安全光栅对悬挂式起重机的精准控制

安全光栅对悬挂式起重机的精准控制

悬挂式起重机（如桥式起重机、单梁悬挂起重机）是车间重物搬运的核心设备，起吊重量从几吨到几十吨不等，作业时存在 “人员误入起吊区域”“起重机碰撞设备”“重物超界坠落” 等风险。传统起重机依赖操作员肉眼观察和手动控制，易因视野盲区、反应延迟引发事故。安全光栅通过在起重机作业区域布设 “红外检测网”，与起重机控制系统联动，实现 “区域检测→动作控制→风险预警” 的精准管控，让起重机从 “人工监控” 升级为 “智能防护”。

一、先明确：悬挂式起重机为何需要安全光栅精准控制？

悬挂式起重机的作业场景有三大风险痛点，传统控制方式难以应对，安全光栅的精准控制能针对性解决：

（一）起吊区域大，人员易误入

起重机作业范围覆盖整个车间（如 20 米 ×50 米的车间），操作员在驾驶室难以实时观察地面人员位置，尤其是起吊重物下方的 “危险区”，人员误入后难以及时发现。某机械厂曾发生起重机起吊钢卷时，地面人员误入下方区域，险些被坠落的钢卷砸伤。

（二）运行轨道长，易碰撞设备

起重机沿轨道横向、纵向移动，轨道两侧常摆放机床、货架等设备，操作员若判断失误，起重机的端梁、吊钩易碰撞设备。某汽车零部件厂的桥式起重机，曾因操作员未察觉轨道旁的新设备，导致端梁碰撞货架，造成货物倒塌。

（三）手动控制反应慢，难避突发风险

起重机从高速运行到完全停机，需 1-2 秒（起吊重物时因惯性，停机时间更长），若突发人员闯入、设备移位，操作员手动刹车的反应时间（0.2-0.3 秒）叠加停机时间，易错过最佳避险时机。

二、安全光栅对悬挂式起重机的三大精准控制功能

安全光栅通过不同的布设方式，与起重机的行走、起升、变幅机构联动，实现多维度精准控制：

（一）起吊区域防护：防人员误入，精准停机

在起重机吊钩下方的 “危险区”（以吊钩为中心，半径 3-5 米的圆形区域），沿地面布设环形安全光栅，形成 “地面防护网”：

· 当人员、手推车等进入环形光墙，光栅立即向起重机控制器发送 “停止指令”，起重机的行走、起升机构同步停机（吊钩停止升降，大车 / 小车停止移动）；

· 同时触发现场声光报警（如 “危险！请勿进入起吊区”）和驾驶室报警，提醒操作员和地面人员；只有人员撤离危险区，操作员按下复位按钮，起重机才能重新启动。

某重型机械厂的钢卷起吊作业，用环形光栅防护后，半年内未发生一次人员误入风险，起吊效率反而提升 8%（无需操作员频繁观察地面，专注起吊操作）。

（二）轨道限界防护：防碰撞设备，精准减速 / 停机

在起重机轨道的关键位置（如轨道两端、设备密集段），布设直线型安全光栅，实现 “多级限界控制”：

1.预警减速：在距离设备 / 轨道端点 2-3 米处，布设 “一级光栅”，起重机靠近时，光栅发送 “减速指令”，大车 / 小车速度从 0.8m/s 降至 0.2m/s；

2.急停防护：在距离设备 / 轨道端点 0.5-1 米处，布设 “二级光栅”，若起重机继续靠近（未及时减速），光栅发送 “急停指令”，起重机立即停机，避免碰撞。

某物流仓库的单梁悬挂起重机，轨道旁摆放多个货架，加装两级光栅后，未再发生碰撞货架事故，操作员无需频繁调整速度，作业效率提升 12%。

（三）吊钩高度防护：防超界升降，精准限高

在起重机的起升机构旁（如卷筒两侧），竖直布设安全光栅，检测吊钩的升降高度：

· 当吊钩上升至 “上限位置”（距离天车梁 0.5 米），光栅检测到吊钩遮挡光束，发送 “停止起升指令”，起升机构停机，防止吊钩碰撞天车梁；

· 当吊钩下降至 “下限位置”（距离地面 0.3 米），光栅触发 “减速指令”，吊钩缓慢下降，避免快速落地砸伤地面或损坏重物。

某造船厂的大型桥式起重机，曾因操作员误操作导致吊钩碰撞天车梁，加装竖直光栅后，超界升降事故从每年 2 起降至 0 起。

三、安全光栅控制功能与起重机场景适配表

四、精准控制的注意事项：确保联动可靠

1.光栅选型适配负载：起吊重物时，起重机振动较大（尤其是起吊吨级≥10 吨时），需选抗振动的安全光栅（振动频率≤50Hz，振幅≤1.5mm），避免振动导致光栅移位；

2.信号传输防干扰：车间的变频器、电机等设备会产生电磁干扰，光栅与起重机控制器的连接线需用屏蔽线缆，且布线距离远离电磁源（≥1.5 米）；

3.定期校准光路：每月检查光栅的光束是否对齐（尤其是地面环形光栅，易被货物、设备遮挡），用遮光板逐束测试，确保触发灵敏；轨道旁的光栅需检查固定支架是否松动，避免位移导致限界偏差。

五、结语

安全光栅对悬挂式起重机的精准控制，核心是 “以红外检测网替代人工观察，以自动联动替代手动控制”，从起吊区域、轨道限界、吊钩高度三个维度，提前规避风险，让起重机作业既安全又高效。在强调 “安全生产” 的工业场景中，这种精准控制方案已成为悬挂式起重机的必备防护配置。

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