桥门式起重机安全基础知识

1、桥门式起重机安全基础知识一起特大起重机事故！ 失去亲人失去亲人悲痛欲绝！悲痛欲绝！ 受难者在炽热的钢水中瞬间死去，应该是没有痛苦的，而把悲痛悲痛留给了亲人！被烧伤的伤者被烧伤的伤者生不如死！生不如死！ 造成这起事故的主要原因造成这起事故的主要原因： 一是该公司生产车间起重设备不符合国家规定，按照一是该公司生产车间起重设备不符合国家规定，按照炼钢炼钢安全规程安全规程的规定，起吊钢水包应采用冶金专用的铸造起重机，的规定，起吊钢水包应采用冶金专用的铸造起重机，而该公司却擅自使用一般用途的普通起重机；而该公司却擅自使用一般用途的普通起重机； 二是起重机上升系统制动器控制二是起重机上升系统制动器控制电路

2、设计不合理电路设计不合理； 三是设备日常维护不善，如起重三是设备日常维护不善，如起重机上用于固定钢丝绳的机上用于固定钢丝绳的压板螺栓松动；压板螺栓松动； 四是四是作业现场管理混乱，作业现场管理混乱，厂房内设厂房内设备和材料放置杂乱、作业空间狭窄、人备和材料放置杂乱、作业空间狭窄、人员安全通道不符合要求；员安全通道不符合要求； 五是五是违章设置班前会地点违章设置班前会地点，该车间，该车间长期在距钢水铸锭点仅长期在距钢水铸锭点仅5 5米的真空炉下米的真空炉下方小屋内开班前会，钢水包倾覆后造成方小屋内开班前会，钢水包倾覆后造成人员伤亡惨重。人员伤亡惨重。一、起重机械概况 起重机械是一种以间歇的作业方

3、式对物起重机械是一种以间歇的作业方式对物料进行起升、下降和水平移动的料进行起升、下降和水平移动的装卸机装卸机械，以满足货物的装卸、转载等作业要械，以满足货物的装卸、转载等作业要求。求。 广泛应用于港口、码头堆场、工矿企业、广泛应用于港口、码头堆场、工矿企业、仓库、物流园区等物流节点上。仓库、物流园区等物流节点上。 起重机械的特性取物取物起升起升平移平移下降下降卸载卸载返回返回起重机械起重机械的工作循的工作循环环基本动作特点：频繁基本动作特点：频繁地起动、制动、正向地起动、制动、正向和反向运动和反向运动9起重机械工作特点起重机械工作特点（从安全角度分析）：1 1起重机械通常具有庞大的结构和比较复

4、杂的机构，起重机械通常具有庞大的结构和比较复杂的机构，能完成一个起升运动、一个或几个水平运动。能完成一个起升运动、一个或几个水平运动。2 2所吊运的重物多种多样所吊运的重物多种多样 。3 3大多数起重机械，需要在较大的范围内运行。大多数起重机械，需要在较大的范围内运行。 4 4有些起重机械，其可靠性直接影响人身安全。有些起重机械，其可靠性直接影响人身安全。5 5暴露的、活动的零部件较多，潜在许多偶发的危暴露的、活动的零部件较多，潜在许多偶发的危险因素。险因素。6 6作业环境复杂。作业环境复杂。7 7作业中常常需要多人配合。作业中常常需要多人配合。 特种设备范畴的起重机械，是指用于垂特种设备范畴

5、的起重机械，是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其范围规定为额定起重机量机电设备，其范围规定为额定起重机量大于或者等于大于或者等于0.5t0.5t的升降机；额定起重的升降机；额定起重机量大于或者等于机量大于或者等于1t1t，且提升高度大于，且提升高度大于或者等于或者等于2m2m的起重机和承重形式固定的的起重机和承重形式固定的电动葫芦（特种设备监察条例第九十九电动葫芦（特种设备监察条例第九十九条）。条）。11起重机械发展历史起重机械发展历史 很久很久以前的杠杆、提水轱辘等很久很久以前的杠杆、提水轱辘等 1765年瓦特发明蒸气机年瓦特发明蒸气机

6、1827年出现第一台蒸汽驱动的起重机年出现第一台蒸汽驱动的起重机 1887年桥式起重机年桥式起重机 1889年门座式起重机年门座式起重机 1902年轨道式起重机年轨道式起重机 1916年轮胎自行式起重机年轮胎自行式起重机 1918年履带式起重机年履带式起重机12目前的之最目前的之最中国制造的骄傲中国制造的骄傲徐工徐工XGC88000履履带起重机是全球最大的履带起重机带起重机是全球最大的履带起重机 ，额定起重量额定起重量4000吨。吨。最大桥式起重机最大桥式起重机-大连重工大连重工2万吨桥式起重机万吨桥式起重机 这台这台2万吨桥式起重机提升高度最高为万吨桥式起重机提升高度最高为118米，相当于米

7、，相当于把把250节满载的火车车厢提升到节满载的火车车厢提升到23层高的楼上，横梁长层高的楼上，横梁长129米，为双箱型梁结构，如果把这台起重机放倒，要米，为双箱型梁结构，如果把这台起重机放倒，要一个足球场才能把它装下。一个足球场才能把它装下。世界最大轮式起重机世界最大轮式起重机-徐工徐工QAY1200吨全路面起重机吨全路面起重机 起重机械分类： 起重机械一般可分为轻小型起重设备; 桥架类型起重机；缆索类型起重机；臂架类型起重 机；升降机等。 轻小型起重设备如：千斤顶、 葫芦、 卷扬机等。桥架类型起重机械如梁式起重机、龙门起重机等。 臂架类型起重机如固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、

8、履带起重机等。17CD型 通用桥、门式起重机的常见类型 通用吊钩桥、门式起重机 抓斗桥、门式起重机 电磁桥、门式起重机 两用桥、门式起重机 三用桥、门式起重机按结构及按结构及功能分类功能分类通用桥式起重机QD10/5t-13.5A3以桥架作为以桥架作为承载结构，能沿着承载结构，能沿着桥架上的轨道水平桥架上的轨道水平运行，由起升机构、运行，由起升机构、小车运行机构和大小车运行机构和大车运行机构等几部车运行机构等几部分组成的起重机械。分组成的起重机械。桥式抓斗起重机QZ5t-13.5A3电动单梁起重机LD5t-13.5A3D电动单梁悬挂起重机LX2t-13.5A3双主梁门式起重机MG25t-13.

