工程起重机械 课件 第12章起重机稳定性与安全保护装置

起重机稳定性与安全保护装置稳定性·安全使用·试车检验·保养维护课程导览01稳定性校核抗倾覆稳定性原理与校核方法02安全使用安全操作要求与十不吊制度03试车检验无负荷与负载试车流程04保养与故障检查保养与常见故障排除CHAPTER稳定性校核稳定是安全的第一道防线从三种校核方法到四类验算工况，系统掌握抗倾覆稳定性原理01抗倾覆稳定性的核心内涵起重机在自重和外载荷作用下抵抗倾翻、保持稳定的能力，是安全工作的最基本要求之一。自重外载荷稳定校核是保障起重作业安全的最基本要求，需通过多种方法综合判定。三种校核方法3项稳定系数法稳定力矩与倾覆力矩之比，不得小于规定值临界倾覆载荷法试验或计算得临界倾覆载荷，打折后作为额定起升载荷力矩法我国《起重机设计规范》采用；要求力矩代数和≥0三种稳定系数规定值3项载重稳定系数

1.15考虑附加载荷载重稳定系数

1.4不考虑附加载荷自重稳定系数

1.15保障整机自重状态下的稳定性方法-数值对照四类起重机按组别划分结构特征与工作条件决定稳定性的验算要求组别起重机特征Ⅰ流动性很大的起重机（如履带起重机和汽车起重机等）Ⅱ重心高、工作不频繁以及场地经常变更的起重机（如建筑用塔式起重机等）Ⅲ工作场地固定的桥式类型起重机（如门式起重机和装卸桥等）Ⅳ重心高、速度大、工作场地固定的轨道起重机（如装卸用门座起重机）四种验算工况对应四种危险验算工况工况特征1无风静载2有风动载3突然卸载或吊具脱落4暴风侵袭下的非工作状态1校核静载试验的稳定性，静载试验载荷为额定载荷的

1.25

倍2正常作业情况，称为作业稳定性校核3校核意外卸载或平衡重设置不合理时的向后倾翻4校核非工作状态受暴风袭击时的抗倾覆稳定性校核遵循力矩代数和原则适用范围第Ⅰ组起重机（轮胎式、汽车式）的载荷系数仅适用于用支腿支承的作业情况各载荷对危险倾覆线的力矩代数和必须大于或至少等于零四类载荷力矩4类起重机自重稳定作用力矩为正起升载荷可能形成倾覆作用力矩水平惯性力可致倾覆，取负值风力水平作用，计入倾覆力矩载荷系数与简化处理3项乘载荷系数考虑超载可能性、动载荷大小、自重估算误差合并水平力风力和水平惯性力合并，用吊重绳偏摆角计算总水平力正负号约定稳定作用力矩为正，倾覆作用力矩为负载荷系数与组合一第ⅠⅡ组组别工况自重系数起升载荷系数水平惯性力系数风力系数Ⅰ11按臂架折算重量002—1.15113—-0.2004—001.1Ⅱ10.951.4002—1.15113—-0.2014—001.1第Ⅰ组工况1的起升载荷系数为臂架自重折算到臂端的重量符号伸缩臂起重机不必验算横向稳定性工况4载荷系数与组合一第ⅢⅣ组组别工况自重系数起升载荷系数水平惯性力系数风力系数Ⅲ10.951.400Ⅲ2—1.211Ⅲ3————Ⅲ4—001.15Ⅳ10.951.500Ⅳ2—1.3511Ⅳ3—-0.201Ⅳ4—001.1带悬臂起重机须验算纵向（悬臂平面）稳定性（工况1、2）和横向（行走方向）稳定性（工况4）；无悬臂起重机仅须验算横向稳定性（工况4）。臂架自重换算到臂端第Ⅰ组主臂和副臂自重须换算到主臂或副臂头部关键参数6项主臂自重副臂自重主臂重心到主臂下铰点的水平距离副臂重心到副臂下铰点的水平距离主臂长度的水平投影副臂长度的水平投影三种情形只有主臂带副臂但主臂头部起升载荷带副臂且副臂头部起升载荷倾覆线随支承方式变化校核应取力矩代数和最小的危险倾覆线倾覆线即起重机倾翻时绕其翻转的轴线四类机型倾覆线取法轮式用支腿取支腿中心连线；不用支腿侧向取前后轮胎着地点连线履带侧向取左右履带板中心线，纵向取前后导向轮和驱动轮中心线门座、塔式取轨距与轴距中较小者为倾翻方向龙门、装卸桥横向取左右车轮中心连线，有悬臂时纵向取大车一侧轨道中心线无风静载只验最大幅度校核三步骤确定起重机组别校核起点的首要环节确定臂架位置与倾覆线明确倾覆线与臂架方位按工况计算对选定工况进行校验步骤1确定组别步骤2确定位置步骤3按工况计算工况1：无风静载起升载荷作用线在

