起重机的安全.docx

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起重机的安全

起重机的安全

4自行式起重机的技术使用

自行式起重机是吊装工程中一种重要的起重机械，使用非常广泛，可以说，一个国家、一个地区拥有的自行式起重机的吊装能力在一定程度上代表了该国家和地区的吊装水平。

因此掌握自行式起重机的合理选择和正确使用，具有自行式起重机的基本知识，不仅是起重专业技术人员必须的，而且对工程建设的各类管理人员科学地管理工程也有着重要的意义。

4.1自行式起重机的分类、特点及结构形式

4.1.1自行式起重机的分类及特点

自行式起重机一般分为汽车式、轮胎式和履带式3种，如图4.1～图4.3所示。

图4.1汽车式

图4.2轮胎式

汽车式起重机是将起重机安装于标准汽车的底盘上，行驶和起重操作分开在两个驾驶室

进行。

吊装时，靠四个支腿将起重机支撑在地面上。

因此该起重机与另外两种相比，具有较大

的机动性，其行走速度更快，可达到60km/h，并且不破坏公路路面。

但一般不可在360°范围

内进行吊装作业，其吊装区域受到限制，对地面支撑能力的要求也更高。

履带式起重机是将起重机安装于专用底盘上，其行走机构和吊装作业的支撑均为履带，履带的支撑面积较大，可以支撑较大载荷。

因此，一般大型起重机较多采用履带式，履带式起重机对地面的要求也相对较低，并可在一定程度上带载行走。

但其行走速度较慢，且履带会破坏公路路面，转移场地时须要拖车。

履带式起重机的使用效率也比采用箱型臂的汽车式起重机低。

轮胎式起重机也是将起重机安装于专用底盘上，其行走机构为轮胎，吊装作业的支撑为支腿，其特点介于前二者之间。

4.1.2自行式起重机的的基本结构

自行式起重机尽管类型不同，但基本结构组成是相同的。

1）起重臂

起重机用以提升重物到高处的支承结构，它可分为“格构式”臂和“箱形”臂两类。

图3.1中的汽车式起重机和图3.2中的轮胎式起重机采用的是“箱形”臂，其组成是由数节截面为“箱形”的臂套在一起，各节之间可以滑动，在非工作状态，各节活动臂在液压装置的作用下，缩回到基本臂中，以便于起重机的移动。

工作时可根据具体吊装工程对臂长的要求，用液压装置顶升活动臂到要求的臂长，使用方便。

但箱型臂起重能力小，臂长受到限制，一般中、小型汽车式起重机和轮胎式起重机常采用箱型臂图3.3中的履带式起重机采用的是“格构式”臂，其由臂头、臂脚和中间节组成，各节之间用螺栓连接，根据吊装工程的需要，可组合成不同长度。

“格构式”臂起重能力大，起升高度高，但每次改变臂长需要重新安装，吊装的辅助工程量较大，其方便程度不如“箱形”臂。

2）起升机构

起重机用以提升重物到高处的机构称提升机构，它包括起升滑轮组、钢丝绳和液压卷扬

机。

它的承载能力是一定的，不随起重机的臂长、幅度变化。

3）变幅机构

变幅机构是用于改变起重臂的倾角以改变幅度的机构。

可分为机械式和液压式两种。

机

械式变幅机构由变幅滑轮组和液压卷扬机组成，如图

图3.4起重机变幅机构

4.4（a），一般用于格构式臂。

液压式变幅机构由液压缸、液压泵和液压管路组成，如图4.4（b），一般用于箱形臂。

变幅机构的承载能力由设计确定，不随幅度的变化而变化。

4）旋转机构

旋转机构提供起重机的旋转运动，其基本构造是在起重机的承重结构上固定一内齿大齿轮，与之啮合一外齿小齿轮，小齿轮的转轴与起重机旋转部分相连，当小齿轮转动时，不仅绕自身轴自转，而且绕起重机旋转中心公转，这个公转运动即带动起重机旋转。

