起重機設計規(guī)范

1、起重機設計規(guī)范條文解釋與學習,2013.07,確立了起重機總體、結構、機械、電氣與安全部分設計應共同遵守的必要準則。 本標準使用于橋式起重機、臂架式起重機和纜索型起重機。,1，GB/T3811起重機設計規(guī)范的范圍,供引用GB/T699 優(yōu)質碳素結構鋼至YB/T 5055 起重機鋼軌等53份相關標準.使之成為本標準的條款. 凡是不注日期的的引用,其最新版本適用于本標準.,2，規(guī)范性引用文件,工作級別的劃分 起重機工作級別分為三種: 起重機整機工作級別 起重機機構工作級別 起重機結構件或機械零件工作級別,3，分級,起重機整機工作級別由起重機的使用等級和起重機的起升載荷狀態(tài)劃分 起重機從開始使用起到

2、預設報廢時能完成的總工作循環(huán)數(shù)稱為起重機的使用等級 起重機在預設壽命期內其各個有代表性的起升載荷值的大小及各相對應的起吊次數(shù)與起重機的額定載荷值的大小及總的起吊次數(shù)的比值稱為起重機的載荷狀態(tài),3.1 起重機整機的分級,起重機機構的工作級別由起重機機構的使用等級和機構的載荷狀態(tài)劃分 起重機機構從開始使用起到預期更換或報廢為止的總運轉時間稱為機構的使用等級 起重機機構所受載荷的輕重程度稱為機構的載荷狀態(tài),3.2 機構的分級,由起重機結構或機械零件的工作級別由起重機結構或機械零件的使用等級和應力狀態(tài)級別劃分 起重機結構或零部件從開始使用起到預期更換或報廢為止期間內發(fā)生的總應力循環(huán)次數(shù)為使用等級 起重

3、機結構或零部件的應力狀態(tài)表明該結構件或機械零件在總使用期內發(fā)生的應力大小及相應的應力循環(huán)情況,3.3 結構件或機械零件的分級,4.1原則 1）用于各種起重機的金屬結構件和機械零部件的防強度失效、防彈性失穩(wěn)和防疲勞失效的能力，還用于起重機的抗傾覆穩(wěn)定性和抗風防滑移安全性校驗。 2) 驗算時注意計算模型與試驗情況的差異。 3）結構設計能力驗算有兩種方法：許用應力法和極限狀態(tài)設計法。 4）對不可能出現(xiàn)的載荷和禁止出現(xiàn)的載荷不予考慮。 作用在起重機上的載荷分為常規(guī)、偶然、特殊和其它等四種載荷,4 起重機的計算載荷與載荷組合,4.2 計算載荷與載荷系數(shù),作用在起重機上的載荷分為常規(guī)載荷、偶然載荷、特殊載

4、荷和其它等四種載荷。 起重機承載能力驗算中確定載荷效應時要用到許多載荷系數(shù)。,1)自重載荷、額定起升載荷及有垂直運動引起的載荷,包括：自重載荷PG；額定起升載荷PQ；自重振動載荷1PG；起升動載荷2PQ；突然卸載時的動力效應；運行沖擊載荷。 2）變速運動引起的載荷,包括：驅動機構（包括起升驅動機構）加速引起的載荷；水平慣性力。 3）位移和變形引起的載荷,4.2.1常規(guī)載荷 是指起重機正常工作時經常發(fā)生的載荷。,1、偏斜運行時引起的水平側向載荷 2、坡道載荷 3、風載荷 4、冰雪載荷 5、溫度變化引起的載荷,4.2.2偶然載荷起重機正常工作時不經常發(fā)生而只是偶然出現(xiàn)的載荷,1、非工作狀態(tài)的風載荷

5、 2、碰撞載荷 3、傾翻水平力 4、試驗載荷 5、意外停機引起的載荷 6、機構（或部件）失效引起的載荷 7、起重機基礎受到激勵引起的載荷 8、安裝、拆卸和運輸引起的載荷,4.2.3特殊載荷指起重機非正常工作時或不工作時的特殊情況下發(fā)生的載荷。,1、工藝性載荷 2、走臺、平臺和通道上的載荷,4.2.4其他載荷,1、起重機無風工作情況下的載荷組合 起重機無風工作情況下的載荷組合有四種：A1；A2；A3；A4等四組合。 2、起重機有風工作情況下的載荷組合 起重機有風工作情況下的載荷組合有五種：B1B4和B5等五種組合。 3、起重機受特殊載荷作用的工作情況或非工作情況下的載荷組合 起重機受特殊載荷作用

