安全生產_起重機易損零部件安全技術

1、起重機易損零部件安全技術第一節(jié)吊鉤吊鉤是起重機最常使用的取物裝置，與動滑輪組合成吊鉤組， 通過起升機構的卷繞系統(tǒng)將被吊物料與起重機聯(lián)系起來。吊鉤在起重作業(yè)中受到頻繁、沖擊重載荷的反復作用，一旦發(fā)生斷裂，可導致重物墜落， 造成重大人身傷亡事故。因此，要求用鉤有足夠的承載力，同時要求有一定韌性，避免突然斷裂的危險，以保證作業(yè)人員的安全和被吊運物料不受損害。一、概述吊鉤組是起重機上應用最普遍的取物裝置，它由吊鉤、吊鉤螺母、推力軸承、吊約橫梁?；?、滑輪軸以及拉板等零件組成。1 .吊鉤的分類目前常用的吊構按形狀分為單鉤和雙約（見圖6互）。按制造方法分為模鍛鉤和疊片鉤。(>)七(d)圖6 一回吊鉤

2、（a）鍛造吊鉤（b）鍛造雙鉤（C）疊板單鉤（d）疊板雙鉤（1）模鍛吊鉤為整體鍛造，成本低，制造使用都很方便，缺點是一旦破壞即要整體報 廢。模鍛單鉤在中小起重機（80 t以下）上廣泛采用。雙鉤制造較單鉤復雜，但受力對稱， 鉤體材料較能充分利用，主要在大型起重機（起重量80 t以上）上采用。（2）疊片式吊鉤（板鉤）是由切割成形的多片鋼板疊片挪接而成，并在吊鉤口上安裝 護墊板，這樣可減小鋼絲繩磨損，使載荷能均勻地傳到每片鋼板上。疊片式吊鉤制造方便， 由于鉤板破壞僅限于個別鋼板， 一般不會同時整體斷裂，故工作可靠性較整體鍛造吊鉤為高。 缺點是：只能做成矩形截面，鉤體材料不能充分利用，自重較大，主要用于

3、大起重量或冶金起重機（如鑄造起重機）上。一般不允許使用鑄造鉤， 因為鑄造在工藝上難以避免鑄造缺陷；由于無法防止焊接產生的應力集中和可能產生的裂紋，不允許焊接制造吊鉤，也不允許用補焊的辦法修復吊鉤。2吊構材料起重機吊構除承受物品重緩外，還要承受起升機構啟動與制動時引起的沖擊載荷作用， 應具有較高的機械強度與沖擊韌性。由于高強度材料通常對裂紋和缺陷敏感，吊鉤一般采 用優(yōu)質低碳鎮(zhèn)靜鋼或低碳合金鋼制造。3.吊鉤的結構吊構的結構以鍛造單鉤為例說明。吊鉤可以分為鉤身和鉤柄兩部分。鉤身是承受載荷的主要區(qū)段，制成彎曲形狀，并留有鉤口以便掛吊索。它最常見的截面形狀是梯形，最合理 的受力截面是T形（但鍛造工藝復雜

4、）。鉤柄常制有螺紋，便于用吊鉤螺母將構子交承在吊 鉤橫梁上。二、吊鉤的強度計算計算載荷考慮起升載荷動載系數(shù)力2。吊鉤危險斷面（見圖 62）有三個，水平斷面 AA、垂直斷面BB、鉤柄螺紋根部 C-C斷面。按平面彈性曲桿理論對吊構的受載狀況進行受力分析。圖6 2吊鉤計算簡圖1.鉤身水平斷面A-AA-A斷面受力最大。起升載荷 PQ對A - A斷面的作用為偏心拉力，在斷面上形成彎 曲和拉伸組合應力作用。 斷面內側應力為最大拉應力b 1,斷面外側為最大壓應力b 2,計算 公式如下：氏Q2 sfak式中：b吊鉤許用應力,此一一起升載荷動載系數(shù);Q額定起重量的重力；FaA-A斷面面積；K曲桿斷面的形狀系數(shù),

5、O對梯形斷面:-1Ko -JK 二（打牌工+當當"of）總其中, Ro =el, e2斷面形心至鉤內、外側的距離;h梯形斷面的高；。B, b梯形斷面的大、小邊長；D鉤口直徑；n安全系數(shù)，一般用途時，n=1. 3;用于吊熔化金屬時，n=2. 5。2,鉤身垂直斷面 B-BB-B斷面雖然受力不如 A-A斷面大，卻是吊索強烈磨損的部位。隨著斷面面積減危險的受力情況是當系物吊索分支的夾小，承載能力下降，應按實際磨損的斷面尺寸計算。 角較大時，吊索每分支受力為：分解此力，偏心拉力為Psin Qtan max；切力為Pcos Q。偏心拉力產生與 A22A斷面相似的受力情況按a max=45o考慮，

6、B B斷面的內側拉應力3為：切應力為:式中：FBBB斷面面積。3.鉤柄尾部的螺紋部位 C- C斷面螺紋根部應力集中，容易受到腐蝕，會在缺陷處斷裂。螺紋的強度計算只驗算拉應力:o v -,2 j2 RL 仃 JFc Rd； 3rdi 4式中：Fc螺紋根部斷面面積；di螺紋根部直徑；n 安全系數(shù)，通常取 n=4。三、吊鉤的安全檢查經常和定期安全檢查是保證吊鉤安全的重要環(huán)節(jié)。安全檢查包括安裝使用前檢查和在 用吊鉤的檢查。危險斷面是安全檢查的重點。亞.安裝使用前檢查吊鉤應有制造廠的檢驗合格證明（吊鉤額定起重量和檢驗標記應打印在鉤身低應力區(qū)） 否則應該對吊鉤進行材料化學成分檢驗和必要的機械性能試驗（如拉