如图4.5。

起重机工作时，要求机身水平，即是要保证小齿轮的公转在一水平面内，否则旋转机构将承受附加载荷。

旋转机构的承载能力由设计确定，不随幅度的变化而变化。

5）行走机构

行走机构用于起重机转移场地，改变吊装位置。

这是自行式起重机与其他起重机的区别标志之一。

除了传动系统外，自行式起重机的行走机构分履带和轮胎两大类，汽车式和轮胎式采用轮胎，履带式起重机采用履带。

行走机构一般与起重机的吊装能力无关。

6）承重结构

自行式起重机承重结构的作用是承受起重机自重和吊装载荷，并将其传递到地面。

自行式起重机承重结构可分为支腿和履带两类。

汽车式和轮胎式起重机一般采用支腿承重结构。

支腿又可分为“蛙式”、“液压式”和“组装式”等形式。

吊装时，用支腿将起重机顶升离开地面。

4.2自行式起重机的特性曲线

4.2.1特性曲线的概念

一台某一额定载荷的自行式起重机，不是在任何时候都可以吊装额定载荷，随着臂杆的伸长，幅度的增加，能够吊装的载荷将按一定规律减小。

最大起升高度也会随着臂杆的缩短，幅度的增加而按一定规律减小。

反映自行式起重机的起重能力随臂长、幅度的变化而变化的规律，以及反映自行式起重机的最大起升高度随臂长、幅度变化而变化的规律的曲线，称为起重机的特性曲线。

反映起重机的起重能力随臂长、幅度的变化而变化的规律的曲线称为起重机的“起重量特性曲线”，又称“性能特性曲线”。

反映起重机的最大起升高度随臂长、幅度变化而变化的规律的曲线称为起重机的起升高

度特性曲线，又称“工作范围曲线”。

起重量特性曲线和起升高度特性曲线统称为起重机的特性曲线。

目前，在一些大型起重

机上，为了使用方便，其特性曲线往往被量化而制成表格形式，称为特性曲线表或性能特性表。

起重机的特性曲线如图3.6所示。

图4.6中，横坐标为起重机幅度，纵坐标有两个，左边为起升高度，右边为起重量，图中，曲线①、③为起升高度曲线，两根曲线表示该起重机有两节臂，曲线②为起重量特性曲线。

如果

单独看每根曲线，也可以知道当在某一个幅度值时，可以达到的起升高度和必须采用的臂长，也可以知道起重机能吊装的最大起重量。

如当幅度值R=6m时，可以达到的起升高度是11.5m，必须用第二节臂，能够吊装的最大重量为23kN（2.3t）。

但在实际工程中，问题常常不是这样简单，需要两种曲线配合使用。

如吊装某设备，设备重30kN，需要的吊装高度为9m，问如图3.6所示起重机能否吊装。

由于问题中没有直接规定幅度值，无法直接查起重量曲线，必须从高度要求查出需要的臂长，再根据臂长查出必须的最小幅度值，然后按最小幅度值查起重量曲线判断是否符合要求。

由图4.6可知，要达到吊装高度9m，不能采用第一节臂（其能达到的最大起升高度为7.5m），必须采用第二节臂，而第二节臂必须的最小幅度值为5.5m，查起重量曲线，在幅度值为5.5m时，其能够吊装的最大起重量为27kN（2.7t）。

由此可以判断该起重机不能满足要求。

4.2.2特性曲线的构成

起重机的起重性能由起重机的机构承载能力、臂架结构的承载能力和整体稳定性3个方面综合决定。

①当机构一旦设计确定，机构承载能力就已确定，与起重机的幅度、起升高度无关。

所以在“特性曲线”上表现的是一根水平线，如图3.7曲线1。

②臂架的高度和倾斜的角度影响其承载能力，所以与

起重机的幅度和起升高度有关，其曲线如图3.7曲线2。

③起重机的整体稳定性与其幅度有关，其曲线如图3.7曲线3。

④起重机的特性曲线是上述三根曲线的包络线。

图4.7特性曲线的构成

特性曲线的构成对科学、正确地使用自行式起重机非常重要，目前有的书上或手册上介绍的有自行式起重机加辅助装置吊装工艺，这在一些特殊场合，也不是完全不可以，但首先必须是在特性曲线三个组成要素的许可范围内，如自行式起重机加缆风绳吊装工艺，表面上，加了缆风绳后，起重机的整体稳定性和起重臂的承载能力加强了，但实际上，机构承载能力并没有加强，如果盲目地增大吊装重量，无疑会使机构超载而发生重大事故。

