第五章壓力容器

起重機械第五章起重機械第五章起重機械第五章起重機械第五章起重機械起重機械起重機械起重機械第五章起重機械起重機械起重機械起重機械起重機械起重機械起重機械起重機械起重機械第五章起重機械起重機械基礎(chǔ)知識起重機械安全管理起重機械安全裝置起重機械安全技術(shù)起重機械典型事故案例分析起重機械檢測檢驗起重機械常見事故原因及控制措施2023/9/222北京科技大學(xué)5.1起重機械概述定義：起重機械，是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移動重物的機電設(shè)備。其范圍規(guī)定為額定起重量≥0.5t的升降機，額定起重量≥1t，且提升高度≥2m的起重機，以及承重形式固定的電動葫蘆等。組成：起重機械由驅(qū)動裝置、工作機構(gòu)、取物裝置和金屬結(jié)構(gòu)組成。起重機作業(yè)是間歇性的周期作業(yè)。2023/9/223北京科技大學(xué)5.1起重機械分類包括：千斤頂、滑車、絞車、手動倒鏈和電動倒鏈。構(gòu)造比較緊湊簡單，一般只有一個升降機構(gòu)，只能使重物作單一的升降運動，因而稱之為起重設(shè)備。輕小型設(shè)備橋式類型起重機如：橋式起重機、特種起重機、梁式起重機、龍門起重機、裝卸橋等。其特點是：具有起升機構(gòu)、大、小車運行機構(gòu)。除重物的升降運動外，還能作前后和左右的水平運動。三種運動的配合，可使重物在一定的立方形空間內(nèi)起重和搬運。臂架式類型起重機升降機如：汽車起重機、輪胎式起重機、履帶式起重機、塔式起重機、門座式起重機、浮式起重機和鐵路起重機等。其特點是：具有起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和行走機構(gòu)。依靠這些機構(gòu)的配合動作，可使重物在一定的圓柱形或橢圓柱形空間內(nèi)起重和搬運。包括：載人或載貨電梯、連續(xù)工作的乘客升降機等。升降機雖然只有一個升降動作，但遠比簡單起重機復(fù)雜，特別是載人的升降機，要求有完善的安全裝置和其他附屬裝置。2023/9/224北京科技大學(xué)5.1橋式起重機2023/9/225北京科技大學(xué)5.1橋式起重機橋架、大車運行機構(gòu)、起重小車（包括起升機構(gòu)和運行機構(gòu)）和駕駛室（包括操縱機構(gòu)和電氣設(shè)備）四大部分。

