2河南天丰钢结构有限公司 河南新乡 453000
摘要：文章分析了传统起重机吊钩闭锁装置在应用过程中经常发生变形至脱钩，存在着不安全隐患的原因；阐述了一种以重力杠杆原理设计的闭锁防脱装置，实现了远距离操控开启闭锁装置的方法。
关键词：起重机吊钩；远控；闭锁防脱装置；重力
1 引言
起重机吊钩防脱钩闭锁装置，该装置可以有效防止起重机吊运时因误操作或是起重机故障时吊钩下降太多导致吊具脱开并坠下或倒下伤人事故。对实现起重作业的“零事故、零伤害”安全管理目标起到关键控制作用，对从事起重作业和建筑业员工的生命安全将起到巨大保障作用，可大大降低起重伤害事故。
起重机械吊钩是起重机械中最常见的一种吊具，借助于滑轮组等部件悬挂在起升机构钢丝绳上。（TSG Q7015-2016）《起重机械定期检验规则》C4.2（2）项中明确指出“吊钩设置防脱装置，并且有效”。其作用是防止吊钩所挂吊具脱钩造成伤亡事故。吊钩在没有防脱装置时继续使用，会在生产过程中留下不安全隐患，尤其在吊运长件物品或是特殊物件时，很容易发生脱钩重物坠落，造成人员伤亡隐患。
吊钩在日常使用过程中，普通的防脱装置是采用0.5∽0.6mm薄铁板冲压成形加装弹簧制作而成，而起重机工作环境复杂，吊钩经常会发生碰撞、挤压等情况，若防脱装置的强度不够，很容易变形；再一个原因是吊钩闭锁装置结构不合理，凸缘宽度太窄，引起防脱装置窜动、销轴弯曲变形、弹簧损坏等造成失效。
普通用的防脱装置，是通过将防脱板的转动轴铰接于吊钩的钩颈处，然后靠弹簧的扭力将防脱板紧靠与吊钩，达到闭锁的作用，普通吊钩防脱装置见图1所示。当要取出索具或所吊物件时，还需要用外力压下防脱板，使之与吊钩产生一定的间距，将索具移出，完成装卸吊物的目的。这样复杂的操作既增加了工人劳动强度，又影响了生产效率，还存在安全隐患。
图1 普通吊钩防脱装置结构
普通的防脱装置主要存在以下三点不足：一是使用不方便，会在使用中被人为拆除，二是强度不够，易产生变形，三是结构不合理，易损坏脱落，四是弹簧较细，锈蚀失效。
起重吊钩防脱装置虽然只是起重机很小的部件，但对整机的安全性却有重要的影响。因此，设计一种操作方便，省力省时效率高，经济耐用，且能实现远距离操作的防脱装置的功能，显得尤为必要。
2 起重用吊钩及防脱装置的设计
起重吊钩必需具备使用效率高的功能，其影响效率的因素主要是：一是吊钩的有效空置容积。二是闭锁装置的通过效率。起重吊钩的有效空置容积反映了吊具在吊钩内的活动范围，活动范围越大，吊具越容易被取出，同时，该区域应在闭锁装置活动范围以外，因为吊具被取出时，闭锁装置需有一个合适的活动空间，不能与之形成干涉，如图2a中的a区域。
图2 吊钩装置示意
起重吊钩闭锁装置的通过效率反映了吊具通过闭锁装置的快捷程度，影响着生产效率。通常吊运中遇到的吊钩上不只是1、2根钢丝绳，有时会遇到多根钢丝绳在一起，或吊具为扁平编织吊装带（吊带），有时吊钩下可能还悬挂着一些刚性吊具等。经过分析研究，总结出闭锁装置的通过效率与闭锁装置的底部到吊钩内侧表面的距离成正比，即图2b中：η∝b。
为减轻起重工人的劳动强度、快捷地装卸作业，需要对原吊钩闭锁装置的结构进行改进设计：一是增大吊钩的有效空置容积；二是将常规的弹簧式闭锁装置改进为杠杆式由自重使防脱装置处于闭锁状态；三是在吊钩颈背面增设带孔凸缘，通过拉紧钢丝绳实现远距离开启闭锁装置的功能，实现远控的目的。
图1c所示吊钩闭锁装置是在原吊钩的基础上进行改进设计，增加了吊钩颈后面带孔的凸缘（也可在原吊钩上焊接一个圆环或螺母），用于穿远控钢丝绳。防脱装置e段结构重力大于d段，通过转轴形成杠杆，在钩口处形成了重力自锁，达到了闭锁的目的，而且在e段端部设计成半封闭结构，更方便了安装。
3 圆钢吊钩闭锁装置结构
新型防脱钩装置根据吊钩吨位的实际大小，选择合适直径的圆钢制作，其结构形式见图3示意：
图3 吊钩防脱装置及结构示意图
新型远控自重杠杆式闭锁装置的结构，设计的优点为：
（1）在拆卸钢丝绳等吊具作业时，只需要克服防脱装置的自身重力。减轻了工人的劳动强度，性能优于安全卡式弹簧闭锁装置，可单人操作，提高了工作效率。
（2）图2a中的防脱装置因为要考虑吊钩承载后钩口会发生变形，所以安全卡的长度必须满足吊钩在最大开口宽度时，安全卡不被弹出。而改进后的重力闭锁不存在此问题，因此闭锁段的长度可以大大减小，这样就增大了吊钩的有效空置容积，提高了闭锁装置的通过效率。
（3）实现远距离操控，在长杆重力段段的末端绳孔处系一根钢丝绳，并穿过吊钩颈凸缘上的孔，当吊物到达目的地需要卸载时，拉紧钢丝绳，闭锁装置轻松被打开，这在用刚性吊具吊运大型物件或炙热金属时显现很大的优越性，节省了人去摘钩麻烦和避免受炙热金属高温的熏烤，改善劳动强度，提高生产效率。
（4）不需要对原起重吊钩的结构进行特别的改变，且结构简单，通用性强，安装简便。
4 结束语
圆钢或钢筋制作的杠杆式远控起重吊钩闭锁装置在我公司已得到实践，与原有吊钩闭锁方式或方法相比，更安全、更方便、可靠，大大提高了工作效率，而且改造原有吊钩装置成本低廉。对用户来说没什么经济压力，适合行业推广应用。
参考文献
[1]国家质量监督检验总局TSG Q7015-2016起重机械定期检验规则[S].北京：新华出版社.2017.
[2]刘勇.吊钩闭锁装置的改进设计[J].起重运输机械.2010（10）.
[3]梅静武.吊钩闭锁装置[J].起重运输机械.1995（10）.
[4]中华人民共和国国家标准.GB/T3811—2008.《起重机设计规范》.中国标准出版社.
论文作者:段晓淑1,杨雪莲2,李红山2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/12
标签：吊钩论文; 装置论文; 钢丝绳论文; 起重机论文; 结构论文; 吊具论文; 重力论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;