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1、 .起重机械第5 讲【大纲考试内容要求】：掌握起重机械主要受力构件、钢丝绳等安全性能的检测、主梁检测及起重运输作业的安全技术。【教材内容】：三、起重机械起重机械是工业企业常用的设备。起重机械对于实现自动化、减轻繁重体力劳动、提高劳动生产率有着重要的作用。（一）起重机械分类和特点1起重机械分类按运动方式，起重机械可分为以下4种基本类型。(1)轻小型起重机械：千斤顶、手拉葫芦、滑车、绞车、电动葫芦、单轨起重机等，多为单一的升降运动机构。(2)桥式类型起重机：分为梁式、通用桥式、龙门式和冶金桥、装卸桥式及缆索起重机等，具有2个及2个以上运动机构的起重机，通过各种控制器或按钮操纵各机构的运动。一般有起
2、升、大车和小车运行机构，将重物在三维空间内搬运。(3)臂架类型起重机：有固定旋转式、门座式、塔式、汽车式、轮胎式、履带式即铁路起重机、浮游式起重机等种类，其特点与桥式起重机相似，但运动机构还有变幅机构、旋转机构。(4)升降类型起重机：载人电梯或载货电梯、货物提升机等，其特点是虽只有1个升降机构，但安全装置与其他附属装置较为完善，可靠性大。此类起重机有人工和自动控制2种。2安全特点(1)起重机械运动部件移动范围大，大多有多个运动机构，绝大多数起重机械本身就是移动式机械，容易发生碰撞事故。(2)工作强度大，元件容易磨损，构成隐患；起重机械工作高度及其载运物件质量大，容易导致比较严重的事故。(3)一
3、些起重机械在多尘、高温或露天作业，运行环境恶劣，劳动条件较差。(4)起重机械是周期间歇式工作的机械，其电气设备工作繁重、控制要求多、工作环境条件差，比较容易发生故障。因此，对起重机械可靠性的要求较高。(二)起重机械的挠性构件及其卷绕装置1.钢丝绳钢丝绳是起重机的重要零件之一，用于提升机构、变幅机构、牵引机构，有时也用于旋转机构。起重机系扎物品也采用钢丝绳。此外，钢丝绳还用作桅杆起重机的桅杆张紧绳，缆索起重机与架空索道的承载索和牵引索。起重机械主要采用挠性较好的双绕绳。这种钢丝绳是用钢丝捻成绳股，再用数条绳股围绕1个芯子捻成绳（1）钢丝绳的构造与种类。按捻绕方式，钢丝绳可分为同向捻钢丝绳（顺绕钢
4、丝绳）和交互捻钢丝绳（交绕钢丝绳）。同向捻钢丝绳的绳与股的捻向相同；交互捻钢丝绳的绳与股的捻向相反。根据绳的捻向，钢丝绳分为右捻绳(标记为“右”或不作标记)与左捻绳(标记为“左”)。如果没有特殊要求，规定用右捻绳。顺绕钢丝绳挠性与耐磨性能好，但由于有强烈的扭转趋势，容易打结。当单根钢丝绳悬吊货物时，货物会随钢丝绳松散的方向扭转，所以通常用于牵引式运行小车的牵引绳，不宜用于提升绳。交绕钢丝绳由于绳与股的扭转趋势相反，互相抵消，没有扭转打结的趋势，在起吊货物时不会扭转和松散，所以广泛使用在起重机械上。按断面结构，钢丝绳可分为普通和复合型钢丝绳。普通型钢丝绳是由直径相同的钢丝捻绕成的，由于钢丝直径相
5、同，相邻各层钢丝的捻距就不同。所以钢丝之间形成点接触。点接触虽然寿命短，但是工艺简单、制造方便，目前仍被广泛应用于起重吊装和捆扎。复合型是为了克服普通型易磨损的缺点而出现的复合型钢丝绳，复合型钢丝绳钢丝直径不同，股中相邻层钢丝的接触成线状，称线接触钢丝绳。这种钢丝绳克服了普通型钢丝绳点接触的缺点，使用寿命可提高1.52倍。现在起重机已多用线接触钢丝绳代替普通型的点接触钢丝绳。钢丝绳按绳芯分有机芯(麻、棉)、石棉芯、金属芯。麻芯具有较高的挠性和弹性，并能蓄存一定的润滑油脂。在钢丝绳受力时，润滑油被挤到钢丝间起润滑作用。(2)钢丝绳的安全检查和更新标准。钢丝绳的安全寿命很大程度上决定于良好的维护和
