起重作業(yè)安全知識(shí)培訓(xùn)

起重作業(yè)安全安全技術(shù)

知識(shí)培訓(xùn)中鐵一局集團(tuán)宜萬鐵路W23標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部二零零六年四月目錄總則一、起重機(jī)械的分類和特點(diǎn)二、

起重機(jī)的組成三、起重機(jī)工作級(jí)別四、起重機(jī)的載荷（一）

起重機(jī)的載荷（二）起重機(jī)的載荷（三）五、起重機(jī)取物裝置的安全（一）起重機(jī)取物裝置的安全（二）六、吊鉤安全吊鉤發(fā)生落地事故的原因吊鉤在使用中應(yīng)注意事項(xiàng)七、起重機(jī)鋼絲繩安全（一）起重機(jī)鋼絲繩安全（二）起重機(jī)鋼絲繩安全（三）起重機(jī)鋼絲繩安全（四）八、鋼絲繩的使用與維護(hù)

九、鋼絲繩的報(bào)廢

十、

滑輪和卷筒安全（一）

滑輪和卷筒安全（二）

十一、制動(dòng)器安全技術(shù)

十二、起重機(jī)機(jī)械故障處理

十三、各類起重機(jī)的特性

十四、起重機(jī)的安全防護(hù)功能

十五、起重機(jī)安全操作具體的規(guī)定

十六、起重作業(yè)人員安全技術(shù)

十七、起重作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)分析對特種作業(yè)人員的安全技術(shù)培訓(xùn)考核是職業(yè)安全衛(wèi)生監(jiān)察工作的重要組成部分，是強(qiáng)化企業(yè)安全生產(chǎn)管理的必要手段。做好這項(xiàng)工作，對于增強(qiáng)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和特種作業(yè)人員的安全生產(chǎn)意識(shí)，防止由于缺乏安全教育和必要的安全知識(shí)技能而引起的傷亡事故，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)安全生產(chǎn)起著決定性作用?？倓t

一、起重機(jī)械的分類和特點(diǎn)

按構(gòu)造類型起重機(jī)械可分為輕小型起重設(shè)備、起重機(jī)和升降機(jī)三大類1、輕小型起重設(shè)備

輕小型起重設(shè)備一般只有一個(gè)升降機(jī)構(gòu)，常見的有千斤頂、電動(dòng)或手拉葫蘆、絞車、滑車等。2．起重機(jī)

當(dāng)起重設(shè)備除了具有起升機(jī)構(gòu)以外，還有其他運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，其結(jié)構(gòu)組成必然比單機(jī)構(gòu)的輕小型起重設(shè)備復(fù)雜得多，我們稱這類起重設(shè)備為起重機(jī)。根據(jù)金屬結(jié)構(gòu)的類型不同，起重機(jī)可分為橋架類型起重機(jī)和臂架類型起重機(jī)兩大類別。

3．升降機(jī)

常見的有垂直升降機(jī)、電梯等。升降機(jī)類起重設(shè)備只有一個(gè)升降機(jī)構(gòu)。由于出于安全性考慮，電梯配有完善的安全裝置及其他附屬裝置，其復(fù)雜程度是輕小型起重設(shè)備不能相比的，所以，列為單獨(dú)一類。

在所有各類起重機(jī)械中，橋架類型起重機(jī)和臂架類起重機(jī)是使用量最大、功能最強(qiáng)的主體起重設(shè)備，現(xiàn)在，我們重點(diǎn)來認(rèn)識(shí)一下起重機(jī)械設(shè)備中的這一大類別。1．橋架類型起重機(jī)

橋架類型起重機(jī)的最大特點(diǎn)，是以橋形金屬結(jié)構(gòu)作為主要承載構(gòu)件，取物裝置懸掛在可以沿主梁運(yùn)行的起重小車上。橋架類型起重機(jī)通過起升機(jī)構(gòu)的升降運(yùn)動(dòng)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的水平運(yùn)動(dòng)，在矩形三維空間內(nèi)完成對物料的搬運(yùn)作業(yè)。橋架類型起重機(jī)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同還可以進(jìn)一步分為橋式起重機(jī)（俗稱為天車、行車）、門式起重機(jī)（被稱為帶支腿的橋式起重機(jī)、包括裝卸橋和集裝箱門式起重機(jī)）和纜索起重機(jī)（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(jī)

