机修钳工(技师,高级技师)资源-吴全生 ch7

机修钳工(技师、高级技师),黄涛勋 主编,熟悉、掌握起重设备的构造、主要零部件的调整和修复、起重机械常见故障及排除等相关维修技术和技能；熟悉起重设备的安全生产知识和技能。,第七章 起重设备的维修,目 录,第一节 起重设备维修的专业知识一、起重设备概述二、起重机械安全工作性能三、起重机的基本构造四、起重机械的安全装置五、起重机主要零部件的调整和修复六、起重机的修理技术第二节 起重设备维修技能训练实例训练1桥门式起重机常见故障及排除训练2葫芦式起重机常见故障及排除复习思考题,第七章 起重设备的维修,第一节 起重设备维修的专业知识,一、起重设备概述,1.起重机械的工作特点,起重机械的工作过程，历经上料起吊、升降、移送、卸料及返回原处几个过程。其为间歇、重复的工作方式。,（1）作业环境复杂，危险因素多（2）协同工作常需多人配合，存在较大难度。（3）起重机械起吊、移动的物件多种多样，而且载荷变化，形状 也不规则，甚至需要吊、移动易燃易爆物品，因而使其工作变 得危险、复杂。（4）起重机械本身结构及其运动方式都较复杂、且需在较大范围内 运行，因而工作难度较大，危险因素也多。（5）直接载运人员的起重机械，如电梯、升降机等潜伏着许多危险 因素等。,第一节 起重设备维修的专业知识,2.起重机械的种类,按照起重机械构造和功能可分为三类,第一类，轻小型起重设备。第二类，起重机。第三类，升降机。,3.起重机械的基本参数,（1）起重量参数包含有：有效起重量、额定起重量、总起重量、 最大起重量。（2）起升高度。（3）跨度（桥架式类型）。（4）幅度（臂架式）。（5）机构工作速度参数又分为：起升（下降）速度、微速下降速 度、回转速度、起重机（大车）运行速度、变幅速度。（6）工作级别。（7）爬坡度。（8）最小转弯半径。,第一节 起重设备维修的专业知识,二、起重机械安全工作性能,1.起重机械的正常安全工作条件,（1）金属结构构件及零部件应具备足够的刚度、强度及抗屈曲能力。（2）整机必须具有抗倾覆稳定性。（3）动力机械具有满足作业性能要求和足够的功率。（4）制动装置应有足够大的制动力矩。,2.起重机械所受载荷,（）基本载荷。（）附加载荷。（）特种载荷。,第一节 起重设备维修的专业知识,3.起重机械常用材料,（1）金属结构件材料常用的是普通碳素钢Q235，选择碳素结构钢 应按GB700选用。（2）机械零件：按零件要求可选用碳素结构钢、优质碳素结构钢 和低合金结构钢，重要件采用合金结构钢。,4.起重机械的可靠性及使用寿命,起重机械的可靠性包括无故障性、耐久性、维修性和保全性。 零件和结构的使用寿命由多种因素确定，如安全性、失效的后果、工作级别和经济性等。国外文献推荐的起重机械使用寿命见表7-2。,第一节 起重设备维修的专业知识,表7-2 几种不同类型起重机械的使用寿命,第一节 起重设备维修的专业知识,三、起重机的基本构造,起重机基本构造都由金属结构部分、传动机构和安全、控制系统三大部分组成。 图7-1所示为桥架型起重机的基本构造。 图7-2所示为臂架型起重机的基本构造。,1.起重机的金属结构,起重机的金属结构是用型钢和钢板根据需要采用铆接、焊接等方法制成梁、柱、桁架等基本受力组件，再通过焊接和螺栓连接，构成桥、门、塔、臂架等承载结构。,图7-1 桥架型起重机简图,1桥架 2大车运行机构3小车架 4起升机构5小车运行机构 6俯仰悬臂,第一节 起重设备维修的专业知识,图7-2 臂架型起重机简图,1门架 （或其他底架）2塔架3臂架4起升机构5变幅机构6回转机构7起重运行机构 （或其他可运行机构）,第一节 起重设备维修的专业知识,第一节 起重设备维修的专业知识,2.