第四章物流装卸技术与设备.docx
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第四章物流装卸技术与设备
第四章物流装卸技术与设备
第一节起重机械
一、装卸起重机械的分类
1．轻小型起重设备
包括千斤顶、滑车、葫芦、卷扬机
一般只有升降机构（卷扬机也可作水平移动）
2．桥式类起重机
包括通用桥式、龙门式、装卸桥等
由起升机构、大车运行机构、小车运行机构组成
3．臂架类起重机
包括门座式、汽车吊、轮胎吊、铁路吊等
由起升、旋转、变幅和行走四大机构组成
二、起重机械的基本组成
由驱动装置、工作机构、金属结构三大部分组成
1、驱动装置：
起重机械的动力设备
现代起重机械驱动方式主要有：
电力驱动
内燃机-电力驱动
内燃机-液压驱动
2、工作机构：
起升机构：
使货物作升降运动的机械
运行机构：
实现起重机械或起重小车沿地面或轨道运行的机构
变幅机构：
使吊具移动而改变幅度的机构
回转机构：
使起重机械在水平面内作旋转运动的机构
其中：
起升机构是最基本的机构
与其他三种组合成不同的类型起重机械
3、金属结构：
起重机械的基体和骨架
作用：
作为支承基础，布置和安装驱动装置及各机构
三、起重机的基本参数
1．额定起重量Q：
起重机正常工作时，允许提升货物的最大重量与取物装置重之和
2．起升高度H：
运行轨道面或地面到取物装置上极限位置的高度
当取物装置可降到地面以下时，起升高度还包括下放深度
3．跨度或幅度：
表示起重机的工作范围大小的参数
跨度L：
桥式起重机大车运行两轨道中心线间的距离
幅度R：
臂架类起重机旋转中心到取物装置中心线间的距离
幅度主要根据工作范围确定；跨度主要由工作需要或场地确定
4．额定工作速度
按安全、工艺、生产率等方面综合考虑
起升速度：
取物装置的上升速度
变幅速度：
从最大幅度变到最小幅度的平均线速度
旋转速度：
回转式起重机每分钟的转数
行走速度：
桥式起重机的大车运行速度
5．起重机和机构的工作级别：
表明起重机工作繁忙程度和载荷状态的参数
起重机受力特点：
吊物及吊具的重力、自重、惯性力、缓冲器的撞击力
运行特点：
周期性间歇运动
破坏特点：
疲劳破坏
影响起重机使用寿命的因素：
载荷的大小、工作忙闲程度、使用频繁程度
起重机工作级别：
A1～A8共八级
起重机构件工作级别：
M1～M8共八级
起重机类型
工作级别
桥式起重机
吊钩式
电站安装及检修
A1～A3
车间及仓库用
A3～A5
繁重车间及仓库用
A6～A7
抓斗式
间断装卸用
A6～A7
连续装卸用
A8
冶金专用
吊料箱用
A7～A8
加料用
A8
铸造用
A6～A8
锻造用
A7～A8
淬火用
A8
夹钳、脱锭用
A8
揭盖用
A7～A8
料耙式
A8
电磁铁式
A7～A8
门式起重机
一般用途吊钩
A5～A6
装卸用抓斗式
A7～A8
电站用吊钩式
A2～A3
造船安装用吊钩式
A4～A5
装卸集装箱用
A6～A8
起重机类型
工作级别
装卸桥
料场装卸用抓斗式
A7～A8
港口装卸用抓斗式
A8
港口装卸集装箱用
A6～A8
门座起重机
安装用吊钩式
A3～A5
装卸用吊钩式
A6～A7
装卸用抓斗式
A7～A8
塔式起重机
一般建筑安装用
A2～A4
用吊罐装卸混凝土
A4～A6
汽车、轮胎、履带、铁路起重机
安装及装卸用吊钩式
A1～A4
装卸用抓斗式
A4～A6
甲板起重机
吊钩式
A4～A6
抓斗式
A6～A7
浮式起重机
装卸用吊钩式
A5～A6
装卸用抓斗式
A6～A7
造船安装用
A4～A6
缆索起重机
安装用吊钩式
