浅谈冶金起重机起升高度限位器的设置

黄慧英

（福建省特种设备检验研究院泉州分院，福建 泉州 362000）

起升高度限位器作为起重机起升机构限制行程与工作位置的安全装置，其安全可靠性直接影响起重机的安全性能。根据GB 6067.1-2010《起重机械安全规程 第1部分：总则》第9.2.1条规定：起升机构均应装设起升高度限位器。在某单位一台型号为LDY5-20.12 A6的冶金桥式起重机首检时发现，该起重机起升高度限位器的设置不符合要求，表现在二级起升高度限位器动作时所切断的动力电源的高低级别错误，对起重机的运行和作业人员造成了极大的安全隐患。本文结合该案例，介绍常见的几类起升高度限位装置及其优缺点，并浅谈冶金起重机起升高度限位器的设置要求和控制原理。

1 常见的几类起升高度限位装置

1.1 传动式高度限位装置

该类限位装置是通过齿轮、蜗轮蜗杆等形式的传动机构与起升机构卷筒连接，当卷筒转动达到设定位置时，则可通过传动机构拨动限位开关达到控制目的。如图1（a）蜗轮蜗杆式高度限位器所示，通过蜗轮蜗杆与卷筒连接，卷筒转动驱动蜗杆、蜗轮转动，进而驱动安装在蜗轮的凸轮转动去触碰限位开关，限位开关作用于起升机构控制回路，可切断起升机构动力电源。传动式高度限位器优点是精度高，响应灵敏准确，但制造成本也相对较高。

图1 常见的几类起升高度限位装置

1.2 断火式高度限位装置

该限位装置的限位开关串联在起升机构动力电源回路中，通过钢丝绳排绳装置上的触发块碰撞限位杆上的左右定位块，使限位杆产生推拉动作，进而分断限位开关，切断起升机构动力电源，实现限位作用，如图1（b）所示。正常运行时，限位杆保持中间位置静止不动，当起升机构上升或下降到极限位置时，卷筒上的钢丝绳带动排绳装置向左或向右移动，触碰定位块使限位杆推拉限位开关动作，切断起升机构动力电源。

该装置原理也较为简单，可作为双向行程保护，维修方便，但由于在使用过程中不可避免的碰撞、磨损导致可靠性较低，当更换钢丝绳时，需重新调试限位器，且对于多层钢丝绳缠绕的卷筒也不适用。

1.3 重锤式高度限位装置

如图1（c）所示，重锤式高度限位器主要由重锤、钢丝绳、限位开关等组成，重锤通过钢丝绳与限位开关上的触发杆连接。正常工况时，重锤由于重力作用处于自由下垂状态，拉杆外伸，限位开关闭合，起升机构正常工作。当起升机构的取物装置（如吊钩）提升到一定高度，触碰到限位器的重锤时，重锤的悬吊钢丝绳松弛，拉杆收回，限位开关断开，切断起升机构动力电源，起升机构停止起升。

重锤式起升高度限位器是靠重锤悬吊钢丝绳的长度来控制起升限制高度，更换起升钢丝绳及钢丝绳长度发生变化不影响起升高度控制。但因其工作原理，不适合用于下降深度控制。

1.4 压板式高度限位装置

压板式高度限位器主要应用于采用电动葫芦作为起升机构的起重机上，安装于钢丝绳上，压板朝下布置，如图1（d）所示。通过上升的吊钩滑轮触碰压板，带动触碰开关动作，来控制起升控制回路。该装置安装方便，但由于其动作原理，不适合用作下降深度限位装置。

2 冶金起重机起升高度限位器的设置要求

根据JB/T 7688.5-2012《冶金起重机技术条件 第5部分：铸造起重机》第4.5.6条规定：主起升机构在上升极限位置应设置不同形式双重二级保护装置，并且能够控制不同的断路装置，当取物装置上升到设计规定的极限位置时，第一保护装置应能切断起升机构的上升动力源，第二保护装置应能切断更高一级动力源。且根据GB 6067.1-2010第9.2.1条规定：上述运动方向的电源断电后，仍可进行相反方向运动（第二级起升高度限位器除外）。

3 起升机构电路分析

根据“市监特设发〔2021〕16号”文件要求，以电动葫芦作为起升机构的电动单梁起重机应具有两套不同形式的起升高度限位装置，其中一套为电动葫芦自带的断火器,另外一套则为现场加装的重锤式限位开关。本案中的电动单梁起重机起升高度限位器的设置电路图如图2所示，重锤式限位器1HK所切断的电路为控制回路。根据现场试验，该台起重机的两个起升高度限位器的动作顺序为，重锤限位器先动作，而后才是断火器动作。对于普通场所使用的电动单梁起重机以上设置符合要求，但是在冶金场所用于吊运熔融金属的电动单梁起重机，起升高度限位器按照这样的设置就不符合要求了。按照冶金起重机起升高度限位器的设置要求，吊运熔融金属的起重机，在设置了第一级起升高度限位器后，还应装设防止越程冲顶的第二级起升高度限位器，第二级起升高度限位器应分断更高一级的动力源，而断火器作为第一级的起升高度限位器，其所切新的线路是电动葫芦的电源，那么需要切断更高一级的线路，那就只能是总电源回路了。

图2

因此，重锤式限位器在这里起到的作里是断开主电源的总接触器，如图3的电路图所示，重锤限位器1HK与总电源接触器K0线圈串联，1HK重锤限位器在动作的时候，让总接触器K0的线圈失电，从而使总电源回路失电，以此达到分断更高一级的动力源的目的，这时高度限位器的动作顺序先是断火器先动作,然后才是重锤式限位器动作。

图3

4 结语

（1）通过上述分析，应加强起重机械生产单位和使用单位对第1级、第2级起升限位的设置要求和培训理解。对于检验机构，应重视对起重机起升高度限位功能有效性检验，并注意不同场所、不同用途的起重机设备的不同之处。

（2）在审查起重机械电路图时，可根据“高一级开关能切断低一级电源”的方法判断第2级起升高度限位器切断的电源是否属于更高一级动力电源，同时需满足“第2级起升高度限位器动作后能同时切断下降方向动力电源”的条件。

（3）根据GB/T 6067.1-2010要求，第一级、第二级起升高度限位器动作时，应能切断不同级的起升动力源，并对第二级限位器动作后，不可进行相反方向运动的要求予以明确。但“市监特设发〔2021〕16号”文件仅对桥式、门式起重机“双限位”装置提出加装要求，虽有对“双限位”装置的形式进行明确，但对“双限位”装置的控制要求没有提及，现行标准、检规也没有对“双限位”装置提出控制及管理等要求，导致起重机械生产单位、使用单位、检验机构对“市监特设发〔2021〕16号”文件的理解各有不同，执行结果也有差异。因此，建议今后出台补充通知规定，对“双限位”的控制和管理等要求予以明确。