第3章起重運輸機械的安全防護技術(shù)

1、學習目標：學習目標：1.1.理解起重機械的分類、構(gòu)件及其主要的技術(shù)理解起重機械的分類、構(gòu)件及其主要的技術(shù)參數(shù)；參數(shù)；2.2.掌握起重機、電梯的安全防護要求及裝置；掌握起重機、電梯的安全防護要求及裝置；3.3.熟悉廠內(nèi)運輸車輛的安全防護技術(shù)；熟悉廠內(nèi)運輸車輛的安全防護技術(shù)；4.4.熟悉運輸機、提升機等傳送設備的安全防護熟悉運輸機、提升機等傳送設備的安全防護技術(shù)。技術(shù)。概括化工廠常用的起重運輸機械，大致可分為下面三大類：（1）起重機類 包括橋式起重機、汽車起重機、電梯等；（2）運輸車輛類 廠內(nèi)運輸常用的有火車，汽車，電瓶車、叉車等，種類比較多，本章主要介紹叉式起重機、電瓶車等；（3）傳送設備類 包

2、括皮帶輸送機、螺旋輸送機、斗式提升機等。目前化工廠使用的起重設備種類比較多，有裝備比較完善的橋式起重機、龍門式起重機、輪胎式液壓起重機等，也有簡易的起重設備，如桅桿、卷揚機、電動葫蘆、手拉葫蘆、千斤頂?shù)?。見圖3-1。爬式起重機一、起重機械的主要技術(shù)參數(shù)及基本類型一、起重機械的主要技術(shù)參數(shù)及基本類型起重機的主要技術(shù)參數(shù)有：起重量、跨度、幅度、提升高度、各機構(gòu)的工作速度及起重機工作類型。起重機械按運動狀態(tài)可分為以下4種基本類型。（1）輕小型起重機械 （2）橋式類型起重機 （3）臂架類型起重機 （4）升降類型起重機二、起重機的工作類型二、起重機的工作類型工作類型是表明起重機工作繁重程度的參數(shù)。起重機

3、工作的繁重程度影響著起重機金屬結(jié)構(gòu)、機構(gòu)的零部件、電動機與電氣設備的強度、磨損與發(fā)熱等。機械驅(qū)動的起重機構(gòu)，按照機構(gòu)載荷率和工作時間率分為：輕級、中級、重級和特重級4種工作類型。 整個起重機及其金屬結(jié)構(gòu)的工作類型是按主提升機構(gòu)的工作類型確定的，同一臺起重機各機構(gòu)的工作類型可以各不相同，見表3-1。起重機的工作類型和起重量是兩個不同的概念，超重量大，不一定是重級；起重量小，也不一定是輕級。 起重機機構(gòu)載荷率的分類見表3-2。1.起重撓性構(gòu)件及其卷繞裝置（1）鋼絲繩 鋼絲繩是起重機的重要零件之一，用于提升機構(gòu)、變幅機構(gòu)、牽引機構(gòu)，有時也用于旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。起重機系扎物品也采用鋼絲繩。鋼絲繩的構(gòu)造與種類鋼

4、絲繩按捻繞方法可分為同向捻鋼絲繩、交互捻鋼絲繩，如圖3-2所示。圖3-2 鋼絲繩捻繞a交互捻（交繞）；b同向捻（順繞）普通型：普通型結(jié)構(gòu)的鋼絲繩是由直徑相同的鋼絲捻繞成的，如圖3-3（a）所示。復合型：為了克服普通型易磨損的缺點而出現(xiàn)的復合型鋼絲繩，其特點就是鋼絲直徑不同，如圖3-3（b），（c）所示。由于鋼絲直徑不同，股中相鄰層鋼絲的接觸成線狀，稱線接觸鋼絲繩。這種鋼絲繩克服了普通型鋼絲繩點接觸的缺點，使用壽命可提高1.52倍?，F(xiàn)在起重機已多用線接觸鋼絲繩代替普通型鋼絲繩。圖3-3 鋼絲繩斷面結(jié)構(gòu)圖a普通型；b復合粗細式型；c復合型外粗式鋼絲繩的安全檢查和更新標準。鋼絲繩的安全壽命很大程度上

