防风装置是室外桥式起重机抵御自然风力的核心安全设施,依据 TSG 51-2023《起重机械安全技术规程》要求,露天作业的起重机必须配备可靠的抗风防滑装置,其中夹轨器、锚定装置和铁鞋构成了三级防护体系,分别承担主动制动、刚性固定和临时防护的功能,确保设备在风力作用下不发生意外滑移。
夹轨器作为主动制动装置,通过机械夹紧力将起重机刚性固定在轨道上。按驱动方式分为手动和电动两类:手动夹轨器适用于风速≤13.8m/s(6 级风)的环境,依靠人力转动螺杆推动钳口夹紧轨道,钳口采用 45 号钢调质处理,硬度达 HRC35-40 以保证耐磨性;电动夹轨器则通过液压或气动驱动,响应风速≥10.8m/s 的预警信号自动动作,港口等重载场景的大型夹轨器抗拉力可达 50 吨,能抵御 20m/s(8 级风)以上的强风侵袭。安装时需与大车运行机构联动,确保断电或风速超标时自动夹紧,钳口与轨道的接触面积需≥80%,且松开状态下与轨道间隙保持 3-5mm,避免运行时摩擦异响。
锚定装置作为终极防风措施,在暴风天气(风速≥24.5m/s,10 级风以上)提供刚性固定。主要由锚定坑、锚杆和连接组件构成,锚杆材质选用 Q355B 低合金高强度钢,屈服强度≥355MPa,确保承受长期拉力不变形。安装位置需在轨道端部距终端限位 1.5-2m 处,连接组件与起重机底架的连接螺栓采用 8.8 级高强度螺栓,预紧力矩符合设计要求。使用时通过手动或电动驱动将锚杆插入锚定坑,形成刚性连接,其抗拔力需按所在地 50 年一遇最大风速设计,港口机械通常要求≥100kN。锚定装置需与夹轨器形成功能冗余,两者电气回路独立,避免单一装置失效导致防护失灵。
铁鞋作为临时防风措施,适用于短时间停放或辅助防护。按 TB/T 3162.3 标准,采用铸铁或铸钢材质,底部设置防滑齿纹,与轨道顶面的接触齿深≥3mm,确保产生足够摩擦力。使用时需放置在主动轮与轨道之间,通过自重和制动压力卡紧轨道,单只铁鞋重量不小于 5kg,成对使用时需分别置于同侧前后轮组。铁鞋必须与制动器配合使用,禁止单独作为暴风防护措施,且放置后需检查是否卡紧,避免振动移位。在雨雪天气使用前需清理轨道表面油污,必要时在铁鞋底部涂抹防滑剂增强效果。
日常维护需建立分级检查机制。每日班前检查夹轨器动作灵活性、锚定装置连接状况及铁鞋完好性;每月测试夹轨器夹紧力,确保符合额定值的 90% 以上;每季度对锚定装置进行预紧力试验,检查锚杆有无锈蚀裂纹;雷雨季节后重点检查电动夹轨器的电气绝缘性能。发现夹轨器钳口磨损超标、锚定螺栓松动或铁鞋防滑齿磨平时,需立即维修更换。维护记录应详细记载风速工况、装置状态及测试数据,为防风措施有效性评估提供依据。
通过科学选用防风装置类型、严格执行安装规范与维护标准,可构建多层次防风体系。实际应用中需结合作业环境风速等级、使用频率等参数,如沿海地区需优先配置电动夹轨器与锚定装置组合,内陆车间可采用手动夹轨器配合铁鞋,确保各类工况下的防风安全。