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起重机械主要零部件 起重机械研究所李剑 1 一 取物装置 起重机的取物装置包括 吊钩 抓斗 起重电磁铁 真空吸盘和其它专用取物装置 2 吊钩 吊钩是起重机上应用最广泛的取物装置 在吊装作业中 吊钩与滑轮组和动滑轮组合成吊钩组 与起升机构的挠性构件联系在一起工作 吊钩的材料要求具有较高的强度和塑韧性 没有突然断裂的危险 但强度高的材料通常对裂纹和缺陷很敏感 强度越高 突然断裂的可能性越大 因此 目前吊钩广泛采用低碳钢和低碳合金钢制造 3 吊钩 根据制造方式不同 吊钩可分为锻造钩和板式钩 4 吊钩 5 吊钩 吊钩截面形状有矩形 梯形和T字形等 按受力情况分析 T字形截面最合理 但锻造工艺复杂 梯形截面受力较合理 锻造容易 矩形截面只用于片式吊钩 吊钩根据形状的不同 可分为单钩和双钩两种 双钩的优点是重量轻 受力状态比较好 大中型桥架类起重机的主钩一般是用双钩 单钩的优点是制造与使用比较方便 一般起重机多采用单钩 6 吊钩 吊钩的危险断面吊钩有三个危险断面A A断面 一方面受吊索拉力的作用 吊钩有被拉直的趋势 另一方面还受弯矩的作用 因为作用于此断面的弯矩最大 其所受弯曲应力也最大 所以此断面是一个危险断面 B B断面 在吊索拉力的作用下 有被拉直和剪断的趋势 此处所受剪切应力最大 故也是危险断面 C C断面 该断面是钩柱最细的部分 在吊索拉力的作用下 有被拉断的趋势 此处所受拉应力最大 故也是危险断面 7 吊钩 8 吊钩 吊钩的检验要求造成吊钩破坏的主要原因是磨损和超载 磨损会使吊钩上出现钩槽 而超载会使吊钩产生裂纹 永久变形甚至断裂 在用锻造吊钩的检验要求 1 吊钩的表面不允许存在裂纹 否则应报废 目测或用20倍放大镜及着色检查 对使用10年左右的吊钩 应进行解体探伤检查 工作环境恶劣 使用频繁的起重机 每5 6年即应进行一次探伤检查 检验时应侧重吊钩三个危险断面的检验 2 对采用GBl0051 88 起重吊钩 规定的新材料制造的吊钩 开口变形达原尺寸的10 时 应报废 其他吊钩的开口变形达原尺寸的15 时 应报废 3 检查吊钩的扭转变形 当钩身扭转超过10 时 应报废 4 吊钩的钩柄不得有塑性变形 否则应报废 5 检查吊钩危险断面的磨损量 当其实际尺寸小于原尺寸的90 新材料制造的吊钩为95 时 应报废 6 吊钩的螺纹应尽量避免产生腐蚀现象 否则应修整加工 以排除腐蚀缺损 间隙超过允许值时 必须更换新的螺母 7 吊钩钩柄腐蚀后的尺寸不得小于原尺寸的90 对采用GBl0051 88中规定的材料制造的吊钩为95 否则应报废 8 吊钩的缺陷不允许焊补 9 吊钩应当设置防止吊物意外脱钩的闭锁装置 9 吊钩 在用片式吊钩的检验要求 1 检查片式吊钩和悬吊孔部位的表面裂纹 存在表面裂纹的钩片必须更换 2 如果片式吊钩上有侧向变形 则必须检查每一钩片的侧向变形值 当变形的弯曲半径大于板厚的20倍时 则必须对该片进行冷矫正 当变形的弯曲半径在板厚的10 20倍时 则必须对该片进行冷矫正后进行正火 正火后必须清除氧化皮 