QD型起重机大小车运行限位装置安装的探讨
徐文娟
湖北咸宁职业技术学院机电工程系
摘要：以QD型起重机大小车运行机构限位装置的设置形式为依据，分别对不同设置形式限位装置的安装位置问题进行讨论，并给出安装参考数据表格。
关键词：大小运行机构；限位装置；安装位置
QD型起重机是一种通用桥式起重机，它的大小车运行机构限位装置是利用机械或电子装置来控制起重机大、小车运行的空间范围或速度的，防止大小车运行到极限位置发生剧烈的碰撞，其对起重机的安全保护起着至关重要的作用。而大小车运行机构限位装置的安装位置直接影响它的保护功能，各装置的安装距离太近，冲击力大，起不到保护作用，各装置的安装距离太远，大大限制了机构运行的空间范围，不能够充分利用起重机所能运行的空间。下面就QD型起重机大小车运行限位装置的安装进行探讨。
1 大小车运行机构限位装置的类型及设置形式
大小车运行限位装置按工作原理或结构形式可分为机电式限位装置和电子式限位装置。机电式限位装置是利用安全尺、传动轴等机械触发部件控制电气线路来实现保护功能；电子式限位装置是利用接近开关等具有固定功能的电子装置来控制电气线路实现保护功能。
在«起重机设计规范»中，规定了起重机每个运行方向都要装设运行限位装置，一般起重机只需装一级运行限位装置，这种限位装置当大、小车运行达到规定的极限位置时自动切断电源，同时进行制动，
再滑行碰撞；而对运行速度较高或停车定位要求较严的大、小车运行机构需要装设两级运行限位装置，第一级发出减速信号并按规定要求减速，第二级自动断电、制动，再滑行碰撞。
2 大、小车运行机构限位装置的安装位置
限位装置具体的安装位置在«起重机设计规范»中没有具体的计算规范，一般根据各工厂的设计经验不同而不相同，下面分一级运行限位装置的安装和二级运行限位装置的安装进行讨论：
①一级限位装置的安装
如图1所示某大车运行限位装置采用一级限位装置，行程开关装在端梁上，安全尺装在大车运行轨道旁。
1、车挡 2、缓冲器 3、扫轨板 4、安全尺 5、行程开关 6、端梁 7、大车运行轨道
图1
当大车运行到如图1所示位置时，行程开关碰到安全尺，大车运行断电，同时制动器开始制动，大车由于惯性继续向前减速滑行，直到缓冲器碰到车挡停车，这一过程称为刹车过程；
大车滑行的距离称
刹车距离，用L2表示；刹车距离的选取，直接影响到起重机运行的安全，最理想的状态是当大车断电滑行到车挡时，刚好大车速度为0，此时，大车缓冲器不会碰撞车挡，同时大车运行距离最大。
则有：
a=∆V-V= ① tt
1L2=S=Vt ② 2
从式①、②中可以看出，刹车距离L2与大车运行速度和刹车时间有关，大车运行速度由工作要求和设计要求而定；刹车时间的选取与制动器的调节有关，这是一个人为因素，调节原则是不能太短，时间太短，整个起重机冲击太大，被吊重物有可能由于惯性被甩起，造成安全事故；时间太长会影响生产效率,一般取t=2秒。在确定刹车时间为2秒的情况下，再确定刹车距离L2。例如：V=30m/min，则L2=500 mm；V=60m/min，则L2=1000 mm；当速度再大，就要考虑用二级限位装置。安全尺的长度为L1，L1一定要大于等于L2，一般取L1=（1.1～1.2）×L2较为合理。
在设计时，先根据端梁实际结构确定行程开关的安装位置，确定刹车时间t，计算L2的大小，再确定安全尺的尺寸和安装位置。在实际中，还可以将行程开关安装在轨道旁，而将安全尺安装在端梁上；小车运行也可以采用一级限位装置，安装原理都相似。
②二级限位装置的安装
采用二级限位装置进行限位，其运行过程是先是减速，后刹车，再碰撞停车，如图2所示某小车运行限位装置，其触发装置安全尺安
装在小车架上，接近开关安装在主梁上、小车轨道旁，缓冲器装在主梁上，小车车挡安装在小车架上。
1、缓冲器安装座 2、缓冲器 3、车挡 4、接近开关2 5、小车架6、安全尺7、接近开关1
图2
从图2中可知，小车架上安全尺的长度为L1，当小车向左行时，先是安全尺靠近接近开关1，由接近开关1发出信号控制电路，小车开始减速；当小车安全尺靠近接近开关2时，也即图1中位置，由接近开关2发出信号控制电路，小车运行断电，制动器开始制动；将小车从接近开关1运行到接近开关2这个过程称为减速过程，在此过程中，小车运行距离，也即两接近开关之间距离称为减速距离，用L2表示；小车从图中位置开始低速运行，直到小车车挡撞上小车缓冲器，小车停止运行，在此过程中，小车运行距离，也即图2中小车车挡到缓冲器之间的距离称为刹车距离，用L3表示。
