QZ-1检验员培训教材 第13章升降机.docx

施工升降机基础知识第一节施工升降机的分类和结构特点第二节施工升降机的基本构造第三节施工升降机工作原理第四节 施工升降机的安全防护装置第一节 施工升降机的分类和结构特点施工升降机是一种采用齿轮齿条啮合方式或钢丝绳提升方式，使吊笼作垂直或倾斜运动，用以输送人员和物料的机械。一、施工升降机的分类施工升降机按图1-1所示方法命名。 变形更新代号：用大写汉语拼音字母表示 主参数代号：额定载重量10-1kg 特性代号：对重代号或导轨架代号 型代号： C-齿轮齿条式 S-钢丝绳式 H-混合式 组代号： S-施工升降机图1-1 施工升降机的命名(1) 主参数代号：单吊笼施工升降机只标注一个数值，双吊笼施工升降机标注两个数值，用符号“”分开,每一个数值均为一个吊笼的额定载重量代号。对于SH型施工升降机，前者为齿轮齿条传动吊笼的额定载重量代号，后者为钢丝绳提升吊笼的额定载重量代号。(2) 特性代号：表示施工升降机两个主要特性的符号。1) 对重代号：有对重时标注D，无对重时省略。2) 导轨架代号：对于SC型施工升降机，三角形截面标注T，矩形或片式截面省略;倾斜式或曲线式导轨架则不论何种截面均标注Q。对于SS型升降机：导轨架为两柱时标注E，单柱导轨架内包容吊笼标B，不包容时省略。例如：齿轮齿条式施工升降机，双吊笼有对重，一个吊笼的额定载重量为2000kg，另一个吊笼的额定载重量为2500kg，导轨架横截面为矩形，表示为：施工升降机SCD200/250。钢丝绳式施工升降机，单柱导轨架横截面为矩形，导轨架内包容一个吊笼，额定载重量为3200kg，第一次变形更新，表示为：施工升降机 SSB320A。二、施工升降机的结构特点施工升降机按其传动形式分为齿轮齿条式，钢丝绳式和混合式三种。1、齿轮齿条式它是一种通过布置在吊笼上的传动装置中的齿轮与布置在导轨架上的齿条相啮合，使吊笼沿导轨架作上下运动，来完成人员和物料输送的施工升降机。它的结构特点是：传动装置驱动齿轮，迫使吊笼沿导轨架上的齿条上下运动；导轨架多为单根，由标准节拼接组成。截面形式可分为矩形和三角形两种。导轨架多由附墙架与建筑物相连，刚性较好，导轨架加节接高多由自身辅助系统完成。吊笼布置分为双笼和单笼。吊笼上一般系有对重来平衡吊笼重量，提高运行平衡性。2、钢丝绳牵引式它是由提升钢丝绳通过布置在导轨架上的导向滑轮，用设置在地面上的卷扬机使吊笼沿导轨架作上下运动的一种施工升降机。它的结构特点是：卷扬机牵引钢丝绳使吊笼在导轨架上上下运行。导轨架分单导轨架、双导轨架和复式井架等形式。3、混合式它是一种把齿轮齿条式升降机和钢丝绳式升降机混合为一身的施工升降机。一个吊笼由齿轮齿条驱动，另一个吊笼采用钢丝绳提升。第二节 施工升降机的基本构造施工升降机不论哪种传动方式，它们都由导轨架、吊笼、防护围栏和底架、层门、机械传动系统、防坠安全装置、超载保护装置、控制和限位装置、电气控制系统等构成。施工升降机示意图见图1-2。图1-2 施工升降机示意图一、导轨架导轨架是用以支撑和引导吊笼、对重等装置运行的金属构架。对于齿轮齿条式施工升降机，其导轨架一般采用无缝钢管和型钢焊接制作成具有互换性的标准节，经螺栓连接成需要的高度。通常正规专业厂家生产的产品多能保证升降机本身具有足够的强度和安全性。