当变形的弯曲半径小于板厚的10倍时 则必须更换钩片 3 片式吊钩 悬挂夹板和螺栓的危险断面磨损 不得超过原尺寸的5 且磨损缺口和缺损必须圆滑磨去 4 片式吊钩衬套磨损达原尺寸的50 时 应重新更换衬套 检验方法 用卡钳进行测量 5 片式吊钩不允许进行磨损的修补 6 片式吊钩心轴磨损达原尺寸的5 时 应重新更换 7 片式吊钩铆钉松弛或损坏 板间间隙明显增大 超过制造厂规定时 应更换铆钉 10 吊钩 Q0002 2008第四十条吊钩应当设置防止吊物意外脱钩的闭锁装置 严禁使用铸造吊钩 第四十一条吊钩出现以下情况之一时 应当予以报废 一 裂纹 二 危险断面磨损达到原尺寸的10 三 开口度比原尺寸增加15 四 扭转变形超过10 五 危险断面或吊钩颈部产生塑性变形时 板钩衬套磨损达原尺寸的50 时 衬套应当予以报废 板钩心轴磨损达原尺寸的5 时 心轴应当报废 吊钩的缺陷不得焊补 11 吊钩 GB6060 1 20104 2 2吊钩 吊钩夹套及其他取物装置4 2 2 1锻造吊钩的机械性能 起重量 应力及材料应符合GB T10051 1的规定 4 2 2 2起重机械不应使用铸造吊钩 4 2 2 3当使用条件或操作方法会导致重物意外脱钩时 应采用防脱绳带闭锁装置的吊钩 当吊钩起升过程中有被其他物品钩住的危险时 应采用安全吊钩或采取其他有效措施 4 2 2 4吊运物品时需同步供给电能的取物装置 例如电磁吸盘 电动抓斗或液压抓斗等 其供电电缆的收放速度应与该取物装置升降速度相匹配 在升降过程中电缆不应过分松弛和碰触起重钢丝绳 4 2 2 5在可分吊具上 应永久性地标明其自重和能起吊物品的最大质量 4 2 2 6锻造吊钩缺陷不得补焊 4 2 2 7锻造吊钩的标志应永久 清晰 标志的内容应符合GB T10051 2的规定 4 2 2 8锻造吊钩达到GB T10051 3的有关报废指标时 应更换 4 2 2 9片式吊钩缺陷不得补焊 4 2 2 10片式吊钩出现下列情况之一时 应更换 a 表面裂纹 b 每一钩片侧向变形的弯曲半径小于板厚的10倍 c 危险断面的总磨损量达名义尺寸的5 12 抓斗 抓斗是起重机装卸散料的一种取物装置 一般由起升和闭合两个卷筒来操纵其升降和斗口闭合 需要较熟练的操作技术来保证起升绳和闭合绳均匀受力 它的抓取和开卸动作由司机在司机室内操作 不需辅助人员协助 因而生产率较高 广泛用于港口 车站 矿山和料场 电动抓斗 电动抓斗是用本身动力和传动机构开闭的抓斗 以完成抓取和卸载动作 可以悬挂在任何一种吊钩起重机上作业 只要起重机上安装一个与吊钩卷筒保持同步的电缆卷筒就可作业 13 抓斗 1 升降钢丝绳 2 开闭钢丝绳 3 导向滚轮 4 固定滑轮及上横梁 5 动滑轮及下横梁 6 撑杆 7 颚板 8 刃口 9 齿 14 抓斗 抓斗的检验1 检查抓斗钢丝绳的磨损及断丝情况 2 检查抓斗的刃口板和齿 磨损或变形严重时 应及时修理或更换 修抓斗时 不要更改抓斗的原设计尺寸 否则 可能加大抓斗自重 起吊载荷也就随之增大 使起重机超载 3 检查滑轮的状况 保持滑轮与其他物体外轮廓的间隙适当 间隙过小 滑轮磨损罩子 间隙过大 