7、力試驗、沖擊試驗） 另外，還應測量吊鉤的原始開口度尺寸。2.表面檢查通過目測、觸摸檢查吊鉤的表面狀況。在用吊鉤的表面應該光潔，無毛刺，無銳角，不 得有裂紋、折疊、過燒等缺陷，吊鉤缺陷不得補焊。3.內部缺陷檢查主要通過探傷裝置檢查吊鉤的內部狀況。吊鉤不得有內部裂紋、白點和影響使用安全 的任何夾雜物等缺陷。必要時，應進行內部探傷檢查。4安全裝置有條件的應該安裝防止吊物意外脫鉤的安全裝置。四、吊鉤的報廢吊鉤出現(xiàn)下列情況之一時應予報廢：裂紋；危險斷面磨損達原尺寸的10%;開度比原尺寸增加 15%;鉤身扭轉變形超過 10o;吊鉤危險斷面或吊鉤頸部產生塑性 變形；吊鉤螺紋被腐蝕；片鉤襯套磨損達原尺寸的50

8、 %時，應更換襯套；片鉤心軸磨損達原尺寸的5%時，應更換心軸。第二節(jié)鋼絲繩鋼絲繩強度高、自重輕、柔韌性好、耐沖擊，安全可靠。在正常情況下使用的鋼絲繩不 會發(fā)生突然破斷，但可能會因為承受的載荷超過其極限破斷力而破壞。鋼絲繩的破壞是有前兆的，總是從斷絲開始， 極少發(fā)生整條繩的突然斷裂。鋼絲繩廣泛應用在起重機上。鋼絲繩 的破壞會導致嚴重的后果，所以鋼絲繩既是起重機械的重要零件之一，也是保證起重作業(yè)安全的關鍵環(huán)節(jié)。一、概述1 .鋼絲繩的構造鋼絲繩是由多層鋼絲捻成股，再以繩芯為中心，由一定數(shù)量股捻繞成螺旋狀的繩。（1）鋼絲。鋼絲繩起到承受載荷的作用，其性能主要由鋼絲決定。鋼絲是碳素鋼或合 金鋼通過冷拉或

9、冷軋而成的圓形（或異形）絲材，具有很高的強度和韌性，并根據(jù)使用環(huán)境條件不同對鋼絲進行表面處理。（2）繩芯。它是用來增加鋼絲繩彈性和韌性、潤滑銅絲、減輕摩擦，提高使用壽命的。 常用繩芯有機纖維（如麻、棉）、合成纖維、石棉芯（高溫條件）或軟金屬等材料。2 .鋼絲繩的類型起重機用鋼絲繩采用雙捻多股圓鋼絲繩。（1）按鋼絲的接觸狀態(tài)分類，可分為點接觸、線接觸和面接觸鋼絲繩（見圖63）。點接觸鋼絲繩（亦稱普通型，見圖6-4a）是采用等直徑鋼絲捻制。由于各層鋼絲的捻距不等，各層鋼絲與鋼絲之間形成點接觸（見圖63a）受載時鋼絲的接觸應力很高，容易磨損、折斷，壽命較低，優(yōu)點是制造工藝簡單、價廉。點接觸鋼絲繩常作

10、為起重作業(yè)的捆 綁吊索，起重機的工作機構也有采用。線接觸鋼絲繩是采用直徑不等的鋼絲捻制。將內外層鋼絲適當配置， 使不同層鋼絲與鋼絲之間形成線接觸（見圖6-3b）,使受載時鋼絲的接觸應力降低。線接觸繩承載力高、燒性好、壽命較高。常用的線接觸鋼絲繩有西爾型（亦稱外粗式，見圖6-4b）、瓦林吞型（亦稱粗細型，見圖 64C）、填充型（亦稱密集式，見圖6-4d）等。起重機設計規(guī)范推薦，在起重機的工作機構中優(yōu)先采用線接觸鋼絲繩。面接觸鋼絲繩（也稱密封式，見圖6-4e）o通常以圓鋼絲為股芯，最外一層或幾層采用異形斷面的鋼絲，層與層圖6-3鋼絲繩中絲與絲的接觸狀態(tài)（a） 點接觸（b）線接觸（c）面接觸圖6 4

11、鋼絲繩的斷面形式之間是面接觸（見圖 6 3c）,用擠壓方法繞制而成。其特點是，表面光滑、撓性好、強度 高。耐腐蝕，但制造工藝復雜，價格高，起重機上很少使用，常用作纜索起重機和架空索道 的承載索。1 2）按鋼絲繩的捻向分類。根據(jù)鋼絲繩由絲捻成股的方向與由股捻成繩的方向是否一致，可分為：交互捻鋼絲繩（也稱交繞繩）。其絲捻成股與股捻成繩的方向相反。由于股與繩的捻 向相反（見圖6-5c, d）,使用中不易扭轉和松散，在起重機上廣泛使用。同向捻鋼絲繩（也稱順繞繩）。其絲捻成股與股捻成繩的方向相同（見圖6-5a, b）,撓性和壽命都較交互捻繩要好，但因其易扭轉、松散，一般只用來做牽引繩。不扭轉鋼絲繩。這種

