1概述

限制起重机某一运动的装置称为起重机的运行限制器，起重机设计约束和由用户提出应限制的运动，都应配备运行限制器。按照对起升、运行等不同机构运动的限制作用，桥式起重机上设有起升限位器、下降限位器、起重机运行限位器、小车运行限位器等运动限制器。起重机运行限位器的作用为限制起重机往危险方向运动，防止运行到端部极限位置时脱轨、坠落，通常有行程限位开关(又称大车限位)、激光测距式行程限位器、十字限位开关等型式。其中，大车限位由于结构简单，并且易安装、维护费用低，在桥式起重机上广泛应用。起重机安全监控系统在特种设备定期检验工作中，发现部分桥式起重机大车限位的设置存在安全隐患，影响起重机使用，给铁路运输生产安全带来隐患。

2问题现象及后果

2．1问题现象

TSGQ7O15-2OO8《起重机械定期检验规则》(以下简称《检规》)B9．5条对运行机构行程限位器的规定为：将大、小车分别运行至轨道端部，压上行程开关，检查大、小车运行机构行程限位器(电动单梁起重机、电动单梁悬挂起重机小车运行机构除外)是否能够停止向运行方向的运行。按《检规》要求在定期检验桥式起重机时，发现部分大车限位存在以下问题：限位开关与限位撞杆之间距离设置过短，起重机运行至轨道端部时，限位开关尚未动作而起重机已经撞到端部止挡，或者大车限位动作后起重机由于姨性仍撞上端部止挡。

2．2规程要求分析

当大车运行到达端部后时，限位开关的动作不会影响起重机碰撞端部止挡，大车限位的限制作用已失效。根据GB／T381l—2008《起重机设计规范》和GB6067．1—2010《起重机械安全规程第1部分：总则》，起重机和起重小车应在每个运行方向装设运行行程限位器，在达到设计规定的极限位置时自动切断前进方向的动力源。起重机安全监控系统对大车限位开关的设置要求可视为，桥式起重机运行到规定的端部极限位置时，大车限位动作，切断大车运行机构动力源，闭合大车运行制动器，使起重机在惯性作用下继续滑行一段距离即制动距离，逐渐停止运动。因为起重机切断动力源后不会立即停止运动，所以大车限位应在到达极限位置前的一定的安全距离内动作，并使大车在到达极限位置前停止运动，此安全距离应大于起重机大车的制动距离。因此，起重机在触发大车限位后，应当切断动力源，在达到极限位置前停止运动。定期检验出现上述问题的，应当判定“B9．5运行机构行程限位器”项目检验结果不满足《检规》要求，检验结论为不合格，桥式起重机定期检验结论综合判定为不合格，向使用单位出具《特种设备检验意见通知书(2)》，并提出整改要求。

2．3可能后果

存在上述问题的桥式起重机，从特种设备安全使用的角度此时设备存在安全隐患。限位问题会导致大车频繁碰撞端部止挡而缓冲器破损脱落、大车轨道移位、厂房结构变形等后果，易使操作人员养成“打反车”制动等不良习惯，影响使用安全，甚至会引发特种设备安全事故。

3问题影响因素分析

结合检验经验，出现该问题的原因是大车限位动作后起重机安全距离较短，无法达到起重机制动距离的要求。因此，可从起重机制动距离和起重机预留安全距离2方面着手分析。

3．1制动距离影响因素及计算

3．1．1车轮与轨道间的运行阻力

桥式起重机运行机构切断运行动力源后，在惯性作用下会继续运动一段时间，然后在车轮与轨道间的运行阻力、运行机构制动器的制动力矩2者共同作用下停止运动。车轮与轨道间的运行阻力包括车轮与轨道间的摩擦阻力、轨道的坡度阻力、风压造成的阻力以及轨道安装位置误差造成的运行附加阻力等。起重机安装调整结束后，运行阻力将固定下来。在起重机的设计阶段应当全面考虑各类阻力对起重机运行的影响，选择合适的大车运行机构。

3．1．2制动器的制动力矩

在起重机的设计选型阶段，需要确定大车制动器的型号参数和制动力矩。根据GB／r3811-2008，运行机构机械式制动器的制动力矩与运行摩擦阻力矩之和应能使处于满载、顺风及下坡状态下运行的起重机或小车在要求的时间内停止下来。因此，起重机大车制动器的制动力矩在设计选型阶段就已确定。

