起重机械超载保护装置安全技术规范

    1 主题内容与适用范围

本标准规定了起重机械超载保护装置的功能要求、技术要求、试验方法、检验规则和安全管理措施。
本标准适用于桥式起重机、门式(半门式)起重机、塔式起重机、流动式起重机、门座(半门座)起重机、铁路起重机、电动葫芦、固定式起重机所使用的超载保护装置(以下简称“装置”)。

2 引用标准

GB 998 低压电器 基本试验方法
GB 2423.3 电工电子产品基本环境试验规程 试验Ca：恒定湿热试验方法
GB 4942.2 低压电器 外壳防护等级

3 术 语

3.1 超载保护装置 safety devices against overloading
起重机工作时，对于超载作业有防护作用的安全装置，包括起重量限制器，起重力矩限制器。
3.2 动作点 action point
装机条件下，是指由于装置的超载防护作用，起重机停止向不安全方向动作时，起重机的实际起重量。
试验室条件下，是指判定到装置可以使起重机停止向不安全方向动作时，装置承受的实际载荷值。
3.3 设定点 set point
装置标定时的动作点。
3.4 综合误差 combined error
装置安装在起重机上，动作点偏离设定点的相对误差。
3.5 动作误差 action error
在试验室条件下，装置动作点偏离设定点的相对误差。
3.6 起重机状态 crane configuration
起重机在某一工况条件下的外部形状。
3.7 电气型装置 electric devices
通过机械能与电能之间的转换达到规定功能的装置。
3.8 机械型装置 mechanical devices
通过机械能之间的转换与开关(控制阀)配合达到规定功能的装置。
3.9 故障 failure
装置丧失执行相应功能的能力或者综合误差超过规定值。
3.10 不安全方向 dangerous directions
起重机超载时，吊物继续起升，臂架伸长，幅度增大及这些动作的组合。
3.11 安全方向 safety directions
吊物下降、臂架缩短、幅度减小及这些动作的组合。

4 功能要求

4.1 装置必须具备以下功能型式之一：
a．自动停止型。当起升质量超过额定起重量时，应能停止起重机向不安全方向继续动 作，同时应能允许起重机向安全方向动作；
b．综合型。当起升质量达到额定起重量的90％左右时，应发出音响或灯光预警信号。
当起升质量超过额定起重量时，应能停止起重机向不安全方向继续动作，并发出声光报警信号，同时应能允许起重机向安全方向动作。
4.2 装置应能区别起重机实际超载与正常作业时吊物起升、制动、运行等产生的动载影响。吊物挂碍(或与地面固结)时，应能立即执行规定的功能。
4.3 装置正常工作时，应能自动地执行规定的功能，不得增加司机的额外操作。
4.4 装置宜设有自动保险功能，当装置内部发生故障时，能发出提示性报警信号。