5、決定于良好的維護，定期檢驗，按規(guī)定更換新繩。鋼絲繩的更新標準是由每一捻距內(nèi)的鋼絲折斷數(shù)決定的。捻距就是任一個鋼絲繩股環(huán)繞一周的軸向距離。如圖3-4所示的6股繩，在繩上一條直線上數(shù)6節(jié)就是這條繩的捻距。圖3-4 鋼絲繩捻距圖鋼絲繩的更新標準見表3-3。也可以理解為1條鋼絲繩的更新標準是在1個捻距內(nèi)斷絲數(shù)達鋼絲繩總絲數(shù)的10。如繩619=114絲，當斷絲數(shù)達到12絲時即應報廢更新。對于復合型鋼絲繩中的鋼絲，斷絲數(shù)的計算是，細絲1根算1絲，粗絲1根算17絲。當鋼絲磨損或腐蝕量為原直徑的1040時，按表3-4折算標準更新鋼絲繩。當磨損或腐蝕量超過原直徑的10%時，應更換新繩。鋼絲繩的檢測內(nèi)容及要求。在

6、一個捻距內(nèi)斷絲數(shù)不應超過10，鋼絲表面磨損量和腐蝕量不應超過原直徑的40(吊運熾熱金屬或危險品的鋼絲繩，其斷絲的報廢標準取一般起重機的1/2)。鋼絲繩應無扭結(jié)、死角、硬彎、塑性變形、麻芯脫出等嚴重變形，潤滑狀況良好。鋼絲繩長度必須保證吊鉤降到最低位置（含地坑）時，余留在卷筒上的鋼絲繩不少于3圈。鋼絲繩末端固定壓板應2個。（2）滑輪 滑輪轉(zhuǎn)動靈活、光潔平滑無裂紋，輪緣部分無缺損、無損傷鋼絲繩的缺陷。輪槽不均勻磨損量達3mm，或壁厚磨損量達原壁厚的20，或輪槽底部直徑減小量達鋼絲繩直徑的50時，滑輪應報廢?；喿o罩應安裝牢固，無損壞或明顯變形。（3）卷筒 卷筒在提升機構(gòu)或牽引機構(gòu)中用來卷繞鋼絲繩，

7、將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為所需要的直線運行。2.取物裝置起重機通過取物裝置將起吊物品與提升機構(gòu)聯(lián)系起來，從而進行這些物品的裝卸吊運以及安裝等作業(yè)。取物裝置種類繁多，如吊鉤、吊環(huán)、扎具、夾鉗、托爪、承梁、電磁吸盤、真空吸盤、抓斗、集裝箱吊具等。在橋式、龍門式起重機上采用最多的取物裝置是吊鉤。吊鉤鉤身(彎曲部分)的斷面形狀有：圓形、矩形、梯形與T字形等，如圖35所示。圖3-5 吊鉤斷面形狀（1）吊鉤的危險斷面 對吊鉤進行檢驗時，必須先了解吊鉤的危險斷面所在處。危險斷面是根據(jù)受力分析找出的。假定吊鉤上吊掛一貨物，很明顯貨物質(zhì)量通過鋼絲繩作用在吊鉤的I-I斷面上，有把吊鉤切斷的趨勢。吊鉤I-I斷面上受剪切應力，