12、鋼絲繩在設計時，使股與繩的扭轉力矩相等，方向相反，克服了在使用中的扭轉現(xiàn)象，常在起升高度較大的起重機上使用，并越來越受到重視。（a）（b） （c）（d）圖6 5鋼絲繩的捻向二、鋼絲繩的選用鋼絲繩按所受最大工作靜拉力計算選用，要滿足承載能力和壽命要求。2 .鋼絲繩承載能力的計算鋼絲繩承載能力的計算有兩種方法，可根據(jù)具體情況選擇其中一種。（1）公式法（ISO推薦）：d = JS二鋼紇斷面面積之總和一鋼絲繩橫斷面毛面積式中：a 鋼絲繩最小直徑，mm;S式一鋼絲繩最大工作靜拉力；c選擇系數(shù)，mm/JN ;n一一安全系數(shù)，根據(jù)工作機構的工作級別確定;k式一鋼絲繩捻制折減系數(shù)；式一一鋼絲繩充滿系數(shù)；(T

13、b 鋼絲的公稱抗拉強度，N/mm2。(2)安全系數(shù)法：FoSnE 2 8 絲式中：Fo式一所選鋼絲繩的破斷拉力，N;S式一鋼絲繩最大工作靜拉力；n一一安全系數(shù)，根據(jù)工作機構的工作級別確定(見表 6 1和表62);k式一鋼絲繩捻制折減系數(shù)；2S絲一一鋼絲破斷拉力總和，根據(jù)鋼絲繩的結構查鋼絲繩性能手冊(見表6-3和表6一 4)。表6-1工作機構用鋼絲繩的安全系數(shù)機樹工用械別ML M2+ M3M4M5M6M7安全系數(shù)")4 .4.5567表6 - 2其他用途鋼絲繩的安全系數(shù)支承動替起重機榛自身安裝吊掛布榴不安金安全43,56_一 一注：對于吊運危險物品的起升用鋼絲繩一般應選用比設計工作級別

14、高一級的工作級別的安全 系數(shù)。表6-3 6X19銅絲繩直枝鋼絲繩公稱抗拉強度/Nmm 2鋼紋繩鋼”總斷面積叁考質政1 4001 55D1 7001 8502 000鋼w：破斷抗力啟和（ES”）nunnunkg/KX) mN（不小于6 20.414.3213.5320 00022 ICO24 30026 40()28 6007.70.522.3721.1431 30034 6C038 00041 30044 7009 30.632.2230.4545 10049 9C054 70059 60064 4(M)11.00.743.8541.4461 30067 9(1074 50081 1(1087

15、 70012.50 857.2754.1280 10088 7C097 300105 500114 50014.00.972.4968.50101 000112 0)0123 000134 000144 50015.51.089.4984.57125 000138 500152 000165 500178 SOO17.01.1108.28102.3151 500167 500184 (KM)200 000216 SOO18.512128.87121.8180 (MM)199 W0219 000238 000257 50020.01.3151.24142.9211 500234 OX)257 0

16、00279 500302 ()0021.51.4175.40165.8245 500271 80298 000324 000350 50023.01.5201.35190.3281 500312 OM)342 000372 0004Q2 50024.51.6229.09216.5320 500355 OM)389 000423 50045K 00026.01.7258.63244.4362 000400 500439 50()478 000517 00028.01.8289.95274.0405 500449 050492 500536 000579 50031.02.0357.96338.3

17、501 000554 SJO608 500662 000715 SOO34 02.2433.13409.36()6 000671 030736 (MX)801 00037.02.4515 464«7.1721 500798 SM876 (MX)953 50040.02.6604.95571.7846 500937 5901 025 0001 115 00()43.02«701.60663.0982 0001 08$ 1)001 190 0001 295 00046.03.0805.41761.11 125 0001 245 DOO1 365 000149 000表6-4 6

18、靖11。）銅叁輿纜接觸制絲舞（見GPl IS）1*趣 «W(H14 6 + 4-)5 蘭0 £ S . 繩纖堆芯叁*5g鏟it樓11鋼線繩公秣機拉強度,N-ee 2鋼it炯雄葛鵬I 4001 550I ?WI 850ni -2 000利躅晦中心L_第喝第二房金金面枳版照1大的小的埸苒nunmnV；kg/1D0nzN（不小于）隊00.60.5S:C,6一26. U24 JI36 5HU44 sno44 0M4K 00052 W09d0,7OjM0.70,555, Ifi52.7049 UMS4 40n59 70065 000,70 B1HI11 00.8(1.75os0 60

19、.447.1143.8766 000F IOH曲 11 K|87 20012 0090,85比9U650.455* 0634. MH2川陽91 51101IM) EMJO1 叫 OOG11$ WOM.51.00 951.00.750 574.371 fi9.1611M C OOL15 ax>126 DOD137 50014N SUBU.511 OSLI口出0.55S9.M82制124 500138 WW151 MN)164 50017 E 00016 01.2ITS1.2o.y0.6ID7,M100 2150 500166 500l&J IKKi199 000215 00017

20、5b31 25L310。例12ft.14119 2179 000m 500217 500237 (MX)2M 001)19.QE41 35L41 050.71J7,28137P©2 帆 000228 000250 000272 0002SM 50n I151.41.51,10.75163.77152 3229 000253 50037K IX»M2 500J327 50021.51.61.516120.8J 75 51IMM)292 OftO地)50Q(W377 (MJO11.5E71.61.71.250.85211 741970jyft 別q32S MUj6O IOU39