起重机各机构的组成,起重机的基本机构有起升、运行、回转和变幅四个机构。,（1）提升机构 起升机构如图7-3所 示。（2）运行机构：其运行 机构有无轨式（轮 胎、履带式），有 轨式两种。,（3）旋转（回转）机构：起重机回转机构由驱动装置、制动装置、 传动装置和回转支承装置组成。,）回转支承装置分为柱式及转盘式两类。）旋转驱动机构分为电动和液压两类驱动。,图7-3 起重机的起升机构,1电动机 2制动器3减速器4取物缠绕装置,（4）变幅机构：起重机的变幅机构按工作性质分为工作性变幅和 非工作性变幅；按机构运动方式分为运行小车式变幅和臂架 式变幅；按臂架变幅性能又可分为普通臂架变幅和平衡臂架 变幅式。,运行小车式变幅机构原理如图7-10所示。普通臂架变幅机构如图7-11所示。,（5）架设机构：架设机 构用于快速安装塔 式起重机的自身架 设。（6）液压顶升机构：液 压顶升机构用于自 升式顶升加塔身节 和建筑物内部爬升 用。,图7-10 运行小车式变幅机构原理,1运行小车 2、3、6导向滑轮4、7牵引绳 5卷筒图,第一节 起重设备维修的专业知识,7-11 普通臂架变幅机构,第一节 起重设备维修的专业知识,第一节 起重设备维修的专业知识,四、起重机械的安全装置,1.位置限制器与调整装置,位置限位器简称限位器，用来限制各机构运转时越过范围的一种安全防护装置。（1）升、降位置限制器：升、降位置限制器用于限制取物装置的 起升或降落至上、下极限位置时，迅速切断电源，使运行停 止以确保安全的装置。 极限位置限制器主要有重锤式和螺旋式两种。（2）运行极限位置限制器：凡有轨道的各类起重机，均要设置极 限位置限制器。,（3）偏斜调整和显示装置：大跨度（）的门式起重机 和装卸桥应设置偏斜限制器、偏斜指示器或偏斜调整装置 等，以保证起重机支腿在运行中不出现超偏现象，以防桥 架被扭坏。 常见的防偏斜装置有钢丝绳式、电动式、链式和凸轮式等。（4）缓冲器：缓冲器设置在起重机（或起重小车）与止挡体相 碰撞的位置；在同一轨道上运行的起重机之间及在同一桥 架上的双小车之间应设置缓冲器，以防止运行极限位置限 制器或制动装置发生故障时起重机（或运行小车）与止挡 体直接相撞，用缓冲器减缓冲击。 缓冲器有实体（橡胶、聚氨酯）、弹簧、液压等多种类型。,第一节 起重设备维修的专业知识,第一节 起重设备维修的专业知识,2.防风防爬装置,露天工作的起重机须设置防风防爬装置，如夹轨器、锚定装置或铁鞋。其装置应能独立承受非工作状态下最大风力时起重机不至被吹倒、吹走。（1）夹轨器：按控制方式可分为：手动夹轨器、电动夹轨器、手 电两用夹轨器等。（2）锚定装置 当风速超过60m/s时必须采用锚定装置。（3）防风铁鞋：防风铁鞋有手动和电动两种。,3.安全钩、防后倾装置和回转锁定装置,（）安全钩：对单主梁起重机而言，起吊重物位于主梁的一侧， 因而重物对小车产生一个倾翻力矩，由垂直反轨轮或水平反 轨轮产生的抗倾翻力矩使小车保持平衡而不致倾翻。（）防后倾装置：用柔性钢丝绳牵引吊臂进行变幅的起重机，遇 到突然卸载情况时，会产生使吊臂后倾的力，造成吊臂超过 最小幅度，发生吊臂后倾的事故。 图7-21和7-22为目前常用的防后倾装置。（）回转锁定装置：回转锁定装置，是指臂架起重机处于运输行 驶或非工作状态时，锁住回转部分，使之不能转动的装置。 该装置常见的有机械锁定器和液压锁定器两种。,第一节 起重设备维修的专业知识,、开关 刻度盘指针支架 套管拉杆销轴 杠杆,人字架 保险杆 臂架保险绳中间插节段,图7-21 限位开关及连杆机构,图7-22 防后倾装置,第一节 起重设备维修的专业知识,第一节 起重设备维修的专业知识,4.