起重机械通用部件.docx

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起重机械通用部件

第一节起重机械的种类与型号

一、起重机械的分类

起重机有很多种类型与品种。

我国将起重机械分为轻小型起重设备、起重机和升降机等三大类。

（一）轻小型起重设备

轻小型起重设备一般只有一个升降机构，它只能使重物作单一方向的升降运动。

其特点是轻便、结构紧凑，动作简单。

属于这一类的有：

千斤顶、滑车、葫芦、卷扬机等。

（二）桥架类型起重机

桥架类型起重机具有起升机构、大小车运行机构，依靠这些机构的配合动作，可使重物在一定的立方体空间内竖直升降与水平位移。

通用桥式起重机、龙门起重机、装卸桥、缆索起重机、冶金起重机等都属于此类。

（三）臂架类型起重机

臂架类型起重机具有起升机构、变幅机构、旋转机构，依靠这些机构的相互配合，可使重物在一定的圆柱体空间内起吊和搬运。

臂架类型起重机多设在车辆上或其他运输（移动）工具上，这样就构成了移动式臂架类型起重机，如汽车式起重机、轮胎式起重机、履带式起重机、门座起重机等。

也有一些臂架类型起重机是固定的，如固定式桅杆起重机、悬臂式起重机等。

（四）升降机

升降机只具有一个升降机构，但在升降机中还有许多其他附属装置。

升降机的特点是重物或取物装置只能沿导轨升降，如简易升降机、施工升降机等。

二、起重机械的型号

起重机械的产品型号一般由类、组、型代号与主参数代号等共同组成，如需增加特性代号时，其特性代号置于类、组、型代号与主参数代号之间。

第二节起重机械的主要参数

起重机械的技术参数标识起重机械的作业能力，是设计起重机械的基本依据，也是所有起重机械作业人员必须掌握的基本知识。

起重机械的基本技术参数主要有：

起重量、起升高度、跨距（属于桥架类型起重机）、幅度（属于臂架类型起重机）、机构工作速度和工作级别等。

其中臂架类型起重机的主要技术参数中还包括起重力矩等，对于轮胎、汽车、履带、铁路起重机，其爬坡度和最小转弯（曲率）半径也是主要技术参数。

一、起重机械主要技术参数

国家标准GB6974.2—86《起重机械名词术语——起重机械参数》中介绍了我国目前已生产制造与使用的各种类型起重机械的主要技术参数。

（一）起重量G

起重量是指被起升重物的重量，常用的参数有额定起重量、总起重量、最大起重量和有效起重量等。

1）额定起重量Gn指起重机械允许吊起的重物，连同可分吊具（或属具）重量的总和（对于流动式起重机，包括固定在起重机上的吊具）。

对于变幅起重机，根据幅度规定起重机的额定起重量。

2）总起重量Gt指起重机械能吊起的重物，连同可分吊具上的吊具或属具（包括吊钩、滑车组、起重钢丝绳以及在臂架或起重小车以下的吊物）的重量总和。

对于变幅起重机可根据幅度规定总起重量。

3）最大起重量Gmax起重机械正常工作条件下，允许吊起的最大额定起重量。

4）有效起重量Gp起重机械能吊起的重物或物料的净重量。

对于幅度可变的起重机，根据幅度规定有效起重量。

起重量的单位是kN，以前也用t。

（二）起升高度H、下降深度h和起升范围D

起升高度H是指起重机械水平停车面至吊具允许最高位置的垂直距离。

对吊钩和货叉，算至其支承表面；对其他吊具，算至其最低点（闭合状态）。

对桥式起重机，应是空载置于水平场地上方从地面开始测定其起升高度。

下降深度h是指最低工作位置与起重机水平支承面之间的垂直距离。

对吊钩和货叉从其支承面算起；对其他吊具，从其最低点算起（闭合状态）。

桥式起重机从地平面起算下降深度，应是空载置于水平场地上方，测定其下降深度。

起升范围D是指吊具最高和最低工作位置之间的垂直距离（D=H+h）。

（三）跨距S

桥架类型起重机支承中心线之间的水平距离即为跨距，也称跨度。

（四）轨距或轮距K

对于臂架类型起重机，轨距或轮距为道轨中心线或起重机行走轮踏面（或履带）中心线之间的水平距离；对于铁路起重机，为运行线距两钢轨头部顶面下内侧16mm处的水平距离；对于起重小车，为小车轨道中心线之间的距离。