21、1 50G423 50024. C1.8L7l.BL350.024000”3.2136 000372 00040® 000444 000480 DIN)15 51.4LB191.40,9526S.«T247.4J72 IHMI4U DOO452 OUV492 (HMI531 50017 02.01.92 °IS1.0297.iS276.7416 (XK)461 000S05 5M550 OTO的4 YJO如口2.22 J2.2.6SJ 136L.M335.9505 50。559 5006tJ 5U0Witl (KW32 52.42.324l.flL25430.97

22、4W R僅13。即666 000732 M797 OW35 02.62.52.6191.3SOI. 52466,4 1702 WW777 OftO852 $009不5H.02.»2.72.8211.45骷9 13547,9K24 5ttJyp owii ooo noDiI Wi5 00040 .0 i10 2.B3.02.215655 U7m.2917 000i (i is ixm1 110 0001 210 WMJ3 .鋼絲繩的壽命鋼絲繩的使用壽命總是隨著配套使用的滑輪和卷筒的卷繞直徑的減小而降低的，所以，必須對影響其壽命的鋼絲繩卷繞直徑（即接鋼絲繩中心計算的滑輪和卷筒的卷繞直徑）

23、作出限制，不得低于設計規(guī)范規(guī)定的值，即：Domin > hd式中：Domin接鋼絲繩中心計算的滑輪和卷筒允許的最小卷繞直徑，mm;d 鋼絲繩直徑，mm;h滑輪或卷筒直徑與鋼絲繩直徑的比值（見表6-5）。表65滑輪或卷筒的h值機構工作緘別ML M?.M3M4M5M6M7M8 卷筒科L416182fl22425清粒科162D332.4:一 一1252d注：且采用不旋轉鋼絲繩時，應按機構工作級別取高一檔的數(shù)值。2對于流動式起重機，可不考慮工作組別，取 h1=16, h2=18。三、鋼絲繩的標記方法根據(jù)國家標準 GBI 102圓股鋼絲繩的規(guī)定，鋼絲繩技術參數(shù)的標記方法如下: 鋼絲繩6 x 37_

24、1二。一"把一上里一鍍一有至 ® ® -©_ _®_ ® ® ®標記中：一一鋼絲繩的股數(shù)。一一鋼絲繩的結構型式，點接觸普通型，標記“ x ” ；線接觸瓦林吞型（粗細式），標記“ W”；線接觸西爾型（外粗型），標記“ X”；線接觸填充型（密集式），標記“ T”一一每股鋼絲數(shù)。 鋼絲繩的直徑， mm。 鋼絲的公稱抗拉強度。b, N/rnm2。一一鋼絲的韌性等級，根據(jù)鋼絲的耐彎折次數(shù)分為三級。特級：用于重要場合， 如載客電梯；I級：用于起重機的各工作機構；n級：用于次要場合，如捆綁吊索等。、一一鋼絲表面鍍鋅處理，根據(jù)鋼絲

25、鍍層的耐腐蝕性能分為三等級。甲級；用于嚴重腐蝕條件；乙級：用于一般腐蝕條件；丙級：用于較輕腐蝕條件。鋼絲表面不做處理 的，標記"光"，或不加標記。 鋼絲繩的捻制方式。 有捻繩標記“右”；在捻繩標記“左”；交互捻標記"交”； 同向捻標記“同”。四、鋼絲繩的固定與連接鋼絲繩與其他零構件連接或固定的安全檢查應注意兩個問題:第一，連接或固定方式與使用要求相符；第二，連接或固定部位達到相應的強度和安全要求。常用的連接和固定方式有以下幾種（見圖6 6）:(b)圖6 6鋼絲繩固接1 .編結連接（見圖 66a）編結長度不應小于鋼絲繩直徑的15倍，且不應小于 300 mm；連接強度

26、不小于巧鋼絲繩破斷拉力。2 .櫻塊、櫻套連接（見圖 6 6b）鋼絲繩一端繞過楔，利用楔在套筒內的鎖緊作用使鋼絲繩固定。固定處的強度約為繩自身強度的75%85%。楔套應該用鋼材制造，連接強度不小于75%鋼絲繩破斷拉力。3 .繩卡連接（見圖 6-6d）繩卡連接簡單、可靠，得到廣泛的應用。用繩卡固定時，應注意繩卡數(shù)量、繩卡間距、 繩卡的方向和固定處的強度。（1）連接強度不小于 85%鋼絲繩破斷拉力。（2）繩卡數(shù)量應根據(jù)鋼絲繩直徑滿足表6-6的要求。表6 - 6繩卡連接的安全要求嫻聞直徑77*197726-V招T5舞卡骰地，個3456（3）繩卡壓板應在鋼絲繩長頭一邊，繩卡間距不應小于鋼絲繩直徑的6倍。

27、4.錐形套澆鑄法和鋁合金套壓縮法等的連接（見圖 6- 60）鋼絲繩末端穿過錐形套簡后松散鋼絲，將頭部鋼絲彎成小鉤，澆入金屬液凝固而成。其連接應滿足相應的工藝要求，固定處的強度與鋼絲繩自身的強度大致相同。五、鋼絲繩的報廢鋼絲繩受到強大的拉應力作用，通過卷繞系統(tǒng)時反復彎折和擠壓造成金屬疲勞，并且由于運動引起與滑輪或卷筒槽摩擦，經一段時間的使用， 鋼絲繩表層的鋼絲首先出現(xiàn)缺陷。例如，斷絲、銹蝕磨損、變形等，使其他未斷鋼絲所受的拉力更大，疲勞與磨損更厲害，從而 使斷絲速度加快。當鋼絲繩的斷絲數(shù)和變形發(fā)展到一定程度，鋼絲繩無法保證正常安全工作，就應該及時報廢、更新。鋼絲繩使用安全程度由下述各項標準考核：