臂架類型起重機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，都有一個(gè)懸伸、可旋轉(zhuǎn)的臂架作為主要受力構(gòu)件。其工作機(jī)構(gòu)除了起升機(jī)構(gòu)外，通常還有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)，通過起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)等四大機(jī)構(gòu)的組合運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)在圓形或長圓形空間的裝卸作業(yè)。例如，流動(dòng)式起重機(jī)（汽車起重機(jī)、輪胎起重機(jī)、履帶起重機(jī)）、塔式起重機(jī)、門座起重機(jī)等。

除了按構(gòu)造類型分類外，起重機(jī)還可以按行駛性能分為有軌運(yùn)行起重機(jī)和無軌運(yùn)行起重機(jī)。有軌運(yùn)行起重機(jī)裝有車輪，可以在鋪設(shè)的軌道上在有限范圍內(nèi)工作，例如，各種橋架類型起重機(jī)、塔式起重機(jī)、門座起重機(jī)等。無軌運(yùn)行起重機(jī)的運(yùn)行裝置配備橡膠輪胎或履帶，常見的各種流動(dòng)式起重機(jī)，它們機(jī)動(dòng)性好，可以在各種路面上長距離行駛，靈活轉(zhuǎn)換作業(yè)場地。

大多數(shù)起重機(jī)是通用式的，廣泛應(yīng)用于車間、倉庫、露天堆放場等處。也有許多起重機(jī)是專門為特定工作場所或某種工藝服務(wù)的。例如，兌鐵水起重機(jī)、脫錠起重機(jī)等冶金起重機(jī)，鑄造起重機(jī)、鍛造起重機(jī)等服務(wù)于熱加工的起重機(jī)，門座起重機(jī)、卸船機(jī)等專門用于港口裝卸作業(yè)的起重機(jī)，用于倉儲(chǔ)料庫的堆垛起重機(jī)，還有專門用于海上作業(yè)的浮式起重機(jī)等。

起重機(jī)在許多重要國民經(jīng)濟(jì)部門得到廣泛使用，成為現(xiàn)代物流和制造業(yè)組織生產(chǎn)的基礎(chǔ)裝備之一。起重機(jī)今后發(fā)展的方向是進(jìn)一步增大起重性能，向大型化發(fā)展，擴(kuò)大作業(yè)范圍；增加科技含量，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，提高計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用水平；增強(qiáng)安全可靠性和作業(yè)的舒適性。

二、

起重機(jī)的組成

起重機(jī)由驅(qū)動(dòng)裝置、工作機(jī)構(gòu)、取物裝置、操縱控制系統(tǒng)和金屬結(jié)構(gòu)組成。通過對控制系統(tǒng)的操縱，驅(qū)動(dòng)裝置將動(dòng)力能量輸入轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，將作用力和運(yùn)動(dòng)速度傳遞給取物裝置，取物裝置把被搬運(yùn)物料與起重機(jī)聯(lián)系起來，通過工作機(jī)構(gòu)單獨(dú)或組合運(yùn)動(dòng)，完成物料搬運(yùn)任務(wù)?？梢苿?dòng)的金屬結(jié)構(gòu)將各組成部分連接成一個(gè)整體，并承載起重機(jī)的自重和吊重。

1．驅(qū)動(dòng)裝置

驅(qū)動(dòng)裝置是用來驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)的動(dòng)力設(shè)備。幾乎所有的有軌起重機(jī)、升降機(jī)、電梯等都采用電力驅(qū)動(dòng)。對于可以遠(yuǎn)距離移動(dòng)的流動(dòng)式起重機(jī)（汽車起重機(jī)、輪胎起重機(jī)和履帶起重機(jī)）多采用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。人力驅(qū)動(dòng)適用于一些輕小起重設(shè)備，也用作某些設(shè)備的輔助驅(qū)動(dòng)和意外事故狀態(tài)下的臨時(shí)動(dòng)力。

2．工作機(jī)構(gòu)

起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，被稱為起重機(jī)的四大機(jī)構(gòu)。起重機(jī)通過某一機(jī)構(gòu)的單獨(dú)運(yùn)動(dòng)或多機(jī)構(gòu)的組合運(yùn)動(dòng)，達(dá)到搬運(yùn)物料的目的。

起升機(jī)構(gòu)是用來進(jìn)行物料垂直升降的機(jī)構(gòu)，是起重機(jī)最主要、最基本的機(jī)構(gòu)。只要有起升機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)就可以稱為起重設(shè)備。