（五）幅度L

幅度指起重机置于水平场地时，空载吊具垂直中心线至回转中心线之间的水平距离。

最大幅度Lmax是指起重机工作时，臂架倾角最小或小车在臂架最外极限位置时的幅度。

最小幅度Lmin是指臂架倾角最大或小车在臂架最内极限位置时的幅度。

（六）起重臂倾角α

在起升平面内，起重臂纵向中心线与水平线的夹角为倾角，一般为25°～75°。

（七）起重力矩M与起重倾覆力矩MＡ

起重力矩M指幅度L与相应起吊物品重力G的乘积。

起重倾覆力MＡ指起吊物品重力G与从载荷中心线至倾覆线距离A的乘积。

（八）轮压P

轮压指一个车轮传递到轨道或地面上的最大垂直载荷，按工况不同，轮压分为工作轮压和非工作轮压。

（九）运动速度V

1）起升（下降）速度Vn指稳定运动状态下，额定载荷的垂直位移速度。

2）微速下降速度Vm指稳定运动状态下，安装或堆垛最大额定载荷时的最下下降速度。

3）回转速度w指稳定状态下，起重机转动部分的回转角速度。

规定为水平场地上，离地10m高度处，风速小于3m/s时，起重机幅度最大且带额定负荷时的转速。

4）起重机（大车）运行速度Vk指在稳定运动状态下，起重机运行的速度。

规定为在水平路面（或水平轨面）上，离地10m高度处，风速小于3m/s时，起重机带额定载荷行走的速度。

5）小车运行速度vt指在稳定运行状态下，小车运行的速度。

规定为离地面10m高度处，风速小于3m/s时，带额定载荷的小车在水平轨道上运行的速度。

6）变幅速度Vr指在稳定运动状态下，额定载荷在变幅平面内水平位移的平均速度。

规定为离地面10m高度处，风速小于3m/s时，起重机在水平路面上幅度从最大值至最小值的平均速度。

7）起重臂伸缩速度Vte指起重壁伸出或缩回时，其尖部沿臂架纵向中心线移动的速度。

8）（道路）行驶速度Vo在道路行驶状态下，起重机由自身动力驱动的最大运行速度。

第二章起重机械通用部件

第一节取物装置

一、吊钩

吊钩是起重机械上应用最广泛的一种取物装置。

在吊装作业中，吊钩与滑车组结合在一起，又是一种常用的取物装置。

（一）吊钩的种类

根据制造方式不同，吊钩可分为锻造钩和板式钩，锻造钩一般用20号优质碳素钢，经过锻造和冲压、退火处理，再进行机械加工而成。

锻造钩可以制成单钩和双钩。

板式钩一般用在起重量较大的起重机械上，板式钩由厚度为30mm的成型板片重叠铆合而成。

板式钩上装有护板，一般应用Q235A、Q235B或16Mn钢轧制的钢板制成。

板式钩也分单钩和双钩两种，单钩多用于铸造起重机械上。

吊钩端面形状有矩形、梯形和丁字形等，一般起重机用梯行断面的单钩或双钩，矩形断面的吊钩一般为板式吊钩，电动葫芦常用T形断面吊钩。

吊钩的主要尺寸之间有一定的关系，如开口度S与沟孔直径D之间，S=0.75D。

（二）吊钩的安全使用注意事项。

a）吊钩应是正式专业厂按吊钩技术条件和安全规范要求生产制造的，产品应具有生产厂的质量合格证书，否则不允许使用。