会造成钢丝绳松驰脱槽或夹在罩子与滑轮轮缘之间 4 检查起升平衡梁上和闭合机构滑轮组上的楔壳出口处的圆角光滑程度 如果粗糙或已磨出尖棱 须将圆角处重新锉光滑 以免咬伤或切断钢丝绳 5 检查抓斗各铰点轴的磨损情况 当铰轴磨损达原直径的10 时 应更换铰轴衬套磨损超过原壁厚的20 时 应更换衬套 各铰点应经常加注润滑脂 6 检查抓斗各部件的情况 抓斗闭合时 两水平刃口的垂直刃口的6位差及斗口接触处的间隙 不得大于3mm 最大间隙处的长度不应大于200mm 抓斗张开后 斗口不平行偏差不应大于20mm 抓斗提升后 斗口对称中心线与抓斗垂直中心线偏目不应大于20mm 7 在地面上使用的抓斗 不允许水中作业 以防止铰点生锈 15 起重电磁铁 电磁取物装置 起重电磁铁 是用来搬运具有导磁性货物的 如钢的制品及某些铸铁的制品和原材料 它的极靴是平的 其特点是当行程 极靴与使磁路闭合的货物间的间隙 较小时 能产生很大的吸力 根据外壳形状起重电磁铁可分为圆盘形和矩形两种 16 起重电磁铁 起重电磁铁的使用要求 起重电磁铁直流供电电源 宜采用不接地系统 采用交流电网整流取得时 直流电源交流侧宜采用隔离变压器 起吊钢板时 吸着面或板间不能有异物或间隙等 吸吊生锈的钢材或夹层钢板会降低吸力 起吊废钢时 应尽量使起重电磁铁放平 极度弯曲或参差不齐的钢材 以及吸附面上有氧化皮 砂土或有夹层的钢材 不可起吊 应在水平状态吸吊物长度方向的中心吊运 用二台起吊时 同样要注意偏心问题 17 起重电磁铁 在用起重电磁铁安全技术检验要求 应检查磁极磨损是否超过设计规定值 焊缝应无损伤或裂纹 端子箱盖的密封应良好 起吊链条的链环磨损超过原尺寸的10 时 应报废 销轴磨损超过原尺寸的5 时 应报废 引入电缆应无损伤 电磁铁保险丝应良好 在正常工作条件下 电磁铁的冷态绝缘电阻应大于10M 18 起重真空吸盘 起重真空吸盘有有泵真空吸盘和无泵真空吸盘两种型式 有泵真空吸盘需要附加真空泵 阀等 无泵真空吸盘无须加真空泵 结构简单 操作维修方便 国内起重真空吸盘多为无泵真空吸盘 1 真空装置 2 架体 3 气管 4 压力真空表 5 吸盘 19 其他取物装置 集装箱专用吊具 20 其他取物装置 钢板类夹钳 21 其他取物装置 吊具横梁 22 其他取物装置 23 24 二 滑轮 滑轮组 起重机采用滑轮的主要目的是穿绕钢丝绳 改变钢丝绳的运动方向并达到省力的目的 滑轮按其作用不同 可分为定滑轮 动滑轮 导向滑轮 均衡滑轮等 定滑轮的中央枢轴位置是固定的 其作用是用来改变绳索或拉力的方向 动滑轮的中央枢轴和重物一起升降或移动 其作用是省力 导向滑轮用来改变牵引绳索的方向 通常装在钢丝绳的转弯处 均衡滑轮利用滑轮的转动来平衡钢丝绳拉力 滑轮通常支承在固定的心轴上 大多数采用滚动轴承 低速滑轮或均衡滑轮也可用滑动轴承 25 二 滑轮 滑轮组 26 二 滑轮 滑轮组 Q0002 2008第四十六条滑轮应当设置防止钢丝绳脱出绳槽的装置或结构 滑轮槽应当光洁平滑 不得有损伤钢丝绳的缺陷 吊运熔融金属的起重机不得使用铸铁滑轮 第四十七条滑轮产生裂纹 轮槽不均匀磨损达到3mm 