冶金起重機是當前重要的機械設(shè)備，在多個制造行業(yè)中都發(fā)揮著積極的作用和意義。同時，冶金起重機的安全生產(chǎn)也就顯得極其重要，只有保證起重機安全工作，及時發(fā)現(xiàn)和處理故障，才能對人的生命安全和財產(chǎn)安全有個好的保障。因此，做好起重機的安全制動和安全監(jiān)控將是一項非常有意義且重要的工作。由于技術(shù)的不斷進步，動力系統(tǒng)也跟隨腳步迅速發(fā)展，因此在一定程度上對制動系統(tǒng)要求了更完善的改進措施。為了將起重機的安全性提升，大部分的大型起重機都將安全制動系統(tǒng)改善為即安全又獨立的系統(tǒng)。制動器在制動系統(tǒng)中可以作為最核心的組成部分，為了將優(yōu)質(zhì)的制動性能添加在起重機中，一定要將制動器的維修檢查和穩(wěn)定性做好。根據(jù)國家起重機設(shè)計規(guī)范、安全管理規(guī)定及現(xiàn)場需求，起重機一般設(shè)有起重量限制器、各機構(gòu)限位開關(guān)、安全門開關(guān)及超速保護開關(guān)等安全保護設(shè)備，有的起重機還設(shè)有風速檢測、力矩檢測及錨定檢測等檢測設(shè)備，有的用戶還要求故障顯示等監(jiān)控設(shè)備或儀表。顯示儀表或設(shè)備分別獨立安裝在起重機司機室內(nèi)，在問題出現(xiàn)的第一時間將會及時發(fā)出報警信號，便于作出應(yīng)對措施和解決方案，這些對起重機的安全運行有了很大的保障和改善。

     目前，大多數(shù)冶金吊均裝有起重量顯示器，部分吊車也配有攝像頭并在駕駛室配有相應(yīng)的顯示器。但是，監(jiān)控的位置過于片面且像素較差，無法實現(xiàn)無死角監(jiān)控及“良好”監(jiān)控。而對于吊車四大機構(gòu)（大車、小車、主鉤及副鉤）實時制動狀態(tài)并未實現(xiàn)監(jiān)控，且蹬車門、欄桿門、主副鉤高度、檔位、速度及大小車的行程等一些參數(shù)也并未實現(xiàn)監(jiān)控。雖然這些參數(shù)可能不是百分之百有用，但是有了這些參數(shù)的監(jiān)控將會使起重機的安全運行有了很好的保障，同時對駕駛?cè)藛T也會有一個很好的警告和提示作用，實現(xiàn)了安全運行和駕駛將會很大程度上降低事故的發(fā)生率。

     安全制動系統(tǒng)

     大多數(shù)冶金吊可以滿足現(xiàn)場的使用需求，但是在應(yīng)對突發(fā)狀況這方面同樣存在很大的缺陷，如果在遇到電氣控制系統(tǒng)故障時，目前的單極制動可能無法應(yīng)對緊急情況。同時，目前的卷筒一旦發(fā)生溜鉤下墜，不能保證第一時間制動停止，造成的后果將十分嚴重。

    安全制動系統(tǒng)

     出于安全性、可靠性的考慮，在起重機起升機構(gòu)中設(shè)置包括安全制動器在內(nèi)的安全制動系統(tǒng)，當緊急情況發(fā)生時，將卷筒制動住。起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)包括安裝在低速級上的液壓盤式安全制動器（作用在卷筒的法蘭盤上），包括液壓站在內(nèi)的液壓系統(tǒng)及配套的管路；安裝在高速級上的工作制動器，分別安裝在卷筒（低速級）和電機（高速級）的編碼器及相應(yīng)的電氣控制系統(tǒng)等。正常工作時，工作制動器工作，安全制動器不工作，在電氣控制系統(tǒng)的控制下，由工作制動器對高速軸實施制動或釋放。當測出的卷筒轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速某一設(shè)定值或當?shù)退佥S、高速軸的轉(zhuǎn)速比超過設(shè)定值（一般為減速器速比的12～14）時，電氣控制系統(tǒng)控制液壓系統(tǒng)工作，使得安全制動器動作將卷筒制動住。安全制動器工作原理圖如圖1所示，

從圖1可以看出，液壓盤式安全制動器為常閉式制動器，工作時安全制動器的液壓缸在高壓油推動下，克服彈簧壓力將摩擦片從卷筒法蘭盤兩側(cè)分離。發(fā)生以下3種緊急情況時，安全制動器起制動作用：

     如發(fā)生工作制動器制動力不足或有其他故障無法制動時，有可能在重物的作用下導(dǎo)致

卷筒失速，當卷筒轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速設(shè)定值時，電氣系統(tǒng)控制液壓系統(tǒng)的電磁閥動作，高壓油泄壓，依靠彈簧力推動摩擦片壓緊在法蘭盤兩側(cè)，起到安全制動作用。