b）新钩应做负荷试验，测量钩口开度不应超过原开度的0.25%。

c）使用过程中应经常检查吊钩有无裂纹或严重变形、腐蚀及磨损现象。

d）吊钩应每年进行一次试验。

试验时以1.25倍容许工作荷重进行10min的静力试验，用放大镜或其他方法检查，不应有裂纹、裂口及残余变形。

e）三个危险断面应用煤油清洗，用放大镜看有无裂纹。

对板式钩应检查衬套、销子磨损情况。

f）吊钩上的缺陷不得补焊。

第二节钢丝绳

钢丝绳是起重机上应用最广泛的挠性构件，也是起重机械安全生产三大重要构件（制动器、钢丝绳和吊钩）之一。

钢丝绳具有重量轻、挠性好、使用灵活、韧性好、能承受冲击载荷、高速运行中没有噪音、破断前有断丝预兆等优点。

但起重钢丝绳频繁用于各种作业场所，因此易磨损、易腐蚀等。

如果钢丝绳的选择、维护、保养和使用不当，容易发生钢丝绳断裂，造成伤亡事故或重大险情。

因此正确掌握使用钢丝绳的方法是十分重要的。

一、钢丝绳的种类

钢丝绳是把很多根直径为0.3～3mm的高强度碳素钢丝先拧成股，再把若干股围绕着绳芯拧成绳的。

钢丝绳种类很多，按绕捻方法不同可分为左同向捻、右同向捻、左交互捻、右交互捻四种，起重作业中常用右交互捻钢丝绳。

按钢丝绳芯材料不同可分为麻芯、石棉芯和金属芯三种，起重作业中常采用麻芯钢丝绳，麻芯中浸有润滑油，起减小绳股及钢丝之间的摩擦和防腐蚀的作用。

按钢丝绳绳股及丝数不同可分为6×19、6×37和6×61三种，起重作业中最常用的是6×19、6×37钢丝绳。

按钢丝表面处理不同又可分为光面和镀锌两种，起重作业中常用光面钢丝绳。

按钢丝绳股结构分类，又可分为点接触绳、线接触绳和面接触绳。

点接触绳的各层钢丝直径相同，但各层螺距不等，所有钢丝互相相交叉形成点接触，在工作中接触应力很高，钢丝易磨损折断，但其制造工艺简单。

线接触绳的股内钢丝粗细不同，将细钢丝置于粗钢丝的沟槽内，粗细钢丝间成线接触状态。

由于线接触钢丝绳接触应力较小，钢丝绳寿命长，同时挠性增加。

由于线接触钢丝绳较为密实，所以相同的同向捻钢丝绳，线接触绳破断拉力大些。

绳股内钢丝直径相同的同向捻钢丝绳也属线接触绳。

面接触绳的股内钢丝形状特殊，采用异形断面钢丝，钢丝间呈面状接触。

其优点是外表光滑，抗腐蚀和耐磨性好，能承受较大的横向力；但价格昂贵，故只能在特殊场合下使用。

二、钢丝绳的标记

目前在起重机上所采用的钢丝绳主要是旁通型结构钢丝绳，绳6×19和绳6×37.按照国家标准《圆股钢丝绳》（GB1102-74）的规定，钢丝绳的标记方法如下：

如，钢丝绳6×37-15.0-170-甲-镀-右交GB1102-74

这标识该圆股钢丝绳由6股捻制，股的结构形式为点接触，每股有37根钢丝，纤维绳芯，钢丝绳直径15.0mm，由公称抗拉强度1700MPma的I号甲组镀锌钢丝制成，钢丝绳的捻向为右交互捻。