3．1．3制动距离计算

可见，桥式起重机设计选型和安装调整结束后，大车运行机构的制动距离就已确定，其值可在检验时根据设计参数计算。如按照GB／T3811—2008设计大车运行速度为0．63m／s、低速和中速长距离运行的起重机，其制动距离为S--0．5aztzz。(1)式(1)中，为制动减速度，取0．120m／s2；之为制动时间，取5．20s。计算出的为1．6224m。3．2安全距离构成及设置要求

3．2．1安全距离的构成

在实际使用中，起重机大车限位的限位开关一般装设在大车端梁上，限位撞杆一般是将型钢固定在轨道端部。桥式起重机大车限位示意如图1所示。s-一起重机运行到端部极限位置时预留的安全距离；一大车限位的撞杆安装位置至端部止档距离；L一大车限位的限位开关安装距起重机外轮廓距离；厂大车限位的撞杆长度图1桥式起重机大车限位示意起重机运行到端部极限位置，大车限位动作时，起重机边缘至轨道端部止档之间预留的安全距离应当保证起重机的运行安全。安全距离由大车限位的限位开关安装位置、撞杆长度、撞杆安装位置等因素共同决定，有+2-L1。(2)

3．2．2安全距离设置要求

桥式起重机在大车限位动作后才能切断前进方向的动力源，因此大车限位的动作位置可看作是制动行程的初始位置，起重机安全监控系统大车停止运动时的位置为制动行程的初始位置加上大车运行机构的制动距离，大车限位动作后起重机预留的安全距离应大于制动距离。GB50256---2014《电气装置安装工程起重机电气装置施工及验收规范》要求起重机大车限位动作后，应能自动切断相关电源，并应使起重机各机构在下列位置停止：

(1)起重机桥架的小车等，离行程末端不得小于2oomill处。

(2)一台起重机临近另一台起重机时，相距不得小于4OOmln处。撞杆的装设及尺寸应能保证行程限位开关可靠动作，撞杆及撞杆支架在起重机工作时不晃动。撞杆宽度应能满足机械(桥架及小车)横向窜动范围的要求，撞杆长度应能满足机械(桥架及小车)最大制动距离的要求。因此，大车运行极限位置应当离行程末端不得小于200toni，即大车预留安全距离应满足≥S+200。

(3)当一台起重机临近另一台起重机时，相距不得小于400mm，有≥S+400。

(4)大车限位开关、限位撞杆装设应满足此要求。于其他行程限位装置如计数限位、激光传感器、超声波传感器等也调整传感器动作范围，使起重机运行机构满足要求。

处理措施

1调整预留安全距离在起重机使用中影响制动距离的主要是制动器制动力矩是否存在人为调整以及大车运行机构的维护保养情况。对维护保养力量可靠、操作经验成熟的使用单位而言，保持设计需要的制动距离是能够现的。在实际工作中可根据桥式起重机设计资料算出大车运行机构制动距离。对于存在问题的起重机，可增大起重机预留的安全距离，使其满足式(3)及式(4)。在影响起重机预留安全距离的因素中，从经济合理、动作可靠等方面综合考虑，建议调整顺序为优先增大大车限位的撞杆安装位置至端部止档距离，其次增大大车位的撞杆长度，最后减小大车限位的限位开关距重机外轮廓距离。

2注意选型

桥式起重机设计需要频繁运行至轨道端部附近作业，大车运行机构可能碰撞冲击端部止挡的，在重机械购置时应根据实际需要进行选型，选择基较小、结构紧凑的机型，从结构上避免起重机在用中运行到极限位置。

3加强日常维护在起重机的验收环节，应严格执行相关验收标准和规范，确保大车运行机构有足够的安全距离。在日常检查、维保过程中应加强对大车限位装置的检查力度，及时发现和整改安全隐患，保持设备的良好状态。制动器要进行周期性的维护保养，及时更换摩擦片等易损部件，禁止人为调松制动器，确保其始终满足设计的制动力矩要求。在使用过程中，应加强对起重机司机的安全操作知识培训，强化操作人员的安全意识，使其严格执行操作规程，避免操作失误影响设备安全。

5结语

特种设备安全技术检验是特种设备安全监察工作的重要环节，是促进特种设备安全使用的重要手段。对检验中发现的设备问题，使用单位应当及时组织解决，消除设备安全隐患，同时注意特种设备购置、验收、日常使用和维护保养各个环节的工作，确保设备安全运行。