A3～A5
装卸或施工用吊钩式
A6～A7
装卸或施工用抓斗式
A7～A8
第二节桥式类起重机
桥式类起重机：
由具有能运行的桥架结构和设置在桥架结构上的能运行的起升机构组成的起重机
种类：
梁式、通用桥式、龙门式、装卸桥等
特点：
多为固定式，以完成固定空间的吊运作业
应用范围：
工矿企业、仓库、露天堆场，进行物料装卸、搬运和吊运
一、梁式起重机
1．单梁桥式起重机
常用类型：
电动单梁桥式起重机
组成：
桥架+大车运行机构+电动葫芦+电气设备
特点：
起重量大、工作速度高、生产效率高
2．双梁式起重机
组成：
由直轨、主梁、电动葫芦、小车、配电系统组成
应用：
大悬挂跨度和大起重量的平面范围物料输送
二、通用桥式起重机
桥式起重机的三大机构及三种运动：
三大机构：
大车运动机构、小车运行机构、起升机构
三大运动：
大车的纵向运动、小车的横向运动、起升机构升降运动
桥式起重机的基本组成：
起重小车、桥架（大车）、电气控制、安全装置
1、起重小车
组成：
起升机构+小车运行机构+小车架
主副钩的设置：
起重量<10t时，只设一套起升机构，一个吊钩
起重量>10t时，设两套起升机构
起重量大的为主起升机构——主钩
起重量小的为副起升机构——副钩
一般副钩起重量是主钩起重量的15%～20%
2、起重大车
组成：
金属桥架+大车运行机构
三、门式起重机
结构特点：
具体有门型框架，承载主梁下安装两条支脚。
可沿地面轨道行走，
主梁两端可具有外伸悬臂梁
性能特点：
场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强
应用：
港口货场
（一）门式起重机的类型（了解）
按门框结构形式分类：
全门式起重机、半门式起重机、双悬臂门式起重机、单悬臂门式起重机
按主梁结构形式分：
1．单梁门式起重机：
结构简单，制造安装方便，自重轻，主梁为偏轨箱型结构
2．双梁门式起重机：
承载力大，跨度大，整体稳定性好，造价高
（二）门式起重机的选用
1、单主梁和双梁门式起重机的选用
按起吨位、工作速度、货物大小来选用
要求门脚宽度大、工作速度大或常吊运长大件时，选用双梁式
2、跨度和悬臂长度
根据影响起重机自重的主要因素，在满足其它要求时，尽量使跨度小些
3、轮距的确定原则
满足稳定性要求；货物的横向通过性
4、门式起重机电气设备的选用应符合通用门式起重机国家标准
四、装卸桥
指跨度大于35m，起重量大于40t的大型门式起重机
1、特点：
（1）用于装卸大批量的散装物料或成批物件
（2）工作机构为小车和起升机构，速度快，效率高
（3）大车非工作机构，用来调整装卸桥的工作位置
2、种类：
（了解）
按门架形式分：
桁架门架式（自重小）、箱形门架式（便于制造）
按小车形式分：
普通抓斗小车式、带回转臂架抓斗小车式、载重小车式、牵引小车式
3、抓斗卸船机——岸壁装卸桥
结构特点：
门架上装有大型有轨架桥，小车可沿轨架桥运动
应用：
从船舱取货后经门框内的漏斗，经胶带运输机送到货场
性能特点：
起升和小车运行速度高，受料斗靠近船舶，作业行程短，生产效率高
4、抓斗卸船机的主要参数
起重量、生产率、抓斗外伸距、起升高度、各机构工作速度
第三节臂架类起重机
臂架类起重机的特点：
工作机构由行走、起升、变幅、旋转四大机构组成；
工作活动空间为圆柱形
一、门座式起重机
（一）门座式起重机的类型（了解）
1．按应用范围分：
通用式、专用式
2．按补偿方式分：
组合臂架补偿式、绳索补偿式
3．按门架形式分：
门座式、半门座式
（二）构造和工作原理
由金属结构、四大机构、电气系统三大部分组成