超载保护装置与危险电压报警,（1）超载保护装置：应用起重量限制器和起重力矩限制器来限 制超载作业，二者统称为超载保护装置。（2）危险电压报警装置：为防止臂架式起重机在输电线附近作 业时发生触电事故，国外已研制并应用危险电压报警器，我 国尚在研制中。,五、起重机械的安全装置,1.吊钩与吊钩组,（）吊钩。（）吊钩组：吊钩组是吊钩与滑轮组动滑轮的组合体。,）吊钩组的损坏形式常有钩口部位的磨损和滑轮轮缘的破碎以 及吊钩尾部螺纹裂纹。）吊钩组的检查见表7-3。）吊钩报废标准,表7-3 吊钩组的检表,第一节 起重设备维修的专业知识,第一节 起重设备维修的专业知识,2.钢丝绳,（）钢丝绳的选择与使用,）钢丝绳的受力特征。）钢丝绳的选用。）钢丝绳的润滑保养与更换。）钢丝绳连接的安全要求及报废标准,3.滑轮与滑轮组,（）基本概念,）滑轮：滑轮是起重机中用于穿绕钢丝 绳的承装零件。分为定滑轮和动滑轮。 滑轮轮槽如图7-26所示。）滑轮组：滑轮组由若干个动滑轮和定 滑轮组成。 图7-27为省力滑轮组示意图。,图7-26 滑轮轮槽,（）滑轮的安全要求及报废标准,图7-27 省力滑轮组,第一节 起重设备维修的专业知识,第一节 起重设备维修的专业知识,4.卷筒、卷筒组与安全圈,卷筒用来卷绕钢丝绳，并把原动机的驱动力传递给钢丝绳，同时又将原动机的旋转运动变为直线运动。（）卷筒的结构形式：卷筒组件有卷筒、连接盘以及轴承支架。 卷筒组有长轴卷筒和短轴卷筒。（）安全圈：钢丝绳在卷筒上固定的方法通常采用压板固定。（）卷筒的修复。（）卷筒的安全检查。,5.齿轮、减速器与联轴器,（1）齿轮,）齿轮及其失效形式）齿轮的安全检查）齿轮的报废）齿轮的检修,疲劳点蚀 磨损 胶合 塑性变形 折断齿为提高齿轮的使用寿命，有些采用渐 开线齿形角度变位和齿廓表面淬火新 工艺，使寿命提高3倍左右。齿轮接触斑点的检修,（）减速器,）QJ型减速器主要用于起升机构、运行机构和电动变幅机构。 QJ型减速器如图7-33所示。）QS减速器与制动电动机组装成“三合一”运行机构。在中、 小型起重机运行机构中得到广泛应用，如图7-34所示。）SHQ三环减速器采用独特的平行轴动轴三环传动形式。构 成少齿差传动，传动比大、传动效率高、运转平稳、结构 紧凑。）行星齿轮减速器有GJW型和QJ型，用于高速液压电动机驱动 的起升机构和钢丝绳滑轮组变幅的变幅机构，在其他各种 提升、牵引的卷扬机设备中，也得到广泛应用。）减速器的安全技术检验要点。）齿轮减速器的故障消除方法。,一般故障的消除方法见表7-7和表7-8。,第一节 起重设备维修的专业知识,表7-7 齿轮减速箱故障消除方法,第一节 起重设备维修的专业知识,表7-8 减速器齿轮啮合声响与故障表,减速器的解体检修。减速器接合面上任意一处的间隙应小于等 于0.003mm，并保证不漏油。当减速器使用一段时间，因其原 有的较大内应力，可能会发生变形而漏油，通常采用研磨和刮 研的方法进行修理。,第一节 起重设备维修的专业知识,（3）联轴器：起重机上多用齿轮联轴器，弹性柱销联轴器不常用。,）联轴器的检查,对联轴器的基本要求：齿轮联轴器的安全检查：弹性联轴器的检查：带有润滑装置的联轴器油封是否完好，润滑油是否变质，是 否有渗油漏油。,）各种联轴器的修理见表7-9。 联轴器结构形式见图7-39、图7-40、图7-41。,图7-39 十字滑块型联轴器,图7-40 CL型齿轮联轴器,图7-41 CLZ型齿轮联轴器,第一节 起重设备维修的专业知识,表7-9 各种联轴器磨损间隙的消除方法,第一节 起重设备维修的专业知识,第一节 起重设备维修的专业知识,第一节 起重设备维修的专业知识,6.