9、5A4由一个门形金属架构、起由一个门形金属架构、起升机构、大车运行机构、升机构、大车运行机构、小车运行机构组成，能够小车运行机构组成，能够在港口、码头及露天货场在港口、码头及露天货场等场所沿着地面运行，实等场所沿着地面运行，实现货物装卸搬运作业的机现货物装卸搬运作业的机械械单主梁门式起重机MDG25/3t-13.5A425桁架式双梁门式起重机桁架式双梁门式起重机26半门式电动葫芦起重机半门式电动葫芦起重机二、桥、门式起重机的基本构造类型 通用桥、门式起重机是在一般环境中工作的普通用途的桥式起重机。 桥、门式起重机一般由金属结构、大车运行机构、起重小车（装有起升机构和小车运行机构）、司机室等组成

10、。桥、门式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种桥、门式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种轨道运行式起重机，其额定载起重量从几吨到几百轨道运行式起重机，其额定载起重量从几吨到几百吨不等，最基本的形式是通用吊钩式起重机。吨不等，最基本的形式是通用吊钩式起重机。二、桥式起重机的基本构造类型 桥架：由两根主梁和两根端梁及走台和护栏等零部件组成，其结构形式有两种：厢形梁和桁架梁。是起重机基础构件，承受各种载荷，应具有足够的刚度和强度； 大车运行机构：由电动机、制动器、减速器、联轴器、传动轴、角形轴承厢、车轮等零部件组成，提供驱动力，使整个起重机沿着固定的轨道实现纵向运行。 起重小车：由小车架、起升机构

11、和小车运行机构组成，实现货物的升降和横向运行； 起升机构：由电动机、制动器、传动轴、联轴器、减速器、卷筒、定滑轮和钢丝绳、吊钩等零部件组成。 司机室：驾驶员工作的场所，设有控制设备（大车、小车、吊钩等控制器）、信号装置和照明设备。 三、主要参数（一）起重量G 起重量G（过去常用字母Q表示），是是指被起升重物的质量指被起升重物的质量，单位为千克kg）或吨（t）。一般分为额定起重量、最大起重量、总起重量、有效起重量等。三、主要参数1.额定起重量Gn 额定起重量，是指起重机能吊起的重物或物料连同可分吊具或属具（如抓斗、电磁吸盘、平衡梁等）质量的总和。三、主要参数2 2总起重量总起重量GtGt 总起重

12、量，是指起重机能吊起的重物或物料，连同可分吊具和长期固定在起重机上的吊具或属具（包括吊钩、滑轮组、起重钢丝绳以及在臂架或起重小车以下的其他起吊物）的质量总和。 三、主要参数（二）跨度S 桥架型起重机运行轨道轴线之间的水平距离称为跨度，用字母S表示（过去常用字母L表示），单位为米（m）。电动桥式起重机的系列已有国家标准系列。 a ba b图图1-1 1-1 起重机跨度起重机跨度（a a）起重机跨度）起重机跨度 （b b）具有双轨的起重机跨度）具有双轨的起重机跨度三、主要参数（三）悬臂长度：外悬伸的悬臂长度。三、主要参数（四）轨距k：称轮距，为小车轨道中心线之间的距离。：称轮距，为小车轨道中心线之

13、间的距离。三、主要参数（五）起升高度H和下降深度h 起升高度，是指起重机水平停机面或运行起升高度，是指起重机水平停机面或运行轨道至吊具允许最高位置的垂直距离，单轨道至吊具允许最高位置的垂直距离，单位为位为m m。 对吊钩或货叉，可算至它们的支承表面支承表面。 对其他吊具，如抓斗等，应算至它们的最最低点低点（闭合状态）。 对于桥式起重机，应是空载空载置于水平场地上方，从地平面开始测定其起升高度，如图1-6所示。 图1-6 起升高度和下降深度三、主要参数( (六六) )运行速度运行速度V V：运行速度也称工作速度，按起重机运行速度也称工作速度，按起重机工作机构的不同分为多种。工作机构的不同分为多种

14、。起升（下降）速度起升（下降）速度VnVn，是指稳定运动状态下，额定载荷的是指稳定运动状态下，额定载荷的垂直位移速度（垂直位移速度（m/minm/min）。）。起重机（大车）运行速度起重机（大车）运行速度VkVk，是指稳定运行状态下，起重是指稳定运行状态下，起重机在水平路面或轨道上，带额定载荷的运行速度机在水平路面或轨道上，带额定载荷的运行速度（m/minm/min）。）。小车运行速度小车运行速度VtVt，是指稳定运动状态下，小车在水平轨道，是指稳定运动状态下，小车在水平轨道上带额定载荷行驶的速度（上带额定载荷行驶的速度（m/minm/min）。）。三、主要参数（七）起重机工作级别（七）起重机