而在现场使用中，为保证施工升降机的可靠与稳定，主要从以下三方面予以关注，即基础、附墙架和架设。导轨架的垂直度与基础施工质量有关。搭设在不平整基础之上的施工升降机架体不可能有很好的垂直度，从而影响施工升降机的稳定性。对齿轮齿条式施工升降机导轨架轴心线对底座水平基准面的垂直度偏差，应符合表1-1的规定。对于钢丝绳式施工升降机要求偏差值不大于导轨架架设高度的1.5。表1-1 导轨架轴心线对底座水平基准面的垂直度偏差架设高度(m)7070100100150150200200垂直度偏差（mm）不大于架设高度的17090110130二、附墙架附墙架是支撑导轨架的构件，按一定间距连接导轨架与建筑物或其他固定结构。其作用是保证施工升降机使用过程中架体的稳定性和垂直度。施工升降机在最大独立高度时的抗倾翻力矩不应小于该工况最大倾翻力矩的1.5倍。最大独立高度是指导轨架在无侧面附着时，能保证施工升降机正常作业的最大架设高度。当导轨架的高度超过最大独立高度时应设有附着装置。施工升降机附墙架布置方案（见图1-3a,图1-3b），井架式升降机附墙架3种布置方案示意图如图1-4所示。图1-3 井架式施工升降机的附墙架布置方案示意图三、吊笼吊笼是施工升降机的核心部分，是运输物料和人员的承载结构，通过传动系统使之沿轨道上下运行。吊笼为焊接结构体，四周为钢丝网或钢板网组成封闭式结构，由笼架、笼门、天窗盖、安全防护栏、吊杆安装孔、导向滚轮等组成。吊笼与导轨架的主弦杆一般有四组导向滚轮联结。导向轮保证吊笼不脱离导轨及沿导轨架平稳升降。前后导向轮和两侧导向轮承受吊笼自重及载荷重力，对导轨架产生偏心弯矩。导向轮槽与导轨架主弦杆相匹配。吊笼是施工升降机完成垂直运输物资和人员的容器。吊笼频繁地沿导轨架作升降运动，对它的基本要求如下：1. 笼应有足够刚性的导向装置以防止脱落或卡住。2. 吊笼应具有有效的装置使吊笼在导向装置失效时仍能保持在导轨上。当采用安全钩时，最高一对安全钩应处于最低驱动齿轮之下。3. 应有防止吊笼驶出导轨的措施。4. 吊笼若设司机室，应有良好视野和足够的空间。5. 吊笼底板应能防滑、排水。6. 吊笼的可载人数围额定载重量除以80kg，舍尾取整。吊笼底板的人均占地面积不应小于0.18m2。7. 吊笼的内净高度不应小于2m。8. 如果吊笼顶作为安装、拆卸、维修的平台或设有天窗，则顶板应抗滑且周围应设护栏。该护栏的上扶手高度不小于1.05m，中间高度应设横杆，护脚板高度不小于100mm。护栏与顶板边缘的距离不应大于100mm。9.吊笼门应装机械锁钩以保证运行时不会自动打开。吊笼进料门在吊笼底层才需要开启，吊笼离开底层工作时，它应当始终可靠地关闭，不能打开，防止吊笼内的货物或人员甩出。10. 吊笼门应设有电气安全开关。当门为完全关闭时，该开关应有效切断控制回路电源，使吊笼停止或无法起动。11. 吊笼上至少有一扇门或天窗可供紧急逃离。紧急逃离门应有电气安全开关联锁，当门未锁紧时吊笼应停止、无法起动；在重新上锁后，可恢复施工升降机正常工作。四、防护围栏施工升降机应设置高度不低于1.8m的地面防护围栏，地面防护围栏应围成一周。防护围栏的任一2500mm2的方形或圆形面积上，应能承受350N的水平力而不产生永久变形。围栏登机门的开启高度不应低于1.8m；围栏登机门应具有机械联锁装置和电气安全开关，使吊笼只有位于底部规定位置时，围栏登机门才能开启，而在该门开启后吊笼不能起动。