6、的工作情況或非工作情況下的載荷組合包C1C9。（金屬結構的載荷組合通過載荷組合表進行表述）,4.3起重機金屬結構載荷與載荷組合,4.4起重機機械設計的載荷、載荷情況與載荷組合,機械設計的載荷 PM型載荷由電機驅動轉矩或制動器制動轉 矩確定的載荷； PR型載荷作用在機械零件上但不能與驅動軸上的轉矩相平衡的反作用力性質的載荷； 機械設計的載荷情況與載荷組合 機械設計要考慮的載荷情況： 情況： 無風正常工作情況； 情況： 有風正常工作情況； 情況：特殊載荷作用情況。,4.4起重機機械設計的載荷、載荷情況與載荷組合,1、載荷情況的載荷組合 分PM型載荷組合和PR型載荷組合 2、載荷情況的載荷組合 分P

7、M型載荷組合和PR型載荷組合 3、載荷情況的載荷組合 分PM型載荷組合和PR型載荷組合 其中上述有關計算PM型載荷針對起升運動、水平 運動和復合運動的具體計算所了詳細的說明。,6、機械6.1機構設計計算原則,1、電動機選型 起重機的機構一般采用繞線轉子異步電機、鼠龍異步電機、交流變頻電機、直流電機等適合起重機機構特點的其他電機。 2、電機功率 1）起升電機的功率按穩(wěn)態(tài)起升計算功率乘以一個系數(shù)確定。抓斗起重機閉合和起升機構電機功率計算系數(shù)為0.66，當采用直流或交流變頻調速通過監(jiān)控能保證抓斗支持與閉合繩載荷相等時，電機功率計算系數(shù)可取為0.55，吊鉤工況各電機功率系數(shù)為0.5。 2）回轉電機 回

8、轉電機按等效回轉穩(wěn)態(tài)阻力矩確定電機功率。,6、機械6.1機構設計計算原則,3）變幅電機 非平衡式變幅電機的功率按變幅全程中不同幅度位置變幅牽引構件的最大總變幅阻力計算； 平衡式變幅電機功率按變幅全程中不同幅度位置變幅牽引構件的總變幅阻力的等效阻力計算； 4）運行電機 運行電機按穩(wěn)態(tài)運行阻力的計算功率乘以一個大于1的系數(shù)確定。對室外作業(yè)的一般起重機系數(shù)為1.11.3；對室外作業(yè)的裝卸橋系數(shù)為1.22.6。,6、機械6.1機構設計計算原則,3、電動機的校驗 1）電機的過載校驗 校驗電機在極限啟動條件下的最大轉矩能否滿足機構 的啟動要求； 2）電機的發(fā)熱校驗 校驗在滿足正常動作條件下電機不發(fā)生過熱；

9、 3)電機使用環(huán)境的功率修正 起重機使用地點在海拔超過1000m，環(huán)境溫度超過40時，應對電機容量進行修正。,6、機械6.1機構設計計算原則,4、制動器 1）支持制動 用來將起升的物品支持在懸空狀態(tài)，必須是常閉式且制動輪或盤安裝在與傳動機構剛性連接的軸上。根據(jù)機構的重要性，每一套獨立驅動裝置應裝設一到兩套制動器。其安全系數(shù)一般取1.251.75。 2）減速制動 將懸在空中正在運行的物品或運行的起重機減速到停機或一個較低的速度時所實施的制動； 3)安全制動 在安全性要求特高的起升機構中，為了防止超速墜落事故發(fā)生，在傳動系統(tǒng)卷筒上裝設的制動器。,起重機安全防護裝置包括限制運動行程和工作位置的安全裝

10、置、防超載的安全裝置、防傾翻和防止起重機滑移的安全裝置、起連鎖保護作用的安全裝置和措施及其他安全防護裝置等5類26種，在原標準的基礎上增加了18種。障礙信號燈、登機信號按鈕、避雷裝置以及其他電氣安全防護等在本標準電氣部分提出要求。本標準對各類安全防護裝置的設計配置要求等作了規(guī)定，系統(tǒng)地提出了一個基本完整的安全保護體系。,7、安全防護裝置的設置要求,1）起升高度限位器 （1）起升機構應安裝； （2）功能：定位切斷電源，保留向安全方向運動電源 ，除電動機外，還包括液壓馬達切斷動力源； （3）空余高度足夠，具體依實際情況設計； （4）二級限位； （5）下降限位同高度限位一起要求。 2） 運行行程限位

