培訓課件工程施工起重機械技術知識與安全作業(yè)管理講座.ppt

起重作業(yè)安全講座,甘肅路橋建設集團有限公司,第一講、起重機械的安全高風險特性,起重機械的高風險是由它的特殊運動形式和作業(yè)特點來決定。 起重機械的作業(yè)特點是周期性的間歇作業(yè)。 原理：承載物料的取物裝置借助龐大金屬結構的支撐，通過多個工作機構的單獨運動或組合運動把物料提升，并在空間一定范圍內運移，然后按需要將物料安放到指定位置，空載回到原處，準備再次作業(yè)，從而完成一個物料搬運的工作循環(huán)。,從職業(yè)安全和健康角度來看，起重作業(yè)概括起來有如下特點： 1.物料的高勢能 2.運動的多維性 3.作業(yè)的范圍大 4.作業(yè)的群體性 5.作業(yè)條件的復雜性,第二講、起重機械的分類,1、 按構造類型起重機械可分為輕小型起重設備、起重機和升降機三大類。 輕小型起重設備一般只有一個升降機構。 升降機類起重設備只有一個升降機構；有完善的安全裝置及其他附屬裝置。 起重設備除了具有起升機構、完善的安全裝置及其他附屬裝置以外，還有其他運動機構 。,2、根據(jù)金屬結構的類型不同，起重機可分為橋架類型起重機和臂架類型起重機兩大類別。 1）橋架類型起重機 橋架類型起重機的最大特點，是以橋形金屬結構作為主要承載構件，取物裝置懸掛在可以沿主梁運行的起重小車上。 橋架類型起重機通過起升機構的升降運動、小車運行機構和大車運行機構的水平運動，在矩形三維空間內完成對物料的搬運作業(yè)。,橋架類型起重機根據(jù)結構形式不同還可以進一步分為橋式起重機（俗稱為天車、行車）、門式起重機（或稱龍門起重機，被稱為帶支腿的橋式起重機，包括架橋機、裝卸橋和集裝箱門式起重機）和纜索起重機（由于跨度太大，用纜索取代了橋形主梁）等。,2）臂架類型起重機 臂架類型起重機的結構特點是，都有一個懸伸、可旋轉的臂架作為主要受力構件。 其工作機構除了起升機構外，通常還有旋轉機構（回轉機構）和變幅機構，通過起升機構、變幅機構、旋轉機構和運行機構等四大機構的組合運動，可以實現(xiàn)在圓形或長圓形空間的裝卸作業(yè)。,3、起重機還可以按行駛性能分為有軌運行起重機和無軌運行起重機。 有軌運行起重機裝有車輪，可以在鋪設的軌道上在有限范圍內工作，例如，各種橋架類型起重機、塔式起重機、門座起重機等。 無軌運行起重機的運行裝置配備橡膠輪胎或履帶，常見的各種流動式起重機，它們機動性好，可以在各種路面上長距離行駛，靈活轉換作業(yè)場地。,第三講、起重機的組成,起重機由驅動裝置、工作機構、取物裝置、操縱控制系統(tǒng)和金屬結構組成。 1驅動裝置 驅動裝置是用來驅動工作機構的動力設備。 2工作機構 起升機構、運行機構、變幅機構和旋轉機構，被稱為起重機的四大機構。起重機通過某一機構的單獨運動或多機構的組合運動，達到搬運物料的目的。,起升機構是用來進行物料垂直升降的機構，是起重機最主要、最基本的機構。只要有起升機構，該機構就可以稱為起重設備。 運行機構是用來實現(xiàn)水平搬運物料的機構。有些運行機構僅用來調整起重機的工作位置。 變幅機構是通過改變臂架的長度和仰角來改變作業(yè)幅度的機構。 回轉機構可使臂架繞著起重機的垂直軸線作回轉運動，使起重機可以在環(huán)形空間內運移物料。變幅機構和旋轉機構是臂架起重機特有的工作機構。,4.取物裝置 根據(jù)被吊物料不同的種類、形態(tài)、體積大小，采用不同種類的取物裝置。成件的物品常用吊鉤、吊環(huán)；對于特殊的物料常采用特種吊具， 防止吊物墜落，保證作業(yè)人員的安全和吊物不受損傷，是對取物裝置的基本安全要求。,5.操縱系統(tǒng) 控制操縱系統(tǒng)包括各種操縱器、顯示器及相關元件和線路，是起重機人機安全要求集中體現(xiàn)的界面。通過電氣、液壓系統(tǒng)，起重機司機可以控制起重機的運動，保證起重作業(yè)任務的順利進行，防止事故發(fā)生。 6.金屬結構 金屬結構是起重機的重要組成部分。它是整臺起重機的骨架，將起重機各部分組合成一個有機的整體，并形成一定的作業(yè)空間，承受作用在起重機上的各種載荷和自重。金屬結構的垮塌破壞，會給起重機帶來極其嚴重甚至災難性的后果。,起重機與其他一般機器的顯著區(qū)別是：起重機具有龐大、可移動的金屬結構，多機構進行組合工作。起重機有周期間歇式作業(yè)循環(huán)、起重載荷的不均勻性、各機構運動循環(huán)的不一致性和機構負載的不等時性等特點，而起重作業(yè)必須是多人參與、協(xié)調配合，這些都增加了作業(yè)的復雜性，即使在正常狀態(tài)下進行操作時，起重機及其周圍區(qū)域都有可能形成作業(yè)的危險區(qū)，成為安全防護的重點和難點。,第四講、起重事故類型及原因分析,從起重作業(yè)過程分析可見，起重機械特殊的結構形式和搬運的運動形式本身就存在著諸多危險因素，危險因素是事故發(fā)生的起源。各種危險有顯現(xiàn)的、潛在的，不同形態(tài)危險因素往往交織在一起，起重事故主要類型有以下幾種：,1.重物墜落的打擊傷 2.起重機喪失穩(wěn)定性 3.金屬結構的破壞 4.人員高處跌落傷害 5.夾擠和碾軋傷害 6.觸電傷害 7.其他機械傷害,第五講、起重作業(yè)安全風險分析,一）、起重事故發(fā)生的可能性 1事故發(fā)生的時間特點 2人員面臨的危險 3危險事件的突發(fā)性 4 高發(fā)事故的人員特征 二）、起重事故后果的嚴重程度 1事故群體化 2事故后果嚴重 3事故類型集中,第六講、起重機主要技術參數(shù),起重機主參數(shù)是表示起重機主要技術性能指標的參數(shù)。是起重機設計的依據(jù)，也是起重機安全技術要求的重要依據(jù)。 