構(gòu)造承受著滿載的起重小車的輪壓作用；通過支承橋架的運行車輪，將滿載的起重機全部重量傳給了廠房內(nèi)固定跨間支柱上的軌道和建筑結(jié)構(gòu)。由兩根主梁、兩根端梁、走臺和防護欄桿等構(gòu)件組成。1.橋架2.大車運行機構(gòu)大車運行機構(gòu)的作用是驅(qū)動橋架上的車輪轉(zhuǎn)動，使起重機沿著軌道作縱向水平運動。大車運行機構(gòu)由電動機、制動器、減速箱、聯(lián)袖節(jié)、傳動軸、軸承箱和車輪等零部件組成。驅(qū)動方式：集中低速驅(qū)動、集中高速驅(qū)動和分別驅(qū)動。2023/9/226北京科技大學(xué)5.1橋式起重機包括：小車架、起升機構(gòu)和運行機構(gòu)三個部分。其構(gòu)造特點是：所有機構(gòu)都是由一些獨立組裝的部件所組成，如電動機、減速器、制動器、卷筒部件、定滑輪組件以及小車車輪組等部件，這些部件之間都采用齒輪聯(lián)袖節(jié)把它們相互聯(lián)接起來。在起重小車上還有一些安全保護裝置，如上升高度限制器（重錘式高度限制器和接在卷筒軸端的螺桿式高度限制器）、小車行程限位器、緩沖器（彈簧緩沖器，橡膠緩沖器利液壓緩沖器）、防護欄桿、排障板等數(shù)種。3.起重小車小車架。小車架是支承和安裝起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)各部件的機架，同時又是承受和傳遞全部起重載荷的構(gòu)件。起升機構(gòu)。起升機構(gòu)是用來升降重物的，由取物裝置鋼絲繩卷繞系統(tǒng)及驅(qū)動裝置等部分組成。小車運行機構(gòu)。在中、小起重量的起重機中，其小車運行機構(gòu)的傳動形式有兩種。一種為減速箱在兩個主動車輪中間，另一種裝在小車的一側(cè)，減速器裝在兩主動車輪中間，使傳動軸所承受的扭矩比較均勻；減速箱裝在小車一側(cè)，使安裝與維修工作比較方便。車輪。車輪又稱走輪，是用來支承起重機自重和把載荷傳遞到軌道上并在起重機軌道上使起重機行駛的裝置。4.駕駛室駕駛室是一個金屬結(jié)構(gòu)的小室，室內(nèi)裝有起重機各機構(gòu)的電氣控制設(shè)備及保護配電盤、緊急開關(guān)、電鈴按鈕和照明設(shè)備等。懸掛在橋架靠近端梁附近一側(cè)的走臺下面，一般都設(shè)在無導(dǎo)電裸線的一側(cè)。2023/9/227北京科技大學(xué)5.1門式起重機2023/9/228北京科技大學(xué)5.1門式起重機1.電氣設(shè)備2.小車構(gòu)造包括：電氣設(shè)備、小車、大車運行機構(gòu)、門架和大車導(dǎo)電裝置等五大部分。門式起重機的動力源是電力，電氣設(shè)備是指軌道面以上起重機的電氣設(shè)備，大部分安設(shè)在駕駛室和電氣室內(nèi)。門式起重機小車一般由小車架、小車導(dǎo)電架、起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)、小車防雨罩等組成，以實現(xiàn)小車沿主梁方向的移動，取物裝置的升降，以及吊具自身的動作。1)雙梁門式起重機的小車。與橋式起重機小車形式基本相同，四支點形式。2)單主梁門式起重機的小車。單主梁門式起重機的小車，分為垂直反滾輪式小車和水平反滾輪式小車兩種。垂直反滾輪式小車又稱兩支點小車，水平反滾輪式小車又稱三支點式小車。為了防止小車突發(fā)性傾翻，垂直反滾輪式小車和水平反滾輪式小車的車架尾部都設(shè)有剛性的安全鉤。3）具有減震裝置的小車。運行速度＞l50m/min的裝卸橋小車，為了減小沖擊，設(shè)置了減震裝置。這種小車，為保證起、制動時驅(qū)動輪不打滑，一般都采用全驅(qū)動形式，四個車輪均為驅(qū)動輪。2023/9/229北京科技大學(xué)5.1門式起重機3.門架指金屬結(jié)構(gòu)部分，主要包括主梁、支腿、下橫梁、梯子平臺、走臺欄桿、小車軌道、小車導(dǎo)電支架、駕駛室等?？煞譃閱沃髁洪T架和雙梁門架兩種。1）單主梁門架。單主梁門架，由一根主梁、兩個支腿（或兩個剛性腿，或一剛性腿加一撓性腿）、兩個下橫梁、自地面通向駕駛室和主梁上部的梯子平臺、主梁側(cè)部的走臺欄桿、小車導(dǎo)電滑架、小車軌道、駕駛室電氣室等部分組成。2）雙梁門架。雙梁門式起重機的門架，主梁多為兩根偏軌，兩主梁間有端梁連接，形成水平框架。主梁一般為板梁箱形結(jié)構(gòu)，也有桁架結(jié)構(gòu)。其支腿設(shè)有上拱架，與下橫梁一起形成一次或三次超靜定框架。雙粱門式起重機不單獨設(shè)置走合，主梁上部作走臺用，欄桿、小車導(dǎo)電滑架皆安裝在主梁的蓋板上。桁架式主梁若為四桁架式，走臺鋪設(shè)在上水平桁架上；若為Π字粱式，走臺設(shè)在兩片豎直桁架的中間部位2023/9/2210北京科技大學(xué)是用來將地面電源引接到起重機上以實現(xiàn)起重機拖動、控制和保護的。5.1門式起重機4.大車導(dǎo)電裝置1）電拖滑線導(dǎo)電裝置。設(shè)計容易實現(xiàn)，但從使用單位來說，則需設(shè)立數(shù)根電線桿，將地面電源線架起，建設(shè)費用較高，且由于電源線架空較高（約10m以上），維修比較困難。2）電纜卷取裝置。使用單位只要在地面預(yù)埋電纜并引出起重機全行程所需的電纜即可，較易實現(xiàn)。機上設(shè)卷取裝置將引出電纜纏繞到卷取裝置上，隨起重機的運行進行卷纜和放纜，實現(xiàn)起重機的電氣驅(qū)動與控制。電纜卷取裝置一般稱電纜卷筒，大致有重錘式電纜卷筒、一般電機驅(qū)動的電纜卷筒、力矩電機驅(qū)動的電纜卷筒、無電機驅(qū)動的電纜卷筒等幾種。2023/9/2211北京科技大學(xué)吊鉤門式起重機的起升機構(gòu)：與橋式起重機的起升機構(gòu)基本相同。抓斗門式起重機的起升機構(gòu)：四繩抓斗的開閉機構(gòu)和抓斗的起升機構(gòu)組成。5.1門式起重機機構(gòu)起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)和大車運行機構(gòu)。1.起升機構(gòu)的主要形式及構(gòu)成