運(yùn)行機(jī)構(gòu)是用來實(shí)現(xiàn)水平搬運(yùn)物料的機(jī)構(gòu)。有些運(yùn)行機(jī)構(gòu)僅用來調(diào)整起重機(jī)的工作位置。

變幅機(jī)構(gòu)是通過改變臂架的長度和仰角來改變作業(yè)幅度的機(jī)構(gòu)。

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可使臂架繞著起重機(jī)的垂直軸線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使起重機(jī)可以在環(huán)形空間內(nèi)運(yùn)移物料。變幅機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是臂架起重機(jī)特有的工作機(jī)構(gòu)。

3．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)；例如糧食、礦石、化肥等散料常用抓斗、料斗抓?。灰后w物料使用盛筒、料罐等。對于特殊的物料常采用特種吊具，比如用起重橫梁吊運(yùn)長形物料，用電磁吸盤吊運(yùn)導(dǎo)磁性物料，用旋轉(zhuǎn)吊鉤吊運(yùn)鋼卷以及專為集裝箱設(shè)計(jì)的吊具等。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。

4．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(guān)元件和線路，是起重機(jī)人機(jī)安全要求集中體現(xiàn)的界面。通過電氣、液壓系統(tǒng)，起重機(jī)司機(jī)可以控制起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)，保證起重作業(yè)任務(wù)的順利進(jìn)行，防止事故發(fā)生。

5．金屬結(jié)構(gòu)

金屬結(jié)構(gòu)是起重機(jī)的重要組成部分。它是整臺(tái)起重機(jī)的骨架，將起重機(jī)各部分組合成一個(gè)有機(jī)的整體，并形成一定的作業(yè)空間，承受作用在起重機(jī)上的各種載荷和自重。金屬結(jié)構(gòu)的垮塌破壞，會(huì)給起重機(jī)帶來極其嚴(yán)重甚至災(zāi)難性的后果。

起重機(jī)與其他一般機(jī)器的顯著區(qū)別是：起重機(jī)具有龐大、可移動(dòng)的金屬結(jié)構(gòu)，多機(jī)構(gòu)進(jìn)行組合工作。起重機(jī)有周期間歇式作業(yè)循環(huán)、起重載荷的不均勻性、各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的不一致性和機(jī)構(gòu)負(fù)載的不等時(shí)性等特點(diǎn)，而起重作業(yè)必須是多人參與、協(xié)調(diào)配合，這些都增加了作業(yè)的復(fù)雜性，即使在正常狀態(tài)下進(jìn)行操作時(shí)，起重機(jī)及其周圍區(qū)域都有可能形成作業(yè)的危險(xiǎn)區(qū)，成為安全防護(hù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

三、起重機(jī)工作級(jí)別

工作級(jí)別是表征起重機(jī)工作特性的一個(gè)重要概念。其劃分原則是以起重機(jī)的壽命為標(biāo)準(zhǔn)，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(jī)劃分在同一級(jí)別。劃分工作級(jí)別的目的是為設(shè)計(jì)、制造和用戶的選用之間提供合理、統(tǒng)一的技術(shù)基礎(chǔ)和參考標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而取得較好的安全和經(jīng)濟(jì)效果，使起重機(jī)的工

作狀態(tài)得到比較準(zhǔn)確的反映。

起重機(jī)工作級(jí)別又是關(guān)系起重機(jī)安全的一個(gè)重要依據(jù)，是安全檢查、事故分析計(jì)算和確定零部件報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。一般來說，工作級(jí)別不同，安全系數(shù)就不同，報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)也不同。

起重機(jī)的工作級(jí)別、起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)工作級(jí)別和起重機(jī)機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別是有區(qū)別的，我們下面將分別予以討論。

1.起重機(jī)工作級(jí)別

起重機(jī)的利用等級(jí)是表征起重機(jī)在整個(gè)設(shè)計(jì)壽命期間的使用頻繁程度，按設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)總的工作循環(huán)次數(shù)分為U0～U9共10級(jí)；起重機(jī)的載荷狀態(tài)是表明起重機(jī)受載的輕重程度的指標(biāo)，按名義載荷譜系數(shù)分為輕、中、重和特重四級(jí)。綜合考慮利用等級(jí)和載荷狀態(tài)，按對角線原則，起重機(jī)工作級(jí)別分為A1～A8