15、工作级别 起重机工作级别是考虑起重量和时间的利起重机工作级别是考虑起重量和时间的利用程度以及工作循环次数的工作特性。它用程度以及工作循环次数的工作特性。它是按起重机利用等级（整个设计寿命期内，是按起重机利用等级（整个设计寿命期内，总的工作循环次数）和载荷状态划分的。总的工作循环次数）和载荷状态划分的。或者说，起重机工作级别是表明起重机工或者说，起重机工作级别是表明起重机工作繁重程度的参数，即表明起重机工作在作繁重程度的参数，即表明起重机工作在时间方面的繁忙程度和在吊重方面满载程时间方面的繁忙程度和在吊重方面满载程度的参数。度的参数。三、主要参数 起重机设计规范中桥式起重机工作级别分为A1 A8

16、共八个级别 。三、主要参数 桥式起重机利用等级 桥式起重机载荷状态三、主要参数 (八)型号规格表示方法说明四、起重机设计的基本要求四、起重机设计的基本要求 （一）起重机正常工作的条件：（一）起重机正常工作的条件：为了保证起重机的安全正常工作，起重机设计时为了保证起重机的安全正常工作，起重机设计时应满足下列三个基本条件：应满足下列三个基本条件：1、金属结构和机械零部件应具有足够的强度、金属结构和机械零部件应具有足够的强度、刚度和抗屈曲能力。首先要求起重机零部件和刚度和抗屈曲能力。首先要求起重机零部件和金属结构受载后不破坏，即金属结构受载后不破坏，即满足强度满足强度要求。要求。2、整机必须具有必要

17、的、整机必须具有必要的抗倾覆稳定性抗倾覆稳定性 3、原动机具有满足作业性能要求的功率，制动、原动机具有满足作业性能要求的功率，制动装置提供必需的装置提供必需的制动力矩制动力矩。四、起重机设计的基本要求四、起重机设计的基本要求 （二）起重机载荷分类 对起重机在不同状态下可能出现的载荷，GB3811起重机设计规范将起重机的载荷规定为基本载荷、附加载荷、特殊载荷三类。1、基本载荷：是指始终和经常作用在结构上的载荷。（1）自重载荷：是指起重机金属结构、机构、动力或电气设备等质量的重力。在起重机设计的初始阶段，自重载荷可参考相似的起重机或统计经验公式进行估算，最后再校正修正。四、起重机设计的基本要求四、

18、起重机设计的基本要求（2）起升载荷：是指起升质量的能力。起升质量包括允许起升的最大物品、取物装置（下滑轮组、吊钩、吊梁、抓斗、容器、起重机电磁铁等）以及悬挂挠性件和其他随同升降的设备质量。起升高度小于50m时，起升钢丝绳的质量可以不计。（3）在不平路面运行产生的冲击载荷：起重机（小车）运行时，由于路面不平、轨道接头间隙或高低错位，由自重载荷和起升载荷的垂直冲击与振动作用，其冲击载荷为自重载荷和起升载荷与系数的乘积。四、起重机设计的基本要求四、起重机设计的基本要求 （4）机构起制动引起的水平载荷：起重机或小车运行机构起动或制动时，起重机或小车的自身质量以及起升质量产生水平惯性力。 2、附加载荷：

19、是指起重机在正常工作状态下结构所受到的非经常作用的载荷。（1）作用在结构上的最大风载荷。（2）悬吊物品在受风载荷作用时对结构产生的水平载荷。四、起重机设计的基本要求四、起重机设计的基本要求（3）起重机偏斜运行引起的侧向力：桥式起重机大车运行跑偏时，轨道侧面与车轮轮缘或水平导向轮之间产生侧向力，它对起重机车轮及其轴承有着不良影响。侧向力还通过起重机轨道作用于厂房结构。对厂房安全性造成影响。（4）温度载荷：物体发生温度变化时，出现热胀冷缩现象。如果零件或部件的胀缩受到约束或限制，在构件内便出现温度载荷，产生附加应力。温度载荷只对在室外工作的起重机气温变化范围大（40）、结构支座为超静定时才考虑。四

20、、起重机设计的基本要求四、起重机设计的基本要求（5）冰雪载荷：温度在0-5 时，含有一定水分的空气结冰，在拉杆、钢丝绳、桁架结构上结成10 12mm的冰皮，形成冰载荷。（6）工艺载荷：是起重机完成某种特定工艺时产生的载荷，常见于冶金起重机中。工艺载荷难于精确计算，为了保护机构，必须装设极限力矩联轴器、液力耦合器等安全保护装置。3、特殊载荷：是指起重机处于非工作状态时结构可能受到的最大载荷，或在工作状态下偶然受到的不利载荷。前者如非工作状态风载荷、试验载荷、安装载荷、地震载荷、某些工艺载荷；后者如起重机工作状态下受到碰撞载荷等。四、起重机设计的基本要求四、起重机设计的基本要求（1）试验载荷：起重

21、机鉴定验收或交付使用前，必须进行静态试验和动态试验。静态试验载荷为额定载荷的1.25倍；动态试验载荷为额定载荷的1.1倍。（2）安装载荷：起重机安装过程中，金属结构所受的载荷称为安装载荷。安装载荷的大小取决于结构的吊装方法和吊点的位置。（3）地震载荷：安装在地震区的大高起重机，必须考虑地震载荷。对于无轨移动式起重机，不需要考虑地震载荷的作用。（4）碰撞载荷：当起重机或小车上的缓冲器与终点止挡装置相撞，或两台起重机相撞时，产生碰撞载荷。四、起重机设计的基本要求四、起重机设计的基本要求（三）载荷组合上述三类载荷并不是同一时刻一起作用在起重机上的。设计时针对计算类别，根据经验将载荷适组合比较符合实际