電磁門式起重機的起升機構(gòu)和三用門式起重機的起升機構(gòu)：前者在減速器輸出軸上加個惰輪，在卷筒旁設(shè)置一帶外齒的電纜卷筒，電磁吸盤掛在吊鉤上，隨之升降。電磁吸盤上設(shè)電源插座，電纜一端插入電磁吸盤，另一端纏繞到電纜卷筒上，電纜隨吊鉤同步升降。為保證其同步性，要求速比匹配難確。兩用門式起重機的起升機構(gòu)：兩用門式起重機的起升機構(gòu)是指吊鉤起升機構(gòu)和四繩抓斗機構(gòu)的組合，這是兩個獨立的機構(gòu)，其吊鉤起升機構(gòu)和抓斗起升、開閉機構(gòu)同前。2023/9/2212北京科技大學(xué)5.1門式起重機1.起升機構(gòu)的特點a）門式起重機機構(gòu)，無論是雙梁起重機小車，還是單主梁起重機小車，都是上述幾種形式。b）門式起重機的起升機構(gòu)與橋式起重機的起升機構(gòu)形式類同，采用的零部件也出入不大。c）單主梁門式起重機的起升機構(gòu)的布置，必須保證在小車不承載時小車自重的重心在主梁外側(cè)，且重心到主軌道距離不少于150mm，并設(shè)有防止意外傾翻的安全鉤。2.小車運行機構(gòu)雙梁小車運行機構(gòu)和單主梁小車運行機構(gòu)兩種。1）雙梁小車運行機構(gòu)。門式起重機的雙梁小車運行機構(gòu)與橋式起重機的小車運行機構(gòu)相同。2）單主梁小車運行機構(gòu)。單主梁小車有垂直反滾輪式和水平反滾輪式，它們的小車運行機構(gòu)是類同的。大車運行機構(gòu)的驅(qū)動形式。門式起重機的大車運行機構(gòu)采用的是分別驅(qū)動的形式。當(dāng)不需設(shè)平衡臺車時，其驅(qū)動形式為兩種，一種是采用標(biāo)準(zhǔn)立式減速器的形式，另一種是采用安裝減速器的形式。3.大車運行機構(gòu)2023/9/2213北京科技大學(xué)5.1流動式起重機2023/9/2214北京科技大學(xué)5.1流動式起重機汽車起重機、輪胎起重機、履帶起重機和專用流動式起重機。其中汽車起重機應(yīng)用最為廣泛。分類結(jié)構(gòu)流動式起重機是通過改變臂架仰角來改變載荷幅度的旋轉(zhuǎn)類起重機。起重臂、回轉(zhuǎn)平臺、車架和支腿四部分組成。1.起重臂分為桁架臂和伸縮臂兩種。1）桁架臂。這種臂架由只受軸向力的弦桿和腹桿組成。由于采用撓性的鋼絲繩變幅機構(gòu)，變幅拉力作用于起重臂前端，使臂架主要受軸向壓力，自重引起的彎矩很小。因此，桁架臂自重較輕。但若起重臂很長，又要轉(zhuǎn)移作業(yè)場地，則須將吊臂折成數(shù)節(jié)，另作運輸，到達新作業(yè)場地后再組裝，所以準(zhǔn)備時間較長，不能立即投入使用。伸縮臂。這種起重臂由多節(jié)箱形焊接板結(jié)構(gòu)套裝在一起而成。各節(jié)臂的橫截面多為矩形、五邊形或多邊形。通過裝在臂架內(nèi)部的伸縮液壓缸或由液壓缸牽引的鋼絲繩，使伸縮臂伸縮，從而改變起重臂長度。2023/9/2215北京科技大學(xué)5.1流動式起重機2.回轉(zhuǎn)平臺回轉(zhuǎn)平臺通常稱為轉(zhuǎn)臺。它的作用是起重機工作時為起重臂的后鉸點、變幅機構(gòu)或變幅液壓缸提供足夠的約束，將起升載荷、自重及其他載荷的作用通過回轉(zhuǎn)支承裝置傳遞到起重機底架上。