共8級(jí)

2.起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)工作級(jí)別

起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)工作級(jí)別按結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分為A1～A8級(jí)劃分方式與起重機(jī)工作級(jí)別的劃分方式相同。

這里，首先需要指出，起重機(jī)工作級(jí)別與起重機(jī)的起重量是兩個(gè)不同的概念。起重量是指一次被起升物料的質(zhì)量，工作級(jí)別是起重機(jī)綜合工作特性參數(shù)。起重量大，工作級(jí)別未必高；起重量小，工作級(jí)別未必低。即使起重量相同的同類型起重機(jī)，只要工作級(jí)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(jí)別，把工作級(jí)別低的起重機(jī)頻繁、滿負(fù)荷使用，那么就會(huì)加速易損零部件報(bào)廢，使故障頻發(fā)，甚至引起事故。另外需要說明，起重機(jī)和金屬結(jié)構(gòu)的工作級(jí)別與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別是不同的。對于同一臺(tái)起重機(jī)，由于各個(gè)工作機(jī)構(gòu)受載的不一致性和工作的不等時(shí)性，即使是同一臺(tái)起重機(jī)，不同機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別與起重機(jī)的工作級(jí)別往往是不一致的，這在不同機(jī)構(gòu)的零部件報(bào)廢和更新時(shí)要特別注意。

四、起重機(jī)的載荷（一）

1.起重機(jī)在作業(yè)過程中，承受載荷種類復(fù)雜、載荷作用方向不同，這不僅表現(xiàn)在運(yùn)行過程中起重機(jī)要受到包括靜載荷、動(dòng)載荷、交變載荷等各種載荷的作用，而且隨著起重機(jī)作業(yè)的工況改變，即使是同類載荷也表現(xiàn)出多變的特征。受到載荷作用的起重機(jī)械各承載零件和結(jié)構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力和變形，當(dāng)應(yīng)力和變形超過一定的限度，就會(huì)使零、構(gòu)件喪失功能，甚至破壞，造成危險(xiǎn)。

2.起重機(jī)的載荷計(jì)算是起重機(jī)及其組成零、部、構(gòu)件受力分析的原始依據(jù)，也是報(bào)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(zhǔn)確與否，將直接影響計(jì)算結(jié)果和事故結(jié)論的正確與否。因此，我們需要了解起重機(jī)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(jī)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(jī)的金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備等（不包括起升載荷）的重力載荷。載荷的作用方式及簡化的力學(xué)模型可以分別考慮，一般情況下，起重機(jī)的機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備可視為集中載荷作用在

備安裝的位置中心，桁架的自重視為作用在結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)上的集中載荷，箱型結(jié)構(gòu)的自重作為均布載荷處理。自重載荷通常都比它的工作對象的重量大得多。

起升載荷指所有起升質(zhì)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(shè)備的重力。當(dāng)起升高度小于50米時(shí)，起升鋼絲繩的重量可以不計(jì)。

當(dāng)起重機(jī)處于非運(yùn)動(dòng)的靜止?fàn)顟B(tài)，即起重機(jī)不工作，或吊載停止升降運(yùn)動(dòng)懸吊在空中的狀態(tài)，或起重機(jī)處于穩(wěn)定勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，起重機(jī)的自重載荷和起升載荷可作為靜載荷處理。對于橋架類型的起重機(jī)，物料通過載重小車沿主梁水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，小車自重及起升載荷則組成了移動(dòng)載荷。

2、動(dòng)力載荷

動(dòng)力載荷使起重機(jī)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)產(chǎn)生動(dòng)載效應(yīng)，動(dòng)載效應(yīng)使原有靜力載荷值增加。

動(dòng)力載荷包括在變速運(yùn)動(dòng)中，結(jié)構(gòu)自重和起升載荷產(chǎn)生的慣性載荷；由于車輪經(jīng)過不平整軌道接頭，或起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)部分撞擊緩沖器產(chǎn)生的沖擊載荷；在慣性載荷和沖擊載荷作用下，金屬結(jié)構(gòu)和工作機(jī)構(gòu)的彈性系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)的振動(dòng)載荷等。

動(dòng)力載荷與工作速度（加速度）有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，與結(jié)構(gòu)的形式和性質(zhì)（諸如系統(tǒng)的質(zhì)量分布、系統(tǒng)的剛度和阻尼等）有關(guān)，與起重機(jī)的使用條件和司機(jī)操作方法、操作技能的熟練程度等多種因素有關(guān)。