1.額定起重量Gn 是指起重機能安全吊起的物料連同可分吊具或屬具質量的總和。,對于吊鉤起重機其額定起重量就是其安全起吊物料的質量。但對帶可分吊具（如抓斗、電磁吸盤、平衡梁等）的起重機，其吊具和物料質量的總和是額定起重量，允許起升物料的質量是有效起重量。起重機標牌上標定的起重量，通常都是指起重機的額定起重量。起重量標牌應醒目顯示在起重機結構的明顯位置上（這是起重機安全檢查的內容之一），以提示操作者避免超載。需要說明的是，對于臂架類型起重機來說，其額定起重量是隨幅度增大而變小的。這類起重機的起重特性指標是用起重力矩來表示，標牌上標定的值是專指在臂架處于最小幅度時的最大起重量。明確這一點對安全操作起重機是非常重要的。,2.起升高度H 是指起重機運行軌道頂面，或地面到取物裝置上極限位置的垂直距離。有些起重機的取物裝置允許下放到地面或軌道頂面以下，其下放的距離稱為下降深度。這時，起重機的起升范圍即是起升高度和下降深度之和，即吊具最高和最低工作位置之間的垂直距離。在起重機實際作業(yè)中，不得超過起升高度允許值。因為超限度會使卷繞在起升機構卷筒上的鋼絲繩繩尾固定措施超載失效，將導致重物墜落事故發(fā)生。,3.跨度S 是指橋式類型起重機運行軌道中心線之間的水平距離。橋式類型起重機的小車運行軌道中心線之間的距離，地面有軌運行的臂架式起重機的運行軌道中心線之間的距離，都稱為軌距。保持起重機的大車運行軌道的跨度和小車運行軌道的軌距平行，是起重機安全檢查的內容之一。,4.幅度L 旋轉臂架式起重機的幅度，是指旋轉中心線與取物裝置鉛垂線之間的水平距離，單位是米。非旋轉類型的臂架起重機的幅度，是指吊具中心線至臂架后軸或其他典型軸線的水平距離。當臂架傾角最小，或小車位置與起重機回轉中心距離最大時的幅度為最大幅度，反之為最小幅度。對于臂架類型起重機來說，不同幅度對應的安全起重量是不同的。,5.工作速度V 起重機工作機構在額定載荷下穩(wěn)定運行的速度。包括起升速度Vq、大車運行速度Vk、小車運行速度Vt、變幅速度Vl和旋轉速度。對于流動式起重機在道路行駛狀態(tài)下的工作速度，是用行走速度Vo 來描述。當起重機的某一工作機構可以多擋位操作時，一般情況下，載荷越大，工作速度越低。對于臂架式起重機，應控制其旋轉速度，防止由于旋轉速度太大，吊載產生的離心力導致起重機傾翻。,第七講、起重機工作級別,工作級別是表征起重機工作特性的一個重要概念。其劃分原則是以起重機的壽命為標準，在荷載不同、作用頻次不同的情況下，具有相同壽命的起重機劃分在同一級別。劃分工作級別的目的是為設計、制造和用戶的選用之間提供合理、統(tǒng)一的技術基礎和參考標準，進而取得較好的安全和經濟效果，使起重機的工作狀態(tài)得到比較準確的反映。,1.起重機工作級別 起重機的利用等級是表征起重機在整個設計壽命期間的使用頻繁程度，按設計壽命期內總的工作循環(huán)次數(shù)分為U0U9共10級；起重機的載荷狀態(tài)是表明起重機受載的輕重程度的指標，按名義載荷譜系數(shù)分為輕、中、重和特重四級。綜合考慮利用等級和載荷狀態(tài)，按對角線原則，起重機工作級別分為A1A8共8級（參見表1）。,表1 起重機工作級別的劃分,2.起重機金屬結構工作級別 起重機金屬結構工作級別按結構件中的應力狀態(tài)的應力循環(huán)次數(shù)分為A1A8級（參考表1）。劃分方式與起重機工作級別的劃分方式相同。 3.起重機機構工作級別 利用等級即機構工作的繁忙程度，按各個機構設計總使用壽命期內處于運轉狀態(tài)的總小時數(shù)分為T0T9共10級。載荷狀態(tài)表明機構受載程度分為輕、中、重和特重四級。工作級別根據(jù)利用等級和載荷狀態(tài)，按對角線原則，分為M1M8共8級（參見表2）。,表2：機構工作級別的劃分,這里，首先需要指出，起重機工作級別與起重機的起重量是兩個不同的概念。起重量是指一次被起升物料的質量，工作級別是起重機綜合工作特性參數(shù)。起重量大，工作級別未必高；起重量小，工作級別未必低。即使起重量相同的同類型起重機，只要工作級別不同，則零部件的安全系數(shù)就不相同。如果僅僅看起重噸位而忽略工作級別，把工作級別低的起重機頻繁、滿負荷使用，那么就會加速易損零部件報廢，使故障頻發(fā)，甚至引起事故。 另外需要說明，起重機和金屬結構的工作級別與機構工作級別是不同的。對于同一臺起重機，由于各個工作機構受載的不一致性和工作的不等時性，即使是同一臺起重機，不同機構的工作級別與起重機的工作級別往往是不一致的，這在不同機構的零部件報廢和更新時要特別注意。,第八講、起重機的載荷,起重機的載荷計算是起重機及其組成零、部、構件受力分析的原始依據(jù)，也是報廢或事故原因判斷分析的重要依據(jù)。載荷狀態(tài)判斷得準確與否，將直接影響計算結果和事故結論的正確與否。因此，我們需要了解起重機上的載荷種類、各種載荷的作用方向以及在不同工況下的載荷作用方式。,1.重力載荷 起重機的重力載荷包括自重載荷和起升載荷兩大部分。 自重載荷包括起重機的金屬結構、機械設備、電氣設備等（不包括起升載荷）的重力載荷。 起升載荷指所有起升質量的重力，包括允許起升的最大有效物品、取物裝置（包括下滑輪組吊鉤、吊梁、抓斗、容器、起重電磁鐵等）、懸掛撓性件以及其他在升降中的設備的重力。當起升高度小于50米時，起升鋼絲繩的重量可以不計。,2.動力載荷 動力載荷使起重機在運動狀態(tài)改變時產生動載效應，動載效應使原有靜力載荷值增加。動力載荷包括在變速運動中，結構自重和起升載荷產生的慣性載荷；由于車輪經過不平整軌道接頭，或起重機的運動部分撞擊緩沖器產生的沖擊載荷；在慣性載荷和沖擊載荷作用下，金屬結構和工作機構的彈性系統(tǒng)產生振動的振動載荷等。 