5 技术要求

5.1 电源开关
使用电源的装置，在装置上不得装设可切断电源的开关。
5.2 解除开关
装置设置可以解除4．1条规定功能的开关时，必须同时安装开关锁定机构。解除开关必须经主管人员同意方可开启使用。
5.3 抗干扰性
电气型装置应具有抗干扰措施。
5.4 强度裕量
装置的任何部件安装于起重机承载系统中时，其强度裕量不得小于该系统中承载零部件的强度裕量。
5.5 材料和构造
装置所用的电子元器件应严格筛选。材料应选用具有足够强度和耐久性的材料，各安装件、联接件应有防松动措施，金属件应作防腐处理。装置的构造应便于安装、调整、润滑和检修。
5.6 综合误差
5.6.1 电气型装置不应超过±5％，机械型装置不应超过±8％。
综合误差计算方法如下：
综合误差：
5.6.2 对额定起重量随工作幅度变化的起重机，综合误差的有效范围应在使用’说明书和产品铭牌上明确说明，原则上应能满足配用起重机的全部使用工况。
5.7 设定点
5.7.1 设定点的调整应使起重机在正常工作条件下可吊运额定起重量。
5.7.2 设定点的调整要考虑装置的综合误差，在任何情况下，装置的动作点不得大于 110％额定起重量。
5.7.3 设定点宜调整在100％-105％额定起重量之间。
5.8 信号
5.8.1 预警信号
音响预警信号持续时间应大于等5s，并与报警信号有明显区别。灯光预警信号应使用黄色，必须在司机视野范围内清晰可见。
5.8.2 报警信号
音响报警信号应与起重机环境噪音有明显区别。距发音部位lm及在司机位置测量均不 应低于75dB(A)。灯光报警信号应使用红色，必须在司机视野范围内清晰可见。
5.9 显示误差
5.9.1 具有起重量或起重力矩显示功能的装置，相对于动作点的显示误差在试验室条 件下不应超过±3％，装机条件下不应超过±5％。
显示误差计算方法如下：
显示误差：
5.9.2 装机试验确认后的显示误差及其对起重机的有效适用范围应在产品铭牌上明确 说明。
5.10 动作误差
电气型装置不应超过±3％。机械型装置不应超过±5％。
动作误差与综合误差的计算方法相同。
5.11 耐振动冲击性
装置应能承受起重机工作所引起的振动和冲击，不得因振动和冲击试验影响其安全性能
5.12 温度适应性
装置在-20℃ 60℃的环境温度条件下应正常工作。
5.13 耐电压波动能力
使用电源的装置，在以下电压波动范围内应正常工作。
a．外接电网供电：-15％～ 10％额定电压；
b。蓄电池供电：-15％～ 35％额定电压。
5.14 绝缘能力
使用电源的装置，绝缘电阻不应低于1MΩ，并应能通过规定的耐压试验。
5.15 过载能力
取力传感器应能承受配用起重机规定的最大载荷试验。
5.16 防护等级
装置的防护等级应符合以下规定：
a．装置室内部分：IP42；
b．装置室外部分：IP44，传感器IP65。
5.17 可靠性
装置在规定的使用条件下，累积工作3000h，不得出现故障。
注：规定的使用条件是指起重机按正常条件工作用户按制造厂规定的维护调整方法周期对装置进行维护和调整，
5.18 疲劳强度
取力传感器在起重机中级载荷状态下的寿命，不得低于5×105次应力循环。

6 试验方法

6.1 试验室试验
6.1.1 一般规定
除6.1.6、6.1.7、6.1.8、6.1.9和6.1.13条试验外，每项试验后，均按6.1.2条检测动作误差，应符合5.10条规定。具有显示功能的装置，同时检测显示误差，应符合5.9条规定。具有预警信号的装置，同时检测预警信号，应符合5.8.1条规定。
对每个测试点均应反复试验三次。
6.1.1.2 开始试验直至6.1.13条试验结束，不得调整装置设定点。
6.1.1.3 如果没有特殊说明，试验顺序从6.1.2条至6.1.13条依次进行。蓄电池供电 的装置，可不做6.1.7、6.1.8和6.1.9条试验。
6.1.2 动作误差试验
6.1.2.1 试验方法
将装置组成一个完整系统，模拟起重机工况进行试验，对应每个测试点，加载使装置动作。
6.1.2.2 测试点的选择
对额定起重量不变的起重机，测试点为装置设定点。
对额定起重量不随工作幅度变化的起重机，测试点为最大工作幅度点。
对额定起重量随工作幅度变化的起重机，测试点应不少于起重机特性表(曲线)范围内 所对应的五个点，并应尽可能包括最大、中间和最小三个点。
6.1.3 振动试验
振动试验过程中，装置为非通电状态。
6.1.3.1 按表1规定条件进行试验。
表1
振动频率Hz 加速度 振动时间（h）
上下 左右 前后
30 4g 4 2 2