轮槽壁厚磨损达到原壁厚的20 因磨损使轮槽底部直径减少量达到钢丝绳直径的50 或者存在其他损害钢丝绳的缺陷时 应当予以报废 27 二 滑轮 滑轮组 GB6067 1 20104 2 5 1滑轮应有防止钢丝绳脱出绳槽的装置或结构 在滑轮罩的侧板和圆弧顶板等处与滑轮本体的间隙不应超过钢丝绳公称直径的0 5倍 4 2 5 2人手可触及的滑轮组 应设置滑轮罩壳 对可能摔落到地面的滑轮组 其滑轮罩壳应有足够的强度和刚性 4 2 5 3滑轮出现下述情况之一时 应报废 影响性能的表面缺陷 如 裂纹等 轮槽不均匀磨损达3mm 轮槽壁厚磨损达原壁厚的20 因磨损使轮槽底部直径减少量达钢丝绳直径的50 28 二 滑轮 滑轮组 29 三 卷筒 卷筒是在起升机构或牵引机构中用来卷绕钢丝绳 传递动力 把旋转运动变为直线运动 一般分为铸造卷筒和焊接卷筒 用于起升机构和变幅机构的卷筒 筒体内无贯通支承轴的结构时 宜采用钢材制造 卷筒按照绕绳层数 分单层绕和多层绕两种 桥架类型起重机多用单层绕卷筒 卷筒表面上有螺旋槽 增加钢丝绳的接触面积 以增加钢丝绳与卷筒的接触面积 降低其间的接触应力 同时还能使钢丝绳有规律地卷绕 保证钢丝绳排列整齐 防止相邻钢丝绳互相摩擦 从而提高钢丝绳使用寿命 30 三 卷筒 31 三 卷筒 32 三 卷筒 33 三 卷筒 Q0002 2008第四十四条卷筒上钢丝绳绳端的固定装置 应当具有防松或者自紧性能 多层缠绕的卷筒 端部应当具有凸缘 凸缘应当比最外层钢丝绳的直径高出2倍 第四十五条卷筒出现裂纹或者筒壁磨损达到原壁厚的20 时 应当予以报废 34 三 卷筒 GB6067 1 20104 2 4 1钢丝绳在卷筒上应能按顺序整齐排列 只缠绕一层钢丝绳的卷筒 应作出绳槽 用于多层缠绕的卷筒 应采用适用的排绳装置或便于钢丝绳自动转层缠绕的凸缘导板结构等措施 4 2 4 2多层缠绕的卷筒 应有防止钢丝绳从卷筒端部滑落的凸缘 当钢丝绳全部缠绕在卷筒后 凸缘应超出最外面一层钢丝绳 超出的高度不应小于钢丝绳直径的1 5倍 对塔式起重机是钢丝绳直径的2倍 4 2 4 3卷筒上钢丝绳尾端的固定装置 应安全可靠并有防松或自紧的性能 如果钢丝绳尾端用压板固定 固定强度不应低于钢丝绳最小破断拉力的80 且至少应有两个相互分开的压板夹紧 并用螺栓将压板可靠固定 4 2 4 4焊接卷筒体的环向对接焊缝和纵向对接焊缝经外观检查合格后应做无损检测 对环形对接焊缝进行50 检验 用射线检测时不应低于GB T3323缺陷分级中的 级 用超声波检测时不应低于JB T10559缺陷分级中的1级 纵向对接焊缝进行20 检验 但至少要保证卷筒两端各160mm范围内做检验 用射线检测时不应低于GB T3323缺陷分级中的 级 用超声波检测时不应低于JB T10559缺陷分级中的3级 35 四 联轴器 联轴器是用来连接各机构传动轴并传递运动和扭矩 是轴与轴之间的连接件 它的作用主要是把电动机的转矩通过减速器和联轴器传递到低速轴 以完成载荷升降 小车运行和起重机运行等工作 36 四 联轴器 联轴器的种类联轴器的种类很多 根据其内部是否包含有弹性元件 分为刚性和弹性两大类 