高处作业吊篮安全锁角度检测装置

马敏波，赵帅华，李晓晨

（1.山东省建筑科学研究院有限公司，山东 济南 250031；2.济南中检产品质量检验检测研究院，山东 济南 250023）

随着我国建筑业的迅速发展，高处作业吊篮被广泛应用于现代建筑高空作业中，但由于多方面原因，建筑施工中高空作业吊篮的坠落事故时有发生，造成重大损失。事故的发生往往是由吊篮安全装置失效导致，安全锁作为吊篮最主要的安全装置之一，起到至关重要的作用。

1 背景

国家标准GB/T 19155-2017《高处作业吊篮》发布后，对吊篮安全锁的锁绳角度进行了重新定义，要求锁绳角度由原来的不大于8°变为不大于14°；且对安全锁的防坠落试验定义了2 种试验方式，一种是防坠落装置与设备整体一起试验时，要求每次测到的冲击系数均小于或等于3，每次下降距离均小于500mm，平台倾斜角度不大于14°；另一种是是安全锁作为一独立部件试验时，每次测得的冲击载荷系数均小于5，每次的下降距离均小于500mm。第二种独立试验法未明确安全锁的锁绳角度的试验方法，且目前实验室对安全锁的检测大多存在很大误差，并且检测条件和实际工况相差较大，导致检测数据不准确，从而使安全锁角度的检测结果与实际相差较大。

2 安全锁作用

安全锁是吊篮的防坠安全装置，安全锁内部具有锁绳角度探测机构，当吊篮发生过度倾斜或提升机构的钢丝绳突然断裂时，安全锁起作用，带动执行元件使锁绳机构动作，并把吊篮锁定在安全钢丝绳上，防止意外的发生。

但由于安全锁没有进行定期检测（GB/T 19155-2017《高处作业吊篮》中15.2.7 要求安全锁有效标定期限不大于1 年），或是检测不符合标准要求，检测精度低的问题，检测完的安全锁在施工现场往往达不到应有的效果，导致吊篮事故时有发生。为了避免由于安全锁性能缺陷而引起吊篮坠落事故，必须研究有效的检测手段，以便快速、准确、科学地检测安全锁的各项性能指标。

3 安全锁工作原理

安全锁按其工作原理，可分为离心触发式（简称“离心式”）和摆臂防倾式（简称“摆臂式”）两类。目前常用的安全锁为摆臂式，摆臂式安全锁具有锁绳角度探测机构，用来控制吊篮的倾斜角度。

正常工作状态下，工作钢丝绳处于受力状态，工作钢丝绳通过安全锁摆臂，施加给摆臂一个作用力，当摆臂张开一定角度，此时安全锁内部的锁绳机构打开，使得安全钢丝绳通过安全锁内部，正常工作状态时，安全钢丝绳在安全锁内部通过且不受力。

当吊篮发生倾斜或工作钢丝绳断裂、松弛时，工作钢丝绳对摆臂失去力的作用，此时摆臂恢复到其初始角度，其内部锁绳机构在摆臂作用下由打开转为关闭状态，安全锁内部安全绳锁死，吊篮停止工作，防止吊篮倾斜角度过大或坠落。

4 安全锁角度试验台结构

安全锁锁绳角度试验台（图1）主要由篮体、角度采集系统、固定支撑架体、配重块等组成。

图1 安全锁角度检测装置

5 安全锁角度试验台工作原理

安装架与篮体进行铰接，篮体可以绕铰接点转动，安全锁安装在篮体另一端，下方悬挂试验配重块。支撑架顶部设有2 个定滑轮，工作钢丝绳通过滑轮一端与篮体进行连接，另一端连接配重，安全钢丝绳穿过安全锁固定在支撑架上。

将安全锁安装在篮体后，此时在工作配重块的作用下，篮体成水平位置，摆臂在工作钢丝绳的作用下处于张开状态，安全锁处于未锁死状态，之后在篮体上增加试验配重块或施加一定的力，使篮体一端在力的作用下发生倾斜，当篮体转动到安全锁的最大限制角度时，安全锁将安全钢丝绳锁死，篮体停止倾斜，此时即可通过角度检测尺读出篮体的倾斜角度，即安全锁的锁绳角度。

此安全锁角度试验台模拟了吊篮的实际工作状态，将吊篮进行了简化，尺寸进行了等比例缩小，安全锁的安装方式和工作状态与现场吊篮工况完全相同，有效地减小了实验室场地空间，可以有效开展安全锁锁绳角度的实验室检测。

6 数据对比

将安全锁分别在试验台和吊篮上进行3 次锁绳角度试验，数据对比如表1 所示。

表1 安全锁角度试验对比（单位：°）

通过多次试验对比，分析发现，试验台法和整体试验法中个别数据存在较小误差，通过多次测量平均值几乎相同。

高处作业吊篮安全锁检测平台研制成功后，通过试验对比，在整体结构和试验方法上完全达到了标准要求。自安全锁检测平台建成后，对数百把高处作业吊篮安全锁进行了检测，并出具了相应的检测报告。该平台结构稳定，优化了检测过程，提高了工作效率和检测精度。

7 主要创新点

1）采用增加配重块数量实现悬吊平台的上下运动，可满足试验工况的缓慢上升和下降要求，可直接布置在平台一侧通过滑轮改变提升方向，使平台提升传动更加平稳、效率更高。

2）控制平台配重块的数量或者给平台篮体施加一定的力，可实现平台的倾斜，得到安全锁的锁绳角度。

3）测试系统采用数显水平尺实现对数据的采集。将数显水平尺固定在平台，跟随平台上升和下降，根据数显水平尺的数据的变化，更直观地实现数据的采集。对安全锁安全性的选择有很重要的意义。

8 结语

本设计的目的在于提供一种吊篮安全锁角度检测装置，方便试验室内对安全锁锁绳角度进行独立试验，设备体积小，操作简洁，节省了试验空间，比对试验误差小，使安全锁角度检测更加精确，测量更加方便。