行程限位开关如何成为起重机与电梯“生命线”上的安全防线?
与工业自动化中的其他设备不同,起重机和电梯涉及垂直运动,它们运动的终点——顶部和底部——是绝对不能突破的物理极限。
核心风险:
高空冲顶(Over-hoisting): 吊钩升得太高,撞击起重机大梁或卷筒,可能导致钢丝绳崩断。
超程下坠(Over-traveling): 电梯或吊钩超出轨道,导致机械损坏甚至坠落。
行程限位开关的优势在于其机械接触和强制断开的特性。在最糟糕的情况下,即使PLC程序出错、变频器失控,行程开关被触发后也能以纯粹的机械力量断开主回路,为安全提供终极保障。
在龙门吊、桥式起重机和电动葫芦等设备中,行程开关主要用于控制升降和水平移动的终点。
作用位置: 位于吊钩运动轨迹的最高安全点上方。通常采用重锤式或滚轮摇臂式限位开关。
工作机制: 当吊钩上升到接近极限位置时,一个安装在钢丝绳上的重锤或碰撞块会触发行程开关。该开关连接到紧急安全回路,其动作结果是:立即切断起升电机的电源。
安全意义: 它为高空作业提供了“二次保护”。在操作员失误或电气控制失效时,保证吊钩不会撞击主梁,防止昂贵的机械结构损坏和潜在的钢丝绳断裂事故。
作用位置: 分别安装在桥式起重机主梁的两端(小车)和运行轨道尽头的缓冲器前(大车)。
工作机制(两级限位):
预限位(减速): 提前触发,通知驱动系统开始减速或切换到低速运行。
终限位(停止): 最后的物理防线,一旦触发,立即切断驱动电源,强制停车,防止小车或大车高速撞击轨道末端的缓冲器或脱轨。
在电梯这种载人设备中,安全标准更为严格。行程开关不仅负责极限保护,还参与到日常运行的联锁中。
作用位置: 安装在电梯井道的顶部(最高层之上)和底部(最底层之下)。
工作机制: 它们是电梯的终极安全开关。只有当正常的平层开关和保护系统都失效时,轿厢或对重块才会触及这些极限开关。一旦触发,它会永久切断电梯的主控制电源,使电梯停止运行,直到经过专业人员检查复位,防止轿厢冲顶或蹲底。
作用位置: 安装在轿厢门和各层厅门上。
工作机制: 这是一组至关重要的安全行程开关。它用来检测轿厢门和厅门是否完全闭合到位。根据安全规范,电梯控制系统只有在所有门锁限位开关都显示“闭合”信号时,才允许电梯启动或继续运行。
作用位置: 用于限制电梯在进行维护和检修操作时的速度和行程范围。例如,在井道顶部进行维护时,检修开关确保轿厢只能以极低的速度运行,并且不能超出预设的安全范围。
行程限位开关之所以能成为起重机和电梯领域的“生命线”守护者,源于其不可替代的特性:
机械可靠性: 在高粉尘、高湿度的环境下,其机械触点比电子元件更稳定,抗干扰能力极强。
强制断开: 这是安全应用的基石。即使触点在电弧作用下熔合,机械结构的设计也能保证安全回路被强制断开,确保电源被切断。
正是这些结构简单、久经考验的“硬核”安全装置,为现代起重和垂直运输系统提供了坚实的底层安全保障。