维懂百科——起重机限位器
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起重机限位器是确保起重作业安全的关键设备。本文将详细介绍起重机限位器的工作原理、种类、选择标准、常见故障及维护保养等内容，帮助读者全面了解这一重要安全装置。
起重机超程限位是指起重机在运行过程中超出其预定的工作范围，即超过了设定的行程限制。为了确保起重作业的安全性，桥式起重机通常会配备各种限位装置，其中包括行程限位器。
起重机限位开关的工作原理是根据预先设定的位置进行检测和控制。当机械部件移动到设定的位置时，限位开关会接收到信号并触发相应的控制动作。具体来说，当机械部件移动到设定的位置时，限位开关内部的检测元件会感知到机械部件的位置变化，并将感知到的位置信号转化为电信号输出，触发相应的控制动作。
国家市场监督管理总局于2021年3月9日发布的《市场监管总局办公厅关于开展起重机械隐患排查治理工作的通知》中规定，自2021年5月1日起，起重机械生产单位对新出厂的桥式、门式起重机，应当同时安装两种不同形式的高度限位装置，如重锤式、断火式、压板式高度限位器等任意两种。
对于在用桥式、门式起重机，2022年3月31日前，起重机械使用单位应当对在用桥式、门式起重机加装一套不同于原配置形式的高度限位装置，确保该设备满足“双限位”装置的要求。
例外情况：对于已经安装了传动式高度限位装置（如齿轮、蜗轮蜗杆传动式高度限位器等）的新出厂或在用桥式、门式起重机，不再要求设置“双限位”装置。
限位器种类
根据工作原理划分：
- 机械式限位开关：这种类型的限位开关使用机械部件，如杠杆、滚轮或挡板，来检测起重机的位置。当起重机移动到限定位置时，机械部件会触发开关，切断起重机的电源或控制信号，从而停止起重机的移动。
重锤式上升极限位置限制器：由一个限位开关和重锤组成。当重锤自由下垂时，限位开关处于接通电源的闭合状态，当取物装置起升到一定位置时，托起重锤，致使限位开关常开触头分断而切断总电源，机构停止运转，吊钩停止上升。
螺杆式上升极限位置限制器：由螺杆、滑块、十字联轴器、限位开关和壳体组成。当起升重物升到上极限位置时，滑块碰到限位开关，切断电路，控制了起升高度。
旋转凸轮型重载限位开关：通过旋转凸轮的运动来触发开关动作。当起重机的运动部件达到预设的位置时，旋转凸轮会触碰到限位开关的触头，使其动作，从而切断电源或发出信号。
杠杆型重载限位开关：利用杠杆原理来实现开关的触发。当起重机的运动部件撞击到杠杆时，杠杆会带动触头运动，使开关动作。
电气式限位开关：这种类型的限位开关使用电气传感器，如光电传感器、电感传感器或电容传感器，来检测起重机的位置。当起重机移动到限定位置时，传感器会检测到起重机的位置，并发送一个电信号给控制系统，控制系统会切断起重机的电源或控制信号，从而停止起重机的移动。
电子式限位开关：这种类型的限位开关使用微处理器和电子传感器来检测起重机的位置。当起重机移动到限定位置时，传感器会检测到起重机的位置，并将位置信息发送给微处理器。微处理器会根据预设的程序判断起重机是否到达限定位置，并发送一个控制信号给控制系统，控制系统会切断起重机的电源或控制信号，从而停止起重机的移动。
根据安装位置划分：
上升限位器应安装在吊钩起升高度大于等于1米的位置，以防止吊钩上升超过极限位置而发生事故。当吊钩上升到规定高度时，上升限位器会自动切断电源，使吊钩停止上升。
下降限位器应安装在吊钩下降高度大于等于0.5米的位置，以防止吊钩下降超过极限位置而发生事故。当吊钩下降到规定高度时，下降限位器会自动切断电源，使吊钩停止下降。
行程限位器应安装在桥式起重机运行轨道的一端，以防止起重机运行超过极限位置而发生事故。当起重机运行到规定位置时，行程限位器会自动切断电源，使起重机停止运行。
终端缓冲器应安装在桥式起重机运行轨道的末端，以防止起重机在运行过程中因未能及时减速而发生事故。当起重机运行到终端位置时，终端缓冲器会自动将起重机撞击缓冲器，使起重机及时减速并停止运行。
限位器选择
应用场合及控制对象：根据起重机的具体使用环境和控制需求选择合适的限位开关类型。包括温度、湿度、灰尘、腐蚀性物质等，以确定限位开关的防护等级和材质能够适应工作条件。
负载类型和大小：了解起重机所承载的负载类型（例如重物、轻型物料等）和负载大小，以确定限位开关能够承受相应的冲击和压力。
动作速度：考虑起重机的运行速度，选择能够快速响应且稳定工作的限位开关。
传力与位移关系：选择与机械设备的传力和位移关系相匹配的操作头形式。
控制回路的额定电压和电流：根据控制回路的额定电压和电流选择合适的限位开关系列。