三、钢丝绳的选用

钢丝绳在同直径时公称抗拉强度越低，每股绳内钢丝越多，钢丝直径越细，则绳的挠性越好，但钢丝绳易磨损。

反之，每股绳内钢丝直径越粗，则钢丝绳挠性越差，钢丝绳耐磨损。

因此，不同型号的钢丝绳，它的使用范围也不同。

根据起重吊装作业的实际需要，一般情况下，钢丝绳的选用可考虑一下原则：

1）6×19钢丝绳用做缆风绳、拉索及制作起重索具，一般用于受弯曲载荷较小或遭受磨损的地方。

2）6×37钢丝绳用于起重作业中捆扎各种物件、设备及穿绕滑车组和制作起重用索具。

适用于绳索受弯曲时。

3）6×61钢丝绳用于绑扎各类物件。

绳索刚性较小，易于弯曲，用于受力不大的地方。

同向捻的钢丝绳，表面较平整、柔软，具有良好的抗弯曲疲劳性能，比较耐用；其缺点是绳头断开处绳股易松散，悬吊重物时容易出现旋转，易卷曲扭结，因此在吊装中不宜单独采用。

起重吊装作业常用右交互捻钢丝绳。

四、钢丝绳的受力计算

某一规格的钢丝绳允许承受的最大拉力是有一定限度的，超过这个限度，钢丝绳就会被破坏或拉断，因此在工作中需对钢丝绳的受力进行计算。

五、钢丝绳报废标准

钢丝绳使用到一定的损坏程度时，必须按规定报废，其报废标准如下：

1）每一节距（也称捻距，指钢丝绳中的任何一股缠绕一周的轴向长度）内钢丝断裂的数目超过表2.4规定的数目时应报废。

钢丝绳断丝数量不多，但断丝增加很快时也应报废。

2）钢丝绳的钢丝磨损或腐蚀达到或超过原来钢丝直径的40%以上时，即应报废。

当整根钢丝绳的外表面受腐蚀而形成的麻面达到肉眼很容易看出的程度时，应与报废。

3）钢丝绳受过火烧或局部电弧作用应报废。

4）钢丝绳压扁变形、有绳股或钢丝挤出、笼形畸变、绳径局部增大、扭结、弯折时应报废。

5）钢丝绳绳芯损坏而造成绳径显著减少（达7%）时应报废。

6）吊运炽热金属或危险品的钢丝绳，报废断丝数取通用起重机钢丝绳丝数的一半，其中包括钢丝绳表面磨损或腐蚀的折减。

六、钢丝绳使用、维护与保养

1）钢丝绳要正确开卷。

钢丝绳开卷时，要避免钢丝绳扭结，强度降低以致损坏。

钢丝绳切断时，要扎紧防止松散。

2）钢丝绳不得超负荷使用，不能在冲击载荷下工作，工作时速度应平稳。

3）在捆绑或吊运物件时，钢丝绳应避免和物件的尖角棱边直接接触，应在接触处垫以木块、麻布或其他衬垫物。

4）严禁钢丝绳与电线接触，以免被打坏或发生触电。

靠近高温物体时，要采取隔热措施。

5）钢丝绳在使用中应避免扭结，一旦扭结，应立即抖直。

使用中应尽量减少弯折次数，并尽量避免反向弯折。

6）钢丝绳与卷筒或滑车配用时，卷筒或滑轮的直径至少比钢丝绳直径大16倍。

不能穿过已经破损的滑轮，以免磨损钢丝绳或使绳脱出滑轮，造成事故。

7）钢丝绳穿过滑轮时，滑轮槽的直径应比钢丝绳的直径大1～2.5mm。

如滑轮槽的直径过大，则绳易被压扁；过小，则绳易磨损。

8）钢丝绳应防止磨损、腐蚀或其他物理条件、化学条件造成的性能降低。

吊运熔化及灼热金属的钢丝绳，要有防止高温损坏的措施。

9）使用前要根据使用情况选择合适直径的钢丝绳；在使用过程中，要经常检查其负荷能力及破损情况；使用后及时保养，正确存放。

七、钢丝绳的安全检查

钢丝绳的检查可分为日常校验、定期校验和特殊校验，日常校验就是自检；定期校验根据装置形式、使用率、环境以及上次校验的结果，可确定采用月检还是年检。

