摘要：简要介绍了大型门式起重机安全系统的组成及工作原理。
关键词：起重机；龙门吊；安全系统
1 引言
门式起重机，又称为龙门吊，具有节能环保、可靠性高、起重能力大、维修保养工作量小、易于实现自动化操作等优点。起重机作业区覆盖整个滑道作业区域。实现组块建造新工艺即结构甲板片在车间预制完成，集设备、管汇、电仪、支架附件等形成单体模块，并实现单体模块的整体吊装。同时，肩负结构甲板片的翻身和其他大型结构物的装卸。能提高组块建造速度，缩短占用滑道的时间，是高效、安全的大型起重设备。
2 安全系统的组成
门式起重机设有夹轨器、锚定装置、锚固装置、纠偏装置、起重量限制装置、各机构的限位装置、急停按钮等根据起重机安全规程所规定的各种安全保护装置。
2.1夹轨器
夹轨器是大车安全停止所需要的重要装置，它能保证大车停止后暂时固定在轨道上，即使受到外力作用（如大风）也不会在轨道上滑动。夹轨器的工作过程：大车行走电机转动之前，夹轨器先得电打开，反馈信号到PLC，PLC收到反馈信号之后方能控制行走电机得电启动；大车停止时，行走电机先抱闸制动，然后PLC收到抱闸反馈信号，夹轨器失电加紧轨道。夹轨器的加紧方式如图1所示：大车行走时，两个半圆形的金属块被提起，不会夹紧；当大车停止时，两个金属块被放入导轨器的凹槽内（导轨器是和大车同时移动的，而半圆形金属块可以随意晃动），由于惯性，半圆形金属块是不动的，这就与凹槽形成了相对运动，使金属块逐渐夹紧轨道，并且外力越大，夹的越紧，从而起到了固定作用。
图1：夹轨器
2.2锚定装置
锚定装置同样是防止大车停止时前后滑动的设备，由液压系统控制。锚定装置与夹轨器的区别在于，夹轨器是用于大车临时停车的，而锚定装置是用于大车停止作业后固定大车的。司机室先发出打开锚定的指令让锚定装置打开，然后才能移动大车，锚定装置也是有反馈的，PLC接到反馈信号才会让大车移动。锚定装置的外形如图2，中间的黑色金属片就是锚定装置的主要部件，轨道中间两侧都挖有锚定坑，靠上部的液压装置将金属片放到锚定坑内来固定大车。
图2：锚定装置
2.3锚固装置
锚固装置是一种手动装置，用于极端恶劣天气（主要是大风）防止大车侧翻。其结构如图3。轨道两侧相应位置都挖有锚固坑，里面埋有金属销，正常情况下，金属销平放在锚固坑内，当遇到大风天气需要锚固时，将大车停于停车位置，手动转动转盘，锚固落下，将锚固坑内的金属销抬起，对准螺栓孔，继续转动转盘，将两部分连接好，确保大车固定。
图3：锚固装置
2.4纠偏装置
纠偏装置用于纠正大车由于各种原因造成的刚、柔腿行走不同步而产生的偏斜，分为两部分：大车纠偏和柔性绞纠偏。大车纠偏装置主要是靠行走机构中心的绝对值编码器（如图4）。刚、柔腿侧各有一个编码器，大车移动时，编码器与大车同步运动，它会记下检测轮的转动周数，如果两个编码器的记录偏差过大，控制系统将会自动调整两边行走机构的速度缩小偏差，如果控制系统不能自动缩小偏差，当偏差继续增大至设计极限时，大车将自动停止，采用手动纠偏的方式纠偏后，大车方可再次启动。柔性绞纠偏是一个机械限位装置（如图5），柔性绞是柔腿顶部可以旋转的部件，当大车发生偏斜时，柔性绞转动，通过机械连接，使撞针碰撞限位开关，从而达到减速和停车的目的。这两部分纠偏是作为互补的装置，即使当一个失效时，另一个也可以作用，起到双保险的效果。
图4：绝对值编码器
图5：柔性绞纠偏限位
2.5起重量限制装置
起重量限制装置由压力传感器和重量显示仪表组成，压力传感器安装在钓钩的传动轮上，通过钓钩给的压力发出电信号，再经过信号转换，传入重量显示仪表，在司机室内即可读出读数，当重量超过设计起重量时大车自动停止，并且报警。
2.6各机构的限位装置
600T的限位装置包括行走限位、钓钩起升高度限位、纠偏限位等。
从类型上分为机械限位和磁感应限位两种。机械限位的优点是动作准确，原理简单，维修方便，缺点是体积和重量较大。磁感应限位的优点是体积小重量轻，安装方便，缺点是磁块要对准才能动作，定位比较困难，准确性相对较低。
1、行走限位：600T的行走限位共有三套，包括大车行走限位和上、下小车行走限位。
大车限位装置由两个减速，两个停止，两个急停限位组成。停止、急停限位都是机械限位，减速限位是磁感应限位，在刚性腿两端的台车下部各有一组，机械限位通过与焊接在轨道旁边的撞块相碰使开关动作，磁感应限位通过与埋在轨道旁边的磁块接近，利用磁力使开关动作。大车正常移动到轨道端部时，首先减速限位动作，大车进入减速区，大车开始以低速运行，直到停止限位动作，大车正常停止，当停止限位由于各种原因未能动作时，大车继续前进，急停限位将会随后动作，大车彻底停止，这时只有切换成手动模式，将其移到正常位置后，方可再次启动。
上、下小车行走限位形式与原理与大车基本相同。
2、钓钩起升高度限位：由三套主起升限位和一个凸轮开关组成。主起升限位用于三个主起升机构，每套包括两个减速，两个停止，两个急停，两个脱槽及一个中心校零限位（共9个）。
减速，停止，校零限位为磁感应限位，急停和脱槽限位为机械限位。全部安装在拖链外侧。靠拖轮上的金属结构碰触机械限位开关，或接近磁感应开关使开关动作来进行相应的控制。
凸轮开关（如图6），它有左右各四个档，分别用于副起升机构的吊钩高度限位（包括起升和下降方向的减速、停止和急停）。用螺 丝刀调节两侧凸轮的角度即可调整吊钩的动作高度。
图6：凸轮开关
3、纠偏限位：本部分在纠偏装置中已经介绍过了，这里不再赘述。
2.7急停按钮
急停按钮分别位于主梁、各电气室、司机室、刚柔腿内、各就地控制站、看道房、行走机构等处，一旦现场出现问题，工作人员可以立即就地反应，关断大车。这些急停按钮都串联在一起，当任何一个按钮断电时，起重机立即停车。
2.8其他安全设备
包括火灾报警、行走报警、广播系统、视频监控、风速仪等安全设备，这些设备从各个方面提高了起重机的安全系数，使其更高效的工作。
3 结论
以上就是门式起重机的安全系统简介。作为门式起重机不可或缺的一部分，安全系统在保证设备正常运行，生产安全和人员安全方面发挥着极其重要的作用。
作者简介：刘强，男，出生于1983年11月，工程师，2007年毕业于天津理工大学，电气工程及其自动化专业，现从事于海洋采油平台加工设计工作。
李学云，女，出生于1966年1月，工程师，1988年毕业于河北农业大学，电气工程及其自动化专业，现从事于海洋采油平台加工设计工作。
卢坤，男，出生于1986年7月，技术员，2010年毕业于大庆石油学院华瑞学院，石油工程专业，现从事于设备管理工作。
论文作者:刘强1,李学云1,卢坤2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/6
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