二、地面动臂式起重机
（一）典型地面动臂式起重机
1、履带起重机
装在履带运行底盘上的全旋转动臂式起重机，多带有万能挖掘机，
能进行正铲、反铲或抓斗作业
特点：
接地面积大，爬坡能力大，通过性能好，转弯半径小。
行走慢，
对地面有破坏作用，多用于野外和工地上
2、汽车起重机
装于载重汽车底盘上的全旋转动臂式起重机。
行走性能如汽车，
转台上设司机室，作业时打支腿。
吊臂有伸缩式或折叠式两种
特点：
行驶速度高，通过性好；适用于流动性作业
3、轮胎起重机
装于专用轮胎底盘上的全旋转动臂式起重机。
采用刚性悬架，可带载行走，
作业时要打支腿。
吊臂多为桁架结构，分段组装，也有用伸缩臂的
特点：
稳定性好，使用方便，生产效率高，多用于港口、铁路站场、堆场及工地
4、铁路起重机
装于专用动车底盘上的全旋转动臂式起重机。
采用刚性悬架，可带载行走，
作业时要打支腿。
吊臂有桁架结构、梁式结构，也有用伸缩臂的
特点：
稳定性好，起重量大，多用于铁路救援及工地
（二）动臂式起重机的性能及主要参数
1．工作幅度：
回转中心轴离吊钩中心线的水平距离
考虑吊臂工作时的弹性变形，规定了反映起重机实际工作能力大小的有效工作幅度：
即前支腿中心到吊钩中心的最小水平距离
2、起重力矩：
最大起重量与相应的工作幅度之积
表示起重机的起重能力
3、支腿跨度：
支腿工作时的最大外伸尺寸。
以确定起重机的稳定性
4、工作速度
变幅速度：
取物装置从最大幅度变到最小幅度的平均线速度
吊臂伸缩速度：
液压起重机的吊臂从基本臂到各节吊臂完全伸出的平均速度
由于伸缩缸两腔作用面积不同，一般外伸速度小于回收速度
额定回转速度：
电动机在额定转速时，起重机绕旋转中心的转动速度
行走速度：
自行式起重机在地面或轨道上的行走速度
有一般行驶速度和带载行驶速度之分
5、通过参数：
最小转弯半径、最小离在间隙、最大爬坡度
6、外形尺寸：
整机长、宽、高的最大尺寸，影响通过性
7、轴荷：
单轴的最大载荷
8、自重：
工作状态时的机械总重
（三）主要结构和工作原理（了解）
1．构造：
由动力装置、工作机构、金属结构和控制系统四大部分组成
（1）动力装置及传动方式：
固定式或中小移动式起重机——用外接电源驱动和机械传动
轮胎式起重机——用内燃机+机械传动或电力传动或液压传动
（2）工作机构
①起升机构：
升降卷扬装置；
②变幅机构：
改变旋转中心与取物装置垂线间的距离；
③回转机构：
实现起重机回转的机构；
④行驶机构：
实现起重机位置转移的非工作性机构。
（3）金属结构
吊臂、回转平台、人字架、立柱和底盘车架、支腿等组成。
（4）控制装置
包括操纵装置（起动、调速、换向和停止）、安全装置（保护、监控）。
（5）支腿和平衡重——用来提高起重机工作时的稳定性
2．工作原理：
①电力驱动、②蒸汽机动力、③内燃机驱动
第四节起重机的主要属具
起重机属具分索具和取物装置两大类。
常用索具有钢丝绳、麻绳、化学纤维等。
常用的取物装置有吊钩、抓斗、电磁盘等。
一、起重机常用索具
（一）钢丝绳
1、钢丝绳的构造
结构：
双重绕绳，先用钢丝拧成股，绳股绕绳芯拧绳
①钢丝
分类：
按耐弯折次数（韧性号）分：
特级——载客电梯；
Ⅰ级——起重机；
Ⅱ级——捆绑系物
②钢丝绳的绳芯
作用——增加挠性和弹性，润滑（浸泡绳芯）
有机芯——麻芯，挠性弹性好，不能用于高温
石棉芯——用于高温（铸造用机）
金属芯——软钢丝，用于高温或多层卷绕处，可承受横向挤压力
2.钢丝绳的捻向
股的绕向与钢丝绕向是否相同分为顺绕和交绕
顺、交绕绳的优缺点：
顺绕：