本标准是对ZBJ80002—86《汽车起重机和轮胎起重机安全规程》的修订。

在这次标准修订中增加了整机性能和作业安全可靠性方面的内容，同时对结构与构造、液压系统、电器系统、操作系统与安全保护装置等内容以及起升机构、吊钩、制动器和钢丝绳、滑轮等零部件的内容进行了补充和修订。

　　JB8716—1998

　　本标准自实施之日起，同时代替ZBJ80002—86。

　　本标准由建设部长沙建设机械研究院提出并归口。

　　本标准起草单位：

建设部长沙建设机械研究院。

　　本标准主要起草人：

游小平、曹仲梅、黄亦红。

　　本标准于1986年11月4日首次发布。

　　本标准委托建设部长沙建设机械研究院负责解释。

　　1范围

　　本标准规定了汽车起重机和轮胎起重机的设计、制造、检验、报废、使用与管理等方面的安全技术要求。

　　本标准适用于汽车起重机和轮胎起重机（以下简称起重机）。

　　2引用标准

　　下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

　　GB700--88普通碳素结构钢

　　GB979—88优质碳素钢

　　GB1591—88低合金结构钢技术条件

　　GB3766—83液压系统通用技术条件

　　GB3811—83起重机设计规范

　　GB4785—84汽车及挂车外照明和信号装置的数量、位置和光色的规定

　　GB5972—86起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范

　　GB／T5973—86钢丝绳用楔形接头

　　GB／T5975—86钢丝绳用压板

　　GB／T5976—86钢丝绳夹

　　GB6067—85起重机械安全规程

　　GB6068．1—85汽车起重机和轮胎起重机试验规范一般要求

　　GB6068．3—85汽车起重机和轮胎起重机试验规范稳定性的确定

　　GB7258—1997机动车运行安全技术条件

　　GB7950—87臂架型起重机起重力矩限制器通用技术条件

　　GB10051．1—88起重吊钩、机械性能、起重量、应力及材料

　　GB11352—89一般工程用铸造碳钢技术条件

　　JB2299—78矿山、工程起重运输机械产品涂漆颜色和安全标志

　　JB3774．1—84工程机械噪声限值

　　JB4031—85汽车起重机和轮胎起重机标牌

　　ZBE39003—87汽车起重机和轮胎起重机液压油选择与更换

　　ZBJ80003—87汽车起重机和轮胎起重机技术要求3整机

　　3．1起重机的作业条件应符合ZBJ80003和GB6068．1的规定。

　　3．2起重机应有额定起重量表、起升高度曲线标牌及其他安全标志。

它们必须固定在操作人员便于看到的位置。

其内容、格式应参照JB4031的规定。

同时应在主臂适当位置用醒目的字体写上“起重臂下严禁站人”字样。

　　3．3对于没有装备力矩限制器的伸缩臂起重机，其臂长为额定起重量表上给定长度的中间值进行作业时，各幅度下允许其相邻臂长额定起重量的较小值。

　　3．4起重机出厂时应在明显位置固定产品标牌。

　　3．5起重机出厂时提供的随机技术文件应符合ZBJ80003—87中2．19的规定。

　　3．6出厂检验不合格的起重机不准出厂使用。

　　3．7起重机进行试验时，对可能造成的危险工况应设有安全防护措施，确保人员和整机安全。

　　3．8起重机的稳定性应符合GB6068．3的规定。

起重机进行稳定性试验时，除合同中的特殊要求外，试验载荷应由以下公式确定：

　　a）支腿支撑时1.25Pi+0.1Fi

　　b）轮子（轮胎）支撑时（静态）1.33Pi+0.1Fi

　　c）带载行驶时（带载行驶速度小于或等于14km／h）1.33Pi+0.1Fi

　　d）带载行驶时（带载行驶速度大于14km／h）1.5Pi+0.1Fi

　　式中：

Pi——额定起重量；

　　Fi——起重臂质量G折算到起重臂头部或副臂头部的重量。

　　3．9使用支腿进行起重作业时，应将支腿牢固地支承在坚实的水平地面上，车架上安装回转支承平面水平，其倾斜度不大于0.5％。

　　3．10起重机涂漆颜色和警告图案应符合JB2299的规定。

　　4结构与构造

　　4．1材料

　　4．1．1起重机金属结构中主要承载结构件一般采用GB700的普通碳素结构钢Q235—B、C、D，GB699规定的优质碳素钢及GB1591规定的低合金结构钢16Mn、15MnTi等。