28、斷絲的性質與數(shù)量； 繩端斷絲情況；斷絲的局部密集程度；斷絲的增長率；繩股折斷情況；繩徑減小和繩芯折斷情況；彈性降低；外部 及內部磨損程度；外部及內部腐蝕程度；變形情況；由于熱或電弧而造成的損壞情況；塑性伸長的增長率（見圖 6- 7）等。vv圖67鋼絲繩的變形（a）波浪形（b）籠狀畸變（c）繩股擠出（d）鋼絲擠出（e）繩徑局部增大（f）繩徑局部減?。╣）扭結（h）彎折 鋼絲繩的報廢標準如下：1 .斷絲數(shù)鋼絲繩在任何一段節(jié)距內的斷絲數(shù)達到表6-7的數(shù)值時，應該及時報廢、更新。表6-7鋼絲繩報廢斷絲數(shù)附統(tǒng)娓靖構繩d，繩6乂賀個書即聿的斷蹌徽安全系數(shù)史無捻同向推交互捻同向捻1262211147如13&

29、gt;716Ml15注：1表中斷絲數(shù)是指細鋼絲，粗鋼絲每根相當于1.7根細鋼絲。2一個節(jié)距是指每股鋼絲繩纏繞一周的軸向距離。2 .銹蝕磨損、斷絲數(shù)折減鋼絲繩銹蝕或磨損時，應將表6-7斷絲數(shù)按表68折減，并按折減后的斷絲數(shù)報廢。表6-8折減系數(shù)表%鋼絲表而素撮或鑄像立1015202530r40>40折總系數(shù)757060._ -5003 .吊運危險品斷絲數(shù)減半吊運熾熱金屬或危險品的鋼絲繩的報廢斷絲數(shù)應取一般起重機鋼絲繩報廢斷絲數(shù)的一 半，其中包括鋼絲表面磨蝕進行的折減。4 .繩端部斷絲當繩端或其附近出現(xiàn)斷絲（即使數(shù)量少），如果繩長允許，應將斷絲部位切去，重新安裝。5 .斷絲的局部聚集程度如果

30、斷絲聚集在小于一個節(jié)距的繩長內，或集中在任一繩股里，即使斷絲數(shù)比表6-7所列數(shù)值少，也應予以報廢。6 .斷絲的增長率當斷絲數(shù)逐漸增加， 其時間間隔趨短，應認真檢查并記錄斷絲增長情況，判明規(guī)律，確 定報廢日期。7整目文斷裂鋼絲繩某一繩股整股斷裂，應予報廢。8 .磨損當外層鋼絲磨損達 40%,或由于磨損引起鋼絲繩直徑減小7%。9 .腐蝕當鋼絲表面出現(xiàn)腐蝕深坑，或由于繩股生銹引起繩徑增加或減小。10 .繩芯損壞由于繩芯損壞引起繩徑顯著減小、繩芯外露、繩芯擠出。11 .彈性降低鋼絲繩彈性降低一般伴隨有下述現(xiàn)象：繩徑減??；繩節(jié)距伸長；鋼絲或繩股之間空隙減??；繩股凹處出現(xiàn)細微褐色粉末；鋼絲繩明顯不易彎曲。

31、12 .變形鋼絲繩變形是指鋼絲繩失去正常形狀產生可見畸變，從外觀上看可分為以下幾種： 波浪形，籠形畸變，繩股擠出，鋼絲擠出，繩徑局部增大，扭結，局部被壓扁，彎折。13過熱過熱是指鋼絲繩受到電弧閃絡、過燒，或外表出現(xiàn)可識別的顏色改變等。電弧作用的鋼絲繩外表顏色與正常鋼絲繩難以區(qū)別，因而容易成為隱患。鋼絲繩的破壞表現(xiàn)形態(tài)各異，多種原因交錯，每次檢驗均應對以上各項因素進行綜合考 慮，按標準掌握。在更換新鋼絲繩前，應弄清并消除對鋼絲繩有不利影響的設備的缺陷。五、鋼絲繩的使用和維護必須堅持每個作業(yè)班次對鋼絲繩的檢查并形成制度。檢查不留死角，對于不易看到和不易接近的部位應給予足夠重視，必要時應作探傷檢查。

32、在檢查和使用中應做到：第一，使用檢驗合格的產品，保證其機械性能和現(xiàn)相符合設計要求；第二，保證足夠的安全系數(shù)，必要時使用前要做受力計算，不得使用報廢鋼絲繩；第三，使用中避免兩鋼絲繩的交叉、疊壓受力，防止打結、扭曲、過度彎曲和劃磨；第四，應注意減少鋼絲繩彎折次數(shù)，盡量避免反lbJ彎折Z第五，不在不潔凈的地方拖拉，防止外界因素對鋼絲繩的損傷、腐蝕，使鋼絲繩性能降低；第六，保持鋼絲繩表面的清潔和良好的潤滑狀態(tài)，加強對鋼絲繩的保養(yǎng)和維護。第三節(jié)滑輪與卷筒滑輪、卷筒和鋼絲繩三者共同組成起重機的卷繞系統(tǒng)，將驅動裝置的回轉運動轉換成幣 載的升降直線運動。滑輪和卷筒是起重機的重要部件，它們的缺陷或運行異常會加速