支承平面以外，处于允许最大幅度臂架垂直于危险倾覆线，起吊静载试验载荷或额定载荷不计附加载荷和坡度影响计算参数起重机自重、起升载荷及其对应载荷系数轨距或支腿横向间距、重心到回转中心水平距离、最大幅度作业稳定性考虑四项不利因素最大幅度臂架垂直于倾覆线或成

45°考虑不稳定的坡度工作状态最大风力由后向前吹机构起制动水平惯性力关键参数带载运行与定置作业应分别校核允许最大坡度：流动式用支腿与不用支腿取值不同；门座取

0塔式计两根轨道高度相差

10mm

的可能性履带考虑土壤沉陷倾斜吊重绳最大偏摆角、运行速度、起制动时间、风力系数补充校核臂架与倾覆线成

45°

时，因风力和回转起制动切向惯性力影响，稳定性可能更差，须补充校核意外卸载与暴风是两个后保险反向作用与极端风载都须专门设防工况3突然卸载或吊具脱落臂架在最小幅度垂直于危险倾覆线相当于在物品悬吊点产生一个反向作用力工作状态最大风力由前向后吹，有不利于稳定的坡度动臂起重机还须验算动臂绕下铰轴向后翻倒工况4暴风侵袭非工作状态，臂架垂直于倾覆边并处于最小幅度非工作状态最大风力由前向后吹，有前高后低的允许最大坡度后方稳定性与安装状态把关平衡重过重与安装中的瞬间状态同样可能倾翻稳定性把关后方稳定性平衡重过重可能使起重机朝臂架反方向翻倒。要求：臂架全伸处于最小幅度，吊钩置于地面，吊臂一侧支腿、轮胎或车轮对地面总压力不得小于整机自重的15%。安装状态塔式起重机安装状态下回转起塔或倒塔：取固定部分与被提升部分自重对倾覆边力矩，超载系数k=1.2。上回转立塔后：考虑工作状态最大风力、风载合力作用点离地高度、装配部分重力及重心到倾覆边的水平距离。龙门机分纵向与横向校核悬臂平面与轨道平面须分别校验纵向·横向分开验算01仅横向校核无悬臂仅验算横向（大车运行方向）工况4（暴风侵袭）校核非工作状态自身稳定性02纵向+横向校核带悬臂需验算纵向工况1（无风静载）纵向工况2（有风动载）以及横向工况4核三种工况校核计算纵向工况1小车位于悬臂端，起吊额定起升载荷，采用桥架重力、小车重力与额定起升载荷计算。纵向工况2满载小车在悬臂端起制动，考虑水平惯性力与风力系数、小车与物品水平惯性力、桥架纵向风力。横向工况4经受大车轨道方向暴风，采用轴距或前后支腿跨距、桥架与小车横向挡风面积形心高度计算。CHAPTER安全使用操作规范就是生命线掌握安全使用要求，牢记十不吊制度02司机资质与班前检查是关键司机资质与班前检查是关键：资质检查与断电锚定贯穿始终司机经专门训练、考试合格取得合格证才准开车；接班检查制动器、吊钩、钢丝绳和安全装置。每班第一次起吊重物（或负荷达到最大重量）时，吊离地面0.5米后重新放下，检查制动器可靠性。开车前必须鸣铃或报警；操作按指挥信号进行。闭合主电源前确认起重机上及周围无人，所有控制器手柄置于零位；突然断电时将手柄扳回零位。轨道露天作业结束加紧夹轨器或锚定；风力大于6级停止工作并锚定；沿海门座起重机风力大于7级停止并锚定。维护保养时切断主电源挂牌或加锁；有未消除故障应通知接班司机。操作技术要点记心间操作细节处处关系到人身和设备安全起重一般安全要求指挥信号明确并符合规定；吊挂绳之间夹角宜小于120°绳、链经过棱角处应加衬垫；人员进入悬吊重物下方应先与司机联系并设置支承装置有主、副两套起升机构时，主、副钩应同时开动。司机操作技术要点不得利用极限位置限制器停车；不得在有载荷时调整起升、变幅制动器吊运时不得从人的上空通过，吊臂下不得有人；工作时不得进行检查维修重物接近或达到额定起重能力时，先检查制动器，小高度、短行程试吊后平稳吊运无下降极限限位器时，吊钩在最低工作位置须保持设计规定的安全圈数臂架、吊具、辅具、钢丝绳、重物与输电线保持规定最小距离流动式起重机工作前按说明书平整场地，牢固可靠打好支腿操作禁区与十不吊制度司机不应操作超载或物体重量不清，如吊拔埋置物体、斜拉斜吊结构缺陷：零部件有影响安全的缺陷损伤；制动器、安全装置失灵；钢丝绳损伤达报废标准捆绑不牢：吊挂不牢不平衡可能滑动，重物棱角处与钢丝绳之间未加衬垫吊物上有人或浮置物；场地昏暗无法看清场地、物体和指挥信号十不吊序号禁令内容序号禁令内容1指挥信号不明或乱指挥不吊6行车吊挂重物直接进行加工不吊2超过额定起重量不吊7歪拉斜挂不吊3吊具使用不合理或物件捆挂不牢不吊8爆炸性物件不吊4吊物上有人或浮放物品不吊9埋在地下的物件不吊5制动或安全装置失灵不吊10带棱角块口未垫好的物件不吊CHAPTER试车检验检验是交付的通行证从准备到负载试车，掌握整机性能验证全流程03试车前先完成全面检查试车前的机械与电气双线检查清单机械检查切断全部电源，按图纸尺寸及技术要求检查全机——固接件牢固、传动机构精确灵活、金属结构无变形、钢丝绳在滑轮和卷筒上缠绕正确牢固；抓斗起重机应特别注意钢丝绳缠绕情况电气检查用兆欧计检查全部电路系统和电气设备绝缘电阻；检查操纵线路正确、操纵设备运动部分灵活可靠；特别注意电磁铁、限位开关、安全开关、紧急开关的可靠性转动检查用手转动起重机各部件，应无卡死现象无负荷试车按三步验证前提用手转动制动轮，卷筒和行走轮灵活转动