　　起重机的主要承载结构件应采用镇静钢。

其钢材在相应使用温度时的冲击功，对于Q235—B、C、D钢不能低于27N·m，其他钢材不能低于40N·m，并应满足在常温下180°冷弯试验要求。

在一20℃以下地区工作的起重机主要承载结构件采用的Q235—D钢、20钢等应具有一20℃冲击韧性的合格保证；对于16Mn、15MnTi钢等应具有一40℃冲击韧性的合格保证。

必要时应具有冷弯试验的合格保证。

　　铸钢件应采用符合GB11352规定的钢种。

　　4．1．2对所用原材料应执行进厂检验制度。

　　4．2连接

　　4．2．1焊接连接

　　主要承载结构件如底架、支腿、转台和起重臂等，以及一般承载结构件的主要焊缝的焊接要求应符合GB6067—85中1．2的规定。

焊缝质量应达到设计要求。

　　4．2．2铆钉连接和螺栓连接

　　4．2．2．1铆钉连接和螺栓连接应符合GB3811—83中3．4．2．2的规定。

　　4．2．2．2采用高强度螺栓连接的结构，其连接表面应清除灰尘、油漆、油迹和锈蚀。

必须采用力矩扳手或专用扳手，按装配技术要求紧固。

　　4．3驾驶室与操纵室

　　4．3．1驾驶室与操纵室必须符合ZBJ80003—87中4．12和GB6067—85中1．4的规定。

　　4．3．2驾驶室与操纵室顶部能承受分布在（30×30）cm2面积上的1000N的载荷，而不会产生永久变形。

　　4．3．3操纵室应安装遮阳板和刮水器。

　　4．4金属结构件报废

　　4．4．1金属结构件报废应符合GB6067—85中1．10的规定。

　　4．4．2对起重臂和底架在失稳或损坏后经更换或修复的构件，检测其应力不得高于原计算应力，否则应予以报废。

　　5机构与零部件

　　5．1一般要求

　　5．1．1起重臂

　　对伸缩式起重臂，各节臂侧向单面最大平均间隙不得大于2.5mm，否则需调整滑块。

　　5．1．2支腿

　　5．1．2．1当起重机处于行驶状态时，支腿应收回并可靠地固定。

　　5．1．2．2在操作支腿时，操作人员在操作处应能看到每一条支腿。

否则应有信号人员帮助。

　　5．1．2．3在起重作业时，支座盘应牢靠地连接在支腿上，支腿应可靠地支承起重机。

　　5．1．3运动零件的保护

　　所有外露的、在正常工作情况下可能发生危险的运动零件（如开式齿轮、链条、链轮、传动轴上凸出的销子、螺栓、联轴节及往复零件等）均应装设防护装置（防护罩或防护栏杆）。

　　5．1．4制动器应装有防雨的保护装置。

　　5．1．5发动机的排气管应装消声器。

排气管位置应远离操作人员。

起重机行驶时噪声限值应符合GB7258的规定，起重作业时噪声限值应符合JB3774．1的规定。

　　5．1．6燃油箱的容量至少应保证起重机正常作业8h，并应装有测量燃油箱中油量的装置。

　　5．2吊钩5．2．1吊钩的设计计算与选择应符合GB10051．1的规定。

　　5．2．2吊钩应符合GB6067—85中2．1．1、2．1．2、2．1．3、2．1．4、2．1．6和2．1．7的规定。

　　5．2．3吊钩禁止补焊。

有下列情况之一的应予报废：

