红外线激光防撞仪在起重机上的应用

□ 中储发展股份有限公司 顾保泉 鲁开宇
    起重机的防撞安全，长期以来一直是公司设备和安全管理工作中一个亟待解决的突出问题。
    本文探讨利用红外线激光防撞仪技术改造起重机大车运行和小车运行机构，实现报警和停车的方法，以此来解决起重机防撞安全的难题，做到安全生产，避免起重机被撞事故的发生。
    起重机被撞难题的由来
    传统起重机防撞方式是造成起重机经常被撞的原因。
    一、传统起重机大车机构防撞方式
    1.传统起重机两者之间的防撞方式
    传统起重机两者之间的防撞方式主要采用行走防撞限位开关和行走防撞限位开关触发杆的形式。它的作用方式是通过一台起重机上的防撞限位开关触发杆去触发另一台起重机的防撞限位开关，反之也然，相互断开彼此的限位开关后，它们之间的相向运动将停止，以此来达到避免相撞的目的。
    这种防撞方式极不保险，往往因为触发杆太短（通常2米左右），如起重机司机专注于吊装作业，未注意到旁边的起重机，相向运行时，起重机行走速度稍高，虽然行走防撞限位开关已断开，由于惯性作用，起重机还是会发生两两相撞事故，使起重机结构损坏。
    由于起重机防撞限位开关触发杆和相向运行的另一台起重机的防撞限位开关的位置必须调整的特别准，否则触发杆将压不到限位开关；而起重机运行作业的环境比较复杂、工况差，往往使触发杆和限位开关的位置发生变动，造成起重机两者之间的防撞功能丧失。
    另外在实际生产工作中，经常发生限位开关损坏和触发杆变形，而使防撞功能丧失的事件。
    2.传统起重机大车行走机构与轨道终端止档的防撞方式
    此防撞方式为在大车行走机构上装置防撞限位开关，在起重机轨道旁装置防撞限位触发杆，当起重机运行到靠近轨道终端位置时，起重机上的限位开关被轨道旁的防撞限位触发杆压上，从而断开大车行走电路，到达停车的目的。
    此方式中，起重机防撞限位开关和轨道旁装置防撞限位触发杆的位置必须调整的特别准，否则触发杆将压不到限位开关。
    另外在工作中，经常发生轨道旁装置防撞限位触发杆损坏，而使防撞功能丧失的事件。
    实际工作中，即便轨道旁装置防撞限位触发杆压上了防撞限位开关，由于起重机惯性的作用，起重机往往碰撞上轨道终端止档，造成起重机结构和终端止档的损坏。
    二、传统起重机小车机构防撞方式
    传统起重机小车机构的轨道终端安全保护是由三个保护装置组成，小车行走限位开关、缓冲止档和终端止端；功能作用位置次序为，小车临近终端时，先压上限位开关，小车行走断电，如小车惯性大，将碰撞缓冲止档，使小车停止下来，而终端止端起到最后的停车保护作用。
    小车限位开关的原理是在小车行走机构上装置防撞限位触发杆，在小车轨道旁装置防撞限位开关，当小车运行到靠近轨道终端位置时，小车行走机构上装置防撞限位触发杆压上小车轨道旁的限位开关，从而断开小车行走电路，达到小车停车的目的。
    缺点是小车行走机构上装置防撞限位触发杆和小车轨道旁装置防撞限位开关的位置必须调整的特别准，否则触发杆将压不到限位开关；起重机运行作业的环境比较复杂，工况差，往往使触发杆和限位开关的位置发生变动，造成起重机与轨道终端止档之间的防撞功能丧失。
    在工作中，经常发生轨道旁装置防撞限位触发杆变形，而使防撞功能丧失的事件。
    实际工作中，即便防撞限位触发杆压上了限位开关，由于小车运行惯性的作用，起重机往往碰撞坏缓冲止档，造成起重机结构和终端止档的损坏，严重的还会使小车从横梁上飞落。
    从上所述，我们可以看出起重机的大、小车的停车多靠机械接触才能最后停住运动，此种停车方式在实际工作中无防撞功能，对设备的结构和安全装置冲击大，损坏严重，作业不安全，易出安全事故。
    红外线激光防撞技术的原理
    红外线激光防撞技术现在已开始替代传统的起重机机械接触防撞方法应用于桥式起重机、岸桥、龙门起重机、门座式起重机等在轨道运行的起重设备。
    一、红外线防撞技术的原理
    红外线激光防撞仪主要由防撞仪主机、传感器和反光板组成。
    传感器能同时发出红外线激光和接受红外线激光，反光板能反射探头发出的红外线激光，当传感器接受足够量的反光板反射的红外线激光时（达到一定距离内），将把信号传到防撞仪主机，由防撞仪主机发出报警（引起司机注意）或切断行走电路停车。
    二、红外线激光防撞仪主要功能及特点
    本文用AE401　防撞仪(红外型)为例作为说明。
    1.红外传感，最大检测距离高达20米。
    2.左右各能装一组传感器，可检测左右两个方向。
    3.语音报警，音量可调，最大能到80分贝。
    4.激光对焦，精度高，并允许有一定的偏差。
    5.高集成化设计，安装灵活，品质可靠。
    6.带自检测、暂停功能。
    7.响应时间快，0.5秒即能报警或停车。
    主要技术参数如表1所示。
    三、系统组成框图系统组成框图（一）由传感器、主机、警报器组成（如图1）。
    系统组成框图（二）由传感器、主机、PLC　组成（如图2）。
    四、红外线防撞技术的使用
    设定起重机到障碍物（相邻起重机或止档）的距离，可以设定第一距离为需要报警的距离，提醒起重机司机减速；第二距离为需要起重机制动时的距离；从而有效地避免了碰撞的发生。
    红外线激光防撞技术在起重机上的应用
    上海沪闵分公司和临港分公司已在10台起重机的大、小车运行机构上安装了红外线激光防撞仪。
    因为调整到位，两台起重机之间相距3米的距离，即能报警提示起重机司机进行减速操作，相距1.5米的距离，即能自动停车；同时大车到达轨道终端止档3米的距离，即能报警提示起重机司机减速，到达1.5米处能平稳停车；小车到轨道达终端止档2米的距离，即能报警提示起重机司机减速，到达1米处能平稳停车。运行1年以来，未发生过起重机两两相撞或起重机撞击安全装置的事件，有效地保护了设备和安全装置，实现了安全生产的目标。
    结论：运用红外线激光防撞技术能有效地实现起重机防撞停车功能，把传统的机械接触碰撞式停车改变为非接触式的红外线激光预警减速式停车，改善了起重机的防撞性能，避免了设备结构和安全设施的损坏，对安全作业有着积极的作用，实践证明此技术值得在起重机上推广。