L2、L3值的大小与小车运行的速度及每个过程所用时间有关，设小车正常运行速度为V，减速过程小车速度由V变V1（一般要求
1V1≤V），所用时间为t1，则减速距离可近似计算为L2=V×t1；刹2
车过程小车已断电，由速度V1减速运行，最好是运行了L3距离时小车速度为0，这时缓冲器没有碰撞，运行时间为t2，则刹车距离可近似计算为L3=V1×t2；从以上式子可看出，各段距离主要和各段所要求的时间有关，同一级限位装置一样，各段时间要设置合理。减速时间一般为2秒，放安全余量取t1=2.4秒，刹车时间一般为1秒，放安全余量取t2=1.2秒~1.4秒。 对于安全尺长度L1一定要大于L2，要不然在减速过程中重新接通小车正常运行电路，为了安全取L1=1.25L2。图中L4是接近开关到安全尺寸下表面的距离，也称工作距离，它由接近开关的额定检测距离Sn来确定，L4≤0.8Sn，在此距离内接近开关工作不受温度、电压波动的影响而产生误动作，在安装时必须保证这一尺寸。
例如：一台QD32/10的起重机，小车运行速度V=30m/mins，采用变频调速，限位开关用YE14型号接近开关，其额定检测距离为10mm，则有
L2=2.4⨯V=2.4⨯500=1200mm
1L3=(1.2~1.4)⨯⨯V=300mm~350mm 2
L1=1.25⨯1200=1500mm
L4≤0.8Sn=0.8⨯10=8mm
在设计过程中，先要预设减速时间和刹车时间，再计算确定L1、L2、L3、L4的大小；在安装过程中，先确定安全尺的位置，再确定缓冲装置的安装位置，这两位置与小车架结构有关，在此不做讨论；
最后根据有关尺寸确定接近开关2和接近开关1的位置。对于大车运行二级限位装置的安装与小车二级限位装置的安装相似，各段距离与大车运行速度有关。
3总结
对于QD型起重机限位装置的安装可根据下列表1要求来选择，当然这只是一个参考的依据，在特殊的情况下是可根据具体的要求作变化的。
表1
QD型起重机大小车运行限位装置安装的探讨
徐文娟
湖北咸宁职业技术学院机电工程系
摘要：以QD型起重机大小车运行机构限位装置的设置形式为依据，分别对不同设置形式限位装置的安装位置问题进行讨论，并给出安装参考数据表格。
关键词：大小运行机构；限位装置；安装位置
QD型起重机是一种通用桥式起重机，它的大小车运行机构限位装置是利用机械或电子装置来控制起重机大、小车运行的空间范围或速度的，防止大小车运行到极限位置发生剧烈的碰撞，其对起重机的安全保护起着至关重要的作用。而大小车运行机构限位装置的安装位置直接影响它的保护功能，各装置的安装距离太近，冲击力大，起不到保护作用，各装置的安装距离太远，大大限制了机构运行的空间范围，不能够充分利用起重机所能运行的空间。下面就QD型起重机大小车运行限位装置的安装进行探讨。
1 大小车运行机构限位装置的类型及设置形式
大小车运行限位装置按工作原理或结构形式可分为机电式限位装置和电子式限位装置。机电式限位装置是利用安全尺、传动轴等机械触发部件控制电气线路来实现保护功能；电子式限位装置是利用接近开关等具有固定功能的电子装置来控制电气线路实现保护功能。
在«起重机设计规范»中，规定了起重机每个运行方向都要装设运行限位装置，一般起重机只需装一级运行限位装置，这种限位装置当大、小车运行达到规定的极限位置时自动切断电源，同时进行制动，
再滑行碰撞；而对运行速度较高或停车定位要求较严的大、小车运行机构需要装设两级运行限位装置，第一级发出减速信号并按规定要求减速，第二级自动断电、制动，再滑行碰撞。
2 大、小车运行机构限位装置的安装位置
限位装置具体的安装位置在«起重机设计规范»中没有具体的计算规范，一般根据各工厂的设计经验不同而不相同，下面分一级运行限位装置的安装和二级运行限位装置的安装进行讨论：
①一级限位装置的安装
如图1所示某大车运行限位装置采用一级限位装置，行程开关装在端梁上，安全尺装在大车运行轨道旁。
1、车挡 2、缓冲器 3、扫轨板 4、安全尺 5、行程开关 6、端梁 7、大车运行轨道
图1