　　a）用20倍放大镜观察表面有裂纹及破口；

　　b）钩尾和螺纹部分等危险断面及钩筋有永久性变形；

　　c）挂绳处断面磨损量超过原高的5％；

　　d）开口度比原尺寸增加10％。

　　5．3钢丝绳

　　5．3．1钢丝绳的选择和安全系数的确定应符合GB3811一83中4．4．2．1、4．4．2．2和ZBJ80003—87中4．10．1、4．10．2的规定。

　　5．3．2钢丝绳的型式、规格和长度都应在随机使用说明书中写明。

　　5．3．3钢丝绳的安装、检验及报废应符合GB5972的规定。

　　5．3．4钢丝绳端部的固定应符合下列要求：

　　a）用钢丝绳夹固接时，应符合GB／T5976的规定，固接强度不应小于钢丝绳破断拉力的85％；

　　b）用编插固接时，编插长度不应小于钢丝绳直径的20倍，且不小于300mm，固接强度不应小于钢丝绳破断拉力的75％；

　　c）用楔与楔套固接时，楔与楔套应符合GB／T5973的规定，固接强度不应小于钢丝绳破断拉力的75％；

　　d）用锥形套浇铸法固接时，固接强度应达到钢丝绳的破断拉力；

　　e）用铝合金套、钢套压制法固接时，应以可靠的工艺方法使铝合金套、钢套与钢丝绳紧密牢固地贴合，固接强度应达到钢丝绳的破断拉力的90％；

　　f）用压板固接时，压板应符合GB／T5975的规定，固接强度应达到钢丝绳的破断拉力。

　　5．3．5钢丝绳在卷筒上，应能按顺序排列整齐。

　　5．3．6起重钢丝绳应采用不旋转、无松散倾向的钢丝绳。

　　5．3．7钢丝绳的维护保养

　　a）除应符合GB6067的规定外，钢丝绳还应按下列规定进行维护保养：

钢丝绳在使用时每月至少润滑两次；润滑前应用布擦净钢丝绳，然后涂润滑油或润滑脂；涂刷的润滑油、润滑脂的品种应符合钢丝绳厂的出厂使用说明书。

　　b）在切断钢丝绳以前，应在钢丝绳切断处的两边捆扎，以防绳股散开。

　　5．3．8钢丝绳的检查

　　起升机构的钢丝绳至少每周检查一次，其余有运转的钢丝绳至少每月检查一次，并要详细填写钢丝绳状况报告，注上日期并签字，装入设备档案备查。

　　起重机停置或贮藏而使所有钢丝绳闲置一个月或一个月以上时，在重新使用以前，应进行一次彻底检查。

　　5．4卷筒和滑轮

　　5．4．1卷筒和滑轮的最小卷绕直径的计算，应符合GB3811—83中4．4．2．3的规定。

　　5．4．2起升卷筒应具有足够的容绳量。

当吊钩处在制造厂规定的最低位置时，在卷筒上至少要保留三圈钢丝绳，并采取相应保护措施。

卷筒两侧边的高度应超过工作中最外层钢丝绳名义直径的1.5倍。

　　5．4．3卷筒和滑轮的报废

　　卷筒和滑轮有下列情况之一者应予报废：

　　a）裂纹或轮缘破损；

　　b）卷筒槽底磨损超过钢丝绳直径的25％；

　　c）焊接滑轮的磨损量超过轮缘板厚的20％；

　　d）其他滑轮槽底磨损超过钢丝绳直径的25％。

　　5．5起升机构

　　5．5．1起升机构的每一套独立的驱动装置，至少要装设一个支持制动器，支持制动器应是常闭式的，必须能持久地支持住额定重物，制动器必须装在与传动机构刚性联结的负载轴上。