3.車架車架是整個起重機的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其作用是將起重機工作時作用在回轉(zhuǎn)支承裝置上的載荷傳遞到起重機的支承裝置（支腿、輪胎、履帶）上。因此，車架的剛度、強度將直接決定起重機的剛度和強度。支腿結(jié)構(gòu)是安裝在車架上可折疊或收放的支承結(jié)構(gòu)。它的作用是在不增加起重機寬度的條件下為起重機工作時提供較大的支承跨度。從而在不降低流動式起重機機動性的前提下提高其起重特性。4.支腿2023/9/2216北京科技大學(xué)5.1流動式起重機起升機構(gòu)

(動力裝置、減速裝置、卷筒及制動裝置等組成)變幅機構(gòu)（改變起重機工作半徑的機構(gòu)，擴大了起重機的工作范圍，有利于提高起重機的生產(chǎn)率?；剞D(zhuǎn)機構(gòu)（使整個回轉(zhuǎn)平臺在回轉(zhuǎn)支承裝置上作360°的回轉(zhuǎn)，這種回轉(zhuǎn)運動可以是順時針方向的，也可以是逆時針方向的。）行走機構(gòu)（輪胎式起重機一般采用后輪驅(qū)動。）流動式起重機機構(gòu)組成輪胎式起重機因其自重大，故其行駛速度不宜太高，一般控制在每小時10km左右。2023/9/2217北京科技大學(xué)5.1履帶式起重機亞洲最大2023/9/2218北京科技大學(xué)5.1履帶式起重機履帶式起重機是各種起重機械中的一種，因其本身具有自重大、穩(wěn)定性好、可不用外伸支腿、能在松軟泥濘工作場地行駛、操作簡易、維修方便等優(yōu)點而被廣泛使用于建筑施工、鐵路裝卸等部門，是目前起重作業(yè)中不可缺少的起重機械。優(yōu)點1.傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)的作用是將從動力源取得的動力，按需要分別傳送給各工作機構(gòu)，使之適應(yīng)各工作機構(gòu)的運行。