6、定期检验。钢丝绳在使用时，每月至少要润滑2次。润滑前先用钢丝刷子刷去钢丝绳上的污物并用煤油清洗，然后将加热到80以上的润滑油蘸浸钢丝绳。使润滑油浸到绳芯。钢丝绳的更新标准是由每一捻距内的钢丝折断数决定的。捻距就是任一个钢丝绳股，环绕一周的轴向距离。对于6股绳，在绳上一条直线上数6节就是这条绳的捻距。表12是钢丝绳的报废断丝数。对于复合型钢丝绳中的钢丝，断丝数的计算是，细丝1根算1丝。粗丝l根算17丝。钢丝绳有锈蚀或磨损时，将报废断丝数按表1-3折减，并按折减后的断丝数报废。【例题】钢丝绳表面磨损或腐蚀量（ ） %时应报废。A20 B25C30D40【答案】 D滑轮2)滑轮在起重机的提升机构中。
7、滑轮起着省力和支承钢丝绳并为其导向的作用。滑轮的材料采用灰铸铁、铸钢等。滑轮直径的大小对于钢丝绳的寿命有重大的影响。增大滑轮直径可以大大延长钢丝绳的寿命，这不仅是由于减小了钢丝的弯曲应力，更重要的是减小了钢丝与滑轮之间的挤压应力。试验证明，这种挤压疲劳对于钢丝的断裂起了决定性的作用。滑轮支承在固定的心轴上，通常采用滚动轴承。3)卷筒卷筒在提升机构或牵引机构中用来卷绕钢丝绳。将旋转运动转换为所需要的直线运行。卷筒有单层卷绕与多层卷绕之分。一般起重机大多采用单层卷绕的卷筒。单层卷绕筒的表面通常切出螺旋槽，以增加钢丝绳的接触面积，并防止相邻钢丝绳互相摩擦，从而提高钢丝绳的使用寿命。（三）起重机械的取
8、物装置起重机通过取物装置将起吊物品与提升机构联系起来，从而进行这些物品的装卸吊运以及安装等作业。取物装置种类繁多。如：吊钩、吊环、扎具、夹钳、托爪、承梁、电磁吸盘、真空吸盘、抓斗、集装箱吊具等。起重机上采用最多的取物装置是吊钩。1. 吊钩种类吊钩的断裂可能导致重大的人身及设备事故，因此，要求吊钩的材料没有突然断裂的危险。目前，中小起重量起重机的吊钩是锻造的；大起重量起重机的吊钩采用钢板铆合，称为片式吊钩。吊钩分为单钩和双钩。单钩制造与使用比较方便，用于较小的起重量；当起重量较大时，为了不使吊钩过重，多采用双钩。吊钩钩身（弯曲部分）的断面形状有：圆形、矩形、梯形与T字形等，如图1-5所示。从受力
9、情况来看，T字形断面最合理，吊钩质量亦较轻，其缺点是锻造工艺复杂。目前最常用的吊钩的断面是梯形，它的受力情况也比较合理，锻造也较容易。矩形断面只用于片式吊钩，断面的承载能力未能充分利用，因而比较笨重。圆形断面只用于简单的小型吊钩。2.吊钩的危险断面对吊钩进行检验时，必须先了解吊钩的危险断面所在处。危险断面是根据受力分析找出的。如图16所示，假定吊钩上吊挂一货物，货物质量通过钢丝绳作用在吊钩的II断面主要承受剪切应力及拉弯组合应力的作用。一断面，货物质量有把吊钩拉断的趋势，一断面受拉应力。货物质量对吊钩除有拉、切力之外，还有把吊钩拉直的趋势。一断面受货物质量的拉力，使整个断面受拉应力，同时还受力
10、矩的作用。在力矩的作用下，一断面的内侧受拉应力，外侧受压应力。这样在内侧拉应力叠加，外侧拉、压应力抵消一部分。这也就是梯形断面内侧大、外侧小的缘故。从上述分析可知，II，一断面是受力最大的断面，也称为危险断面。为了确保安全，一断面也要进行验算。3.吊钩检查(1)锻钩的检查：用煤油洗净钩体，用20倍放大镜检查钩体是否有裂纹，特别要检查危险断面和螺纹退刀槽处。如发现裂纹，要停止使用，更换新钩。在危险断面II处，由于钢丝绳的摩擦常常出现沟槽。按照规定，吊钩危险断面的高度磨损量达到原高度的10时，应报废；不超过报废标准时，可以继续使用或降低载荷使用，但不允许用焊条补焊后再使用。吊钩装配部分每季至少要检
