с целью предотвращения ее столкновения с тупиковыми упорами.
Рис. 3.7. Применение бесконтактных концевых выключателей
для ограничения передвижения грузовой тележки:
1 – концевой выключатель; 2 – металлический флажок
Когда металлические флажки, закрепленные на грузовой
тележке, проходят мимо датчиков, датчики подают сигнал
на ПЛК, который в свою очередь реализует алгоритм управления приводным двигателем механизма передвижения тележки.
Так, при перемещении грузовой тележки в зону чувствительности первого датчика происходит замедление. А при перемещении тележки в зону чувствительности второго датчика – окончательный останов механизма.
28
3.2. Указатели грузоподъемности
Если грузоподъемность крана непостоянна и зависит от вы-
лета, то должен быть предусмотрен указатель грузоподъемности [9]. Шкала такого прибора (рис. 3.8) должна быть отчетливо
видна с рабочего места крановщика.
Рис. 3.8. Указатели грузоподъемности автомобильных кранов:
1 – кран КС-3577; 2 – кран СМК-7
Вновь выпускаемые краны, как правило, оснащены мно-
гофункциональными приборами безопасности (ОНК-160,
ОГМ 240 и др.), которые отображают информацию о фактическом вылете и соответствующей ему грузоподъемности. Такие
краны не требуют дополнительной установки указателей грузоподъемности.
В национальных стандартах [12–15] на смену термину
«указатель грузоподъемности» пришел термин «указатель номинальной грузоподъемности». Указатель номинальной грузоподъемности – устройство, которое, в пределах установленных
допусков, обеспечивает непрерывную информацию о том, что
номинальная грузоподъемность не превышена [12].
29
Указатель номинальной грузоподъемности должен:
– для кранов, у которых номинальная грузоподъемность
изменяется в зависимости от положения груза, предупреждать
крановщика о приближении нагрузки к номинальной грузоподъемности;
– визуальными и (или) звуковыми сигналами предупре-
ждать крановщика и лиц, находящихся в опасной зоне, о срабатывании ограничителя;
– в случае, если конструкцией крана допускается блоки-
ровка ограничителя грузоподъемности, визуальными и/или звуковыми сигналами предупреждать крановщика и лиц, находящихся в опасной зоне, об отключении ограничителя.
3.3. Указатели наклона крана (креномеры)
Для контроля установки платформы стреловых самоход-
ных кранов в горизонтальное положение на них устанавливают
различные указатели наклона (рис. 3.9) либо сигнализаторы
(рис. 3.10).
Рис. 3.9 . Указатели наклона:
1 – шариковый; 2 – жидкостный пузырьковый
Указатель наклона устанавливается в кабине крана. В слу-
чае, когда управление выносными опорами крана осуществляет-
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]