围栏门的电气安全开关可不装在围栏上。对重应置于地面围栏内。为便于维修，围栏可另设入口门，该门只能从里面打开。围栏门安装机械联锁装置目的是为了防止在吊笼离底层工作中，人员误入吊笼运动通道，防止吊笼或吊笼内货物坠落击伤人员。五、基础底架基础底架应能承受施工升降机作用于其上的所有载荷，并能有效地将载荷传递到其支承件基础表面，不应通过弹簧或充气轮胎等弹性体来传递载荷。基础承受升降机自重载荷，载重，风载荷。基础设置应满足使用说明书各项要求，其距建筑物的距离应满足所选附墙架型号。如图1-5所示。图1-5 基础示意图六、层门楼层门的开闭应与吊笼电气或机械联锁，如图1-6所示。图1-6 楼层门与吊笼联锁装置示意图1-吊笼上的开锁压板 2-楼层门框架 3-楼层门边框 4-楼层门锁钩 5-楼层门上的锁环6-开锁推杆滑轮7-复位弹簧压板 8-推杆复位弹簧 9-允许开门信号开关10-楼层门关闭信号开关 11-外开锁把柄 12-开锁圆孔楼层门只有在吊笼地板离该登机平台的垂直距离在0.25m以内时才可打开。它的工作原理是当吊笼开到某楼层平台上0.25m范围内时，吊笼上的开锁压板l将推动开锁推杆滑轮6向左移动，使该推杆端的销杆向左移动到楼层门锁钩4的开锁圆孔12中心。这时可用外开锁把柄11将楼层门锁钩向上转动，使之与楼层门上的锁环5脱开，楼层门即可打开。这时允许开门信号开关9将发出动作信息，楼层门若打开后，则楼层门关闭信号开关10也发出开门信息。当楼层门手动关闭时，因楼层门锁钩前端的斜面(平时因重力下垂的)将锁钩上移，直到锁环落入锁钩为止。这时楼层门关闭信号开关将发出关门信息，允许吊笼开动。吊笼离开后，开锁推杆将在复位弹簧的作用下，向右移动复位，这时推杆前端锁杆将移人楼层门锁钩4的槽沟中间，将楼层门锁钩锁住，不允许锁钩再作旋转运动。同时允许开门信号开关也将动作，表示该楼层门已经不允许打开，也可表示吊笼已经离开该楼层的登机平台。该信号也可作吊笼过层信号使用。七、对重在齿轮齿条驱动的施工升降机中，一般均装有对重，用来平衡吊笼的重量，以减少主电机输出功率，节省能源。同时也改善了导轨架的受力状态，提高了施工升降机运行的平衡性。对重应在导轨架上运行，不可悬浮放置。对重的重量G3可由下式确定： 式中G1吊笼有效额定载荷（kN）；G2吊笼自重（kN）;额定载荷系数。选取值是设对重的关键。（一般 ）第三节 工作原理目前常见的施工升降机提升吊笼的传动方式有齿轮齿条式和曳引式两种。1. 齿轮齿条式齿轮齿条式传动是指在导轨架上固定齿条，吊笼上安装电机减速器齿轮机组，由电机带动齿轮旋转，沿着立柱齿条使吊笼作上升、下降运动。图1-7 齿轮齿条式标准节与吊笼连接示意图1-标准节 2-吊笼 3-压轮 4-吊笼上方防脱轨轮 5-吊笼下侧滑轮 6-电机 7-减速器 8-传动齿轮 9-立柱齿条 10-压轮为了保证上述传动方式的有效安全，首先应有保证传动齿轮和立柱齿条啮合的装置。保证吊笼不脱离导轨架而上下运行，吊笼上装有一系列滑轮如图1-7所示。图中压轮3防止吊笼与导轨侧向位移；吊笼上方两组防脱轨轮4防止吊笼上方向导轨架外侧倒离；而吊笼下侧滑轮5是防止吊笼下侧向导轨架内侧移动。该传动方式的施工升降机是目前我货两用施工升降机的主流产品。