動力載荷與工作速度（加速度）有關，與運動方向有關，與結構的形式和性質（諸如系統(tǒng)的質量分布、系統(tǒng)的剛度和阻尼等）有關，與起重機的使用條件和司機操作方法、操作技能的熟練程度等多種因素有關。,3.自然載荷 自然載荷專指風、冰、雪、地震和溫度變化等自然因素所造成的載荷。在室外工作的起重機，風載荷對起重作業(yè)的影響應該給予足夠的重視。其他自然載荷在需要考慮時，可按有關規(guī)范確定或由用戶提供有關資料進行計算。,4.其他載荷 橋架式類型起重機在大車運行過程中出現(xiàn)偏斜時，產生垂直作用于車輪輪緣或水平導向輪上的水平側向力；軌道式起重機由于軌道安裝誤差或流動式起重機由于行駛道路的坡度引起的坡度載荷；考慮起重機在運輸、安裝過程中由于生產工藝的需要而產生的載荷，其形式和大小將由實際情況具體決定；起重機在投人使用前，或對使用期間的起重機做安全監(jiān)測時，進行的超載動態(tài)試驗及靜態(tài)試驗產生的試驗載荷等。,動載荷產生在起重機的運動狀態(tài)改變時，動載效應使起重機受地球引力作用的重力載荷（包括自重載荷和起升載荷）的靜載荷值增加。在進行起重機零、部、構件的設計、安全檢驗、安全防護裝置的選擇和起重事故的分析計算時，必須考慮動載荷的作用方向。,垂直載荷 為了計算方便，垂直方向的動載效應通常用不同的動力系數(shù)i表示，對于不同工況產生的動載荷是通過動力系數(shù)與相應的靜載荷的乘積計算獲得。動力系數(shù)一般查閱起重機設計規(guī)范或有關手冊給定的范圍，根據(jù)實際工況來選用確定，常用的動力系數(shù)和適用工況介紹如下： 1.起升沖擊系數(shù)1 在起升質量突然離地起升或下降制動時，起重機的自重載荷將產生沿其加速度相反方向的沖擊作用。1是考慮了這種工況下的自重沖擊系數(shù)，在進行載荷計算時，它僅與起重機自重載荷相乘。,2.起升載荷動載系數(shù)2 在起升機構工作時，起升質量突然離地起升或下降制動的情況下，被吊物品重力載荷將產生動態(tài)增大效應。2是考慮了這種工況下起升載荷的增大系數(shù)，在進行載荷計算時，它應與起升載荷相乘。2值的大小與起升速度、系統(tǒng)剛度及操作情況有關，一般起升速度越大，系統(tǒng)剛度越大，操作越猛烈，2值也越大。,3) 突然卸荷沖擊系數(shù)3 當抓斗起重機和電磁吸盤起重機在卸貨時，或當?shù)蹉^、鋼絲繩意外斷裂吊載墜落的起重事故發(fā)生時，會導致起升質量部分或全部突然卸載，這將對結構產生動態(tài)減載作用。3是考慮了這種工況下的卸荷沖擊系數(shù)。在進行金屬結構和起重機抗傾覆的穩(wěn)定性計算時，應考慮這種動態(tài)減載作用的影響。 4) 運行沖擊系數(shù)4 當起重機或起重小車通過不平道路或軌道接縫時，沿著垂直方向會產生運行沖擊載荷，4是考慮這種效應的運行沖擊系數(shù)。運行沖擊系數(shù)與起重機或小車的運行速度、軌道或道路狀況有關。,2.水平載荷 水平載荷包括運行、回轉和變幅機構在驅動力或制動力的變速作用下，起重機自身質量和起升質量產生慣性載荷，這個載荷僅涉及由剛體動力學求得的慣性力，沒有考慮彈性振動因素。水平載荷還包括軌道起重機沿軌道運行偏斜時產生水平側向載荷和運行超行程的碰撞載荷等。由于各種水平載荷發(fā)生的機理不同，計算方法也各不相同。 (1) 運行水平慣性力 運行機構變速時的慣性力，按產生水平運行慣性力的相應的質量與加速度乘積的1.5倍計算，1.5是考慮驅動力對起重機金屬結構產生的動力效應的系數(shù)。運行慣性力的計算結果應按不大于主動車輪與鋼軌間的粘著力取值。,(2) 回轉和變幅運動的水平力 臂架式起重機回轉和變幅機構運動時，起升質量產生的水平力，由于受到變幅和回轉起制動時產生的慣性力、回轉運動時的離心力，以及受司機操作方法等多種因素的綜合影響，會產生附加水平力。一般按懸吊物的鋼絲繩對垂直線的偏擺角所引起的水平分力計算。 (3) 起重機偏斜運行時的水平側向力 橋式類型的起重機在大車運行過程中出現(xiàn)偏斜運行時，會產生垂直作用于車輪輪緣或水平導向輪上的水平側向力。造成起重機偏斜運行的因素是很復雜的，難以從理論上作定量分析，通常是用試驗和統(tǒng)計辦法歸納的經驗公式近似計算。,(4) 碰撞載荷 在起重機或起重小車超過行程限制與軌道終端止擋器發(fā)生撞擊，或當同一跨度軌道上有多臺起重機時，兩臺起重機之間的相互碰撞會產生碰撞載荷。碰撞載荷根據(jù)能量原理，按假定碰撞動能和完全為緩沖器所吸收的動能計算。,保證起重機安全可靠作業(yè)的計算有兩種類型：一類是壽命計算（包括疲勞、磨損和發(fā)熱），這類計算要按等效原則確定計算載荷；另一類是強度計算（包括材料的塑性破壞、脆性斷裂、彈性失穩(wěn)以及起重機的穩(wěn)定性），這類計算應按在使用期內可能出現(xiàn)的最大載荷作為計算載荷。這就需要針對不同的零部件和結構件，根據(jù)起重機工作的特點，考慮各種載荷實際出現(xiàn)的概率，把可能同時出現(xiàn)的載荷按最不利的情況進行組合，并依據(jù)一定的原則進行計算。,1.載荷分類與載荷組合 作用在起重機上的載荷分為三類，即基本載荷、附加載荷與特殊載荷。各類載荷組合是強度和穩(wěn)定性計算的原始依據(jù)。 （1）基本載荷：始終或經常作用在起重機結構上的載荷，包括自重載荷、起升載荷、慣性水平載荷，以及考慮動載系數(shù)與相應載荷相乘的動載效應。對于抓斗、電磁吸盤起重機，還應考慮由于突然卸載的動態(tài)減載作用。只考慮基本載荷的組合為組合。 （2）附加載荷：起重機在正常工作狀態(tài)下，結構所受到的非經常性作用的載荷。它包括起重機工作狀態(tài)下的最大風載荷、起重機偏斜運行側向力、根據(jù)實際情況而考慮的自然載荷，以及某些工藝載荷等?？