3.自然載荷

自然載荷專指風(fēng)、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(jī)，風(fēng)載荷對起重作業(yè)的影響應(yīng)該給予足夠的重視。其他自然載荷在需要考慮時(shí)，可按有關(guān)規(guī)范確定或由用戶提供有關(guān)資料進(jìn)行計(jì)算。

4.其他載荷

橋架式類型起重機(jī)在大車運(yùn)行過程中出現(xiàn)偏斜時(shí)，產(chǎn)生垂直作用于車輪輪緣或水平導(dǎo)向輪上的水平側(cè)向力；軌道式起重機(jī)由于軌道安裝誤差或流動(dòng)式起重機(jī)由于行駛道路的坡度引起的坡度載荷；考慮起重機(jī)在運(yùn)輸、安裝過程中由于生產(chǎn)工藝的需要而產(chǎn)生的載荷，其形式和大小將由實(shí)際情況具體決定；起重機(jī)在投人使用前，或?qū)κ褂闷陂g的起重機(jī)做安全監(jiān)測時(shí)，進(jìn)行的超載動(dòng)態(tài)試驗(yàn)及靜態(tài)試驗(yàn)產(chǎn)生的試驗(yàn)載荷等。

起重機(jī)的載荷（二）

動(dòng)載荷產(chǎn)生在起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，動(dòng)載效應(yīng)使起重機(jī)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(jìn)行起重機(jī)零、部、構(gòu)件的設(shè)計(jì)、安全檢驗(yàn)、安全防護(hù)裝置的選擇和起重事故的分析計(jì)算時(shí)，必須考慮動(dòng)載荷的作用方向。

1.垂直載荷

為了計(jì)算方便，垂直方向的動(dòng)載效應(yīng)通常用不同的動(dòng)力系數(shù)φi表示，對于不同工況產(chǎn)生的動(dòng)載荷是通過動(dòng)力系數(shù)與相應(yīng)的靜載荷的乘積計(jì)算獲得。動(dòng)力系數(shù)一般查閱起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范或有關(guān)手冊給定的范圍，根據(jù)實(shí)際工況來選用確定，常用的動(dòng)力系數(shù)和適用工況介紹如下：（1）起升沖擊系數(shù)φ1

在起升質(zhì)量突然離地起升或下降制動(dòng)時(shí)，起重機(jī)的自重載荷將產(chǎn)生沿其加速度相反方向的沖擊作用。φ1是考慮了這種工況下的自重沖擊系數(shù)，在進(jìn)行載荷計(jì)算時(shí)，它僅與起重機(jī)自重載荷相乘。（2）起升載荷動(dòng)載系數(shù)φ2

在起升機(jī)構(gòu)工作時(shí)，起升質(zhì)量突然離地起升或下降制動(dòng)的情況下，被吊物品重力載荷將產(chǎn)生動(dòng)態(tài)增大效應(yīng)。φ2是考慮了這種工況下起升載荷的增大系數(shù)，在進(jìn)行載荷計(jì)算時(shí)，它應(yīng)與起升載荷相乘。φ2值的大小與起升速度、系統(tǒng)剛度及操作情況有關(guān)，一般起升速度越大，系統(tǒng)剛度越大，操作越猛烈，φ2值也越大。

（3）突然卸荷沖擊系數(shù)φ3

當(dāng)抓斗起重機(jī)和電磁吸盤起重機(jī)在卸貨時(shí)，或當(dāng)?shù)蹉^、鋼絲繩意外斷裂吊載墜落的起重事故發(fā)生時(shí)，會(huì)導(dǎo)致起升質(zhì)量部分或全部突然卸載，這將對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)減載作用。φ3是考慮了這種工況下的卸荷沖擊系數(shù)。在進(jìn)行金屬結(jié)構(gòu)和起重機(jī)抗傾覆的穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮這種動(dòng)態(tài)減載作用的影響。

4）運(yùn)行沖擊系數(shù)φ4

當(dāng)起重機(jī)或起重小車通過不平道路或軌道接縫時(shí)，沿著垂直方向會(huì)產(chǎn)生運(yùn)行沖擊載荷，φ4是考慮這種效應(yīng)的運(yùn)行沖擊系數(shù)。運(yùn)行沖擊系數(shù)與起重機(jī)或小車的運(yùn)行速度、軌道或道路狀況有關(guān)。