22、，GB3811起重机设计规范规定了三种组合方式：1、只考虑基本载荷为第类载荷组合： 起重机起吊正常质量的物品，平稳起动制动，轨道正常，受工作状态下平均风压作用。零件和构件的疲劳、磨损、发热按第类载荷组合计算。安全系数n=1.52、考虑基本载荷与附加载荷为第类载荷组合： 起重机起吊额定重量的物品，猛然起动制动，轨道或路面状况不好，受工作状态下的最大风压作用，爬最大坡度。零件和构件的静强度、整机抗倾覆稳定性第类载荷组合计算。此外。校核原动机的过载热能力和制动器的制动转矩也应按第类载荷组合计算。安全系数n=1.33四、起重机设计的基本要求四、起重机设计的基本要求 3、考虑基本功载荷与特殊载荷或三种载

23、荷都考虑为第类载荷组合： 起重机处于非工作状态，承受非工作状态的最大风压作用。按第类载荷组合校核整机抗倾覆稳定性和防风抗滑安全性；对承受风载荷的机构零部件、抗倾覆和防滑安全装置的零件进行强度计算。安全系数n=1.18四、起重机设计的基本要求四、起重机设计的基本要求 （四）起重机常用材料 1、起重机零件一般由锻件、轧制件、焊接件、铸件作为坯件，经机械加工而成。锻件、轧制件、焊接件主要采用碳素结构钢、优质碳素结构钢和低合金结构钢。铸件可采用铸钢、铸铁和铸铜。有色金属及其合金钢用于有高导电性、耐磨性、抗腐蚀性或高强度等特殊性能要求的零件。 2、起重机金属结构的材料主要是钢材。普通碳素钢Q235是制造

24、起重机金属结构最常用的材料。 按冶炼方法的不同，结构钢分为平炉钢、转炉钢和电炉钢。 平炉钢平炉钢的质量较好，其机械性能和化学成分比较稳定，是起重机金属结构的常用钢材。 转炉钢转炉钢又分为酸性转炉钢和碱性转炉钢。转炉钢的钢材含有较多的气泡、杂质（硫、磷）和有害气体（氧、氮），材质不匀，易裂，可焊性差。因此，转炉钢不允许用于常在露天或低温下工作的起重机金属结构上。目前，国内转炉钢的产量较大，如果能保证其机械性能和化学成分不次于平炉钢时，一般起重机的金属结构，也可以用转炉钢。 电炉钢电炉钢质量最好，但价格较贵，起重机金属结构极少采用。 按照钢锭浇铸的方法，结构钢材可以分成镇静钢和沸腾钢。 镇静钢质优

25、而匀，塑性和韧阁性都好。 沸腾钢是脱氧不完全的钢，塑性和韧性较差。用这种材料制成的焊接结构，受动力载荷作用时接头易出现裂缝。沸腾钢还有时效硬化现象，不宜用在低温下工作的起重机金属结构上。从经济观点来看，由于沸腾钢未经很好的脱氧，因而省去大量昂贵的脱氧剂，冶炼时间短，所以其成本较低。用沸腾钢轧制成型材和板材时，其内部的气泡可能被压合，并形成坚实的外壳。所以在一般情况下，其强度并不比镇静钢低太多。因此，在常温下工作的起重机金属结构也可用沸腾钢制造。四、起重机设计的基本要求四、起重机设计的基本要求 普通碳素钢Q235是制造起重机金属结构最常用的材料，根化学成分和脱氧方法，Q235分为A、B、C、D四

26、个等级据。起重机金属结构的重要承载构件规定采用Q235B、Q235C、Q235D，对一般起重机金属结构构件，当设计温度不低于-25时，允许采用沸腾钢Q235F; 工作级别分为A7和A8的起重机金属结构，宜采用平炉镇静钢Q235C或特殊镇静钢Q235D。 四、起重机设计的基本要求四、起重机设计的基本要求（五）金属结构的联接1、焊接：、焊接：焊接是目前广泛采用的一种联接方法。焊接工艺比较简单，其不足之处是连接刚度较大，易引起结构的残余应力和变形，焊缝对低温的敏感性大。2、螺栓联接、螺栓联接螺栓联接的优点是连接的韧性和塑性较好，质量检查方便，传力均匀。对经常变化与动力载荷的结构，以及在低温下工作的结

27、构，连接可靠性好。其缺点是在动载作用下容易松动。（1）粗制螺栓粗制螺栓 粗制螺栓传递剪力的能力很小。材料为Q235或20号钢，粗制螺栓表面不经特别加工，孔径较栓径大2-4mm，承剪能力较差。（2）精制螺栓精制螺栓 精制螺栓要求的精度较高，安装不方便。经机械加工，表面光洁，尺寸准确，一般孔径比栓径大0.3-0.5mm，安装时要轻敲才可装入，安装困难，较适合于承受剪力。四、起重机设计的基本要求四、起重机设计的基本要求（3）高强度螺栓不是靠本身传力，而是靠很高的螺栓预紧力在连接间产生的摩擦力来传递力。由于这种螺栓克服了螺栓的许多缺点，又保留了优点，而且其静强度和疲劳强度比同尺寸的铆接还要高，因此被广

28、泛采用。但在安装过程中，其预紧力必须保证，须用力矩扳手紧固。 高强度螺栓联接的选用，应符合GB12281231的规定。（4）螺栓的安装要求a)螺栓、螺母、垫圈的材质，规格精度应符合图纸要求。b)普通螺栓应有弹垫、双螺母、止退垫片、开口销等防松措施。c)螺头、螺母的工作面必须与联接支承面周圈接触，不允许有倾斜现象。d)螺栓与螺母的配合，不应过紧过松。四、起重机设计的基本要求四、起重机设计的基本要求 e)螺栓尾端应超出螺母2-4牙，不许存在欠出现象。 f )法兰螺栓的拧紧工艺应对称的逐步拧紧，不能按排列顺序逐步拧紧。 g )高强螺栓应用高强度平垫片，不得用弹垫。连接表面不应有油污、油漆。 h )高