8、如圖3-6所示。對-斷面，貨物質(zhì)量有把吊鉤拉斷的趨勢，-斷面受拉應力。圖3-6 吊鉤受力圖（2）各種吊鉤的檢查鍛鉤的檢查：用煤油洗凈鉤體，用20倍放大鏡檢查鉤體是否有裂紋，特別要檢查危險斷面和螺紋退刀槽處。板鉤的檢查。用放大鏡檢查吊鉤的危險斷面，不得有裂紋，鉚釘不得松動；檢查襯套、銷子(小軸)、小孔、耳孔以及其緊固件的磨損情況，表面不得有裂紋或變形。吊鉤負荷試驗。對新投入使用的吊鉤應做負荷試驗，以額定載荷的1.25倍作為試驗載荷(可與起重機動靜負荷試驗同時進行)，試驗時間不應少于10min。3.制動器圖3-7是電磁制動器的結(jié)構(gòu)簡圖。動力驅(qū)動的起重機，其起升、變幅，運行、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)都須裝設制動器；

9、人工驅(qū)動的起重機，其起升機構(gòu)和變幅機構(gòu)必須設置制動器或停止器；而且起升和變幅機構(gòu)的制動器，應該是常閉的；吊運赤熱金屬或易燃易爆等危險品的起升機構(gòu)，其每一層驅(qū)動裝置都應裝二套制動器。制動輪是制動器中的一個重要部件，其制動摩擦面，不應有妨礙制動性能的缺陷或沾染油污。圖3-7 電磁制動器的構(gòu)造制動器的結(jié)構(gòu)比較多，圖3-8是一種機械制動器的功能說明圖。當向上卷的時候，由電動機使d軸旋轉(zhuǎn)，這時a、b、c成為一個整體，使卷筒轉(zhuǎn)動。向下反轉(zhuǎn)時，a、b、c分開，不連在一起。如向下降的速度增大時，在d軸螺紋的推動下，a、b，c連在一起，即進行制動。這種制動器是電機反轉(zhuǎn)，并且向下的速度超過額定值時，起制動作用的。

10、圖3-8 惠斯通式機械制動器的制動原理1.超負荷限制器由于對起重物的重量不容易掌握準確，往往因超負荷而引起事故，故應備有超負荷限制器。當起重量超過額定負荷l0時，限制器的杠桿、彈簧（或偏心輪)產(chǎn)生機械運動，觸動限位開關斷電停車(圖3-9圖3-10)。圖3-9 杠桿式超負荷限制器1定滑輪；2杠桿；3撞桿；4開關圖3-10 彈簧式超負荷限制器1，4開關；2，5撞桿；3彈簧；6支架；7支持滑輪；8導向滑輪2.力矩限制器力矩限制器有機械式、電子式和復合式三種，用在動臂類型起重機中，及時反映實際負荷量；當超過規(guī)定時，發(fā)出報警信號，并自動切斷電源，保證起重機的穩(wěn)定。圖3-11是機械式力矩限制器，吊鉤鋼絲繩

11、固定套5與杠桿4鉸接，正常負荷時杠桿4不動；超負荷時鋼絲繩拉動杠桿4，從而壓迫杠桿3產(chǎn)生位移，杠桿3克服彈簧力，觸動限位開關，切斷電源。圖3-11 機械式力矩限制器1限位開關；2彈簧；3、4杠桿；5吊鉤繩固定套；6起重臂桿頭部3.起升高度限制器限制吊鉤起升超過極限位置的裝置,有重錘式、渦輪蝸桿式、螺桿式三種。重錘式限制器當改變卷揚高度時，不用調(diào)整，但維修不方便，有時要失靈。圖3-12圖3-13為渦輪蝸桿式、螺桿式限制器，均通過聯(lián)軸節(jié)與卷筒相連，當卷筒旋轉(zhuǎn)時，螺桿也隨著轉(zhuǎn)動，述到極限位置時，觸動開關切斷電源。圖3-12 渦輪蝸桿式高度限制器1電線；2觸頭；3蝸桿；4渦輪；5凸輪；6杠桿；7卷筒圖