2.水平載荷

水平載荷包括運(yùn)行、回轉(zhuǎn)和變幅機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力的變速作用下，起重機(jī)自身質(zhì)量和起升質(zhì)量產(chǎn)生慣性載荷，這個(gè)載荷僅涉及由剛體動(dòng)力學(xué)求得的慣性力，沒有考慮彈性振動(dòng)因素。水平載荷還包括軌道起重機(jī)沿軌道運(yùn)行偏斜時(shí)產(chǎn)生水平側(cè)向載荷和運(yùn)行超行程的碰撞載荷等。由于各種水平載荷發(fā)生的機(jī)理不同，計(jì)算方法也各不相同。

（1）運(yùn)行水平慣性力

運(yùn)行機(jī)構(gòu)變速時(shí)的慣性力，按產(chǎn)生水平運(yùn)行慣性力的相應(yīng)的質(zhì)量與加速度乘積的1.5倍計(jì)算，1.5是考慮驅(qū)動(dòng)力對起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的動(dòng)力效應(yīng)的系數(shù)。運(yùn)行慣性力的計(jì)算結(jié)果應(yīng)按不大于主動(dòng)車輪與鋼軌間的粘著力取值。

（2）回轉(zhuǎn)和變幅運(yùn)動(dòng)的水平力

臂架式起重機(jī)回轉(zhuǎn)和變幅機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，起升質(zhì)量產(chǎn)生的水平力，由于受到變幅和回轉(zhuǎn)起制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的離心力，以及受司機(jī)操作方法等多種因素的綜合影響，會(huì)產(chǎn)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(jì)算。

（3）突然卸荷沖擊系數(shù)φ3

當(dāng)抓斗起重機(jī)和電磁吸盤起重機(jī)在卸貨時(shí)，或當(dāng)?shù)蹉^、鋼絲繩意外斷裂吊載墜落的起重事故發(fā)生時(shí)，會(huì)導(dǎo)致起升質(zhì)量部分或全部突然卸載，這將對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)減載作用。φ3是考慮了這種工況下的卸荷沖擊系數(shù)。在進(jìn)行金屬結(jié)構(gòu)和起重機(jī)抗傾覆的穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮這種動(dòng)態(tài)減載作用的影響。

4）運(yùn)行沖擊系數(shù)φ4

當(dāng)起重機(jī)或起重小車通過不平道路或軌道接縫時(shí)，沿著垂直方向會(huì)產(chǎn)生運(yùn)行沖擊載荷，φ4是考慮這種效應(yīng)的運(yùn)行沖擊系數(shù)。運(yùn)行沖擊系數(shù)與起重機(jī)或小車的運(yùn)行速度、軌道或道路狀況有關(guān)。

2.水平載荷

水平載荷包括運(yùn)行、回轉(zhuǎn)和變幅機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力的變速作用下，起重機(jī)自身質(zhì)量和起升質(zhì)量產(chǎn)生慣性載荷，這個(gè)載荷僅涉及由剛體動(dòng)力學(xué)求得的慣性力，沒有考慮彈性振動(dòng)因素。水平載荷還包括軌道起重機(jī)沿軌道運(yùn)行偏斜時(shí)產(chǎn)生水平側(cè)向載荷和運(yùn)行超行程的碰撞載荷等。由于各種水平載荷發(fā)生的機(jī)理不同，計(jì)算方法也各不相同。

（1）運(yùn)行水平慣性力

運(yùn)行機(jī)構(gòu)變速時(shí)的慣性力，按產(chǎn)生水平運(yùn)行慣性力的相應(yīng)的質(zhì)量與加速度乘積的1.5倍計(jì)算，1.5是考慮驅(qū)動(dòng)力對起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的動(dòng)力效應(yīng)的系數(shù)。運(yùn)行慣性力的計(jì)算結(jié)果應(yīng)按不大于主動(dòng)車輪與鋼軌間的粘著力取值。

（2）回轉(zhuǎn)和變幅運(yùn)動(dòng)的水平力

臂架式起重機(jī)回轉(zhuǎn)和變幅機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，起升質(zhì)量產(chǎn)生的水平力，由于受到變幅和回轉(zhuǎn)起制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的離心力，以及受司機(jī)操作方法等多種因素的綜合影響，會(huì)產(chǎn)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(jì)算。