挠性好，表面光滑，易自行松散和扭转，用于刚性导轨吊挂情况（电梯）
交绕：
不易松散，挠性小，表面粗糙，滑办、卷筒接触面积小，易磨损
3、钢丝绳的使用和维护
1）使用合格证的钢丝绳，其力学性能和规格符合设计要求；
2）保证足够的安全系数，不得使用报废的钢丝绳；
3）使用中避免两绳交叉、叠压受力、打结、扭曲、过度弯曲
4）减少弯折次数，避免反向弯曲；
5）保持钢绳处于良好的润滑状态，防止拖拉时的地面划伤。
（二）麻绳
优点：
柔软、轻便、易于打结。
缺点：
强度低，易破损。
结构：
麻纤维细线捻成股，合三（四、九）股捻成绳，交绕。
材料：
剑麻（白棕绳）、混合麻（剑麻+苎麻）、大麻（线麻绳）
（三）化学纤维绳
特点：
轻便、柔软、耐腐蚀、弹性好、不耐热。
用途：
吊运不允许擦伤的精密机件和设备及强酸、强碱等物件。
安全使用注意事项——三忌：
忌火、忌高温、忌割伤
（四）复合钢丝吊具
橡胶钢丝芯吊装绳、尼龙钢丝芯吊装绳、无结钢丝吊装绳、不旋转钢丝绳等
二、起重机常用取物装置
1、吊钩——用于吊运成件货物
材料：
主要用低碳钢（高碳钢对裂纹缺陷敏感）
吊钩安全使用注意事项：
不准超负荷使用（负荷试验）；
禁止使用铸造吊钩；
不准焊接修补吊钩缺陷；
吊挂于钩底，防止开口变形或拉直；
设防意外脱钩保险装置。
安全检查：
每年1～3次
检查内容：
裂纹检查（超声波、浸油）；测危险断面磨损量；负荷试验
报废标准：
①裂纹；
②危险断面磨损量≥10%；
③开口度增加15%；
④扭转变形量超过100；
⑤危险断面和吊钩颈部有塑变；
⑥板钩衬套磨损量≥15%（报废衬套）；
⑦心轴磨损量≥5%（报废心轴）。
2、抓斗——主要用于装卸散货或长大物件
种类：
按货物不同分：
散粮抓斗、煤碳抓斗、矿石抓斗和木材抓斗。
按货物密度不同分：
特轻型、轻型、中型、重型和特重型。
按操纵原理不同分：
单绳抓斗、双绳抓斗和电动抓斗。
3、卷钢吊具
配有平衡器和C型吊具——吊运卧放卷钢的专用吊具。
4、电磁盘
用途：
搬运导磁性黑色金属材料。
种类：
园形——钢锭、铸件、废钢屑。
矩形——钢板、钢管、型钢。
原理：
电磁效应。
优点：
自由装卸，无需捆吊工具，效率高。
缺点：
自重大、功耗大、断电坠落，只能用直流电。
5．起重无泵真空吸盘
利用货物自重，使吸盘产生真空把光滑表面的货物吸起，
可在同一吊架上装多个吸盘增大吸附力。
第五节起重机械的安全管理（了解）
一、起重装卸设备安全技术
1、设置防风夹轨器或锚固防风装置
2、设置过卷扬限位器
3、设置重量限制器
4、捆绑吊索间夹角不宜大于120º，吊索中心过重物的重心
5、制动器工作可靠
6、动臂式起重机支承面斜度不大于1º，轮胎式起重机支承地面无松动和水平。
7、轮胎吊负荷行走时起重量减为2/3，离在高度不大于0.5m，
坡度不大于5º，速度不超过5km/h。
8、钢丝绳索的检查。
重点部位是在机械上的固定连接处和穿绕平衡滑轮处。
每天都要进行检查。
钢丝绳索报废标准：
①钢丝绳直径减少达7%；
②钢丝径向磨损或腐蚀量达40%；
③总断丝数达到10%（交绕）或5%（同绕）；
④外观检查有下列明显缺陷。
二、起重机电气安全技术
1、电气元件适应工作环境要求，温升不超过规定值。
2、电缆线的敷设要有相应的防腐、防擦伤措施。
3、电气设备要设故障报警和联锁保护装置。
4、对地绝缘电阻不小于0.5MΩ，潮湿环境不小于0.25MΩ。
5、金属外壳都要可靠接地，防止漏电，接地电阻不大于4Ω。
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