制动装置,（）制动器的类型与结构,）块式制动器：桥式起重机常用块式制动器，其形式有：短行 程电磁铁块式制动器、长行程瓦块式制动器、液压推杆瓦块 式制动器、液压电磁瓦块式制动器等。）带式制动器：在外形尺寸受限制，制动转矩要求很大的场 合，可考虑采用带式制动器。）盘式制动器：盘式制动器制动转矩大、外形尺寸小、摩擦面 积大、磨损小，得到广泛应用。 盘式制动器如图7-45所示。）锥形制动器：锥形制动器目前被电动葫芦广泛采用。CA、AS、 DH型电动葫芦均采用锥形制动器。）机械制动器：这种制动器是用来防止电动机或减速器有损伤 出现危险时，在断电情况下也能起到附加制动器的作用。机 械制动器是作为第二制动器使用的，通常有载荷自制式制动 器和离心块式制动器。,电磁铁 弹簧 定制动片 动制动片 电动机轴,图7-45 盘式制动器,第一节 起重设备维修的专业知识,（2）制动器的工作情况与调整。在起升机构中多用长行程电磁 铁制动器或液压电磁铁制动器；在运行机构中多用短行程 电磁铁制动器或液压推杆制动器。这几种制动器是靠主弹 簧的作用力，通过制动臂使制动带对称地抱在制动轮上。,（3）制动器的故障及排除。制动器要求每个班次检查一次，经 常出现的问题、故障及其排除方法见表7-10。,第一节 起重设备维修的专业知识,1）制动器的零件出现下列情况之一时应报废： 裂纹。 制动带摩擦垫片厚度磨损达原厚度的50%。 弹簧出现塑性变形。 小轴或轴孔直径磨损达原直径的5%。2）制动轮出现下列情况下应报废。 裂纹。 起升、变幅机构的制动轮轮缘厚度磨损达原厚度的40%。 其他机构的制动轮轮缘厚度磨损达原厚度的50%。 轮面凹凸平面度误差15mm时，如能修理，修复后轮缘厚 度应符合要求，若不符时应报废。,（4）制动器零件和制动轮的报废。,第一节 起重设备维修的专业知识,表7-10 制动器的故障及其排除方法,第一节 起重设备维修的专业知识,（5）制动轮的修理。制动轮经长期工作以后，与制动带接触摩 擦会产生不规则的椭圆、磨损和表面凹凸不平，要进行及时 修理。,第一节 起重设备维修的专业知识,7.车轮、车轮组与轨道,（1）车轮有单轮缘、双轮缘和无轮缘之分。车轮滚动面又可分为 圆 柱和圆锥形。桥式起重机多采用双轮缘圆柱形滚动面的车轮。 车轮通常是根据最大轮压选择，见表7-11。,表7-11 车轮、轨道、轮压关系表,（2）工作中应经常注意反滚轮与轨道是否均匀接触，转动是否灵 活，定期向反滚轮的滚动轴承加注润滑脂。（3）及时进行轨道的安全检查：检查钢轨、螺栓、夹板有无裂纹、 松脱和腐蚀，如发现裂纹应及时更换新件，如有其他缺陷应及 时修理。,为便于安装和维护，车轮组、车轮、轴、角形轴承箱等组装在一起，其结构形式如图7-47所示。,1）车轮损坏的常见情况是踏面剥落、压陷、早期磨损及轮缘的磨损和塑性变形等。2）车轮的安全检查。3）车轮组的修理。,第一节 起重设备维修的专业知识,图7-47 车轮组,第一节 起重设备维修的专业知识,第一节 起重设备维修的专业知识,六、起重机的修理技术,1.起重机故障的诊断技术,（1）起重机故障诊断的基本方法。,1）简易诊断是由现场作业人员通过感官直接观察与判断并采 用简单仪器来观察与判断。这种方法只能作出定性判断。2）精密诊断是由专业人员通过专门的故障诊断仪等检测仪 器，对起重机或零部件故障进行定量分析，确定消除故障 措施和方法。,（2）振动与声响故障的感官诊断,1）感官诊断程序，可参照下列程序进行： 首先确定故障源。 了解故障变化规律、类别。 确定修理方案。,2）感官诊断的注意事项 振动与声响的特征： 感官诊断振动与声响的条件： 重视故障系统中零部件特征： 可以将“松动”、“接触不良”、“电磁振动”等视为振动与声响故 障的查找突破口，感官诊断时必须详细了解对起重机的维护 保养情况。