其缺点是成本较高，吊笼通道周围不便防护。2. 曳引式曳引式施工升降机是利用钢丝绳在曳引轮槽中的摩擦力来带动重物提升的。它的曳引摩擦力产生条件是钢丝绳必须压紧在曳引轮槽中，压力愈大摩擦力愈大，因而在升降机中必须有对重物，它与吊笼的重力使钢丝绳压紧在曳引轮槽中，另外曳引力大小还与钢丝绳在曳引轮上的包角有关系，包角愈大，曳引摩擦力也愈大。 为了保证曳引方式传动的有效，必须满足以下要求： 钢丝绳的两端必须均受到拉力，一旦升降机的对重物落地，即钢丝绳的受力很小接近于零时，钢丝绳在曳引轮上将会打滑，不能提升吊笼。 钢丝绳和曳引轮的摩擦系数改变时，曳引力也会随之改变，造成曳引力减小甚至打滑。制动器的制动力和曳引机中各齿轮的啮合均应可靠；绳头的固定应牢固，不发生断裂等。对于曳引机来讲，其优缺点都比较突出。它的优点是：一般为多根钢丝绳独立并行曳引，如46根，因而同时发生钢丝绳断裂造成吊笼坠落的概率很小。一旦对重物落地，曳引力将很快减小，钢丝绳将在曳引轮上打滑，所以即使在电气限位失效的情况下，吊笼一般也不可能发生冲顶事故。每根钢丝绳在曳引轮上缠绕一般只有几圈，而且始终是绷紧的，不易脱绳或搞乱而损坏钢丝绳。吊笼有部分重力可以由对重物平衡，故曳引机的电机容量可减小，节省电能。它的缺点是：必须要有对重物，升降机上还应加装对重导轨；要用45根钢丝绳，相应成本较高；钢丝绳的磨损比卷扬机牵引式大，架设时也比较麻烦。第四节 施工升降机的安全防护装置一、防坠安全器防坠安全器是施工升降机上最重要一个部件，它的作用是来消除吊笼坠落事故的发生，来保证乘员的生命安全。防坠安全器出厂前经严格的检验，并附测试报告，组装到施工升降机上后应进行额定载荷的坠落试验，使用中每三个月做一次坠落试验，使用满一年的必须重新标定，使用满五年报废。渐进式限速器按施工升降机有无对重可分为两种，无对重的采用单向限速器，有对重的采用双向限速器。图1-8图1-8左图是瞬时式防坠安全器，右图是齿轮齿条施工升降机常用的渐近式防坠安全器的动作过程。二、断绳保护装置断绳保护装置是因提升钢丝绳断裂而瞬时制动的一种安全装置。此装置须动作迅速灵活、准确可靠 ，且复位和维修容易，不可自动或电动复位。它是SS型施工升降机非常重要的安全设施，其是否可靠直接关系到使用中机械及人员的安全。 目前，SS型施工升降机断绳保护装置按制动部分结构不同，大致分为滑楔式、偏心轮(块)式及卡板(销)式3类。双面作用的楔块式瞬时式断绳保护装置有两对夹持楔块，动作时，导轨被夹紧在两个楔块之间，楔块镶嵌在闸块上，闸块由拉杆连接，由压簧激发系统带动工作。图1-9 断绳保护装置三、行程限位开关和极限控制开关行程限位开关：吊笼等装置到达行程终点时自动切断控制电路的安全开关。行程限位开关由上下限位开关组成。如果强制减速开关未能使吊笼减速停止，限位开关动作，迫使吊笼停止。极限控制开关：吊笼等装置超越行程终点时自动切断电源电路的安全开关。极限开关由上下极限开关组成，其作用是当吊笼运行超过限位开关和越程后，极限开关将切断总电源使吊笼停止运行。极限开关是非自动复位的，动作后只能通过手动复位才能使吊笼重新启动。各种开关的设置位置如图1-10所示。四、重量限制器重量限制器用于限制工作工况下吊笼允许的最大载重。高层施工升降机要求安装。五 缓冲器安装在底架上，用以吸收下降吊笼或对重的动能起缓冲作用的装置。