紤]基本載荷和附加載荷的組合為組合。,（3）特殊載荷：起重機處于非工作狀態(tài)時，結構可能受到的最大載荷，或者在工作狀態(tài)下結構偶然受到的不利載荷。考慮基本載荷和特殊載荷的組合，或三類載荷都考慮的組合為組合。 2.計算原則 為保證起重機安全、正常地工作，起重機的金屬結構和機構的零部件應滿足強度、穩(wěn)定性和剛度的要求。強度和穩(wěn)定性要求是指結構構件在載荷作用下產生的內力不應超過許用的承載能力，剛度要求是指結構在載荷作用下產生的變形量不應超過許用的變形值，以及結構的自振周期不應超過許用的振動周期。計算的內容不同，對應的載荷組合類別也不同。,（1）壽命（耐久性）計算載荷第類載荷用來計算零部件或金屬結構的耐久性、磨損或發(fā)熱。按正常工作時的等效載荷進行計算。 工作級別是A6、A7、A8級起重機，對于受變載荷作用的機構零件和金屬結構應做疲勞強度驗算。 （2）強度計算載荷第類載荷用來計算零部件或金屬結構的強度、受壓和平面彎曲構件的穩(wěn)定性、結構件的剛度、起重機的整體穩(wěn)定性與輪壓。按工作狀態(tài)最大載荷進行強度計算。確定強度計算載荷時，應選取可能出現(xiàn)的最不利的載荷組合。 （3）驗算載荷第類載荷用來驗算起重機的某些裝置（如夾軌器）、變幅機構、支承旋轉裝置的某些零件和金屬結構的強度和構件的穩(wěn)定性，以及起重機的整體穩(wěn)定性。按非工作狀態(tài)最大載荷及特殊載荷（安裝載荷、運輸載荷及沖擊載荷等）進行強度驗算。 在起重機事故處理時，由金屬結構和機構的零部件破壞導致的事故，應進行必要的驗算。驗算時，按實際工況的發(fā)生載荷處理。,2.安全系數(shù) 起重機承載能力的計算方法有許用應力法和極限狀態(tài)法兩種。目前，許用應力法仍是主要采用的方法，許用應力是按材料的強度極限考慮一定的安全儲備來獲得。強度計算的基本條件是零構件危險截面的計算應力不得大于材料的許用應力，而材料的強度極限與許用應力之比的倍數(shù)就是安全系數(shù)。 安全系數(shù)的選擇首先要確保安全、可靠，又要做到技術先進，經濟合理。安全系數(shù)的取值既考慮材料的強度儲備、重要度、計算方法精確程度，又要考慮材料的不均勻性和可能存在的缺陷以及實際尺寸的誤差等因素。,特別應該強調指出，起重機零構件的重要度是安全系數(shù)取值的重要依據(jù)。當起重機某些部分損壞會引起嚴重的事故后果（例如引起物品墜落、臂架下落、起重機傾覆等情況發(fā)生）時，所涉及的此類零部件應有較高的安全系數(shù)；當起重機某些零部件在破壞以后僅使起重機停止工作，而不會導致嚴重后果的，則安全系數(shù)可以取低些。不同材料零構件的安全系數(shù)也有區(qū)別，一般鍛件和軋制件可取較低值，鑄件則應取較高值。對于運輸融化金屬或危險物品等的起重機的重要零部件，其安全系數(shù)比常規(guī)取值應加大。另外，工作級別不同，安全系數(shù)也不同。,第九講、起重機取物裝置的安全,取物裝置是將物料與起重機聯(lián)系起來進行物料吊運的執(zhí)行裝置。大多數(shù)取物裝置通過撓性卷繞系統(tǒng)或剛性構件懸掛在可沿主梁運行的起重小車上。 吊鉤組是起重機上應用最普遍的取物裝置，它由吊鉤、吊鉤螺母、推力軸承、吊鉤橫梁、滑輪、滑輪軸以及拉板等零件組成。按形狀有單鉤和雙鉤之分，單鉤常用于較小的起重量，起重量較大時多采用雙鉤。吊鉤在起重作業(yè)中，受到頻繁、沖擊重載荷的反復作用，一旦出現(xiàn)故障就可能導致重物墜落，造成重大人身傷亡或財產損失。因此，吊鉤的基本安全要求就是避免發(fā)生突然斷裂或脫鉤，保證作業(yè)人員的安全和被吊運物料不受損害。吊鉤安全性能需要正確的結構設計、合理選材、適宜 的制造方法來保證，并且在使用中要加強安全檢查，發(fā)現(xiàn)超過標準規(guī)定的缺陷要及時報廢更新，使取物裝置保持持續(xù)安全狀態(tài)。,吊鉤的基本安全要求如下： (1)吊鉤的材料 起重機吊鉤除承受物品重量外還要承受起升機構起動與制動時引起的沖擊載荷作用，它應該具有較高的機械強度和較好的沖擊韌性，一般采用優(yōu)質低碳鎮(zhèn)靜鋼或低碳合金鋼制造。由于機械強度高的材料往往脆性也大，通常對應力集中和裂紋缺陷敏感，所以一般不采用高碳鋼材料制造。 (2)吊鉤的制造工藝 按制造方法分有模鍛鉤和疊片鉤。模鍛吊鉤為整體鍛造，由于成本低，制造使用都很方便，使用量非常大，缺點是一旦破壞即要整體報廢。疊片式吊鉤（板鉤）是由切割成形的多片軋制鋼板疊片鉚接而成，在鉤口上裝護墊以減小對鋼絲繩磨損，同時使疊片均勻受力，由于板鉤破壞僅限于個別鋼板，一般不會同時整體斷裂，故工作可靠性較整體鍛造吊鉤好，主要用于大起重量或冶金起重機（如鑄造起重機）上。 由于鑄造在工藝上難以完全避免鑄造缺陷，一般不允許使用鑄造鉤；由于無法防止焊接產生的應力集中和可能產生裂紋，不允許焊接制造吊鉤，也不允許用補焊的辦法修復吊鉤。,(3)吊鉤的結構 以鍛造單鉤為例，吊鉤可以分為鉤身和鉤柄兩部分。 鉤身制成彎曲形狀，并留有鉤口以方便掛、取吊索、吊鏈。該區(qū)段是承受吊物載荷的主要部分，最常見的截面形狀是梯形。 鉤柄常制有螺紋，它借助與之相配合的螺母將整個吊鉤懸掛在動滑輪組的橫梁上。 吊鉤承載安全的強度計算 1.吊鉤的危險斷面 按平面彈性曲桿理論對吊鉤的受載狀況進行受力分析可知，吊鉤危險斷面主要在三個部位：水平斷面AA、垂直斷面BB和鉤柄螺紋根部CC斷面（參見 下圖）。危險斷面附近的吊鉤狀態(tài)是安全檢查的重點,(1)鉤身水平AA斷面 起升載荷對AA斷面的作用為偏心拉力，所以該斷面受到彎曲和拉伸組合應力作用。斷面內側應力為最大拉應力，斷面外側為最大壓應力，AA斷面是吊鉤受力最大的斷面。 (2)鉤身垂直BB斷面： 受力雖然不如AA斷面大， 卻是吊索強烈磨損的部位， 隨著斷面面積減小，承載能 力逐漸下降。在操作時應注 意控制系物吊索分支的夾角， 分支的夾角越大，斷面受力 就越大，也就越容易發(fā)生脫鉤。 (3)鉤柄尾部的螺紋部位CC斷面 螺紋根部應力集中，還會受到腐蝕，容易在缺陷處斷裂。,2.吊鉤的計算載荷和安全系數(shù) 在進行承載安全的強度計算時，吊鉤受到的載荷不能僅按最大起升質量的靜力作用計算，而應該考慮由于起升質量突然離地起升或下降制動，重力載荷將產生的動態(tài)增大效應，吊鉤的計算載荷必須在靜載荷基礎上乘以起升載荷動載系數(shù)2。一般起升速度越大，起升系統(tǒng)的剛度越大，司機操作越猛烈，2值也越大，其取值在1.02.0范圍內。 在對吊鉤進行強度校核時，應該注意安全系數(shù)n的取值。對于鉤身，一般用途的起重機n為1.3，用于吊運熔化金屬等危險品的起重機n為2.5；而對于鉤柄螺紋部位，通常n取4。,吊鉤的安全檢查與報廢 1.安裝使用前的檢查： 吊鉤應有制造廠的檢驗合格證明，必要時應對吊鉤進行材料化學成分檢驗和必要的機械性能試驗。使用前應測量吊鉤的原始開口度尺寸。 2.表面檢查： 通過目測、觸摸檢查吊鉤的表面狀況。吊鉤表面應該光潔、無毛刺、無銳角，不得有裂紋、折疊、過燒等缺陷，吊鉤缺陷不得補焊。 3.內部缺陷檢查： 主要通過探傷檢查吊鉤的內部狀況。吊鉤不得有內部裂紋、白點和影響使用安全的任何夾雜物等缺陷，必要時，應進行內部探傷檢查。 4.安全裝置： 有條件的，特別是用于大起重量時，應該安裝防止吊物意外脫鉤的安全裝置。,5.吊鉤出現(xiàn)下列情況之一時應予報廢： （1）裂紋； （2）危險斷面磨損達原尺寸的10%； （3）開口度比原尺寸增加15%； （4）鉤身扭轉變形超過10； （5）吊鉤危險斷面或吊鉤頸部產生 塑性變形； （6）吊鉤螺紋被腐蝕； （7）疊片鉤襯套磨損達原尺寸的 50%時，心軸磨損達原尺寸的5% 時，應更換襯套或心軸。,第十講、起重機鋼絲繩安全（一）,鋼絲繩是起重機使用率很高的構件之一，這是由于它的獨有特性所決定。與剛性構件相比，鋼絲繩具有強度高、自重輕、柔韌性好、耐沖擊等特點，特別突出的是它的安全可靠性。 在正常情況下使用的鋼絲繩一般不會發(fā)生突然破斷，即使破壞也是有前兆的，一般總是從個別、局部斷絲開始，逐漸發(fā)展到整個繩，是有一段時間過程的，除非因為載荷超過其極限破斷力而發(fā)生整繩突然破壞。這就提供了這樣一種可能，只要平常加強對鋼絲繩的安全管理和使用，那么，由鋼絲繩引發(fā)的事故是可以避免的。 但是鋼絲繩的受力狀況多變、工作環(huán)境復雜，其破壞除了機械損傷之外，結構選型不當、維護檢查不當，失效的鋼絲繩沒有及時報廢并更新等原因有關。 鋼絲繩的安全技術涉及鋼絲繩的種類、制造方法、構造性能、受力狀況，以及維護、檢查、報廢等多方面的問題，是個專業(yè)性比較強的技術，每個安全管理人員和技術人員都應該對鋼絲繩的有關知識、受力狀況和運行狀態(tài)有個基本了解，我們將分幾個專題分別做一介紹。,鋼絲繩的構造 起重機多用雙繞鋼絲繩，一般都是用捻繩機將若干根鋼絲捻制成股，再以繩芯為中心，由一定數(shù)量股合在一起，捻繞成螺旋狀的繩。 （1）鋼絲：起承受載荷的作用，鋼繩的破斷拉力大小主要取決于鋼絲的抗拉強度。鋼絲通過冷拉拉絲獲得很高的強度和耐彎折的韌性。另外，根據(jù)使用環(huán)境條件不同對鋼絲進行表面處理，使鋼絲繩增強防腐蝕性。 （2）繩芯：對繩股起支承作用以減小鋼絲間的接觸應力，增加鋼絲繩彈性和韌性，貯存油潤滑鋼絲、減輕摩擦以提高使用壽命。繩芯材料有機纖維（如麻、棉）、合成尼龍纖維、石棉芯（用于高溫條件）或軟金屬等。,鋼絲繩的分類 在鋼絲繩受力時，各層鋼絲與鋼絲之間互相跨越而形成接觸，處于互相緊密接觸擠壓狀態(tài)。組成鋼絲繩的鋼絲直徑的差別、股中不同層鋼絲的捻角、捻距等因素都會影響鋼絲繩的性能。按股內鋼絲之間的接觸狀態(tài)可分為點接觸、線接觸和面接觸鋼絲繩。 （1）點接觸鋼絲繩（亦稱普通型）：采用等直徑的鋼絲捻制而成，由于各層鋼絲的捻距不等，各層鋼絲與鋼絲之間交叉形成點接觸狀態(tài)。在受拉力時，點接觸處產主應力集中并導致磨損、壓痕，過早地使鋼絲斷裂而報廢，壽命較低，起重機的工作機構一般不采用。優(yōu)點是制造工藝簡單、價廉，常作為捆綁吊索， （2）線接觸鋼絲繩：采用直徑不等的鋼絲捻制，將內外層鋼絲適當搭配，不同層的鋼絲之間在全長上呈線接觸狀態(tài)，由于接觸面積較點接觸鋼絲繩的大，使受載時鋼絲的接觸應力降低。常見的有西爾型（外粗式）、瓦林吞型（粗細型）和填充型（密集式）等。線接觸鋼絲繩承載力強、撓性好、壽命較高，品種也愈來愈多。起重機的工作機構應優(yōu)先采用線接觸鋼絲繩。 （3）面接觸鋼絲繩（密封式）：通常以圓鋼絲為股芯，用特殊方法制造，使最外一層或幾層采用異形斷面的鋼絲，層與層之間呈面接觸狀態(tài)。其特點是撓性好、強度高、耐腐蝕，但制造工藝復雜，價格高，起重機上很少使用。,鋼絲繩的捻向 根據(jù)鋼絲繩由絲捻成股的方向，與由股捻成繩的方向是否一致，可分為交互捻或同向捻鋼絲繩。根據(jù)繩股的捻向可分為右交互捻，左交互捻，右同向捻和左同向捻四種。 （1）交互捻鋼絲繩（交繞繩）：絲捻成股與股捻成繩的捻制方向相反，在鋼絲繩受力伸長時，迫使股內鋼絲相互壓緊，產生阻抗轉動的反力矩，使用中不易扭轉和松散，因而在起重機的工作機構上得到了普遍的應用。為防止卸載后鋼絲繩帶動吊鉤滑輪組扭轉打卷傷人，起升機構一般均采用交互捻鋼絲繩。 （2）同向捻鋼絲繩（順繞繩）：絲捻成股與股捻成繩的方向相同，其撓性好，但由于旋轉性較強，散股的趨向大，且穩(wěn)定性較差，容易扭結，在小的滑輪槽中經過時，容易扭曲成攏狀，使結構遭到破壞，一般只作為牽引繩或張緊繩。 （3）不扭轉鋼絲繩：這種鋼絲繩在設計時，使股與繩的扭轉力矩相等，方向相反，在起升高度較大的起重機上使用，并越來越受到重視。,鋼絲繩的捻法 a)右交互捻（ZS） b)左交互捻（SZ） c)右同向捻（ZZ） d)左同向捻（SS）,第十一講、鋼絲繩的特性 (二）,鋼絲繩的特性主要表現(xiàn)在鋼絲繩的破斷拉力、耐扭轉彎折的韌性和對惡劣使用環(huán)境的耐腐蝕性，是由組成鋼絲繩的鋼絲特性所決定。鋼絲繩還具有很高的可靠性，在規(guī)定的使用條件下，在規(guī)定的壽命期限內，當執(zhí)行規(guī)定功能時，極少發(fā)生無先兆突然整繩斷裂的危險，表現(xiàn)出較好的安全性。安全工程人員對起重機實施安全管理，就應該認識鋼絲繩，并對鋼絲繩的性能和使用時的適用條件有個基本了解。 1.鋼絲繩的強度 鋼絲的抗拉強度所決定的鋼絲繩的破斷拉力是鋼絲繩最重要的性能指標，而鋼絲的抗拉強度是通過冷拔拉絲這個特殊制造工藝獲得的。 高抗拉強度可以提高鋼絲承受動載荷和抗擠壓能力，但隨之韌性降低、脆性增加，在重載且反復彎曲的使用條件下容易斷裂。所以，鋼絲繩并不是抗拉強度越高越好，而需要綜合考慮。通過實驗得知，抗拉強度在1550MPa850MPa之間的鋼絲繩，其抗拉、抗擠壓、耐磨損，柔韌性綜合特性較好，是起重機的工作機構優(yōu)先選擇的用繩。,2.鋼絲繩的韌性 韌性是保證鋼絲繩可靠性的重要參數(shù)，是根據(jù)單根鋼絲的試驗結果所決定。將單根鋼絲360度連續(xù)地扭轉和180度不間斷地反復彎折，直至斷裂，根據(jù)試驗鋼絲不發(fā)生斷裂的耐受次數(shù)進行韌性分級，耐受次數(shù)越多，鋼絲繩的韌性就越好，等級也越高。按照國家標準，鋼絲繩的韌性分為特、三個等級。特級韌性最好，用于重要場合，如載客電梯、礦井的載人提升機等；級韌性比特級稍低，但可靠性也不錯，一般作為起重機的各個工作機構用繩；級韌性較低，但成本也低，常用于次要、更換頻繁的場合，如捆綁繩、吊索等。 3.鋼絲繩的耐腐蝕性 根據(jù)鋼絲繩使用環(huán)境條件，按照鋼絲是否進行表面處理，可分為光面鋼絲繩和表面鍍鋅鋼絲繩兩種。光面鋼絲繩的鋼絲表面不做任何處理，用于常規(guī)無腐蝕性環(huán)境的起重機用繩。表面鍍鋅銅絲繩根據(jù)鋼絲鍍層的耐腐蝕性能分為三個等級，甲級用于嚴重腐蝕條件，乙級用于一般腐蝕條件，丙級用于較輕腐蝕條件。,第十二講、起重機鋼絲繩安全（三）,鋼絲繩自身性能好，并不能保證在使用中不發(fā)生問題。我們必須看到，起重機械使用的鋼絲繩是一種易損件。 客觀上鋼絲繩本來受力就比較復雜，同時受到與鋼絲繩配套的有關設備狀態(tài)的影響，某些作業(yè)條件使鋼絲繩特別容易受到意外的損傷、缺乏維護是鋼絲繩壽命短的主要原因之一，特別是當機械在腐蝕性環(huán)境中運轉時更是如此。我們必須合理選擇和使用保養(yǎng)鋼絲繩，保持鋼絲繩的持續(xù)安全狀態(tài)。,鋼絲繩的選用 鋼絲繩的工作狀態(tài)是隨起重機械的特性和工作條件以及用途而變化的。鋼絲繩應滿足兩個基本條件，一是能夠承受最大工作載荷的足夠強度，二是有足夠長的壽命。 （1）鋼絲繩承載能力 一般采用安全系數(shù)法，按所受最大工作靜拉力計算選用鋼絲繩。計算公式為： F0Sn 式中：F0所選鋼絲繩的破斷拉力（N），可查鋼絲繩性能手冊獲??； S鋼絲繩最大工作靜拉力（N）； n鋼絲繩的安全系數(shù)。 安全系數(shù)實質是安全儲備的倍數(shù)，用在工作機構上的鋼絲繩根據(jù)機構的工作級別確定，其他鋼絲繩根據(jù)用途性質確定（見表1），工作級別越高、用途越重要、要求鋼絲繩壽命越長的地方，安全系數(shù)就越大。特別要注意，對于吊運熔化或赤熱金屬、酸溶液、爆炸物、易燃物及有毒品等危險物品的起升用鋼絲繩的安全系數(shù)，一般應按比設計的工作級別高一級的工作級別選用。,（2）鋼絲繩的彎曲比 鋼絲繩的使用壽命總是隨著配套使用的滑輪和卷筒的卷繞直徑的減少而降低，使用中的鋼絲繩彎曲的曲率越小，鋼絲被反復彎折得越厲害，受力情況越惡劣，壽命就越低。所以，必須對按鋼絲繩中心計算的滑輪和卷筒的卷繞直徑作出限制，凡是工作級別高，要求鋼絲繩壽命長的地方，都采用較大的彎曲比。對于設計要求輕巧和緊湊的流動式起重機，這個值可以取得較低。計算公式為： D0minhd 式中：D0min按鋼絲繩中心計算的滑輪和卷筒允許的最小卷繞直徑（mm）；d鋼絲繩直徑（mm）；h滑輪或卷筒直徑與鋼絲繩直徑的比值,第十三講、起重機鋼絲繩安全（四）,鋼絲繩的固定 鋼絲繩的始末端部位一般需要與其他零構件連接或固定在起重機的其他結構上，鋼絲繩尾端的固定是關系鋼絲繩安全的重要環(huán)節(jié)。 鋼絲繩的固定要求滿足兩個條件，一是連接或固定的部位必須達到相應的強度和安全要求，二是連接或固定方式與使用要求相符合。鋼絲繩的固定有多種方法，針對不同的使用條件和要求選擇使用。 （1）編結連接 編結方法是將繩端部彎曲成環(huán)狀，環(huán)狀內側套入一個心形環(huán)，使繩尾端部（短端）在心形環(huán)的尖部與繩體（長端）部分合并，然后用鋼絲將合并的繩部分扎緊，靠合并的兩繩段的摩擦力把鋼絲繩尾固定。安全要求是編結長度應大于鋼絲繩直徑的15倍，并不應小于300毫米；連接強度不小于75%鋼絲繩破斷拉力。,（2）繩卡固定 繩卡固定由于簡單、可靠，繩卡可拆卸更換，得到廣泛應用。用繩卡固定時，應注意繩卡數(shù)量、繩卡間距、繩卡的方向和固定部位的強度。固定連接處的強度不能小于鋼絲繩破斷拉力的85%。繩卡數(shù)量根據(jù)鋼絲繩直徑加大而增多。