29、强度螺栓应达到相应的预紧力。四、起重机设计的基本要求四、起重机设计的基本要求 3、铆 接 4、销轴连接a)销轴、开口销等连接件应经镀锌、钝化、氧化或磷化等表面处理，或其它防腐处理。 b )销轴的防退/脱装置应可靠。开口销的尾部开口半销应彻底扳开。 c )销轴不应有过度的磨损四、起重机设计的基本要求四、起重机设计的基本要求（六）安全系数 起重机按许用应力法进行设计计算，基本条件是保证零件或构件的危险截面、危险点的计算应力小于许用应力。材料的极限应力与许用应力（或计算应材料的极限应力与许用应力（或计算应力）之比，就是安全系数力）之比，就是安全系数。 max= lim/n 式中 max 最大计算应力

30、； 许用应力； lim 材料的极限应力，对塑性材料，强度计算时取屈服极限s，疲劳计算时，取疲劳极限rk；对脆性材料，取强度极限b； n - 安全系数。 五、起重机机构及主要零部件 （一）主梁：金属结构中最常见的结构形式为杆系结构和板结构。杆系结构由许多杆件焊接而成（桁架式），板结构由薄板焊接而成。板结构桥式起重机主梁：五、起重机机构及主要零部件 （1）箱形主梁具有设计简单、制造工艺性好，可采用整体钢板焊接，便于使用自动和半自动焊接，适用于成批生间等优点，是应用最为普遍的一种结构形式。 （2）设计要求：金属结构按工作状态的最大载荷进行强度计算，按非工作状态最大载荷及特殊载荷进行强度验算。对受压和

31、平面弯曲构件应按工作状态最大载荷和非工作状态最大载荷进行抗挠屈的稳定性验算。结构件还要按工作状态最大载荷进行刚度验算。 对A6、A7、A8级的结构件应进行疲劳（耐久性）计算（验算）。五、起重机机构及主要零部件 （3）主梁挠度要求：是指满载小车（包括额定载荷和小车自重，不包括桥架自重）作用在跨中时，主梁在垂直平面内引起的最大静挠度与跨度的之比。挠度要求如下： 工作级别为A1A3的起重机：S/700； 工作级别为A4A6的起重机：S/800； 工作级别为A7、A8的起重机：S/1000； 具有悬臂小车的门式起重机的装卸桥，当满载小车位于跨端的有效工作位置时，该处由于额定起升载荷和小车自重引起的垂直

32、静挠度应为：YlL/350； Y2L/350五、起重机机构及主要零部件 （4） 危险截面危险截面 主梁跨中主梁跨中附近截面将发生最大正应力，附近截面将发生最大正应力，跨端截面跨端截面将发将发生最大剪应力，在生最大剪应力，在1/41/4跨度截面跨度截面内两种应力都比较大。内两种应力都比较大。因此疲劳验算时应选择这三个截面。因此疲劳验算时应选择这三个截面。五、起重机机构及主要零部件（五）桥架变形分析及修理桥架变形分析及修理1 1、变形形式、变形形式 主梁上拱减小，旁弯，腹板波浪变形，端梁变形，对角线超差。2 2、 主梁上拱度减少的原因 （1）结构内应力的影响。 （2）超负荷及不合理使用。 （3）高

33、温工作环境的影响。 （4）设计和制造工艺的影响。（火焰起拱） （5）起重机不合理的吊运、存放和安装。 （6）不合理的修理。五、起重机机构及主要零部件3 3、主梁变形的不良影响、主梁变形的不良影响 （1）对小车运行的影响。 （2）对大车运行机构的影响。 （4）对于小车的影响。4 4、主梁下挠应修界限、主梁下挠应修界限 起重机主梁究竟下挠到什么程度就不允许使用，目前尚无明确规定。GB6067起重机械安全规程作了原则规定：“对于一般桥式类型起重机，当小车处于跨中，并且在额定载荷下，主梁跨中的下挠值在水平线下达到跨度的S/700时，如不能修复，应报废。”5、桥架变形的修复方法 （1）预应力钢筋张拉法

34、（2 2）预应力钢丝绳张拉法）预应力钢丝绳张拉法 （3）火焰矫正法 火焰矫正法其原理：对主梁某一局部位置加热时，受热部位因膨胀而伸长，但受到邻近未被加热部位的限制，又不能自由膨胀，就导致受热部位冷却后较原尺寸短，产生了“压缩塑性变形”，热金属在冷却过程中牵动了周围金属的相互靠近，产生收缩力，相当于在主梁中性层下作用一个偏心力矩，使主梁恢复上拱，达到矫正的目的。 注意事项： 1）严禁在结构的同一部位反复多次加热矫正。 2）应避免使变形相互抵消的火焰矫正。 3）火焰矫正后不允许采用浇水快速冷却，以免材料变脆。 4）低碳钢应避免在的兰脆温度（300-500）内锤击，以产生裂纹。 5）对重要受力构件（

35、如主梁）加热部位的选择，应尽量避免在其最危险的断面，如主梁的跨中和大筋板处。 6）由于初次采用或经验不足所选的加热区应分批进行，多观察、多测量，以免出现矫正量过大反过来进行反矫正。 7）矫正时温度应控制在700800 。因超过700 时其屈服点开始趋开零，为了使加热区变成热塑性区，加热温度应超过700 ，但又不宜超过800 ，以免金属的金相组织发生变化。（二）小车：桥、门起重机小车主要由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。1、各种机构、各种机构（1）起升机构及其组成：由电动机、联轴器、传动轴、制动器、减速器、卷筒、钢丝绳、滑轮组、取物装置。（2）小车运行机构（3）大车运行机构五、起重机主

