安全锁是吊篮的安全保险装置。其作用是:在吊篮升空作业时,一旦提升机失效,悬吊平台下降失控或工作钢丝绳破断平台坠落,安全锁立即锁定在安全钢丝绳上,避免悬吊平台倾翻或坠落。
1.安全锁的分类
按触发机构不同,安全锁分为离心触发式安全锁、摆臂防倾式安全锁和断绳保护式安全锁三种类型。
早期国产吊篮全部使用离心触发式安全锁。自20世纪90年代末,国内研制出摆臂防倾式安全锁之后,大部分制造厂先后开始采用。断绳保护式安全锁只能与手动吊篮配套使用。
任何型式的安全锁都主要由锁绳机构、触发机构和壳体三大部分组成。除触发机构各不相同之外,国产吊篮安全锁的锁绳机构大同小异。
2.锁绳机构的组成及工作原理
如附图4-18所示,安全锁的锁绳机构主要由两块夹钳、四块夹紧套板、硬紧弹簧和两个定位轴等零件组成。
夹钳内侧纵向有一条半圆槽,用于与钢丝绳接触,其左右两侧各有两个半圆形耳状凸台,用于与夹紧套板上的双半月形孔配合。
附图4-18 锁绳机构
1—夹钳 2—夹紧套板 3—硬紧弹簧 4—定位轴
附图4-19 离心触发机构
1—锁块 2—拔杆 3—离心甩块 4—弹簧 5—测速轮 6—压紧轮
夹紧套板尾部圆孔套在定位轴上,头部双半月形孔套住两夹钳的各一个耳状凸台。在预紧弹簧(扭簧或圆柱压簧均可)作用下,夹紧套板绕定位轴顺时针转动,双半月孔则强制两块夹钳靠拢,两夹钳便将穿过其纵向半圆槽的钢丝绳初步夹持住。当钢丝绳向上拉动时,在摩擦力的作用下,带动夹钳向上运动,在夹紧套板双半月孔的楔面作用下,两夹钳便夹紧钢丝绳,而且形成自锁现象(即钢丝绳向上拉力越大,两夹钳夹持钢丝绳的夹紧力越大)。
只有当外力作用在夹紧套板上方,使其逆时针转动时才能松开夹钳。这就是安全锁锁绳机构的工作原理。
3.触发机构的组成和工作原理
(1)离心触发机构的组成和工作原理 如附图4-19所示,离心触发机构主要由测速轮、压紧轮、离心甩块、弹簧、拔杆和锁块组成。
其工作原理如下,该锁属于常开式安全锁,在未被触发之前,锁绳机构被锁块撑住,处于张开状态,安全钢丝绳从测速轮与压紧轮之间穿过;当安全锁随悬吊平台下降时钢丝绳带动测速轮沿顺时针转动。对称分布在测速轮上的一对离心甩块被一对拉簧拉住,随测速轮转动。当悬吊平台下降速度增大,测速轮的转速也相应增高,离甩块的离心力也随之增大。当悬吊平台下降速度达到安全锁设定的锁绳速度时,离心甩块克服弹簧拉力向外甩出,击打其上方的拔杆。拔杆带动与其同轴联动的锁块转动。锁块便解除对安全锁锁绳机构的约束。锁绳机构在预紧弹簧的作用下,锁住安全钢丝绳,避免悬吊平台超速下降或坠落。
离心触发式安全锁应用范围广,如单吊点、双吊点和多吊点以及弧形、折角型等异型悬吊平台均能运用。其缺点是抗干扰性差,例如悬吊平台工作时,人员走动过猛,都可能触发其锁绳动作。另外,对恶劣环境的适应性差,安全锁内如进水或积尘,都会影响其触发机构的灵敏性。
(2)摆臂触发机构的组成和工作原理 如附图4-20所示,摆臂触发机构主要由滚轮、摆臂和压杆组成。
该锁属于常闭式安全锁。在自由状态下,其锁绳机构锁住安全钢丝绳。当悬吊平台处于水平位置时,滚轮受到工作钢丝绳的侧向压力,使摆臂向上抬起。摆臂经杠杆增力后使压杆向下压住锁绳机构,并且强制锁绳机构松开安全钢丝绳,使悬吊平台正常升降运行。当悬吊平台向下运行并且发生倾斜时,其低端的工作钢丝绳与安全钢丝绳的中心距变大。当悬吊平台倾斜达到锁绳角度α时,工作钢丝绳与安全钢丝绳的中心距增大到一定数值。此时滚轮和摆臂在重力和弹簧力的作用下向下摆动,使压杆向上抬起,解除对锁绳机构的压迫,使其恢复锁绳状态,制止悬吊平台底端继续向下倾斜。当解除悬吊平台的倾斜状态后,在工作钢丝绳的侧向压力下,安全锁便自动解除锁绳状态。(www.daowen.com)
当工作钢丝绳突然破断时,由于滚轮失去了侧向压力,安全锁便立即锁住安全钢丝绳,避免发生坠落事故。
由此可见,摆臂防倾式安全锁的触发机构是一种角度探测机构。
摆臂防倾式安全锁零件少,结构简单;抗干扰性强,对恶劣环境的适应性强;其最突出的特点是,可在施工现场便捷地进行锁绳性能的自测。其缺点是只能应用于双吊点矩形悬吊平台。
(3)手动断绳保护式安全锁的组成和工作原理 如附图4-21所示,该锁属于常闭式安全锁,无触发机构,只有手动开锁机构。
附图4-20 摆臂触发机构
1—滚轮 2—摆臂 3—压杆 4—压绳轮 5—工作钢丝绳 6—安全钢丝绳
手动开锁机构由锁外的复位杆与锁内的压杆组成。当悬吊平台升降时,用手向上扳动复位杆。复位杆带动同轴的压杆向下压迫锁绳机构,强迫夹钳松开安全钢丝绳,使安全锁随平台升降。当平台停在空中时,复位杆自然下垂,锁绳机构便仍将钢丝绳锁紧,防止工作钢丝绳破断时,悬吊平台自由坠落。该锁结构更简单,但是只能与手动提升机配套使用。
4.安全锁安全技术要求
安全锁是吊篮的安全保险装置,其性能及技术状况直接关系着作业人员的人身安全。国家标准对其规定了严格的安全技术要求:
1)离心触发式安全锁在悬吊平台运行速度达到安全锁绳速度时,即能自动锁住安全钢丝绳,使悬吊平台在200mm范围内停住。
2)离心触发式安全锁绳速度不大于30m/min。
3)摆臂防倾式安全锁纵向倾斜角度不大于8°时,能自动锁住并停止运行。
4)安全锁在锁绳状态下不得自动复位,工作时应处于自由状态。
附图4-21 手动断绳保护式安全锁
1—压杆 2—复位杆
5)安全锁承受150%额定载重量时,静置10min,不得有任何滑移现象。
6)安全锁与悬吊平台的连接强度不应小于2倍的允许冲击力。
7)安全锁必须在有效标定期限内使用,有效标定期限不大于1年。
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