11、器 (1）懸掛型電動葫蘆運行小車及已代替懸掛小車放在軌道上的小車都需限位。 (2）大于100m/min（1.67 m/S, ）時需要減速制動要求，即：要求裝設二種不同型式的“運動限制器”如（減速開關和行程限位器）。,7、安全防護裝置的設置要求,（3）車止擋、緩沖器、斷路限位開關作為一套“運動限制器”安裝。 （4）運行減速度控制在2.5m/s2以下，防止高速撞擊端部止擋。 3）幅度限位器 （1）分動臂變幅和小車變幅兩種情況。 （2）小車變幅與運行速度和起重力矩相關聯(lián)，達到規(guī)定指標應自動減速運行。 4）幅度指示器 只要具有幅度顯示功能即可。,7、安全防護裝置的設置要求,5）防止臂架向后傾翻的裝置

12、（1）設置防后傾翻的緩沖止擋 6）回轉限位 （1）不設回轉集電滑環(huán)的，一般是采用電纜供電，由于電纜長度限制，對回轉角度應加以限制 （2）設回轉集電滑環(huán)時，電刷與滑環(huán)接觸可靠 7）回轉鎖定裝置 （1）回轉鎖定裝置要求與電機電氣聯(lián)鎖,7、安全防護裝置的設置要求,8 ）支腿回縮鎖定裝置 （1）垂直、水平支腿伸出定位應由液壓系統(tǒng)實現(xiàn) （2）垂直支腿和水平支腿都有回縮鎖定 9）防碰撞裝置 （1）使用防碰撞裝置以防止起重機相互發(fā)生因碰撞而引發(fā)的事故。 （2）防碰撞裝置的型式，一般應為光電式。無論哪種形式，應以“任何情況下司機室內的減速度不超過5ms作為衡量尺度。,7、安全防護裝置的設置要求,10）緩沖器及

13、端部止擋 （1）運行機構及變幅機構均應裝。 （2）變幅齒條和變幅螺桿的末端應防脫止擋。 11）偏斜指示器或限制器 門式起重機、裝卸橋的運行機構工作時，由于兩側運行阻力不同、車輪打滑、車輪直徑差異、傳動系統(tǒng)的效率、兩端傳動系統(tǒng)電動機滑差率的微小差值、運行機構安裝偏差等因素造成橋架兩端支腿的運行速度不同步，走行距離越長，不同步的誤差積累越大，使起重機出現(xiàn)偏斜的運行狀況。應以不影響起重機正常工作為衡量尺度。,7、安全防護裝置的設置要求,12）起重量限制器 （1）起重力矩限制器和起重量限制器統(tǒng)稱為超載保護裝置 （2）報警信號的限制值各標準不同，本標準綜合后取中間值。以達到95時即報警為宜 （3）大于額

14、定值但小于110%的額定值的范圍內，切斷不安全方向的動力源均可 （4）對綜合誤差，應執(zhí)行GB12602的相關要求,7、安全防護裝置的設置要求,13）極限力矩限制裝置 （1）對回轉機構的傳動系統(tǒng)為了保護系統(tǒng)過載時的安全須設置該裝置 14）抗風防滑裝置 （1）規(guī)范將“夾軌器、錨定裝置和鐵鞋” 中的“鐵鞋”刪去，不作為一種單獨的安全裝置 （2）凡運行在露天軌道上的起重機，必須考慮風作用力影響。當風力大于規(guī)定值時，起重機應停止工作。處于停止工作狀態(tài)的起重機受到強風吹襲時，可能克服大車運行機構制動器的制停力而發(fā)生滑行。這種失控的滑行，使起重機在軌道端部造成強烈的沖擊以致整體傾翻。所以如門式起重機、裝卸橋、塔式起重機和門座起重機，均應裝設防風錨泊裝置，即防風夾軌器、錨定裝置等。,7、安全防護裝置的設置要求,（3）工作狀態(tài)下的抗風制動裝置的要求：其制動與釋放動作應考慮與運行機構聯(lián)鎖并應能從控制室內自動進行操作 （4）夾軌器和錨定裝置單獨裝設及聯(lián)合裝設時的具體要求 （5）非工作狀態(tài)下的抗風防滑要求，其制動與釋放動作也應考慮與運行機構聯(lián)鎖并能從控制室內自動進行操作。手動。,7、安全防護裝置的設置要求,15）防傾翻安全鉤 （1）有抗震要求的起重機也應裝設該裝置 （2）對于雖是雙主梁，但小車布置在軌道外側的起重機，也應裝防傾翻安全鉤 16）起聯(lián)鎖保護作用的安全裝置和措施 （1）指移動式司機室 （2