36、要零部件 （三）吊钩和吊钩组 1、 吊钩和吊钩组: 吊钩是起重机安全作业的三大重要构件(制动器、钢丝绳和吊钩)之一，若使用不当则易损坏和折断，造成重大事故和经济损失，因此必须对吊钩进行经常的安全技术检验和检查。 图3-1-1 吊钩图a-锻造单钩；b-锻造双钩；c-片式单钩；d-片式双钩塔吊的板勾五、起重机主要零部件2、吊钩的材料 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。 锻造吊钩的材料应采用DG20、 DG20Mn、DG34CrMo、DG34CrNiMo、DG3

37、0Cr2Ni2Mo钢制造。 片式吊钩一般用于大吨位或受强烈灼热的场所，它通常是用厚度不小于20mm的Q235、20或16Mn钢板制造。 起重机械不得使用铸造吊钩，也不能采用焊接吊钩不得使用铸造吊钩，也不能采用焊接吊钩。由于吊钩在起动、制动时受很大冲击载荷，因此也不能用强度高、冲击韧性低的钢材制造。 3、危险断面 吊钩水平断面 A-A（弯折、拉伸） 吊钩垂直断面 B-B （磨损、剪切、弯折） 吊钩钩尾断面 C-C（拉伸、制造的应力集中） 单钩危险断面分析图4、吊钩组 吊钩组就是吊钩与滑轮组的动滑轮的组合体。吊钩组有长型与短型两种。 （a)、(b) 长型吊钩组；(c)、(d)短型吊钩组5、吊钩的安

38、全装置 吊钩多发生脱钩事故。为了防止脱钩，发生意外事故，吊钩应有防止脱钩的安全装置。 吊钩出现以下情况之一时，应当予以报废： （1）裂纹； （2）危险断面磨损达到原尺寸的10； （3）开口度比原尺寸增加15； （4）扭转变形超过10； （5）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。 五、起重机主要零部件（三）钢丝绳：是起重机械中应用最广泛的挠性构件，也是起重机安全生产的三大重要构件之一。它具有强度高、挠性好、自重轻、运行平稳、极少突然断裂等优点。因而广泛用于起重机的起升机构、变幅机构、牵

39、引机构，也可用于旋转机构。它还用作捆绑物体的司索绳、桅杆起重机的张紧绳、缆索起重机和架重空道的承载索等。五、起重机主要零部件 1、钢丝绳结构与用途 起重机用钢丝绳的强度一般为1400-1700N/mm2之间。 （1）金属芯用软钢丝制成，可耐高温并能承受较大的挤压应力，绕性较差，适用于高温或多层缠绕的场合。 （2）有机芯通常用浸透润滑油的麻绳制成，亦有采用棉芯的。有机芯易燃，不能用于高温场合。 （3）石棉芯用石棉绳制成，可耐高温。 2.钢丝绳的类型钢丝绳的类型 （1）根据钢丝绳捻绕的次数分： 单绕绳丝 绳（张紧绳、承载绳） 双绕绳丝 股 绳 （2）根据股中相邻二层钢丝的接触状态分： 点接触钢丝绳

40、（股中各层丝径相同） 线接触钢丝绳 （股中各层丝径不同） -1外粗型(x-t型)：又称西尔型（X型） -2粗细型(x-y型) -3密集型(x-c型) 面接触钢丝绳 （3）根据钢丝绳捻绕的方向分： 顺绕绳； 交绕绳； 混绕绳。 （4）按钢丝绳的绕向分： 右绕绳； 左绕绳； （5）按钢丝绳中股的数目分，有4股绳、6股绳、8股绳和18股绳等。3、钢丝绳的选择与使用、钢丝绳的选择与使用（1）钢丝绳的受力特征）钢丝绳的受力特征钢丝绳受力复杂。受载时，钢丝中产生拉伸应力、弯曲应力、挤压应力（钢丝绳与滑轮、卷筒等接触挤压，钢丝之间相互挤压）以及钢丝绳捻制时的残余应力等。当钢丝绳绕过滑轮时，受有交变应力作用，

41、使金属材料产生疲劳，最后由于钢丝之间的摩擦、钢丝绳与绳糟的摩擦使钢丝磨损而破断。试验表明：钢丝绳的弯曲曲率半径对钢丝绳寿命的影响很大，这是因为绳轮直径减小时，钢丝的弯曲变形加剧，弯曲应力加大，因而钢丝的磨损加快，疲劳损伤加快，钢丝和绳的寿命就降低。钢丝绳绕过绳轮时，绳轮与钢丝接触面间的压力和相对滑动，使钢丝磨损断丝，接触应力越大，断丝越迅速。 （2）钢丝绳使用的基本要求）钢丝绳使用的基本要求 尽可能选用较大的卷筒和滑轮直径（D）。 单层缠绕的卷筒应切出螺旋槽，螺旋槽和滑轮槽的半径r应与钢丝绳直径d相适应，r太大会使钢丝绳与糟底接触面积太小，r太小有将钢丝绳卡紧的可能。因此r=0.53d为宜。

42、应当尽量减少钢丝绳的弯曲次数，即不要使钢丝绳通过太多的滑轮。 为提高钢丝绳的使用寿命，应尽量选用线接触钢丝绳，不宜选用点接触钢丝绳。 选用钢丝绳的强度不宜过高，一般不应超过1700N/mm2。(硬度大，弹性差） 钢丝绳在卷筒上，应能按顺序整齐排列。 载荷由多根钢丝绳支承时，应设有使每根钢丝绳均衡受力的装置。 起升机构和变幅机构，不得使用编结接长的钢丝绳。 起升高度较大的起重机，宜采用不旋转、无松散倾向的钢丝绳。 当吊钩处于工作位置最低点时，钢丝绳在卷筒上缠绕圈数，除去固定绳尾的圈数，必须不少于2圈。 11吊运熔化或炽热金属的钢丝绳，应采用石棉芯等耐高温的钢丝绳。 12钢丝绳开卷时，应防止打结或