6.1.3.2 振动试验后，零部件不得松动、脱落、破损，导线不得断开。
6.1.4 冲击试验
冲击试验过程中，装置为非通电状态。
6.1.5 温度试验
温度试验过程中，装置为非通电状态。
6.1.5.1 将装置放人高温试验箱，待箱内温度达到60℃后，历时16h，取出后在30min
内完成测试。
6.1.5.2 将装置放人低温试验箱，待箱内温度达到—20℃后，历时16h，取出后在
30min内完成测试。
6.1.6 电压波动试验
交流供电时，分别施加110％及85％额定电压60min及10min；蓄电池供电时，分别施
加135％及85％的额定电压60min及10min。在试验过程中期和后期按6.1.2条检测动作误
差。
6.1.7 抗干扰试验
在装置的供电电源上迭加一个具有下述参数的尖脉冲电压：
脉冲幅值：1000V；
脉冲宽度：0.1-2 ；
脉冲频率：5—10Hz。
施加的时间不少于30min，在此期间装置应工作正常，检测动作误差应符合5.10条规
定。
6.1.8 绝缘电阻试验
按GB 998第6.2.2条选择试验用兆欧表，在装置的电源进线端与外壳金属部分之间进
行试验，绝缘电阻值应符合5.14条相应规定。
6.1.9 耐压试验
按GB 998第6.3条进行试验，在装置的电源进线端与外壳金属部分之间施加试验电压。
6.1.10 湿热试验
湿热试验过程中，装置为非通电状态。
试验前，装置应先通过6.1.8和6.1.9条试验。
试验方法按GB 2423.3规定进行。试验时间48h，试品取出恢复2h后，进行6.1.8和 6.1.9条规定的试验。
6.1.11 防护等级试验
防护等级按5.16条规定。
试验方法和合格评定按GB 4942.2第6章和第7章相应规定进行。
6.1.12 过载能力试验
对取力传感器施加相当于配用起重机规定的最大载荷试验值，加载三次。
6.1.13 报警音响试验
使装置发出报警音响，用声级计测量，音响强度应符合5.8.2条规定。
6.2 装机试验
6.2.1 试验前的准备
试验用起重机应按规定进行调整检查和试运行。试验场地、环境条件应符合有关规定。
试验用重物精度不低于1％，并应满足试验范围需要，装置应预先标定。
6.2.2 额定起重能力试验
按配用起重机有关标准中额定载荷试验方法和程序，吊运相应的额定载荷进行试验，起重机应能正常工作。
6.2.3 综合误差试验
6.2.3.1 试验方法
对额定起重量不变的起重机，按本条a进行。
对额定起重量随工作幅度变化的起重机，允许带载变幅的按本条b进行；不允许带载变 幅的按本条c进行。
对应每个测试点应反复试验三次，综合误差应符合5.6条规定。
具有显示功能的装置，同时检测显示误差，应符合5.9条相应规定。具有预警信号的装 置，同时检测预警信号。
a．吊起重物后停止起升，逐渐加载至装置动作，实测起重量。
b．对应每个测试点准备试验重物，以小于测试点的工作幅度起吊，逐渐增加工作幅度 使装置动作，实测工作幅度后在起重特性表上查出对应的额定起重量。
如果实测工作幅度在起重特性表上不能直接查到相应额定起重量，应按起重机制造厂提供的计算方法和其他规定的方法计算出额定起重量(以下同)。
c．对应每个测试点的工作幅度，吊起重物后停止起升，逐渐加载使装置动作，实测起重量。实测工作幅度后，在起重特性表上查出对应的额定起重量。
6.2.3.2 注意事项
每次测试中，应监视所加试验重物的总重量，如果超过了起重机当时状态所对应额定起重量的110％时，无论装置动作与否，必须立即停止该次试验。
6.2.4 最大超载防护能力
任选起重机一种状态，缓慢起吊110％额定起重量，装置应能执行4．1条规定功能。
6.3 疲劳强度试验
试验在疲劳试验机上进行，试验次数按5．18条规定，试验载荷取起重机中级载荷状态 下的载荷谱，加载频率为10—30Hz。试验后装置不得损坏并可调整，检测动作误差应符合 5.10条规定。
6.4 工业性运行试验
试验条件应符合配用起重机的正常使用条件，装置连续无故障工作时间不得少于500h，在试验中期和后期按6.2.3条检测综合误差，测试点按6.1.2.2条规定选择。
工业性运行试验应有试验报告，并应包括装置累积工作时间、起重机典型工况条件、环境参数、综合误差、故障、维修及设计、工艺、制造、安装等各方面改进措施。