一周

无卡死第一步小车行走空载小车沿轨道来回行走

三次车轮无明显打滑，制动平稳可靠，限位开关动作准确第二步空钩升降空钩上升下降各

三次起升限位开关动作准确第三步大车行走小车开到跨中，大车沿厂房全长慢速行走

两次

验证厂房和轨道再以额定速度往返行走

三次，运行平稳，限位开关动作准确，缓冲器起作用负载试车先验收六项指标负载试车分为静负载试车和动负载试车两种缺陷处理如有缺陷，应修理好后再进行试验01连接质量金属结构的焊接、铆接、螺栓连接质量应符合要求，特别是端梁连接质量02强度刚度机械设备、金属结构、吊具的强度刚度以及钢轨强度应满足要求03制动可靠制动器动作灵活、工作可靠；减速器无噪音04润滑良好润滑部位润滑良好，轴承温升不超出规定05运行平稳各机构动作平稳，无激烈振动和冲击静载试车测量主梁下挠静载试验是检验桥式起重机主梁刚度与变形恢复能力的关键环节。试验步骤小车起升额定负载，往返后开至跨中与悬臂端部重物升离地面约

100毫米，空悬

10分钟，测量主梁下挠度连续试验

三次，第三次卸荷后主梁不得留有残余变形，每次不少于

10分钟合格后可做超额定负荷

25%

试车，方法及要求同上验收标准主梁下挠度不应超过跨度的

1比700为减少弹性变形误差，试车应将起重机开到厂房柱子附近动负荷试车反复起制动试车步骤4项反复起升和下降制动小车提升额定负载进行试车满载小车沿轨道来回行走3至5次额定速度全行程往返2至3次，反复启动和制动超负荷10%试验结果良好后进行，项目与要求相同验收标准3项各机构制动器、限位开关、电气操纵可靠准确灵活车轮不打滑，桥架振动正常，运转平稳卸载后无残余变形各项试验合格有正式记录、交工单及投产保证书方可交付CHAPTER保养与故障防患于未然，排障于及时掌握检查保养要点与常见故障排除方法04合格检查情形与经常性检查四种情形须试验合格，日常检查每月至少一次须试验合格检查正常工作起重机，每两年一次大修、新安装及改造后，交付使用前闲置超过一年，重新使用前暴风、大地震、重大事故后，立即检查经常性检查周期按工作繁重、环境恶劣程度确定正常工作技术性能；所有安全、防护装置线路、容器阀、泵、液压或气动部件泄漏情况及工作性能吊钩、吊钩螺母及防松装置；制动器性能及零件磨损钢丝绳磨损和尾端固定；链条磨损、变形、伸长；捆绑吊挂链、钢丝绳及辅具每月至少一次定期检查与保养安全要求一年至少深查一次，检修必须断电防护定期检查3项按工作繁重、环境恶劣程度确定周期每年至少一次涵盖经常性检查内容金属结构变形、裂纹、腐蚀及焊缝、铆钉、螺栓连接情况主要零部件磨损、裂纹、变形指标装置可靠性和精度；动力系统和控制器保养维护安全要求3项起重机处于工作状态时不应进行保养、维修及人工润滑更换的零部件应与原件性能和材料相同；结构件焊修时材料、焊条符合原结构要求维修时移至不影响其他起重机处设保护措施或监护