,第一节 起重设备维修的专业知识,第一节 起重设备维修的专业知识,2.起重机桥架的变形和修复,（1）桥架变形分析：,主梁上拱度的逐渐减小，称为主梁下沉，即自原始拱度向下产生了永久变形。规定主梁自水平线以下的永久变形，称为下挠。,）主梁下挠的应修界限。对于一般桥式、门式起重机，当小车 处于跨中，在额定载荷下，主梁跨中下挠值在水平线下达到 跨度的1/700时应修复，若不能修复，起重机报废。,）主梁下沉的原因,结构内应力的影响。不合理的使用。不合理的修理。高温的影响。起重机不合理的起吊、存放、运输和安装引起桥架结构的变形。,第一节 起重设备维修的专业知识,（2）桥架变形的检查和测量。,（3）桥架变形的修复方法。桥架变形的修复方法，目前有两种： 火焰矫正法及预应力法。,1）火焰矫正法：利用火焰加热矫正桥架的金属结构是在结构上 局部加热，使结构的某些部位被塑性压缩，冷却以后由残留 的局部收缩达到矫正桥架变形（下挠、旁弯或腹板波浪形） 的目的。,修理前的准备工作 主梁下挠的修理主梁旁弯的修理 腹板波浪形的修理桥架对角线差的修理 火焰矫正后的主梁加固,2）用预应力法修复主梁下挠。用预应力法修复桥式起重机主梁 的下挠、效果好、施工简单、用料少、费用低。而且不必卸 下起重机，甚至可边修理边生产。,3）桥架修复后的试验及验收。,第一节 起重设备维修的专业知识,3.机构的调整与修复,（1）起升机构的调整：起升机构是起重机的主要组成部分，其基 本组成形式如图7-54、图7-55所示。,1电动机 2联轴器 3传动轴 4制动器5减速器 6卷筒 7轴承架 8平衡轮9钢丝绳 10滑轮组 11吊钩,图7-54 起升机构传动简图,图7-55 单主梁门式起重机起重小车,第一节 起重设备维修的专业知识,1）起升机构中常用起升限位开关有两种，一种是LX7-1型，一种 是LX10-31型。,LX7-1型开关如图7-56所示，放在卷筒尾部伸出轴上。,图7-56 LX7-1型起升限位开关,1触头 2电线 3固定螺栓 4向外的滚轮5向里的滚轮 6杠杆,第一节 起重设备维修的专业知识,LX10-31型开关也称重锤开关，其安装形式如图7-57所示。,1LX10-31型开关 2偏心重锤3竖杆 4铰点5活动杠杆6下重锤 7钢丝绳在钢丝绳,图7-57 LX10-31型起升限位开关,根据使用要求起升限位开关也可以采用图7-58的形式。,1螺杆 2螺母 3碰头 4LX1-01开关触头 5滑道,图7-58 LX1-01型起升限位开关,第一节 起重设备维修的专业知识,2）应注意起升机构定滑轮组中的平衡滑轮之轴孔上加润滑油， 以防锈住。3）注意对有主、副起升机构的起重机，由于有的主钩使用少且 常停放在上限位置因其随工作状态而摆动，造成的钢丝绳磨 损，要经常变换其位置，以减少局部磨损。4）要经常检查卷筒上固定钢丝绳的压板及各部位的地脚螺栓是 否松动，发现松动应及时紧固。,1）啃轨的原因2）啃轨的消除,（2）啃轨的修理：起重机运行时，因某种原因致使大车或小车歪 斜运行，磨损轮缘或轨道的侧面即啃轨。,第一节 起重设备维修的专业知识,（5）起重机“打滑”的原因及消除：起重机“打滑”一般发生在 起动或制动时，车轮在轨道或地面上产生有滚动、有滑动或 在原地产生空转，其原因主要有：,第一节 起重设备维修的专业知识,（3）起重机起止扭晃的原因及消除。,（4）小车扭晃及“三条腿”的修复。,1）电动机功率选择过大，驱动力大于车轨与轨道间最大摩擦力。2）车轮轮压小。3）制动器制动力矩过大，制动时间少于34。,第二节 起重设备维修技能训练实例,训练1 桥门式起