安装环境：根据安装环境的特殊要求选择防护形式，如防水、防尘、防爆等。根据起重机的结构和布局，选择合适的安装方式，如壁挂式、嵌入式等。
限位器常见故障
限位器故障：限位器是起重机安全保护的重要装置，如果限位器出现故障，如损坏、老化或调校不当，可能无法正常工作，导致起重机超程运行。
操作失误：操作人员在使用起重机时，如果未按照规定的操作程序进行，或者忽视了安全警示，可能会导致起重机超程运行。
机械故障：起重机的机械部件，如驱动系统、制动系统等，如果出现故障，可能会影响起重机的正常运行，导致超程限位。
电气故障：起重机的电气系统，如控制系统、传感器等，如果出现故障，可能会导致信号传递不准确，从而引起超程限位。
维护不当：定期维护和检查是确保起重机正常运行的关键，如果维护不当，可能会导致起重机的安全保护装置失效，从而引起超程限位。
设计缺陷：起重机的设计如果存在缺陷，可能会导致安全保护装置的设计不足，无法有效防止超程限位。
环境因素：恶劣的工作环境，如高温、湿度、腐蚀性气体等，可能会影响起重机的正常运行和安全保护装置的性能，从而引起超程限位。
故障案例
故障一：开关不动作
原因：
- 机械部件卡阻，导致开关无法正常移动。
- 触头表面氧化或积尘，接触不良。
- 内部弹簧失效，失去弹性。
解决方法：
- 检查并清理机械部件，消除卡阻。
- 清洁触头表面，去除氧化层和灰尘。
- 更换失效的弹簧。
故障二：误动作
原因：
- 开关安装位置不当，受到外界干扰。
- 电气线路接触不良，产生错误信号。
解决方法：
- 重新调整开关的安装位置，避免干扰。
- 检查并修复电气线路的接触问题。
故障三：触头损坏
原因：
- 长期频繁动作导致磨损。
- 过大的电流或电压冲击。
解决方法：
- 更换磨损的触头。
- 检查电路，确保电流和电压在正常范围内。
故障四：信号传输故障
原因：
- 连接线松动或断裂。
- 控制电路故障。
解决方法：
- 紧固或更换连接线。
- 检修控制电路，查找并排除故障。
故障五：密封失效，进水或进尘
原因：
- 密封圈老化或损坏。
- 外壳受损。
解决方法：
- 更换密封圈。
- 修复或更换受损的外壳。
起重机限位器维护保养
检查动作机构行程：确保限位开关的动作机构行程与限位开关的行程相适应，检查限位开关在行程到达时机构是否灵活可靠，常开常闭信号是否发出准确指令。
连接牢固可靠：检查限位开关的进出线连接是否牢固可靠，绝缘检查是否合格。
避免恶劣环境：不要在含有恶性气体（如H2S、SO2、NHO3、Cl2等）和有尘埃、高温多湿的环境中存放限位开关。
定期清洁：经常对限位开关进行清洁，防止杂物阻碍工作，保持清洁。
防水防潮：使用防水防潮措施，避免因水或潮湿而影响工作正常。
防尘防爆：如果使用环境存在爆炸、易燃、腐蚀等杂质时，应采取防尘、防爆及防腐措施。
润滑：对于需要润滑的部件，定期进行润滑处理，防止部件因摩擦而磨损。
校准：定期对限位开关进行校准，确保其工作准确。
避免偏载荷：不要在开关的驱动杆上施加偏载荷，或引起局部摩擦。
使用环境：不要在规定外的温度、户外空气条件下使用开关，各机种允许的环境温度不同。
在有泥水、粉尘的地方：使用机械部位密封的橡皮帽限位开关。
定期检查：定期检查开关是否正常工作，以及其周围环境是否适宜。
保持清洁：定期清洁开关及其周围区域，以防止灰尘、碎屑和其他杂质影响其性能。
定期润滑：为保持开关的灵活性，应定期对其进行润滑。
防潮防尘：应确保开关在干燥、无尘的环境中工作，以防止其电气部件受到腐蚀。
安全注意事项：在进行维修和保养工作时，必须遵循一系列的安全注意事项，如佩戴适当的个人防护设备，确保关闭所有相关的电源，并在维修之前进行充分的绝缘测试。
起重机关于限位器的标准
GB/T 3811-2008《起重机设计规范》：该标准规定了起重机限位开关的设置要求，包括起升机构应设置高度限位器，当取物装置上升到设计规定的上极限位置时，应能自动切断起升动力源等。
TSG 51—2023《起重机械安全技术规程》：该规程整合了桥式起重机、门式起重机等起重机械的安全技术要求，其中涉及限位开关的安装、检验和维护等方面的规定。
JB/T 6748-2013《起重机控制台》：该标准规定了起重机控制台的技术要求、试验方法、检验规则等，其中包括限位开关在控制台上的布置和操作要求。
GB/T 6067.1—2010《起重机械安全规程第1部分：总则》，起升机构必须装设起升高度限位器，当取物装置上升到设计规定的上极限位置时，应能自动切断起升动力源。此外，还应留有足够的空余高度，以适应上升制动行程的要求。在特殊情况下，还可以装设防止越程冲顶的第二级起升高度限位器。