傳動系統(tǒng)一般有機械式傳動、液壓傳動、電—液傳動等類型。2.工作機構(gòu)由起升、回轉(zhuǎn)、變幅、行走以及輔助機構(gòu)等部分組成：包括卷揚機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)和行走機構(gòu)三部分。其中卷揚機構(gòu)又分主卷揚機構(gòu)和起重臂卷揚機構(gòu)；回轉(zhuǎn)機構(gòu)中又包括了回轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)。2023/9/2219北京科技大學(xué)5.1履帶式起重機3.卷揚機構(gòu)由蝸輪和蝸桿自鎖機構(gòu)、起重臂升降制動器、卷揚筒等組成。4.回轉(zhuǎn)機構(gòu)5.行走機構(gòu)6.輔助機構(gòu)由回轉(zhuǎn)垂直軸、爪形離合器、回轉(zhuǎn)制動器和回轉(zhuǎn)大、小傳動齒輪等組成。由行走垂直軸、行走水平軸、左右轉(zhuǎn)向機構(gòu)、履帶機構(gòu)和行走制動器組成。由柴油機、主離合器、減速器、換向器和操縱機構(gòu)等組成。2023/9/2220北京科技大學(xué)5.1門座式起重機2023/9/2221北京科技大學(xué)5.1履帶式起重機頂部是鋼質(zhì)圓環(huán)、中部有八根有型鋼或鋼板焊制而成的支桿、下部的門座則用鋼板焊成箱形結(jié)構(gòu)頂部常是箱形斷面的圓環(huán)，在這個圓環(huán)上裝有圓形軌道及齒輪。其中部常有兩層水平放置的十字梁，用以支撐四條立腿。上層的十字梁主要用來裝置轉(zhuǎn)柱的下支承座。中間部分是大直徑的鋼筒。在其頂面上裝有相應(yīng)尺寸滾動軸承和大齒輪。2023/9/2222北京科技大學(xué)5.1履帶式起重機起升機構(gòu)由電動機、制動器、減速器、卷筒和鋼絲繩卷繞系統(tǒng)組成的。對于起重量較大的起重機，除主起升機構(gòu)外，還有副起升機構(gòu)。主遠升機構(gòu)的起重量大，但起升速度較慢。副起升機構(gòu)起重量較小，但起升速度較快。副鉤的起重量一般是主鉤起重量的25%左右。變幅機構(gòu)

在門座式起重機中，從其回轉(zhuǎn)中心線至取物裝置中心線的徑向水平距離，稱為工作幅度。利用臂架起伏來改變工作幅度的機構(gòu)叫做變幅機構(gòu)。由起伏擺動的臂架平衡系統(tǒng)、貨物升降補償裝置和驅(qū)動裝置組成?；剞D(zhuǎn)機構(gòu)

門座式起重機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)保證所吊重物沿圓弧進行水平移動，俗稱分波。它與起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)配合動作可使所吊重物到達幅度所及的空間范圍。運行機構(gòu)

使門座式起重機在軌道上運行的機構(gòu)叫做門座式起重機的運行機構(gòu)。門座式超重機的運行機構(gòu)一律采用分別驅(qū)動的方案。在門架的四條支腿下部裝置了均衡臺車，用以支承整臺門座式起重機的重量。每輛均衡臺車的車輪數(shù)較多，為了保證起重機能沿著軌道運行，要求有一半車輪由驅(qū)動機構(gòu)來驅(qū)動。2023/9/2223北京科技大學(xué)5.1塔式起重機2023/9/2224北京科技大學(xué)5.1塔式起重機塔式起重機特點（1）工作幅度大，工作面廣。（2）可吊高度高，吊運性能好。（3）視野開闊，塔式起重機駕駛室隨著建筑物上升而上升，駕駛員可以看到裝配作業(yè)的全過程。因此有利于塔式起重機操作等。金屬結(jié)構(gòu)（1）起重臂（2）塔身（3）塔帽和支架：塔帽和支架是起重臂和平衡臂的支承結(jié)構(gòu)。（4）平衡臂和回轉(zhuǎn)平臺（5）底座（6）套架：套架的作用是在自升過程中支架結(jié)構(gòu)以上部分的重量，通過套架將負重傳給塔身來實現(xiàn)自升（即頂升時的傳力作用）。（7）附著裝置2023/9/2225北京科技大學(xué)5.1桅桿起重機2023/9/2226北京科技大學(xué)5.1桅桿起重機桅桿起重機俗稱抱桿或桅桿，它是一種常用而又簡單的起重裝置。按構(gòu)成桅桿的材料組成成分，有木起重桿和金屬起重桿。金屬起重桿又分為金屬管式起重桿和金屬桁架結(jié)構(gòu)起重桿。按桅桿的結(jié)構(gòu)組成特點可分兩大類。一類是獨桿式桅桿起重機。另一類是回轉(zhuǎn)式桅桿起重機，也稱系纜式起重機（俗稱“臺立克”）。