（3）起重機(jī)偏斜運(yùn)行時(shí)的水平側(cè)向力

橋式類型的起重機(jī)在大車運(yùn)行過程中出現(xiàn)偏斜運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生垂直作用于車輪輪緣或水平導(dǎo)向輪上的水平側(cè)向力。造成起重機(jī)偏斜運(yùn)行的因素是很復(fù)雜的，難以從理論上作定量分析，通常是用試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)辦法歸納的經(jīng)驗(yàn)公式近似計(jì)算。

（4）碰撞載荷

在起重機(jī)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(dāng)同一跨度軌道上有多臺(tái)起重機(jī)時(shí)，兩臺(tái)起重機(jī)之間的相互碰撞會(huì)產(chǎn)生碰撞載荷。碰撞載荷根據(jù)能量原理，按假定碰撞動(dòng)能和完全為緩沖器所吸收的動(dòng)能計(jì)算。

起重機(jī)的載荷（三）

保證起重機(jī)安全可靠作業(yè)的計(jì)算有兩種類型：一類是壽命計(jì)算（包括疲勞、磨損和發(fā)熱），這類計(jì)算要按等效原則確定計(jì)算載荷；另一類是強(qiáng)度計(jì)算（包括材料的塑性破壞、脆性斷裂、彈性失穩(wěn)以及起重機(jī)的穩(wěn)定性），這類計(jì)算應(yīng)按在使用期內(nèi)可能出現(xiàn)的最大載荷作為計(jì)算載荷。這就需要針對不同的零部件和結(jié)構(gòu)件，根據(jù)起重機(jī)工作的特點(diǎn)，考慮各種載荷實(shí)際出現(xiàn)的概率，把可能同時(shí)出現(xiàn)的載荷按最不利的情況進(jìn)行組合，并依據(jù)一定的原則進(jìn)行計(jì)算。

1.載荷分類與載荷組合

作用在起重機(jī)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(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算的原始依據(jù)。（1）基本載荷：始終或經(jīng)常作用在起重機(jī)結(jié)構(gòu)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(dòng)載系數(shù)與相應(yīng)載荷相乘的動(dòng)載效應(yīng)。對于抓斗、電磁吸盤起重機(jī)，還應(yīng)考慮由于突然卸載的動(dòng)態(tài)減載作用。只考慮基本載荷的組合為組合Ⅰ。

（2）附加載荷：起重機(jī)在正常工作狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)所受到的非經(jīng)常性作用的載荷。它包括起重機(jī)工作狀態(tài)下的最大風(fēng)載荷、起重機(jī)偏斜運(yùn)行側(cè)向力、根據(jù)實(shí)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Ⅱ。

（3）特殊載荷：起重機(jī)處于非工作狀態(tài)時(shí)，結(jié)構(gòu)可能受到的最大載荷，或者在工作狀態(tài)下結(jié)構(gòu)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Ⅲ。

2.計(jì)算原則

為保證起重機(jī)安全、正常地工作，起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的零部件應(yīng)滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定性和剛度的要求。強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件在載荷作用下產(chǎn)生的內(nèi)力不應(yīng)超過許用的承載能力，剛度要求是指結(jié)構(gòu)在載荷作用下產(chǎn)生的變形量不應(yīng)超過許用的變形值，以及結(jié)構(gòu)的自振周期不應(yīng)超過許用的振動(dòng)周期。計(jì)算的內(nèi)容不同，對應(yīng)的載荷組合類別也不同。

（1）壽命（耐久性）計(jì)算載荷——第Ⅰ類載荷用來計(jì)算零部件或金屬結(jié)構(gòu)的耐久性、磨損或發(fā)熱。按正常工作時(shí)的等效載荷進(jìn)行計(jì)算。工作級(jí)別是A6、A7、A8級(jí)起重機(jī)，對于受變載荷作用的機(jī)構(gòu)零件和金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)做疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算。

（2）強(qiáng)度計(jì)算載荷——第Ⅱ類載荷用來計(jì)算零部件或金屬結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、受壓和平面彎曲構(gòu)件的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)件的剛度、起重機(jī)的整體穩(wěn)定性與輪壓。按工作狀態(tài)最大載荷進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。確定強(qiáng)度計(jì)算載荷時(shí)，應(yīng)選取可能出現(xiàn)的最不利的載荷組合。