例如，鋼絲繩直徑是16毫米，用3個繩卡就可以；當鋼絲繩直徑是45毫米時，則需要6個以上的繩卡才能滿足固定處的強度要求。繩卡壓板應在鋼絲繩長邊，U形構件在短端，不可搞反或一顛一倒（見下圖）。繩卡間距不應小于鋼絲繩直徑的6倍。鋼絲繩的使用與維護 鋼絲繩的使用與維護 使用檢驗合格的鋼絲繩產品，保證其機械性能和規(guī)格符合設計要求。必要時使用前應做受力計算，保證足夠的安全系數(shù)。鋼絲繩的維護保養(yǎng)應根據(jù)重機制的用途、工作環(huán)境和鋼絲繩的種類而定。,在起重機械上的鋼絲繩投入使用之前，應確保與鋼絲繩工作有關的各種裝置已安裝就緒并運轉正常。對機械上有可能與鋼絲繩發(fā)生摩擦的部位應加以適當防護。 從卷軸或鋼絲繩卷上抽放鋼絲繩時，應在潔凈的地方拖拉，采取措施防止鋼絲繩彎折、扭結或粘染雜物，防止外界因素對鋼絲繩的損傷、腐蝕而使其性能降低。 使用中避免兩鋼絲繩在交叉或疊壓狀態(tài)下受力，合理設計卷繞系統(tǒng)的結構，盡量減少鋼絲繩彎折次數(shù)并避免反向彎折，防止鋼絲繩打結、扭曲、過度彎曲和劃磨。 對鋼絲繩應加強檢驗并作好記錄，以便及時根據(jù)有關信息適時更換。在任何情況下，絕對不得使用報廢鋼絲繩。 新更換的鋼絲繩一般應與原設計安裝的鋼絲繩類型、規(guī)格相同。如采用不同類型的鋼絲繩，必須保證新鋼絲繩不低于原選鋼絲繩的性能，并與卷筒和滑輪上的槽形相適應。 對鋼絲繩應進行適時地清洗并涂以潤滑油或潤滑脂，特別是那些繞過滑輪時經受彎曲的部位。涂刷的潤滑劑的品種應與鋼絲繩相適應。 為防止備用鋼絲繩的損壞，應儲存在清潔、通風而干燥的倉庫內，鋼絲繩技術參數(shù)的標記應保存良好。,第十四講、鋼絲繩的報廢（四）,鋼絲繩的各種損壞一般都要表現(xiàn)在斷絲上，斷絲的數(shù)目往往是判斷鋼絲繩是否報廢的重要依據(jù)。斷絲的原因有拉斷、扭轉、疲勞、磨損和銹蝕等。在檢查斷絲數(shù)時，還應綜合考慮斷絲的部位、局部聚集程度和斷絲的增長趨勢，以及該鋼絲繩是否用于危險品作業(yè)等因素。 （1）鋼絲繩在任何一段節(jié)距（指每股鋼絲繩纏繞一周的軸向距離）內的斷絲數(shù)達到表1的數(shù)值，應報廢。,（3）繩端部及其附近出現(xiàn)斷絲，如果繩長允許，即使數(shù)量少，也應將斷絲部位切去重新安裝，否則應報廢。 （4）斷絲的局部聚集程度高，例如聚集在小于一個節(jié)距的繩長內，或集中在任一繩股里，即使斷絲數(shù)比報廢標準規(guī)定的數(shù)量低，也應予以報廢； （5）斷絲出現(xiàn)增長趨勢，應給予充分注意，加強檢查并記錄斷絲增長情況，辨明規(guī)律，確定報廢日期。 （6）當鋼絲繩某一繩股整股斷裂，則不管由于什么原因、發(fā)生在什么部位，都應立即報廢。 （7）吊運熾熱金屬或危險品的鋼絲繩，在考慮磨損或銹蝕所進行的折減后，應按一般起重機鋼絲繩報廢斷絲數(shù)的一半作為報廢的依據(jù)。,2.磨損和腐蝕 鋼絲與滑輪和卷筒的繩槽接觸摩擦，會引起外層股的鋼絲表面磨損成平面狀。繩股和鋼絲之間的摩擦會引起內部磨損。由于環(huán)境及維護等原因引起鋼絲表面粗糙銹蝕、沾染灰塵和砂粒以及潤滑缺陷，會使磨損和銹蝕加劇，導致鋼絲繩的斷面面積減小、強度降低。當有以下情況時，鋼絲繩應該報廢。 （1）當外層鋼絲磨損達40%，應予報廢。 （2）磨損引起鋼絲繩相對于公稱直徑減小達7%，即使未發(fā)現(xiàn)斷絲，也應立即報廢。 （3）鋼絲繩出現(xiàn)可用肉眼觀察到的外部鋼絲的腐蝕，當表面出現(xiàn)腐蝕深坑，鋼絲相當松弛，應立即報廢。 （4）存在任何內部腐蝕的跡象，經過對鋼絲繩內部檢驗，確認有嚴重的內部腐蝕，應立即報廢。,變形超標 鋼絲繩失去正常形狀產生可見畸變，從外觀上出現(xiàn)波浪形、籠形畸變，繩股或鋼絲擠出，繩徑局部增大、扭結或局部被壓扁、彎折等現(xiàn)象。變形部位可使鋼絲繩應力分布不均而導致強度損失，嚴重變形還會造成鋼絲繩傳動不穩(wěn)定或在運行過程中產生跳動。 （1）鋼絲繩出現(xiàn)波浪形畸變，在不超過繩徑25倍的繩長范圍內，若徑向波浪漫主義度達繩徑的4/3，則鋼絲繩應報廢。 （2）籠形畸變，使外層繩股發(fā)生脫節(jié)或者變得比內部繩股長，脫節(jié)變長的鋼絲交叉在鋼絲繩表面形成籠形，籠畸變的鋼絲繩應立即報廢。 （3）繩股擠出，通常伴隨籠形畸變一起產生，導致鋼絲繩受力不平衡，繩股擠出的鋼絲繩應立即報廢。 （4）鋼絲擠出，常由于沖擊載荷而引起，形成一部分鋼絲或鋼絲束在鋼絲繩一側拱起形成環(huán)狀，變形嚴重時鋼絲繩應報廢。 （5）扭結，是在鋼絲繩打彎成環(huán)狀的情況下被拉緊拉直而造成的，扭結的結果導致剪切應力增大而強度降低，同時由于捻距不均引起鋼絲之間磨損加劇，嚴重扭結的鋼絲繩應立即報廢。 （6）彎折或壓扁，是由于外在的機械作用，使鋼絲繩受到硬傷，如鋼絲繩受擠壓，或被尖棱利角強制發(fā)生角度變形等，嚴重變形的鋼絲繩應立即報廢。,2.彈性減小繩芯損壞 鋼絲繩直徑的局部減小與纖維芯損壞甚至斷裂有關，鋼絲繩直徑的局部增大則是因為纖維芯受潮膨脹或繩芯畸變引起。繩芯損壞可使繩股產生不平衡而定位錯移，破壞了鋼絲繩的潤滑系統(tǒng)，將造成鋼絲繩的僵性增大彈性減小，導致在動載作用下突然斷裂。 （1）由于鋼絲繩的纖維芯損壞或斷裂而造成繩徑顯著減小時，鋼絲繩應報廢。 （2）由于鋼絲繩纖維芯的退化膨脹而在外層股間突出，或使繩直徑局部增粗，繩徑嚴重增大時，鋼絲繩應報廢。 （3）由于繩芯損壞引起繩芯外露、繩芯擠出的鋼絲繩應報廢。 （4）鋼絲繩彈性減小通常伴隨繩捻距伸長、鋼絲之間和繩股之間缺少空隙、繩股凹處出現(xiàn)細微的褐色粉末或者鋼絲繩明顯的不易彎曲等現(xiàn)象，應立即報廢。,3.