具体校验方法如下：

1）断丝在一个捻距统计断丝数，包括外部和内部的断丝。

即使在同一根钢丝上有2处断丝，统计时也应按2根断丝数统计。

钢丝断裂部分超过本身半径者，应以断丝处理。

a）校验时应注意断丝的位置（如距末端多远）和断丝的集中程度，以决定处理方法。

b）注意断丝的部位和形态，即断丝发生在绳股的凸出部位，还是凹谷部位。

根据断丝的形态，可以判断出断丝的原因。

2）磨损磨损校验主要是磨损状态和直径的测量。

磨损的状态有两种：

一种是同心磨损，另一种是偏心磨损。

偏心磨损的钢丝绳多数发生在绳索移动量不大、吊具较重、拉力变化较大的场合。

例如，电磁吸盘起重机的起升绳易发生这种磨损。

偏心磨损和同心磨损同样使钢丝绳强度降低。

3）腐蚀腐蚀有外部腐蚀和内部腐蚀两种。

外部腐蚀的校验：

目视钢丝绳生锈、点蚀，钢丝松弛状态。

内部腐蚀不易检验。

如果是直径较细的钢丝绳（≤20mm），可以用手把钢丝绳弄弯进行校验；如果直径较大，可用钢丝绳插接钎子进行内部校验，校验后要把钢丝绳恢复原状，注意不要损伤绳芯，并加涂润滑油脂。

4）变形对钢丝绳的打结、波浪、扁平等进行木检。

钢丝绳不应打结，也不应有较大的波浪变形。

5）电弧及火烤的影响目视钢丝绳，不应有回火包，也不应有焊伤。

有焊伤应按断丝处理。

6）钢丝绳的润滑校验钢丝绳应处于良好的润滑状态。

根据试验，润滑良好的钢丝绳在一个捻距内断丝达总丝数的10%，用疲劳试验和反复弯曲可达48500次，而没有润滑的相同规格的钢丝绳仅为22500次，可见润滑的重要性。

第三节制动器

制动器是起重机上的重要部件之一。

在起重吊运作业中，它可以使重物悬停在空中某一位置；或使运转着的机构降低速度，以至最后停止运动；也可根据工作需要夹持重物运行；还可以通过控制制动力与重力平衡，使重物以恒定速度下降。

一、制动器的分类

根据制动器的构造分为块式、带式、盘式、圆锥式。

根据操作情况分为常闭式、常开式、综合式等。

根据驱动方式分为自动式、操纵式和综合式。

根据动力来源的不同分为手动式、脚动式、电磁式、液压式、电磁液压联合式等。

三、制动器的结构与特点

块式制动器结构简单，工作可靠，在起重机械上大量采用。

块式制动器分为短行程和长行程两种。

短行程制动器的特点是：

松闸、上闸动作迅速；制动器的质量轻，外形尺寸小；由于铰链少（较长行程），所以松闸器的死行程小；由于制动瓦块与制动臂之间是铰链连接，所以瓦块与制动轮的接触均匀，磨损也均匀，也便于调整。

但短行程制动器由于动作迅速，吸合时的冲击直接作用在整个制动器的机构中，所以制动器上的螺丝容易松动，导致制动器失灵，工作可靠性降低，必须经常检查；同时由于制动行程小，动作快，起重机在惯性作用下会使桥架产生剧烈振动。

短行程制动器多用于起重量较小的小车运行机构和大车运行机构上。

（二）长行程电磁块式制动器

由于短行程电磁块式制动器受电磁铁吸力的限制，所以短行程制动器一般制动力矩不大。

要求制动力矩大的机构多采用长行程电磁块式制动器。

长行程电磁块式制动器是靠弹簧和杠杆系统重力上闸，长行电磁块式制动器工作时制动力矩稳定，闭合动作较快，其制动力矩可通过调整弹簧的张力进行较为精确的调整，安全性高，在起升机构中应用得比较广泛。