11、修1次，并清洗润滑。装配后，吊钩应能灵活转动，定位螺栓必须锁紧。(2)板钩的检查。用放大镜检查吊钩的危险断面，不得有裂纹铆钉不得松动；检查村套、销子(小轴)、小孔、耳孔以及其紧固件的磨损情况，表面不得有裂纹或变形。衬套磨损量超过原厚的5，销子磨损量超过名义直径的35，要进行更新。(3)吊钩负荷试验。对新投入使用的吊钩应做负荷试验以额定载荷的l.25倍作为试验载荷(可与起重机动静负荷试验同时进行)，试验时间不应少于10 min。当负荷卸去后，吊钩上不得有裂纹、断裂和永久变形，如有则应报废。国际标准规定，在挂上和撤掉试验载荷后，吊钩的开口度在没有任何显著的缺陷和变形下，不应超过025。（四）起重机
12、械的制动装置起重机是一种间歇动作的机构，它的工作特点是经常启动和制动，因此制动器在起重机中既是工作装置又是安全装置。制动器的作用是：（1）支持保持不动；（2）停止用摩擦消耗运动部分的动能，以一定的减速度使机构停止下来；（3）落重制动力与重力平衡，重物以恒定的速度下降。制动器根据其构造分为：块式制动器；带式制动器；盘式、多盘式制动器；圆锥式制动器。根据操作情况的不同制动器分为常闭式、常开式、综合式制动器。闭式制动器在机构不工作期间是闭合的，在机构工作时由松闸装置将制动器分开。起重机一般多用常闭式制动器，特别是起升机构必须采用常闭式制动器，以确保安全。常开式制动器经常处于松开状态，只有在需要制动时
13、才使之产生制动力矩进行制动。综合式制动器是常闭式与常开式的综合体。【例题】按照规定，吊钩危险断面的高度磨损量达到原高度的（）时，应报废。A5 B10 C12 D20【答案】B【补充内容】：(三)起重机部件的检测1钢丝绳(1)在1个捻距内断丝数不应超过表19的规定，钢丝表面磨损量和腐蚀量不应超过原直径的40(吊运炽热金属或危险品的钢丝绳，其断丝的报废标准取一般起重机的12)。(2)钢丝绳应无扭结、死角、硬弯、塑性变形、麻芯脱出等严重变形，润滑状况良好。(3)钢丝绳长度必须保证吊钩降到最低位置(含地坑)时，余留在卷筒上的钢丝绳不少于3圈。(4)钢丝绳末端固定压板应2个。2滑轮(1)滑轮转动灵活、光
14、洁平滑无裂纹，轮缘部分无缺损、无损伤钢丝绳的缺陷。(2)轮槽不均匀磨损量达3mm。或壁厚磨损量达原壁厚的20，或轮槽底部直径减小量达钢丝绳直径的50时，滑轮应报废。(3)滑轮护罩应安装牢固，无损坏或明显变形。3吊钩(1)表面应光洁，无破口、锐角等缺陷。吊钩上的缺陷不允许补焊。(2)吊钩应转动灵活，定位螺栓、开口销等必须紧固完好。(3)吊钩下部的危险断面和钩尾螺纹部分的退刀槽断面严禁有裂纹。(4)危险断面的磨损量不应超过原尺寸的10。板钩衬套磨损量不应超过原尺寸的50，心轴磨损量不应超过原尺寸的5。4制动器(1)动作灵活、可靠，调整应松紧适度，无裂纹，弹簧无塑性变形、无端边。(2)制动轮松开时，制动闸瓦与制动轮各处间隙应基本相等。制动带最大开度(单侧)应1mm，升降机应0 .7mm。(3)制动轮的制动摩擦面不得有妨碍制动性能的缺陷，不得沾涂油污、油漆。(4)轮面凹凸不平度应O3 m双梁起重机05 m)，能自动切断电源。新装起重机还应有下极限限位器。(2)运行机构应装设行程限位器和互感限制器，保证2台起重机相互行驶在相距05 m时，起重机行驶在距极限端053 m(视吨位定)时自动切断电源。(3)升降机(或电梯)的吊笼(轿厢)越过上下端站30100 mm时，越程开关应切断控制电路；当越过端站平层位置130250mm时，极限开关应切断主电源并不能自动复位。极限开关不许选用