人员；控制器手柄置于零位，断开主电源、加锁或悬挂标志牌塔机保养十三个检查重点塔机保养十三个检查重点机械结构检查保持整机清洁、及时清扫；检查减速器油量并及时加油检查钢丝绳有无松动、断丝、磨损，绳头压板、卡子是否松动，超标及时更换螺栓连接处特别是塔身标准节连接螺栓，使用一段时间后必须重新紧固检查金属构件杆件、腹杆及焊缝有无裂纹，注意油漆剥落处安全装置与吊具检查检查安全装置灵敏可靠性，制动器的间隙和效能钢丝绳、卷筒、滑轮、吊钩、制动器、车轮的报废严格执行规定检查吊具换倍率装置、吊钩防脱绳装置；起升钢丝绳拉长后重新调整高度限位器电气系统检查检查电器触头氧化烧损、电缆破损、限位开关失灵、电器元件松动整机及金属结构每使用一个工程后除锈喷刷油漆一次制动器与顶升故障的排除序号故障现象故障原因排除方法1制动器打滑产生吊钩下滑制动力矩过小；制动轮表面油污；制动时间过长调整制动器弹簧；清除油污；调小制动瓦间隙2制动器负载冲击过猛制动时间过短；闸瓦两侧间隙不均匀加大制动瓦间隙或增大液压推杆行程；调整闸瓦均衡3制动器运转中发热冒烟制动闸瓦间隙过小加大制动闸瓦间隙4回转机构启动不了齿轮处有异物卡滞清除异物5顶升太慢油泵磨损效率下降；换向阀阀杆与阀孔磨损；油箱油量不足或滤油器堵塞修复或更换损坏件；加足油量或清洗滤油器6顶升无力或不能顶升油泵严重内泄；换向阀阀芯过度磨损；溢流阀调定压力过低；溢流阀卡死修复或更换磨损件；按要求调节压力；清洗液压阀排障三步法：按现象→找原因→对症处理顶升异常与起升不动作处置序号故障现象故障原因排除方法7顶升升压时出现噪声振动滤油器堵塞清洗滤油器8顶升时发生颤动爬行油缸活塞空气未排净；导向机构有障碍按规定排气；检查爬升架滚轮滚动与间隙9顶升有负载后自降缸头平衡阀出现故障；油缸活塞密封损坏排除故障；更换密封件10起升机构不能启动控制接线错误；熔丝烧断；电动机绕组短路接地断路；电压过低；绕组接线错误；制动器未松闸；负载过大或机械传动故障核对接线图；检查熔丝容量；修复绕组；测量电网电压；改正接线；检查制动器电压及绕组；检查排除故障按钮失灵与起升跳闸排除序号故障现象故障原因排除方法11启动按钮失灵熔断器烧断；启停按钮接触不良；电源断错相引起相序继电器动作；联动台零位开关损坏；断路器跳闸；接触器不能吸合更换熔断器；修或换按钮；检查电源与相序继电器；修理联动台内零件；重新合闸；修换接触器12起升动作时跳闸起升电动机过流、过流继电器吸合；变压器容量不够或动力电缆线径不够检查起升制动器是否打开及过流整定值；更换变压器或加粗电缆启动按钮失灵与起升动作跳闸是两类典型电气故障，分别指向控制回路与电源容量两个排查方向。启动按钮失灵控制回路故障起升动作时跳闸电源容量故障小车三条腿与打滑的诊断合并桥式起重机小车三条腿与打滑的成因与判断方法腿三条腿（一个轮子悬空）成因安装误差或车架焊接变形致四轮中心不在同