仅起连接作用 不能补偿被连接的两根轴之间的径向或轴向位移的联轴器 称为刚性联轴器 允许被连接的两根轴之间有一定的径向或轴向位移的联轴器 称为弹性联轴器 起重机在工作中 由于受到力的作用 变形是必然的 特别是桥架的变形 对大车运行机构影响较大 为保证在主梁产生变形的情况下 起重机各运动机构仍有较好的运转性能 同时也为了补偿制造和安装过程中不可避免的误差 所以 起重机广泛采用具有补偿作用的联轴器 如十字联轴器 齿轮联轴器 弹性柱销联轴器等 刚性联轴器只在极少情况下采用 37 四 联轴器 38 五 车轮 39 五 车轮 车轮是起重机和起重机小车运行机构的一个组成部件 车轮按轮缘形式可分为三种类型1 双轮缘车轮 轮缘高为25mm 30mm 轮缘的作用是导向和防止脱轨 双轮缘车轮常用于桥 门式起重机和门座起重机的大车走行轮 直径大于500mm的小车车轮也采用这种型式 2 单轮缘车轮 轮缘高为20mm 25mm 多用于直径小于500mm的起重机小车走行轮 这是因为小车架跨度小 刚性好 不易脱轨 安装时应使具有轮缘的一端布置在轨距的外侧 3 无轮缘车轮 车轮轮级与轨道摩擦是无法避免的现象 常由此而产生啃轨 加速轮缘的磨损与车轮的报废 也使轨道严重磨损 采用无轮缘车轮可以解决这一问题 但这种车轮运行时容易脱轨 因而使用范围受到限制 常须与水平轮配用以防脱轨 这种方式 以水平轮导向运行代替轮缘导向运行 将轮缘与轨道侧面的滑动摩擦 变为水平轮与轨道侧面的滚动摩擦 附加阻力系数由1 5降低到1 1 减小了运行阻力 提高了车轮的寿命 在圆形轨道上运行的起重机车轮 因有中心转轴的约束 可采用这种形式的车轮 40 五 车轮 车轮轮缘形式 a 双轮缘 b 单轮缘 c 无轮缘车轮按与之配合的轨道种类可分为在钢轨上行走的轨上行走式车轮 在工字钢下翼缘上行走的悬挂式车轮和在承载索上行走的半圆槽滑轮式车轮 41 五 车轮 车轮的大小主要根据轮压决定 轮压增加 直径也应变大 但不能过大 一是增加费用和材料消耗 二是车轮转速变低 使传动机构复杂 因此常用增加车轮数目的方法解决轮压过大的问题 车轮是最易磨损的零件之一 在工作中 车轮损坏形式常见的有踏面剥落 压陷 42 五 车轮 Q0002 2008第四十八条当车轮出现下列情况之一时 应当予以报废 一 影响性能的表面缺陷 二 轮缘厚度磨损达到原厚度的50 三 轮缘厚度弯曲变形达到原厚度的20 四 踏面厚度磨损达到原厚度的15 运行速度低于或者等于50m min 车轮椭圆度达到1mm 运行速度高于50m min 车轮椭圆度达到0 5mm时 也应当予以报废 43 六 司机室 44 六 司机室 45 六 司机室 TSGQ7015 2008B9 14连锁保护装置检查出入起重机械的门 司机室到桥架上的门打开时 总电源是否能够接通 如处于运行状态 当门打开时 总电源是否断开 所有机构运行是否均停止 46 六 司机室 47 六 司机室 48 六 司机室 49 六 司机室 50 六 司机室 6067 1 20103 5 1起重机司机室应符合GB T20303 1的规定 3 5 2当臂架俯仰摆动或臂架及物品坠落会影响司机室安全时 