7 检验规则

7.1 例行检验
7.1.1 以下情况应做例行检验：
a．产品定型；
b．对产品性能有异议；
c．定型产品每二年一次。
7.1.2 例行检验内容规定如下：
a．电气型装置应包括6.1和6.2条全部内容；
b．机械型装置按具体结构确定并应包括6.2条全部内容。
7.1.3 试验样机从出厂试验合格的产品中抽取，数量不少于三台。
7.1.4 试验室每项试验不应少于二台样机。对不合格项目允许改进，改进后全部样机均应通过该项试验。
7.1.5 装机试验至少取一台样机，试验项目应全部合格，在进行综合误差试验时，测试点按6.1.2.2条选择。
7.2 定型检验
定型检验包括产品安全技术性能检验、工业性运行试验和企业考核。
7.2.1 以下情况应做定型检验：
a．产品定型生产前；
b．产品型式、结构、材料、功能等有较大变动。
7.2.2 安全技术性能检验
7.2.2.1 资料审查
制造厂应提供必要的资料(产品标准、设计计算书、图纸、使用说明书等)送审。
7.2.2.2 例行检验
按7.1.2条规定进行。
7.2.2.3 疲劳强度试验
按6.3条规定进行。
7.2.3 工业性运行试验
按6.4条规定进行。
7.2.4 企业考核
考核企业质量保证体系和售后服务措施。
7.3 安装调试检验
7.3.1 以下情况应做安装调试检验：
a．装置初次安装于起重机上时；
b．起重机经过拆装或转移工作场地后重新安装使用时；
c．装置经过拆装、重新使用时；
d．对装置工作性能有怀疑时。
7.3.2 调试方法和程序按制造厂规定，调试内容应包括设定点的标定，设定点标定后
按6.2.3条检验装置综合误差，对于额定起重量随工作幅度变化的起重机，测试点应不少于二点。按6.2.4条检验装置最大超载防护能力。
安装调试过程中，用户主管安全和设备的负责人员应在场。检测数据必须经现场二人以上核对无误，并记入安装调试报告，装入起重机档案。
安装调试后，对装置设定点调节部分应加封记，严禁非主管人员调动。
7.4 定期安全性能检验
按起重机安全检验周期进行。
检验项目应包括6.2.2、6.2.3及6.2.4条内容。
对于额定起重量随工作幅度变化的起重机，综合误差测试点应不少于二点。
7.5 出厂检验
每台装置出厂前必须通过出厂检验。
出厂检验项目应包括6.1.2、6.1.8、6.1.9及6.1.12条内容。

8 安全管理办法

装置安全检验、监察、管理由劳动部及其指定单位负责进行。
8.1 对制造单位、自制装置的要求
8.1.1 制造单位应对产品质量负责，执行国家及劳动部有关安全检验、监察、管理规定。保证产品安全技术性能达到本标准各项规定。
8.1.2 制造单位应建立售后服务制度，产品调整期不得低于3个月，保修期从发货日 计算不得低于18个月。
8.1.3 制造厂应向用户提供下列随机文件：
a．产品合格证；
b．使用说明书；
c．出厂检验报告；
d．定型检验合格证明。
8.1.4 使用说明书应包括下列内容：
a．主要性能参数；
b．工作原理框图；
c．安装调整方法和程序；
d．使用维修说明、检查方法、调整周期；
e．常见故障检修、保修及其售后服务措施。
8.1.5 每台装置出厂必须附有不易污损脱落的铭牌，铭牌应包括下列内容：
a．装置名称型号；
b．功能型式(如：自动、综合)；
c．配用起重机类型；
d．综合误差及有效范围；
e．定型检验合格标记；
f．制造厂名称、出厂日期、出厂编号；
g．具有显示功能的装置其显示误差及有效范围。
8.1.6 自制装置的单位，应向其主管部门及当地劳动行政部门申报并通过资料审查和
安装调试检验。
8.2 对用户的要求
8.2.1 起重机作业必须制订并严格执行操作规程和有关安全规定，其中应包括防止斜吊、风载荷等危险因素的规定。
8.2.2 用户必须选购定型检验合格的产品。
8.2.3 使用外接电源的装置，电源线应单独接至起重机主电源，保证装置供电与起重机供电的同步性。装置各条导电线不得接人其他电气设备。
8.2.4 用户应按7.3条规定对装置进行正确的安装调试，按制造单位规定的检查调整周期和维护保养方法对装置进行检查调整及维护保养。