新型井架断绳和停靠安全保护装置.docx

6新型井架断绳和停靠安全保护装置1．概述井架物料提升机是国内中低层建筑施工中常用的垂直运输机械。根据建设部关于井架物料提升机安全技术标准的要求井架物料提升机必须配备当井架吊篮悬挂或运行中发生断绳时防止吊篮坠落的“断绳保护装置”；以及当井架吊篮停靠在楼层时能可靠地承担吊篮自重及工作荷载的“吊篮安全停靠装置”。目前井架物料提升机一般都将“断绳保护装置”和“吊篮安全停靠装置”分别设置。“吊篮安全停靠装置”有多种形式各有千秋但各有不足之处。我们综合考虑了多种安全装置的技术要求和使用性能设计研制了一种多用途的新型井架安全保护装置——“断绳和停靠装置”。经江苏省质量技术监督局专业检测站的检测和现场使用防断绳技术性能和吊篮安全停靠性能良好使用方便安全可靠。2．工作原则及性能2.1结构组成我们设计的“断绳和停靠装置”采用的是一套工作装置两种安全保护功能——断绳保护和吊篮安全停靠。该装置设置在吊篮顶部由两台防坠器和一套安全停层传动装置以及一套断绳保护传动装置组成（图1）。图1断绳和停靠装置简图2.2工作原理“断绳和停靠装置”的主要工作机构是防坠器。防坠器安装在吊篮顶部的两端和吊篮一起沿着导轨上下运动。导轨通过连接板和螺栓安装在井架架体的横杆上。防坠器主要由活动楔钳、固定楔块、拉簧及传动连杆等零部件组成其工作原理为楔钳式安全锁（图2）。防坠器在正常工作时活动楔钳在固定楔块斜面的作用下从两面同时向导轨靠拢活动楔钳水平移动△X1并贴合导轨此时该安全锁转换为“闭锁”状态（图2（b））。如果安全锁（即吊篮）在重力P的作用下继续下降（与导轨产生相对运动）则活动楔钳在固定楔块斜向分力N的作用下夹紧并“咬合”导轨其水平移动的距离（即咬痕深度）为△X2（图2（c））。此时活动楔钳停止运动吊篮的重力通过固定楔块、活动楔钳、导轨、连接板和横杆传递到井架架体上。由于活动楔钳表面加工成圆弧型斜面齿再加上斜面产生的夹紧力N可确保活动楔钳与导轨之间的“咬合”力远大于吊篮的重力。图2楔钳式安全工作原理示意图另外从上述防坠器的工作原理中可以看楔钳式安全锁的运动过程分为两个阶段：①从“张口”状态到“闭锁”状态活动楔钳水平移动△X1同时垂直移动△Y1运动时间为△t1；②从“闭锁”状态到“咬合”状态活动楔钳水平移动△X2同时垂直移动△Y2运动时间为△t2。在防坠器的设计过程中若活动楔钳的楔角α=75°吊篮加起重量P=1890（kg）“张口”间隙△X1=5.2（mm）咬痕深度△X2=0.5（mm）通过各阶段活动楔钳运动方程和速度议程的分析可以求出各阶段坠落距离和坠落时间分别为△Y1=19.4（mm）△t1=0.34（s）△Y2=1.8（mm）△t2=0.012（s）总的坠落距离△Y=21.2（mm）总的坠落时间△t=0.352（s）。通过计算结果也可以看出在整个坠落过程中第二阶段的坠落距离△Y2和坠落时间△t2要远小于第一阶段的坠落距离△Y1和坠落时间△t1。当安全锁处于“闭锁”状态时只要放松连杆活动楔钳在重力和拉簧的作用下向下运动。而活动楔钳两边的导向槽使活动楔钳在向下运动的同时向外离开导轨回到初始位置安全锁又恢复到“张口”状态。当安全锁处于“咬合”状态时由于活动楔钳表面的斜齿已“咬合”在导轨表面放松连杆后活动楔钳不会自动复位此时只要将吊篮向上提升活动楔钳随之与导轨产生反向相对运动因活动楔钳表面的齿形呈倒三角形在斜面分力的作用下活动楔钳很容易与导轨分开并恢复到“张口”状态。2.3使用性能2.3.1断绳保护工况吊篮在悬挂或升降时固定是吊篮顶端滑轮架上的细钢丝绳拉动断绳传动装置中的销轴并压缩弹簧（图1A-A）。固定在销轴端部的另一根细钢丝绳则通过滑轮连接在防坠器活动楔块上端的连杆上此时连杆处于放松状态即防坠器处于“张口”状态。当发生断绳的瞬间防坠器与吊篮同时作自由落体运动由于压簧的外力消除迅速恢复到平衡状态（伸长）同时带动肖轴快速移动而销轴端部的细钢丝绳通过滑轮转向拉动防坠器处活动楔钳上部的连杆向上运动使防坠器迅速进入“咬合”状态将吊篮在瞬间停住固定在架体上。2.3.2吊篮安全停靠工况吊篮安全停靠的主要工作机构仍然是防坠器。当吊篮运行到楼层面时施工人员打开吊篮出料门吊篮门上方的停层传动装置通过细钢丝绳重复断绳坠落过程中防坠器的动作使防坠器处于“闭锁”状态。当施工人员关闭吊篮出料门后停层传动装置恢复原始位置活动楔钳在重力和拉簧的作用下恢复到“张口”的平衡状态。在吊篮出料门开启时如果松动起升钢丝绳吊篮产生向下运动的趋势防坠器就从“闭锁”状态转为“咬合”状态吊篮通过防坠器固定在架体的导轨上起升钢丝绳不承受荷载。如需要吊篮继续工作应收紧起升钢丝绳活动楔钳自动复位防坠器又回到“张口”状态吊篮可以继续升降。3．结构特点3.1动作灵敏制动可靠。经检测和使用作断绳坠落试验时吊篮的坠落行程小于30mm。吊