司机室不应设置在起重臂架的正下方 3 5 3当存在坠落物砸碰司机室的危险时 司机室顶部应装设有效的防护 3 5 4在室外或在没有暖气的室内操作的起重机 除气候条件较好外 宜采用封闭式司机室 在高温 蒸气 有尘 有毒或有害气体等环境下工作的起重机 应采用能提供清洁空气的密封性能良好的封闭司机室 在有暖气的室内工作的起重机司机室 或仅作辅助性质工作较少使用的起重机司机室 可以是敞开式的 敞开式司机室应设高度不小于1m的护栏 51 六 司机室 3 5 5除极端恶劣的气候条件外 在工作期间司机室内的工作温度宜保持在15 30 之间 长期在高温环境工作的 如某些冶金起重机 司机室内应设降温装置 底板下方应设置隔热板 3 5 6司机室应有安全出入口 当司机室装有门时 应防止其在起重机工作时意外打开 司机室的拉门和外开门应通向同一高度的水平平台 司机室外无平台时 一般情况下门应向里开 流动式起重机司机室回转门应向外开 滑动门应向后开 3 5 7司机室的窗离地板高度不到1m时 玻璃窗应做成不可打开的或加以防护 防护高度不应低于1m 玻璃窗应采用钢化玻璃或相当的材料 司机室地板上装有玻璃的部位也应加以防护 司机室底窗和天窗安装防护栏时 防护栏应尽可能不阻挡视线 52 六 司机室 3 5 8司机室地板应用防滑的非金属隔热材料覆盖 3 5 9司机室工作面上的照度不应低于30lx 3 5 10重要的操作指示器应有醒目的显示 并安装在司机方便观察的位置 指示器和报警灯及急停开关按钮应有清晰永久的易识别标志 指示器应有合适的量程并应便于读数 报警灯应具有适宜的颜色 危险显示应用红灯 53 大平衡梁 中平衡梁 台车 夹轨器 锚锭 缓冲器 翻板机构 小平衡梁 54 1 缓冲器起重机一般都用聚氨酯缓冲器 结构简单 所能吸收的能量比较大 一般用在起重机运行速度不超过每分钟50米的场合 主要起阻挡作用 缓冲器 主要用处为和物件相撞后起缓解冲击的作用 55 2 行走台车行走台车主要包括 行走车轮 中间齿轮 行走电机 行走减速箱 连轴器 制动器 行走台车箱体等主要部件组成 电动机 制动器 齿轮箱 联轴器 中间齿轮 56 3 夹轨器对于露天工作的起重机 都应配备夹轨器 其工作原理是利用夹钳夹紧轨道的两个侧面 通过结合面的夹紧摩擦力将起重机固定在轨道上 使起重机不能滑移 夹轨器 57 夹轨器限位 夹轨器上限位 此时夹轨器为夹紧状态 夹轨器下限位 夹轨器夹紧时碰到 58 4 锚锭 锚固装置锚固及锚锭装置 起重机遇到大风警报或下班时 起重机应行驶到指定位置 把锚锭板放入锚锭座内 或用锚固插销固定整台起重机以确保非工作状态的安全 锚固 锚锭装置均有限位开关与行走机构控制回路联锁 5 紧急停止按钮在遇有紧急情况时 可以按下行走机构两侧的紧急停止按钮 使行走机构停止运行 59 锚锭装置 锚片限位在这种位置时大车才可以行走 锚锭装置 60 锚固装置 锚固装置 在大风来临前将门机及时停靠到位后 将销轴插好 61 紧急停止按钮 紧急停止按钮 指挥手动夹轨器夹紧和松开按钮 62 制动系统 手刹限位开关 手刹盘 制动器刹车皮 气动泵 63 64 三 变幅机构变