当大车运行到如图1所示位置时，行程开关碰到安全尺，大车运行断电，同时制动器开始制动，大车由于惯性继续向前减速滑行，直到缓冲器碰到车挡停车，这一过程称为刹车过程；
大车滑行的距离称
刹车距离，用L2表示；刹车距离的选取，直接影响到起重机运行的安全，最理想的状态是当大车断电滑行到车挡时，刚好大车速度为0，此时，大车缓冲器不会碰撞车挡，同时大车运行距离最大。
则有：
a=∆V-V= ① tt
1L2=S=Vt ② 2
从式①、②中可以看出，刹车距离L2与大车运行速度和刹车时间有关，大车运行速度由工作要求和设计要求而定；刹车时间的选取与制动器的调节有关，这是一个人为因素，调节原则是不能太短，时间太短，整个起重机冲击太大，被吊重物有可能由于惯性被甩起，造成安全事故；时间太长会影响生产效率,一般取t=2秒。在确定刹车时间为2秒的情况下，再确定刹车距离L2。例如：V=30m/min，则L2=500 mm；V=60m/min，则L2=1000 mm；当速度再大，就要考虑用二级限位装置。安全尺的长度为L1，L1一定要大于等于L2，一般取L1=（1.1～1.2）×L2较为合理。
在设计时，先根据端梁实际结构确定行程开关的安装位置，确定刹车时间t，计算L2的大小，再确定安全尺的尺寸和安装位置。在实际中，还可以将行程开关安装在轨道旁，而将安全尺安装在端梁上；小车运行也可以采用一级限位装置，安装原理都相似。
②二级限位装置的安装
采用二级限位装置进行限位，其运行过程是先是减速，后刹车，再碰撞停车，如图2所示某小车运行限位装置，其触发装置安全尺安
装在小车架上，接近开关安装在主梁上、小车轨道旁，缓冲器装在主梁上，小车车挡安装在小车架上。
1、缓冲器安装座 2、缓冲器 3、车挡 4、接近开关2 5、小车架6、安全尺7、接近开关1
图2
从图2中可知，小车架上安全尺的长度为L1，当小车向左行时，先是安全尺靠近接近开关1，由接近开关1发出信号控制电路，小车开始减速；当小车安全尺靠近接近开关2时，也即图1中位置，由接近开关2发出信号控制电路，小车运行断电，制动器开始制动；将小车从接近开关1运行到接近开关2这个过程称为减速过程，在此过程中，小车运行距离，也即两接近开关之间距离称为减速距离，用L2表示；小车从图中位置开始低速运行，直到小车车挡撞上小车缓冲器，小车停止运行，在此过程中，小车运行距离，也即图2中小车车挡到缓冲器之间的距离称为刹车距离，用L3表示。
L2、L3值的大小与小车运行的速度及每个过程所用时间有关，设小车正常运行速度为V，减速过程小车速度由V变V1（一般要求
1V1≤V），所用时间为t1，则减速距离可近似计算为L2=V×t1；刹2
车过程小车已断电，由速度V1减速运行，最好是运行了L3距离时小车速度为0，这时缓冲器没有碰撞，运行时间为t2，则刹车距离可近似计算为L3=V1×t2；从以上式子可看出，各段距离主要和各段所要求的时间有关，同一级限位装置一样，各段时间要设置合理。减速时间一般为2秒，放安全余量取t1=2.4秒，刹车时间一般为1秒，放安全余量取t2=1.2秒~1.4秒。 对于安全尺长度L1一定要大于L2，要不然在减速过程中重新接通小车正常运行电路，为了安全取L1=1.25L2。图中L4是接近开关到安全尺寸下表面的距离，也称工作距离，它由接近开关的额定检测距离Sn来确定，L4≤0.8Sn，在此距离内接近开关工作不受温度、电压波动的影响而产生误动作，在安装时必须保证这一尺寸。
例如：一台QD32/10的起重机，小车运行速度V=30m/mins，采用变频调速，限位开关用YE14型号接近开关，其额定检测距离为10mm，则有
L2=2.4⨯V=2.4⨯500=1200mm
1L3=(1.2~1.4)⨯⨯V=300mm~350mm 2
L1=1.25⨯1200=1500mm
L4≤0.8Sn=0.8⨯10=8mm
在设计过程中，先要预设减速时间和刹车时间，再计算确定L1、L2、L3、L4的大小；在安装过程中，先确定安全尺的位置，再确定缓冲装置的安装位置，这两位置与小车架结构有关，在此不做讨论；
最后根据有关尺寸确定接近开关2和接近开关1的位置。对于大车运行二级限位装置的安装与小车二级限位装置的安装相似，各段距离与大车运行速度有关。
3总结
对于QD型起重机限位装置的安装可根据下列表1要求来选择，当然这只是一个参考的依据，在特殊的情况下是可根据具体的要求作变化的。
表1