33、鋼絲 繩的磨損，導致鋼絲繩脫槽、掉鉤，從而引發(fā)#故。一、滑輪與滑輪組1 .概述(1)滑輪的分類與作用。根據(jù)滑輪的中心軸是否運動，可將其分為動滑輪和定滑輪兩 類。定滑輪的心軸固定不動，其作用是改變鋼絲繩的方向；動滑輪的心軸可以位移，動、定 滑輪都可繞其心軸轉動。鋼絲繩依次繞過若干定滑輪和動滑輪組成的滑輪組，可以達到省力或增速的目的。此外，通過滑輪可以改變鋼絲繩的運動方向。平衡滑輪還可以均衡張力。(2)滑輪的制造方法與材料。鑄鐵滑輪適于輕、中級工作機構，常用灰鑄鐵和球拉鑄 鐵，對鋼絲繩磨損小，但其強度較低，脆性大，碰撞容易破損；當工作機構級別較高時，采 用鑄鋼滑輪；滑輪直徑較大，鑄造困難時，采用焊

34、接滑輪以減輕其自重。 滑輪也可采用塑料、 鋁合金等材料。(3)滑輪的構造與尺寸?；営奢喚€(包括繩槽)、輪輻。輪級組成(見圖 68)。輪緣是承載鋼絲繩的主要部位，輪輻將輪緣與線輪連接，整個滑輪通過輪載安裝在滑輪軸上?；喌暮侠斫Y構保證鋼絲繩順利通過并不易跳槽?；喌闹饕叽缂捌涔δ苡校篋o計算直徑，接鋼絲繩中心計算的滑輪卷繞直徑，mm.R繩槽半徑，保證鋼絲繩與繩槽有足夠的接觸面積，R= (0. 530. 6) d, mm。繩槽側夾角。鋼絲繩穿繞上下滑輪時，容許與滑輪軸線有一定偏斜， 一般3 =35° 40°。C繩槽深度，其足夠的深度防止鋼絲繩跳槽，mm。D滑輪繩槽直徑， m

35、m。B 輪較厚度， mm oqP Q圖6 8滑輪幾何尺寸圖其中，Do為影響鋼絲繩壽命的關鍵尺寸，必須滿足下列關系式：Domin > h2dDO= D+ d式中：Domin 按鋼絲繩中。動計算的滑輪允許的最小卷繞直徑，mm;d鋼絲繩直徑；h2滑輪直徑與鋼絲繩直徑的比值。2滑輪組鋼絲繩依次穿繞過若干動滑輪和定滑輪組成的滑輪組。在理想狀態(tài)下，當起升機構升 降運動時，鋼絲繩隨著動滑輪和定滑輪的轉動，無摩擦地、滾動地通過滑輪的繩槽?；喗M 中的平衡滑輪是用來調整滑輪左右兩邊鋼絲繩長度與拉力的差異的。當繞過它的鋼絲繩兩 分支受力不均勻時，平衡滑輪稍許轉動，以均衡鋼絲繩的張力。(2)滑輪組的種類。按工

36、作原理，可分為省力滑輪組和增速滑輪組。省力與增速不能 兼得。省力滑輪組可用較小的力升降較重的物料，起重機的起升機構和鋼絲繩變幅機構都采用省力滑輪組。按構造形式，根據(jù)繞入卷筒的鋼絲繩分支數(shù)可分為單聯(lián)滑輪組(見圖6-9)和雙聯(lián)滑輪組(見圖610)。單聯(lián)滑輪組繞入卷筒的鋼絲繩只有一根，多用于臂架類型起重機；雙 聯(lián)滑輪組繞入卷筒的鋼絲繩有兩根，常用于橋架類型的起重機。圖6 9單聯(lián)滑輪組圖6 10雙聯(lián)滑輪組1 一動滑輪；2導向滑輪；3一卷筒 l 一動滑輪；2均衡滑輪；3一卷筒(2)滑輪組的倍率。倍率是指滑輪組省力的倍數(shù)，也是減速的倍數(shù)，用 m表示。在不 考慮摩擦的理想狀態(tài)下，m值可按下式計算：_繩索的速

37、度一理論提升力一重物的速度單聯(lián)滑輪組的倍率等于鋼絲繩分支數(shù)；雙聯(lián)滑輪組的情率等于鋼絲繩分支數(shù)的一半?；喗M倍率大小，對驅動裝置總體尺寸有較大的影響。 倍率增加時，鋼絲繩每個分支拉 力減小，卷筒直徑也可減小。但在起升高度一定時，卷筒長度要增加，而且在起升速度不變時，需提高卷筒轉數(shù)?；喗M倍率不是越大越好，而要根據(jù)起重量按標準確定。(3)滑輪組的效率。實際情況下，滑輪組的省力倍數(shù)比無摩擦的理想狀況要小?；?的效率損失主要來自軸承摩擦阻力和鋼絲繩悟性阻力，二者產生的內摩擦， 消耗了鋼絲繩部分彈性勢能?；喌男逝c鋼絲繩構造、滑輪及軸的直徑、軸承種類、 鋼絲繩包角以及潤滑條件等因素有關。卷筒的效率同