43、扭曲。 13钢丝绳应保持良好的润滑状态。 14对日常使用的钢丝绳应每天检查，包括对端部的固定连接、平衡滑轮处的检查，并作出安全性的判断。五、起重机主要零部件 （3）钢丝绳出现以下情况之一时，应当予以报废： a.钢丝绳有扭结、压扁、弯折、断股、笼状畸变、断芯等变形现象。 b.钢丝绳直径减少量大于公称直径的7%。 c.钢丝绳断丝数超过规定的数值。五、起重机主要零部件 （四）滑轮组：钢丝绳绕过定滑轮和动滑轮，即构成滑轮组。按其作用，可分为省力滑轮组（图3-3-3）和增速滑轮组（图3-3-4）。起重机上常用省力滑轮组，它通过较小的驱动力，起升较大的载荷 图图3-3-3省力滑轮组省力滑轮组 图图3-3-

44、4增速滑轮组增速滑轮组 （a）单联滑轮组（）单联滑轮组（b）双联沿轮组）双联沿轮组 滑轮出现以下情况之一时，应当予以报废： （1）裂纹； （2）轮槽不均匀磨损达到3mm； （3）轮槽壁厚磨损达到原壁厚的20； （4）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。 五、起重机主要零部件 （五）卷筒的作用,是在起升机构或牵引机构中用来卷绕钢丝绳,传递动力,并把旋转运动变为直线运动。减速减速箱箱卷筒卷筒 1.卷筒的结构型式：起重机上常用的卷筒多为圆柱形。卷筒两端，多以幅板支承。幅板中央有孔，中间有轴。轴分二种，一种为一根贯通长轴，另一种为卷筒两端各有一根短轴。2.卷筒的材

45、料：卷筒一般采用不低于HT20-40的铸铁制造，重要的卷筒可采用球墨铸铁，很少采用铸钢，因为工艺要求与成本都高，壁厚因铸造工艺要求不能薄，故弊多利少。大型卷筒多用A3钢板弯卷成筒状焊接而成，可大大减轻重量。 卷筒的安全检验及报废标准： 1.卷筒上钢丝绳尾端的固定装置，应有防松或自紧的性能。通常采用压板固定，检验时应检查每块压板是否同时压二根绳，不允许只压一根绳，每个绳端至少用二个压板。压板螺栓应有防松装置，可用防公弹簧垫圈或双螺母。 2.多层缠绕的卷筒，端部应有凸缘。凸缘高出量，应比最外层高出2倍钢丝绳直径或链条的宽度； 3.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

46、制造。 4.卷筒直径与钢丝绳直径的比值h1 5.卷筒上的钢丝绳工作时放出最多时、卷筒上的余留部分除固定绳尾的圈数，至少还应缠绕23圈，以避免绳尾压板或楔套、楔块受力。 6.卷筒出现裂纹或筒壁磨损达原壁厚的20%时，应报废。四、起重机主要零部件（六）齿轮与减速器 在起重机上，常用齿轮传动减速或增大扭矩。通常把齿轮安装在封闭箱体内，成为独立部件，称为闭式传动或减速器；不在封闭箱里的齿轮传动，称为开式齿轮传动。 开式齿轮出现以下情况之一时，应当予以报废： （1）裂纹； （2）断齿； （3）齿面点蚀损坏量达啮合面的30%，且深度达原齿厚的10%； （4）齿厚的磨损量达原齿厚的30%时。 四、起重机主要

47、零部件 （七）制动器：起重机械的安全规程中规定：动力驱动的起重机，其起升、变幅、运行、旋动力驱动的起重机，其起升、变幅、运行、旋转机构都必须装设制动器。转机构都必须装设制动器。 制动器是利用摩擦原理来实现机构制动的。制动器的摩擦零件以一定的作用力压紧机构中某一根轴上的制动轮，产生制动力矩，利用这个制动力矩使物体重量和惯性力等所产生的力矩减小，直至二个力矩平衡，达到调速或制动的要求。制动器零件的报废要求制动器零件的报废要求 裂纹裂纹 制动摩擦垫片厚度磨损达原厚度的制动摩擦垫片厚度磨损达原厚度的50%； 弹簧塑性变形；弹簧塑性变形； 轴或轴孔直径磨损达原直径的轴或轴孔直径磨损达原直径的5%； 起升

48、、变幅机构的制动轮、制动摩擦面的起升、变幅机构的制动轮、制动摩擦面的厚度磨损达原厚度的厚度磨损达原厚度的40%.四、起重机主要零部件 （八）联轴器是轴与轴之间的连接件。在起重机上，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。两传动轴较近时，用CL型联轴器，当被联接两轴距离较远时，用CLZ型联轴器。 (九)车轮与轨道：轨道用来承受起重机车轮传来的集中压力，并引导车轮运行。起重机轨道一般采用标准的型钢或钢轨。轨道选择应考虑符合车轮的要求，同时还要考虑固定方式。通常起重机轮压较小时，采用P型铁路钢轨，轮压较大时采用QU型起重机专用钢轨。用方钢作为起重机轨

49、道，只宜支承在钢结构上。五、起重机安全装置 （一）上升极限位置限制器：当起升机构开动时，吊具在工作高度范围内工作。在最高工作位置时，吊具与其上方的支承结构（如小车架或吊臂等）应有一定的间距。对这一间距具体尺寸，司机在工作时较难掌握，加上工作中也难免疏忽失误。因此，如不装设上升极限位置限制器或限制器失灵，工作中，就可能发生吊具顶到上方支承结构，而上升动作驱动系统仍继续提拉吊具的情况，造成拉断钢丝绳并使吊具坠落的事故。采用上限限制器并保持其有效的工作，可防止这种超卷扬事故。所以起重机械安全规程规定，凡是动力驱动的起重机，其起升机构（包括主副起升凡是动力驱动的起重机，其起升机构（包括主副起升机构），