（2）如果從電機到卷筒的整個傳動鏈中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，也有可能引起卷筒失速，這時，編碼器測出的低速軸、高速軸的轉(zhuǎn)速比超過設(shè)定值，同樣由電氣系統(tǒng)控制電磁閥動作，使得安全制動器緊急制動住卷筒法蘭盤。

（3）起重機整機失電后，因工作制動器和安全制動器均為常閉式制動器，將同時失電，起到制動作用，這樣，有可能對正在運行中的傳動鏈產(chǎn)生沖擊并造成損壞。

圖1 安全制動器工作原理圖

     

    安全監(jiān)控系統(tǒng)

    系統(tǒng)主要功能特點

    界面直觀監(jiān)控顯示界面，可實時處理各個傳感器數(shù)據(jù)和相關(guān)參數(shù)的預(yù)警、報警狀態(tài)，同時通過圖形化和列表的形式，直觀清晰顯示出來。

    系統(tǒng)采用模塊組合方式搭建，功能單元之間接口靈活，同時對外接口多樣，可以與全球主流控制產(chǎn)品進行通訊連接，支持以太網(wǎng)、USB等多種協(xié)議。

    各種參數(shù)數(shù)據(jù)自動存儲，系統(tǒng)運行過程中自檢，故障的自我恢復(fù)，關(guān)鍵數(shù)據(jù)的及時修正，從而保證整個系統(tǒng)的長時間穩(wěn)定運行。

    系統(tǒng)內(nèi)部可接公司的GPRS/GPS模塊，通過網(wǎng)絡(luò)平臺遠程查看起重機當前工作狀態(tài)。

    監(jiān)控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)主要由以下幾部分組成：數(shù)據(jù)采集器、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、駕駛室（人交換界面、UPS、轉(zhuǎn)換器等）、無線路由器、交換機及服務(wù)器和客戶端等。

    系統(tǒng)安裝位置及要求

  （1）數(shù)據(jù)監(jiān)控顯示屏和視頻監(jiān)控安裝在駕駛室內(nèi)，方便操作人員觀看。

  （2）主、副鉤起升高度和下降深度編碼器用￠6 mm和￠12 mm的聯(lián)軸器與之相對的度限位器聯(lián)接。

   （3）大、小車行程編碼器安裝。編碼器上的米輪要與從動輪輪踏面緊密接觸。

   （4）攝像頭的安裝。共配置6個高清攝像頭，分別監(jiān)控主、副鉤和起重機四周的情況。

   （5）校準開關(guān)的安裝。根據(jù)現(xiàn)場情況，采用焊接式固定，并在起重機工作范圍內(nèi)設(shè)定一個或多個撞尺，以保障數(shù)據(jù)準確。

   改進結(jié)果

（1）主界面

     主界面主要分兩部分顯示，小車運行數(shù)據(jù)和大車運行數(shù)據(jù)。

小車運行數(shù)據(jù)包括行程、前后限位及前后運行動作；主副鉤運行數(shù)據(jù)包括載重、高度、速

度、上下運行動作、上下限位及制動器動作。當小車行程運行到最大行程限位后用紅色字體顯示，小車行程運行到最大行程80%與90%之間時，行程實際值用黃色字體顯示。當?shù)蹉^吊重到超過105%后，行程實際值用紅色字體顯示，吊鉤吊重到最大吊重90%與105%之間時行程實際值用黃字體顯示。當?shù)蹉^高度到超過高度限位用紅色字體顯示，吊鉤高度到最大吊重90%與100%之間和在5%以下時，高度實際值用黃色字體顯示。大車行程數(shù)據(jù)包括：行程、制動器狀態(tài)、運行動作、門限位狀態(tài)及行程限位狀態(tài)。

  （2）設(shè)備狀態(tài)顯示界面

     在設(shè)備狀態(tài)顯示界面中，可對操作指令、制動狀態(tài)與電機選擇、限位狀態(tài)與故障信息等進行查看。

  （3）數(shù)據(jù)記錄界面

     在數(shù)據(jù)記錄界面，可以根據(jù)自己的需要，選擇具體的時間對各個機構(gòu)當時的狀態(tài)信息進行查看和數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

  （4）故障記錄界面

      故障記錄界面可以對某個時間段的故障記錄進行查看，確定具體的故障原因和當時的故障狀態(tài)，同時數(shù)據(jù)也可以快捷導(dǎo)出。

 （5）電氣圖紙界面

     在電氣圖紙界面中可以查看本車相關(guān)的機械圖紙和電氣圖紙，圖紙可更新上傳，給維修人員帶來了很大的便利，可以很方便地加以參考和查看。

    總結(jié)

      安全制動器及安全監(jiān)控系統(tǒng)在冶金吊上的應(yīng)用將使冶金吊的安全使用有了很大的保證，在確保安全作業(yè)的同時，提高了工作效率。