過熱 過熱使鋼絲的金相組織改變，導致性能發(fā)生劣化，產生應力集中，從而使鋼絲繩強度大大降低，造成使用過程中發(fā)生突然斷裂事故。 （1）鋼絲繩過燒使外表出現(xiàn)可識別的顏色改變，應立即報廢。 （2）鋼絲繩受到電弧打擊，盡管外表顏色與正常鋼絲繩難以區(qū)別，也應報廢。 鋼絲繩的破壞表現(xiàn)形態(tài)各異，且多中原因交錯，有些可以根據(jù)定量計算直接確定，有些需要根據(jù)檢查發(fā)現(xiàn)的缺陷和程度定性判斷，必要時利用檢測儀器進行檢驗。最終鋼絲繩是否報廢，應該對各項因素進行綜合考慮，按標準掌握，一旦發(fā)現(xiàn)鋼絲繩的損壞達到了危險程度應立即更換。另外在更換新鋼絲繩前，還應弄清并消除對鋼絲繩有不利影響的設備的缺陷。,第十五講、滑輪和卷筒安全（上）,滑輪和卷筒是鋼絲繩的承載部件。在起重機使用鋼絲繩的起升機構、撓性變幅機構和牽引小車式運行機構等工作機構中，滑輪、卷筒和鋼絲繩三者共同組成卷繞系統(tǒng)實現(xiàn)運動形式的轉變，即把由電動機輸入的回轉運動轉換成執(zhí)行裝置的直線動作任務?；喓途硗驳娜毕?、結構破壞或運行異常，會加速鋼絲繩的磨損，導致鋼絲繩跳槽、掉繩，發(fā)生故障。如果是起升機構的滑輪和卷筒出問題，就可能導致重物墜落的嚴重事故。,滑輪與滑輪組 滑輪的種類與作用 從滑輪的運動方式和功能，可分為動滑輪和定滑輪。二者主要區(qū)別是滑輪的中心軸是否可移動。定滑輪的中心軸固定不動，其作用是改變鋼絲繩的中心方向，增速不省力；動滑輪的中心軸可以移動，省力不增速。 從滑輪的制造方法與使用的材料，可分為鑄鐵滑輪、鑄鋼滑輪、焊接滑輪，以及工程塑料和鋁合金滑輪。 滑輪的構造與尺寸 滑輪由輪緣、輪輻、輪轂組成，輪緣通過繩槽來承載鋼絲繩，整個滑輪通過輪轂固定在滑輪軸的軸承上，由輪輻將輪緣與轂輪連接起來?；唽︿摻z繩的作用是借助滑輪的合理結構和尺寸實現(xiàn)的，繩槽作為容納鋼絲繩的主要部位，既要保證受力鋼絲繩順利通過，又要保證在機構震動的工作條件下，鋼絲繩在滾過滑輪時不跳槽。主要尺寸如下：,1、繩槽半徑，約為承載鋼絲繩直徑的（0.530.6）倍，使鋼絲繩與繩槽有足夠的接觸面積，以減小鋼絲繩對繩槽的壓強。 2、繩槽側夾角，一般為3540，容許與滑輪的軸線有一定偏斜，以方便鋼絲繩穿繞上下滑輪，避免對繩槽側面的過度磨損。 3、繩槽高度，保證繩槽足夠的深度，在鋼絲繩穿過繩槽時，防止滑輪隨機構運行抖動使鋼絲繩跳槽。 4、滑輪的計算直徑，是按鋼絲繩中心計算的滑輪卷繞直徑。它是影響鋼絲繩壽命的關鍵尺寸。鋼絲繩的鋼絲發(fā)生金屬疲勞而折斷，主要因為繞過滑輪和卷筒時反復折彎引起，滑輪與鋼絲繩的直徑比值是決定鋼絲繩壽命的重要因素。,（3）滑輪組 鋼絲繩依次穿繞過若干動滑輪和定滑輪組成的滑輪組，省力效果更加顯著。起重機的起升機構和鋼絲繩變輻機構都采用省力滑輪組?；喗M中的平衡滑輪處于對稱位置，當繞過它的鋼絲繩兩分支受力不均勻時，兩分支繩的力差使平衡滑輪稍許轉動來均衡鋼絲繩的張力。 1、滑輪組的種類 根據(jù)繞入卷筒的鋼絲繩分支數(shù)可分為單聯(lián)滑輪組和雙聯(lián)滑輪組。單聯(lián)滑輪組繞入卷筒的鋼絲繩只有一根，多用于臂架類型起重機的起升機構；雙聯(lián)滑輪組繞入卷筒的鋼絲繩有兩根，用于橋架類型起重機的起升機構。 2、滑輪組的倍率 倍率是指滑輪組省力的倍數(shù)，同時也是減速的倍數(shù)，用m表示。倍率越高，單根鋼絲繩的受力越小。雙聯(lián)滑輪組的分辯率等于懸掛物品鋼絲繩分支數(shù)的一半；單聯(lián)滑輪組的倍率就等于懸掛物品的鋼絲繩分支數(shù)?；喗M倍率不是越大越好，要根據(jù)綜合考慮機構的總體尺寸和起重量按標準確定。 3、滑輪組的效率 在理想狀態(tài)下，當工作機構運動時，鋼絲繩隨著動、定滑輪的轉動而無摩擦地滾動通過滑輪的繩槽。但是由于存在摩擦損失，滑輪組省力倍數(shù)比理想狀況要小，滑輪的效率損失主要來自軸承摩擦阻力和鋼絲繩僵性阻力產生的內摩擦?；喌男逝c鋼絲繩構造、滑輪和軸的直徑、軸承種類以及潤滑條件等因素有關。,（3）滑輪的安全使用要求和報廢 滑輪直徑與鋼絲繩直徑的比值不應小于符合所在機構工作級別所要求的規(guī)定值?；啿粦腥睋p和裂紋，滑輪槽應光潔平整，不得有損傷鋼絲繩的缺陷。滑輪應配置防止鋼絲繩跳槽的裝置。 金屬鑄造的滑輪，當出現(xiàn)裂紋、輪槽不均勻磨損達3毫米、輪槽壁厚磨損達原壁厚的20%、因磨損使輪槽底部直徑減少量達鋼絲繩直徑的50%、滑輪軸磨損量達原直徑的3%以及其他損害鋼絲繩的嚴重缺陷時，只要有一種情況發(fā)生，就應報廢。,第十六講、滑輪和卷筒安全（下）,卷筒是用來卷繞鋼絲繩的部件，在起升機構中，通過卷筒收放鋼絲繩，帶動滑輪組和取物裝置實現(xiàn)吊載升降。卷筒的效率同樣也是由軸承損耗和鋼絲繩僵性損耗引起的。由于卷筒只有單方面的繞進或繞出，損耗要比滑輪組的小些。 （1）卷筒的種類 按筒體形狀，可分為長軸卷筒和短軸卷筒；按制造方式，可分為鑄造卷筒和焊接卷筒；按卷筒筒體表面是否有繩槽、可分為光面卷筒和螺旋槽面卷筒；按鋼絲繩在卷筒上卷繞層數(shù)，可分為單層纏繞卷筒和多層纏繞卷筒，多層纏繞卷筒用于起升高度特大，或要求機構緊湊的起重機（例如汽車起重機）。 （2）卷筒的結構 卷筒是由筒體、連接盤、卷筒軸以及軸承支架等構成的。 單層纏繞卷筒的筒體表面切有弧形螺旋槽，以增大鋼絲繩與筒體的接觸面積，避免相鄰繩之間摩擦，并使鋼絲繩在卷筒上的纏繞位置固定，其缺點是筒體體積較大。 多層纏繞卷筒的筒體表面直接采用光面，筒體兩端有凸緣，以防止鋼絲繩滑出。其缺點是鋼絲繩排列緊密產生摩擦，各層互相疊壓，對鋼絲繩的壽命影響很大。 卷筒的結構尺寸中，影響鋼絲繩壽命的關鍵尺寸是按鋼絲繩中心算起的卷筒的計算直徑，卷筒的允許最小卷繞直徑必須