50、均应装设机构），均应装设上升极限位置限制器上升极限位置限制器。 图4-1 重锤式起升限位器 1小车架2开关3重锤4碰杆 图4-4带润滑油池的螺杆式限位器1螺杆2壳体3担头4油池5、6上下过卷扬限位开关7卷筒齿轮 吊运炽热、熔融金属的起重机应当设置有不同形式的上升位置的双重高度限位器，并且能够控制不同的断路装置，当起升高度大于20m时，或者下降高度为负值（地面有底坑的）时，还应当设置下降极限位置限位器。 五、起重机安全装置 （二）运行极限位置限制器 起重机小车或大车工作运行到行程的极限位置时，应停止运行，以保证起重机在设计规定的服务面积内工作。如果不设置运行极限位置限制器，遇有操纵疏忽或失误，车

51、体的运行动能将通过轨端止挡和缓冲器的碰撞，损伤起重机或轨道所装的支承系统（如厂房等），并可能造成设备和人身事故。所以，凡是动力驱动的起重机，其运行极限位置都应装设运行极限位置限制器。小车运行限位大车运行限位大车运行限位安全尺五、起重机安全装置 （三）缓冲器的作用是吸收小车或大车与终点相撞击时的能量。要求它能在制动器或终点开关发生故障时，仍能保证起重机的安全停车。五、起重机安全装置（四）防风防爬装置 露天工作在轨道上运行的起重机，一般均受自然风力影响。设计时考虑了风力因素。当风力大于规定值时，起重机应停止工作。处于停止工作状态的起重机受到强风吹袭时，可能克服大车运行机构制动器的制停力而发生滑行。

52、这种失控的滑行，使起重机在轨道端部造成强烈的冲击以致整体倾翻。 起重机械安全规程规定，在露天工作于轨道上运行的起重机，如门式起重机、装卸桥、塔式起重机和门座起重机，均应装设防风防爬装置。起重机械安全规程规定，在露天跨工作的桥式起重机也宜装设防风夹轨器和锚定装置或铁鞋。 。 起重机防风防爬装置主要有三类，即夹轨器、锚定装置和铁鞋。 图4-15锚定装置1支腿 2连接板 3.锚链 4调整装置5锚固点 6金属结构 7插销 8锚固架插销式插销式链条式链条式 图图4-2-2电动防风铁鞋电动防风铁鞋 图图4-2-3手动防风锚定铁鞋手动防风锚定铁鞋1电磁铁电磁铁2推杆推杆3限位开关限位开关4电磁铁电磁铁5铁鞋

53、铁鞋6弹簧弹簧五、起重机安全装置（五）超载保护装置。 起重量限制器和起重力矩限制器统称为超载保护装置。 超载作业是造成起重事故的主要原因之一，轻者损坏起重机零部件，使得电机过载，结构变形；重者造成断梁、倒塔、折臂、整机倾覆的重大事故。使用灵敏可靠的超载保护装置是提高起重机本质安全性、防止超载事故的有效措施。 试验：起升额定载荷，以额定速度起升、下降，全过程中正常制动3次，起重量限制器不动作；保持载荷离地面100mm200mm，逐渐无冲击继续加载至1.05倍的额定起重量，检查是否先发出超载报警信号，然后切断上升方向动作，但机构可以做下降方向的运动。 对环链葫芦，在单速或者双速的快速和慢速情况下，

54、提升1.6倍额定起重量的试验载荷时，安全离合器均应当打滑；提升1.25倍额定起重量的试验载荷，应当能正常提起载荷、安全离合器不打滑。 五、起重机安全装置 （六）超速保护装置：用于吊运熔融金属的桥式起重机额定起重量大于20t的主起升机构，以及采用可控硅定子调压、涡流制动器、能耗制动、可控硅供电、直流机组供电调速及其他由于调速可能造成超速的桥式起重机主起升机构，应有超速保护装置。超速开关的整定值取决于控制系统性能和额定下降速度，通常为电动机同步转速的1.251.4倍。五、起重机安全装置 （七）安全钩和反滚轮 单主梁起重机，由于起吊重物是在主梁的一侧进 行，重物等对小车产生一个倾翻力矩，由垂直反轨轮

55、或水平反轨轮产生的抗倾翻力矩使小车保持平衡，不能倾翻。 图4-29-1 垂直反滚轮1-安全钩 2-安全支架图4-29-2 水平反滚轮1-安全钩 2-安全支架 1、安全钩检验 检验时，应以功能试验为基本方法，进行目测和运行试验。 （1）当小车沿主梁全长运行时，安全钩与轨道和主梁腹板之间不能有任何卡阻、刮磨腹板等现象发生。 （2）安全钩与轨道的间隙应符合设计要求。 （3）螺栓应无松动、错位，焊缝无开裂，安全钩无异常变形等损伤。 2、反滚轮工作中应经常注意:（1）反滚轮与轨道是否均匀接触；（2）滚轮是否能灵活转动；（3）应定期向滚轮中的滚动轴承加注润滑脂，以防轴承烧毁。五、起重机安全装置 （八）纠偏装置 1、门式起重机、装卸桥的运行机构工作时，由于两侧运行阻力不同、车轮打滑、车轮直径差异、传动系统的效率、两端传动系统电动机滑差率的微小差值、运行机构安装偏差等因素的影响，桥架两端支腿的运行速度常常不同步。会造成起重机金属结构损伤或损坏，并使起重机啃道；严重时，还会损伤运行机构，构成工作事故隐患。跨度大的起重机因刚度较小，较易发生起重机走行偏斜，起重机械安全规程要求：跨度等于或超过40米的装卸桥和门式起重机，