12、3-13 螺桿式高度限制器1螺桿；2導向桿；3螺母；4軸承；5限位開關；6殼體4.行程限制器和緩沖器防止起重機械發(fā)生撞車、傾覆事故的保險裝置。當起重機行駛近軌道末端時，或臂架旋轉(zhuǎn)、起落到極限位置時，或在同一軌道上起重機相互靠近時，即接觸行程限制器，切斷電源。但由于其慣性仍能沖出相當長的距離，故運行速度超過30m/min的，還需裝不同類型的緩沖器。緩沖器有橡膠式，彈簧式，液壓式等種。圖3-14圖3-15為彈簧緩沖器和液壓緩沖器的結(jié)構(gòu)圖。圖3-14 彈簧緩沖器圖3-15 液壓緩沖器1塞頭；2加速彈簧；3活塞；4復原彈簧；5頂桿5.安全開關又稱聯(lián)鎖開關，控制起重機總電源，安裝在起重機的司機室門、扶梯

13、門、艙口等處，當這些門打開時，自動切斷電源，以防發(fā)生觸電、擠、絞和錯誤操作，突然啟動事故。6.防爬裝置室外工作的橋式起重機、龍門起重機、裝卸橋及門座起重機等，都需要安裝防爬裝置，以防被大風吹動或被刮倒。簡單的防爬裝置有插銷式(圖3-16)。圖3-17是手動電動兩用夾軌器，圖3-18是電動重錘式夾軌器。圖3-16 插銷裝置1起重機結(jié)構(gòu)；2銷；3鋼支架圖3-17 手動電動兩用夾軌器 圖3-18 電動重錘式夾軌器1錐齒輪；2手輪；3電動機；4絲桿； 1常開式制動器；2電動機；3安全5限位開關觸塊；6螺旋彈簧；7連桿； 制動器；4減速器；5卷筒；6鋼絲繩；8夾鉗；9閘瓦；10軌道 7楔形重錘；8滾輪；

14、9彈簧；10夾鉗；11杠桿系統(tǒng)起重機的供電和控制設備，在安裝、維修、調(diào)整好使用中，必須保證傳動及控制的性能準確可靠，在緊急情況下能切斷電源，安全停車。電氣裝置由專職人員負責維護與檢修，但我們也應有所了解。起重機電源應單獨設置。在采用交流系統(tǒng)供電時，一般采用380/220V三相四線制電源；采用電纜供電時，則采用四線制。起重工作按重量分三級：大型，80t以上；中型，4080t；一般起重，40t以下。大、中型起重工作和土建工程主體結(jié)構(gòu)吊裝，必須編制吊裝方案，制訂安全措施。如起吊物體形狀復雜、剛度小。細長比大、精密、貴重、施工條件特殊困難等，也應編制吊裝方案。操作時司機精神要集中，不做與作業(yè)無關的事，

15、開車前必須鳴鈴報警，當起重件接近人時，要發(fā)出斷續(xù)鈴聲或報警。正常工作的起重機，每兩年檢驗一次，經(jīng)過大修、新安裝及改造過的起重機，在交付使用前要檢驗：根據(jù)工作繁重、環(huán)境惡劣的程度，確定檢查周期，但經(jīng)常性檢查不得少于每月一次，而定期檢查則不少于每年一次。上面已對起重機的安全問題作了闡述，下面再對移動式起重機和電梯的一些特殊要求作些介紹。移動式起重機多用于室外施工或設備檢修中，用發(fā)動機來作驅(qū)動的動力。為了防止過卷，需使發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)，圖3-19就是為了達到這個目的的裝置示意圖。移動式起重機在作業(yè)中由于負重的原因，會有傾倒的危險，為此，這類起重機除裝有力矩限制器外，還備有伸縮支承腳，工作時伸出車輪外面