38、樣也是由軸承中損耗和鋼絲繩僵性損耗引起的。但后者損耗要比滑輪組的小些，因為對卷筒只有單方面的繞進或繞出， 但計算時，滑輪與卷筒兩者的效 率常取同值。對于單個滑輪，其效率是由繞進滑輪的分支拉力與繞出分支拉力之比值所決定，滾動軸承的滑輪效率為 0. 98,滑動軸承的滑輪效率為 0. 95?；喗M效率與滑輪效率及倍率有關， 滑輪組的倍率和效率見表 6-9。表6 - 9滑輪組的倍率和效率清輪組值率fm)23456ftin浪曲軸承帝輪組數(shù)車0.990,鈍0 96095精蜀軸承滑能能效密(小)0,750.950.9250900HK0 840.80(4)滑輪組鋼絲繩的拉力。在考慮滑輪的阻力后，應計算滑輪組鋼

39、絲繩每分支實際的 拉力。單聯(lián)滑輪組鋼絲繩每分支的拉力為：釬區(qū)雙聯(lián)滑輪組鋼絲繩每分支的拉力為：a Pq工式中：s鋼絲繩每分支所受的拉力；Pq起升載荷；m滑輪組倍率；Y Z 滑輪組效率。(5)滑輪的安全要求和報廢標準?；喌氖褂冒踩鬄椋旱谝?，保證滑輪直徑與鋼絲繩直徑的比值(h2)不應小于表6-5中的規(guī)定值。平衡滑輪的h2值，對于橋式類型起重機與一般滑輪取等值；對于臂架類型起重機取不小于一般滑 輪值的0. 6倍。第二，滑輪不應有缺損和裂紋，滑輪槽應光潔平整，不得有損傷鋼絲繩的缺陷。第三，滑輪應配置防止鋼絲繩跳出繩槽的裝置。金屬鑄造的滑輪，出現(xiàn)下述情況之一時應報廢。裂紋；輪搏不均勻磨損達 3 mm

40、 ;輪槽壁厚磨損達原壁厚的 20%;因磨損使輪槽底部直徑減小量達鋼絲繩直徑的50%;滑輪軸磨損量達原直徑的 3% ;其他損害鋼絲繩的缺陷。二、卷筒卷筒是用來卷繞鋼絲繩的部件，它承載起升載荷，收放鋼絲繩，實現(xiàn)取物裝置的升降。1 .概述(1)卷筒的種類。按筒體形狀，可分為長軸卷筒和短軸卷筒。按制造方式，可分為鑄 造卷筒和焊接卷筒。 按卷筒的筒體表面是否有繩槽，可分為光面和螺旋槽面卷筒。接鋼絲繩在卷筒上卷繞的層數(shù)，可分為單層纏繞卷筒和多層纏繞卷筒(見圖611)。一般起重機大多采用單層纏繞卷筒，多層纏繞卷筒用于起升高度特大，或要求機構緊湊的起重機(例如汽車起重機)。圖6 11卷筒(a)光面的(b)螺旋

41、槽面的(2)卷筒的結構。卷筒是由簡體、連接盤、軸以及軸承支架等構成的。單層纏繞卷筒的筒體表面切有弧形斷面的螺旋槽，以增大鋼絲繩與筒體的接觸面積，并使鋼絲繩在卷筒上的纏繞位置固定，以避免相鄰鋼絲繩互相摩擦而影響壽命。多層纏繞卷筒的筒體表面通常采用不帶螺旋槽的光面，筒體兩端部有凸緣，以防止鋼絲繩滑出。其缺點是鋼絲繩排列緊密，各層互相疊壓、摩擦，對鋼絲繩的壽命影響很大。卷筒的結構尺寸中，影響鋼絲繩壽命的關鍵尺寸是卷筒的計算直徑，按鋼絲繩中心計算的卷筒允許的最小卷繞直徑必須滿足：Domin > hid式中：Domin 接鋼絲繩中心計算的滑輪和卷筒允許的最小卷繞直徑，mm;d 鋼絲繩直徑，mm;h

42、l卷筒直徑與鋼絲繩直徑的比值。2 .鋼絲繩在卷筒上的固定通常采用壓板螺釘或楔塊(見圖6-12),利用摩擦原理來固定鋼絲繩尾部，要求固定方法安全可靠，便于檢查和裝拆，在固定處對鋼絲繩不造成過度彎曲、損傷。(1)模塊固定法(見圖 6 12a)。此法常用于直徑較小的鋼絲繩，不需要用螺栓，適 于多層纏繞卷筒。(2)長板條固定法(見圖 6 12b)。通過螺釘?shù)膲壕o力，將帶槽的長板條沿鋼絲繩的 軸向將繩端固定在卷筒上。(3)壓板固定法(見圖612c).利用壓板和螺釘固定鋼絲繩，方法簡單，工作可靠，便于 觀察和檢查，是最常見的固定形式。其缺點是所占空間較大，因此，不能用干多層卷繞。從 安全考慮，壓板數(shù)至少為

43、 2個。3壯)圖6 12鋼絲繩在卷筒上的固定鋼絲繩尾部拉力可按柔韌體摩擦的歐拉公式計算:式中：Smax鋼絲繩的最大拉力，一般指額定載荷時的鋼絲繩拉力;力2 起升載荷動載系數(shù)；e自然對數(shù)的底(e=2. 718)；-摩擦系數(shù)，考慮有油，通常取(1=0. 12;鋼絲繩在卷筒上的包角。為了保證鋼絲繩尾的固定可靠，減少壓板或楔塊的受力，在取物裝置降到下極限位置 時，在卷筒上除鋼絲繩的固定圈外，還應保留1. 53圈安全圈，也稱為減載圈，這在卷筒的設計時已經給予考慮。在使用中，鋼絲繩尾的圈數(shù)保留得越多， 繩尾的壓板或模塊的受力就越小， 也就越安全。 如果取物裝置在吊載情況的下極限位置過低，卷筒上剩余的鋼絲繩