当起升速度1.6m/s时，使用蓄能型或耗能型缓冲器。当起升速度1.6m/s时，使用带缓冲复位的蓄能型或耗能型缓冲器。六 电气安全保护系统施工升降机电气设备的保护系统，主要有相序保护、急停开关、短路保护、零位保护、报警系统、照明等。图1-10 限位开关和极限开关的设置位置1.限速器为了防止施工升降机的吊笼超速或坠落而设置的一种安全装置，分为单向式和双向式两种，单向限速器只能沿吊笼下降方向起限速作用，双向限速器则可沿吊笼的上下两个方向起限速作用。限速器应按规定期限进行性能检测。2.缓冲弹簧缓冲弹簧装在与基础架连接的弹簧座上，以便当吊笼发生坠落事故时，减轻吊笼的冲击，同时保证吊笼和配重下降着地时成柔性接触，减缓吊笼和配重着地时的冲击。缓冲弹簧有圆锥卷弹簧和圆柱螺旋弹簧两种。通常，每个吊笼对应的底架上有两个或三个圆锥卷弹簧或四个圆柱螺旋弹簧。3.上、下限位器为防止吊笼上、下时超过需停位置，或因司机误操作以及电气故障等原因继续上行或下降引发事故而设置的装置，安装在吊笼和导轨架上，限位装置由限位碰块和限位开关构成，设在吊笼顶部的最高限位装置，可防止冒顶；设在吊笼底部的最低限位装置，可准确停层，属于自动复位型。4.上、下极限限位器上、下极限限位器是在上、下限位器不起作用时，当吊笼运行超过限位开关和越程后，能及时切断电源使吊笼停车。极限限位是非自动复位型。动作后只能手动复位才能使吊笼重新启动。极限限位器安装在吊笼和导轨架上。（越程是指限位开光与极限位开关之间所规定的安全距离）5.安全钩安全钩是为防止吊笼达到预先设定位置，上限位器和上极限限位器因各种原因不能及时动作，吊笼继续向上运行，将导致吊笼冲击导轨架顶部面发生倾翻坠落事故而设置的钩块状，也是最后一道安全装置。它能使吊笼上行到轨架安全防护设施顶部时，安全地沟在导轨架上，防止吊笼出轨，保证吊笼不发生倾覆坠落事故。6.急停开关当吊笼在运行过程中发生各种原因的紧急情况时，司机能在任何时候按下急停开关，使吊笼停止运行。急停快关必须是非自行复位的安全装置，一般安装在吊笼顶部。7.吊笼门、防护围栏门连锁装置施工升降机的吊笼门、防护围栏门均装有电器连锁开关，它们能有效地防止因吊笼或防护围栏门未关闭就启动运行而造成人员的物料坠落，只有当吊笼门和防护围栏完全关闭后才能启动运行。8.楼层通道门施工升降机与楼层之间设置了运料和人进出的通道，在通道口与施工升降机结合部必须设置楼层通道门。楼层通道门的高度不低于1.8m，门的下沿离通道面，不应超过50mm。此门在吊笼上下运行时处于常闭状态，只能在吊笼停靠时才能由吊笼内的人员打开。应做到楼层内的人员无法打开此门，以保证通道口处在封闭的条件下不出现危险。9.通讯装置由于司机的操作室位于吊笼内，无法知道各楼层的需求情况和分辨不清哪个楼层发出信号，因此必须安装一个闭路的双向电器通讯装置。司机应能听到每一楼层的需求信号。10.地面进口处防护棚施工升降机安全完毕时，应及时搭设地面出入口的防护棚，防护棚搭设的材质选用普通脚手架钢管、防护棚长度不应小于5m，有条件的可与地面通道防护棚连接起来。宽度应不小于升降机底笼最外部尺寸。其顶部材料可采用50mm厚木板或两层竹笆，上下竹笆间距应不小于600mm。11.断绳保护装置吊笼和配重的钢丝绳发生断绳时，断绳保护开关切断控制电路，制动器抱闸停车。