　　5．5．2液压起升机构的油路必须装有与其流量相适应的平衡阀。

　　5．5．3对特殊需要采用重力下降的起升机构，应有可靠的可操纵制动器。

　　5．6变幅机构

　　5．6．1变幅机构应能可靠地支撑起重臂，并能在操作者控制下使起重臂平稳地降落到规定的幅度。

　　5．6．2起重臂的起落必须依靠动力系统来完成。

　　5．6．3用钢丝绳起落起重臂的机构中，应配备常闭式制动器。

　　5．6．4用液压油缸起落起重臂的机构，变幅油路中必须装有与其流量相适应的平衡阀。

　　5．7起重臂伸缩机构

　　伸缩液压缸必须装有与其流量相适应的平衡阀。

　　5．8回转支承、回转机构

　　回转支承和回转机构应符合ZBJ80003—87中4．9的规定。

　　5．9制动器的使用与检查

　　5．9．1各机构制动器的选择应符合GB3811的规定。

　　5．9．2每班工作前必须检查制动器运转是否正常、有无卡滞现象，然后将重物吊起离地面150～200mm，保持10min，检查制动器，并确认其正常后再起吊。

　　5．9．3制动器零件有下列情况之一者应予报废：

　　a）裂纹；

　　b）制动块摩擦衬垫磨损量达原衬垫厚度的50％；

　　c）制动轮表面磨损量达1.5～2mm（300mm以上轮径的取大值，否则取小值）；

　　d）弹簧出现塑性变形；

　　e）电磁铁杠杆系统空行程超过其额定行程的10％；

　　f）电磁铁心的起始行程超过额定行程之半；

　　g）制动块摩擦衬垫与制动轮的接触面积小于其理论接触面积的70％；

　　h）制动片损坏失效；

　　i）制动片上摩擦衬垫的摩损量太大而使片式制动器失效。

　　5．10行驶与制动

　　5．10．1起重机行驶应符合ZBJ80003的规定。

　　5．10．2在混凝土或沥青路面上，当起重机最高行驶速度超过30km／h时，以30km／h速度进行制动；

　　起重机最高行驶速度低于30km／h时，按起重机最高行驶速度进行制动。

其制动距离不应超过设计的规定值。

　　5．10．3起重机的驻车制动器必须能使起重机可靠地停靠在规定的最大坡度上。

　　5．10．4起重机的行驶系和行车制动应符合GB7258的规定。

　　6液压系统

　　液压系统应符合GB3766、GB6067和ZBJ80003的规定。

　　6．1液压系统应有防止过载的安全装置。

安全溢流阀的调定压力不得大于系统额定工作压力的110％，同时不得大于液压泵的额定压力。

　　6．2平衡阀和液压锁与执行机构的连接必须是刚性连接。

　　6．3液压油箱内最高工作油温不得超过80℃。

　　6．4有相对运动的部位采用软管连接时，应尽可能缩短软管长度，并避免相互摩擦碰撞。

易受到损坏的外露软管应加保护套。

定期检查系统中各个连接环节。

　　6．5应使用可靠的过滤器。

必须定期检查油箱内油液的黏度、酸值、含水量和固体颗粒污染度等品质，如不符合要求应及时进行更换。

其要求应符合ZBE39003的规定。

按使用季节更换相应黏度的液压油。

严禁使用混合油。

　　6．6系统中采用蓄能器时，必须在蓄能器上或靠近蓄能器的明显处标示出安全警示标志。

蓄能器的充气量与安装必须符合制造厂的规定。

　　7安全保护装置

　　7．1起重量为16t及16t以上的起重机应装设力矩限制器，其要求应符合GB7950的规定。

　　7．2起重量小于16t的起重机应装设起重量指示器，其要求应符合ZBJ80003—87中7．4的规定。

　　7．3起重机应装有起升高度限位器，起升高度限位器应能可靠报警并停止吊钩起升，只能作下降操作。

　　7．4采用钢丝绳变幅的起重机，应装设幅度限位装置和防止起重臂后倾的装置。

　　7．5起重机应装有读数清晰的幅度指示器（或仰角指示器），其要求应符合ZBJ80003—87中7．3的规定。

安装的幅度指示器应便于司机在操作时观察。

　　7．6起重量大于或等于16t的起重机应设置水平仪。

　　7．7起重机上车应装有喇叭。

喇叭按钮位置应便于司机操作。

　　7．8起升高度大于50m的桁架臂式起重机，应在臂头部安装风速仪。

当风速大于工作极限风速时，应能发出停止作业的警报。

　　7．9滑轮应有防钢丝绳跳槽装置。

对于人手可触及的滑轮组，应设置保护装置，以防止手挤入钢丝绳与滑轮之间。

　　7．10可两处操作的起重机应设有联锁保护装置，以防止同时操作。