44、圈數(shù)少于設計的安全圈 數(shù)，就會由于鋼絲繩尾受力超過壓板或楔塊的壓緊力，從而導致鋼絲繩拉脫，重物墜落。3 .卷筒安全使用要求(2)卷筒上鋼絲繩尾端的固定裝置，應有防松或自緊的性能。對鋼絲繩尾端的固定情 況，應每月檢查一次。在使用的任何狀態(tài)，必須保證鋼絲繩在卷筒上保留足夠的安全圈。(2)單層纏繞卷筒的筒體端部應有凸緣。凸緣應比最外層鋼絲繩或鏈條高出2倍的鋼絲繩直徑或鏈條的寬度。卷筒出現(xiàn)下述情況之一時應報廢：裂紋；筒壁磨損量達原壁厚的 20%;繩槽磨損量大于鋼絲繩直徑1/4且不能修復時。第四節(jié)制動器由于起重機周期及間歇性的工作特點，使各個工作機構經常處于頻繁啟動和制動狀態(tài)， 制動器成為動力驅動的起重

45、機各機構中不可缺少的組成部分，它既是機構工作的控制裝置， 又是保證起重機作業(yè)的安全裝置。制動器是否完好可靠，是安全檢查的重點。一、制動器的種類和用途制動器的工作實質是通過摩擦副的摩擦產生制動作用。根據(jù)工作需要，或將運動動能 轉化為摩擦熱能消耗， 使機構停止運動；或通過靜摩擦力平衡外力，使機構保持原來的靜止狀態(tài)。其結構特點是：制動器摩擦副中的一組與固定機架相連；另一組與機構轉動軸相連。 當摩擦副接觸壓緊時，產生制動作用；當摩擦副分離時，制動作用解除，機構可以運動。1 .制動器的作用(1)支持作用：使原來靜止物體保持靜止狀態(tài)。例如，在起升機構中，保持吊重靜止 在空中；在臂架起重機的變幅機構中，將臂

46、架維持在一定的位置保持不動；對室外起重機起防風抗滑的作用。(2)停止作用：消耗運動部分的動能，通過摩擦副轉化為摩擦熱能，使機構迅速在一 定時間或一定行程內停止運動。例如，各個機構在運動狀態(tài)下的制動。(3)落重作用：制動力與重力平衡，使運動體以穩(wěn)定的速度下降。例如，汽車起重機 的下坡勻速行駛。2 .制動器的種類(1)根據(jù)構造不同制動器可分為以下三類：帶式制動器。制動鋼帶在徑向環(huán)抱制動輪而產生制動力矩(見圖 6-13)。塊式制動器。兩個對稱布置的制動瓦塊，在徑向抱緊制動輪而產生制動力矩(見圖614)。圖6 13帶式制動器1 一制動輪；Z 一制動帶；3 一限位螺釘圖6 14塊式制動器1液壓電磁鐵；2

47、 一杠桿；3 一擋板；4 一螺桿；5 一彈簧架；6 一制動臂；7 一 拉桿；8 一瓦塊；9 一制動輪盤式與錐式制動器。帶有摩擦襯料的盤式或錐式金屬盤，在軸向互相貼緊而產生制 動力矩(見圖615和圖616)。圖6-15盤式制動器圖616鏈式制動器1 一頂套；2一錐式制動盤(2)按操作情況，制動器可分為：常閉式制動器。只要機構不工作，制動器則處于閉合狀態(tài)；當機構的驅動能源一接 通，首先將制動器打開，機構就可以正常工作。常開式制動器。制動器經常處于松開狀態(tài)，隨時可以根據(jù)需要施加上閘力，產生制動力矩，使制動器制動。綜合式制動器。它具有常開式，在制動器松開時可利用操縱杠桿隨意進行制動，也具有常閉式，在機

48、構不工作時制動器可靠制動的功能。二、帶式制動器帶式制動器由制動帶、制動輪和松閘器杠桿系統(tǒng)組成（見圖6-17）。制動輪安裝在機構的轉動軸上，內側附有摩擦襯料的制動鋼帶一端與機架固定部分較連；另一端與松閘器杠桿錢連，并在徑向環(huán)繞制動輪。松閘器的上閘力通過杠桿系統(tǒng)， 使制動帶環(huán)抱接觸并壓緊在 制動輪上，產生制動力矩。由于制動帶的包角很大，因而制動力矩較大，相應結構也緊湊。缺點是制動輪軸由于不平衡力作用而受彎曲載荷，制動帶比壓分布不均勻， 使襯料的磨損不均，散熱性不好。帶式制動器主要用于對結構緊湊性要求較高的流動式起重機。簡單帶式制動器制動力矩的計算式為：根據(jù)柔性帶的摩擦公式，因為smax= s向通產所以S n%= ?。┦街校篗z制動力短；Smax制動帶最大張力；Smin制動帶最小張力；D制動輪直徑；e自然對數(shù)的底（e=2. 718）；摩擦系數(shù)；鋼絲繩在卷筒上的包角。帶式制動器的制動帶內側有摩擦墊片，其背襯鋼帶的端部與固定部分的連接，應采用較接，不得采用螺栓連接、釧接、焊接等剛性連接形式。三、塊式制動器塊式制動器由制動瓦塊、制動臂、制動輪和松閘器組成。常把制動輪作為聯(lián)軸器的一個 半體安裝在機構的轉動軸上， 對稱布置的制動臂與機架固定部分錢連， 內側附有摩擦材料的 兩個制動瓦塊分