电磁块式制动器的优点是：

结构简单，能与电动机的操纵电路联锁，所以当电动机工作停止或事故断电时，电磁铁能自动断电，制动器上闸，以保证安全。

这种制动器的缺点是电磁铁冲击大，引起传动机构的振动。

（三）液压块式制动器

液压块式制动器的松闸动作采用液压松闸器。

其优点是启动、制动平稳，没有声响，每小时操作次数可达720次。

目前，使用较多的是液压电磁推杆快式制动器

四、制动器的安全检查

制动器要经常检查（每班一次），关键是全部构件运转是否正常，有无卡塞现象，闸块是否贴在制动轮上，制动轮表面是否良好，调整螺帽是否紧固。

而且每周应润滑一次。

每次起吊时要先将重物吊起离地面150～200mm，检验制动器是否可靠，确认灵活可靠后方可起吊。

安全检查的要求是：

1）闸瓦摩擦衬垫厚度磨损达2mm及闸带衬垫磨损达4mm时应更换。

2）制动轮表面硬度为HB400～450，淬火层的深度达2～3mm。

规范制定制动轮表面磨损量达1.5～2mm时必须重新车制并表面淬火。

经多次车制后，对于起升机构其壁厚磨损量不应超过40%，其他机构不应超过50%，超过规定值应报废。

3）制动衬垫与制动轮的实际接触面积不应小于理论面积的70%。

4）通往电磁铁的杠杆系统的“空行程”，不应超过电磁铁冲程的10%。

5）小轴及心轴要表面淬火。

磨损量超过原直径5%或椭圆度超过0.5mm应更新，杠杆发现裂纹则要更换，弹簧发现裂纹也要及时更换。

6）制动轮与摩擦衬垫的间隙要均匀一致。

闸瓦开度不应超过1mm，闸带开度不应超过1.5mm。

7）电磁铁铁芯的起始行程之半，以备由于磨损而调整之用。

四、制动器的调整

制动器产生制动力矩后，将使各运行机构在一定时间、一定范围内停止工作，制动力矩调整得是否适当，与提高工作效率、减少振动和因振动引起的车体变形及部件损坏都有直接关系。

调整制动器的制动力矩，应能支持住额定载荷的1.25倍。

起升机构制动距离约为升降速度值的1/80～1/100。

运行机构制动距离约为运行速度值的1/15较为适宜。

对于重级以上的起重机其起升机构设置两个同样规格的制动器，其每一个制动器应分别按上述要求调整，试验其制动能力时，应分别单独进行试验，每个制动器应能单独达到上述制动力矩和下滑距离的要求。

运行机构制动器制动力矩要调整得合理较为困难，特别是短行程电磁制动器的调整，松了不行，紧了也不行。

这就要求司机能根据不同条件合理地操纵，如按中载中速调好的制动器，当吊运重载长距离运行时，就应提早制动，使其能有一段较长的制动路程。

有些司机因运行机构制动器的调整较麻烦，把制动器拆掉，把主弹簧放松，使制动器不起制动作用，用打反车制动，这是违反安全技术规程的做法，是不允许的。

分别驱动的运行机构制动器的制动力矩应调得相等，避免引起桥架歪斜，使车轮啃轨。

制动器每班必须严格检查，确保起重机安全运行。

制动器发生的事故较多，其主要原因就是检查不够。

在起吊过程中偶然发现制动器失灵，切切不可惊慌。

在条件允许的情况下，可起一点钩，落一些钩，慢慢地把重物放在安全的地方。

五、制动器的报废

（一）制动器零件的报废

制动器的零件，出现下列情况之一时应报废：

a）裂纹。

b）制动带摩擦垫片厚度磨损达原厚度的50%。

c）弹簧出现塑性变形。

d）小轴或轴孔直径磨损达原直径的5%。

（二）制动轮的报废

制动轮出现下列情况之一时，应报废：

a）裂纹

b）起升、变幅机构的制动轮轮缘厚度磨损达原厚度的40%。

c）其他机构的制动轮轮缘厚度磨损达原厚度的50%。

d）轮面凹凸不平度达1.5mm时，如能修复，修复后轮缘厚度应小于本条中bc的数据要求，否则应报废。