16、(圖3-20)，使底部變寬(支腳下地面應平整夯實)，提高穩(wěn)定度。圖3-19 起重機防止過卷的裝置（發(fā)電機驅(qū)動）圖3-20 防止傾倒的伸縮支承腳電梯是現(xiàn)場提升材料，半成品和成品的機械，一般安全要求同前，需要突出的電梯的事故點是在電梯開口處。電梯設計制造時，電梯有伸縮門，各層開口處也有各類伸縮門，而且是聯(lián)鎖的，即兩扇門不全部關閉是不能開動的。但現(xiàn)場很多電梯，由于使用不當，維修不及時，缺門的現(xiàn)象比較普遍，這是很大的事故隱患。工廠運輸車輛常用的有火車，汽車，電瓶車、叉車等，種類比較多。前二種有專門規(guī)章明確安全要求，日常中接觸不多，所以，這里重點討論叉式起重機和電瓶車的安全問題。由于這種機器是在叉上提升

17、起貨物進行搬運，提升高度是決定其穩(wěn)定度的關鍵，所以，其最大負荷必須隨提升高度成比例地減少。圖3-21所表示的是提升高度與允許負荷的關系。圖3-21 叉式起重機的提升高度（負荷重心）與允許負荷的關系叉式起重機用來搬運在倉庫里堆積的貨物時，是極為方便的，但如果發(fā)生差錯，高處貨物有可能落到操作人員的座位上的危險，故在操作人員座位上方設置一個頂蓋(圖3-22)。當在托板上重迭堆放的箱子或貨物袋的堆積高度比較高，在提升貨物時，隨著機桿后傾，最上部的貨物就有翻過機桿向操縱人員身上落下的危險。為此，在起重叉車橫梁上要安裝一個防止發(fā)生這類事故的框架，叫背框架參見圖3-22。圖3-22 叉式起重機的頂蓋和背框架

18、為了保證叉式起重機的安全，需安裝制動器。由于叉式起重機的最高速度，大約是1525kg/h，所以通常把制動器裝在前車輪或變速箱的輸出軸上。圖3-23是腳剎車機構(gòu)，當踩動腳剎車(踏板)，力傳送到主油缸，油壓即傳遞到車輪制動器油缸，使制動器閘瓦合攏，通過它與安裝在前輪上的制動鼓輪之間產(chǎn)生的摩擦力來進行制動。圖3-23 腳剎車機構(gòu)傳送設備是一種可在水平、傾斜或垂直方向向上來移動或傳輸松散材料、包裝箱或其他物品的裝置。最普遍的傳送設備有皮帶式、翻板式、裙式、鏈式、螺旋式、斗式、氣動式、架空式、可移動式和豎式等若干種。圖3-24展示了在傳送裝置上所應采取的安全防護措施。下面以皮帶運輸機為代表作重點介紹。圖

19、3-24（a） 罩上安全罩的傳送設備圖3-24（b） 在傳送設備的整個長度上設有應急停車繩圖3-24（c） 在傳送設備的整個長度上設有多孔金屬網(wǎng)圖3-24（d） 安全防護欄桿的施工圖1.安全防護裝置部分或全部作垂直移動的人工裝載式傳送設備，在每一個裝載口處，應明顯地標出本設備允許提升或下降的安全負荷。齒輪、鏈輪、槽輪和其他轉(zhuǎn)動部件都應配有標準的安全防護裝置，或者安裝在適當?shù)奈恢蒙?運行中人接觸不到)，以免發(fā)生人身事故。2.操作上的安全注意事項傳送設備的起動按鈕或開關，應設置在一個適當?shù)牡攸c，使得操作人員按電鈕時，可以盡可能多地看到傳送設備。如果傳送設備穿越樓板或墻體，那么在各個相鄰地區(qū)，都應裝有這臺傳送設備的起動和停止開關，并且只有當這些起動按鈕或開關同時被按下時，設備才會投入運轉(zhuǎn)。這些啟動停止開關裝置應有明顯標記，開關裝置周圍也不要堆放其他物品，使工作人員能夠清楚看到，操作也方便。3.檢修工作的注意事項對整個傳送設備的機械部分，要進行定期檢查。當發(fā)現(xiàn)部件磨損時，應立即更換。特別應注意檢查制動器，棘爪，防事故裝置，過載釋放器和其他安全裝置，以保證這些裝置