1．獨桿式桅桿起重機

獨桿式桅桿起重機，是一根獨立的桅桿。在桅桿頂部，有一塊頂板，用以固定牽拉繩。在接近桅桿頂部地方，焊有滑輪支架，用以懸掛滑車。桅桿下端做成球面，一方面使支反力通過中心，另一方面可使桅桿處于傾斜狀態(tài)使用。下端支承在枕木上，起升繩通過導(dǎo)向滑輪繞到卷揚機的卷筒上。2.回轉(zhuǎn)式桅桿起重機

回轉(zhuǎn)式桅桿起重機，由一根主桅桿在其頂部通過變幅滑輪組懸吊著起重桅桿。起重桅桿可以變幅或左右回轉(zhuǎn)一定的角度，有較好的起吊性能。由于回轉(zhuǎn)式桅桿起重機不僅能垂直起吊物體，還能在起重桅桿活動范圍內(nèi)將物體在空間水平移動。2023/9/2227北京科技大學(xué)5.1起重機械主要參數(shù)1.起重量2023/9/2228北京科技大學(xué)5.1起重機械主要參數(shù)橋架型起重機運行軌道軸線之間的水平距離稱為跨度，用字母S表示（過去常用字母L表示），單位為米（m）。

起重機置于水平場地時，空載吊具垂直中心線至回轉(zhuǎn)中心線之間的水平距離稱為幅度L（過去常用字母R表示），單位為m。幅度有最大幅度和最小幅度之分。當(dāng)臂架傾角最小或小車離起重機回轉(zhuǎn)中心距離最大時，起重機幅度為最大幅度；反之為最小幅度。非旋轉(zhuǎn)類型的臂架起重機的幅度是指吊具中心線至臂架后軸或其他典型軸線的距離。軌距也稱輪距，按下列三種情況定義：（1）對于小車，為小車軌道中心線之間的距離。（2）對于鐵路起重機，為運行線路兩鋼軌頭部下內(nèi)側(cè)16mm處的水平距離。（3）對于臂架型起重機，為軌道中心線或起重機行走輪踏面〔或履帶）中心線之間的距離?；嘁卜Q軸距，是指沿縱向運動方向的起重機或小車支承中心線之間的距離。起重力矩是幅度L與其相對應(yīng)的起吊物品重力G的乘積，M＝GL，單位是t·m。起重傾覆力矩，是指起吊物品重力G與其至傾覆線距離A的乘積?？缍萐軌距K基距B幅度L起重力距M起重傾覆力矩MA2023/9/2229北京科技大學(xué)5.1起重機械主要參數(shù)

起升高度，是指起重機水平停機面或運行軌道至吊具允許最高位置的垂直距離，單位為m。對吊鉤或貨叉，可算至它們的支承表面。對其他吊具，如抓斗等，應(yīng)算至它們的最低點。某些起重機，吊具需要深入到運行軌道或地平面以下作業(yè)，應(yīng)考慮下降深度。下降深度，是指用具最低工作位置與起重機水平支承面之間的垂直距離。對于橋式起重機，應(yīng)是空載置于水平場地上方，從地平面開始測定其下降深度。吊具最高和最低工作位置之間的垂直距離稱為起升范圍，用字母D表示，D＝H+h。輪壓