（3）驗(yàn)算載荷——第Ⅲ類載荷用來驗(yàn)算起重機(jī)的某些裝置（如夾軌器）、變幅機(jī)構(gòu)、支承旋轉(zhuǎn)裝置的某些零件和金屬結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和構(gòu)件的穩(wěn)定性，以及起重機(jī)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(yùn)輸載荷及沖擊載荷等）進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。在起重機(jī)事故處理時(shí)，由金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的零部件破壞導(dǎo)致的事故，應(yīng)進(jìn)行必要的驗(yàn)算。驗(yàn)算時(shí)，按實(shí)際工況的發(fā)生載荷處理。

3.安全系數(shù)

起重機(jī)承載能力的計(jì)算方法有許用應(yīng)力法和極限狀態(tài)法兩種。目前，許用應(yīng)力法仍是主要采用的方法，許用應(yīng)力是按材料的強(qiáng)度極限考慮一定的安全儲(chǔ)備來獲得。強(qiáng)度計(jì)算的基本條件是零構(gòu)件危險(xiǎn)截面的計(jì)算應(yīng)力不得大于材料的許用應(yīng)力，而材料的強(qiáng)度極限與許用應(yīng)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(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。安全系數(shù)的取值既考慮材料的強(qiáng)度儲(chǔ)備、重要度、計(jì)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(shí)際尺寸的誤差等因素。

特別應(yīng)該強(qiáng)調(diào)指出，起重機(jī)零構(gòu)件的重要度是安全系數(shù)取值的重要依據(jù)。當(dāng)起重機(jī)某些部分損壞會(huì)引起嚴(yán)重的事故后果（例如引起物品墜落、臂架下落、起重機(jī)傾覆等情況發(fā)生）時(shí)，所涉及的此類零部件應(yīng)有較高的安全系數(shù)；當(dāng)起重機(jī)某些零部件在破壞以后僅使起重機(jī)停止工作，而不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果的，則安全系數(shù)可以取低些。不同材料零構(gòu)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(yīng)取較高值。對于運(yùn)輸融化金屬或危險(xiǎn)物品等的起重機(jī)的重要零部件，其安全系數(shù)比常規(guī)取值應(yīng)加大。另外，工作級(jí)別不同，安全系數(shù)也不同。起重機(jī)取物裝置的安全（一）

取物裝置是將物料與起重機(jī)聯(lián)系起來進(jìn)行物料吊運(yùn)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(gòu)件懸掛在可沿主梁運(yùn)行的起重小車上。常常根據(jù)物料的形態(tài)、幾何形狀特點(diǎn)和裝卸效率要求來配置取物裝置，一般成件的物品常用吊鉤、吊環(huán)，散料常用抓斗，液體物料使用盛筒、吊罐，還有針對特殊物料的其他特種吊具，如電磁吸盤、旋轉(zhuǎn)C型鉤，以及集裝箱專用吊具等。

吊鉤組是起重機(jī)上應(yīng)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(shí)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(fù)作用，一旦出現(xiàn)故障就可能導(dǎo)致重物墜落，造成重大人身傷亡或財(cái)產(chǎn)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(yùn)物料不受損害。吊鉤安全性能需要正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、合理選材、適宜

的制造方法來保證，并且在使用中要加強(qiáng)安全檢查，發(fā)現(xiàn)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的缺陷要及時(shí)報(bào)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(jī)吊鉤除承受物品重量外還要承受起升機(jī)構(gòu)起動(dòng)與制動(dòng)時(shí)引起的沖擊載荷作用，它應(yīng)該

具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和較好的沖擊韌性，一般采用優(yōu)質(zhì)低碳鎮(zhèn)靜鋼或低碳合金鋼制造。由于機(jī)械強(qiáng)度高的材料往往脆性也大，通常對應(yīng)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(diǎn)是一旦破壞即要整體報(bào)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(hù)墊以減小對鋼絲繩磨損，同時(shí)使疊片均勻受力，由于板鉤破壞僅限于個(gè)別鋼板，一般不會(huì)同時(shí)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(jī)（如鑄造起重機(jī)）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(chǎn)生的應(yīng)力集中和可能產(chǎn)生裂紋，不允許焊接制造吊鉤，也不允許用補(bǔ)焊的辦法修復(fù)吊鉤。

（3）吊鉤的結(jié)構(gòu)

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(gè)吊鉤懸掛在動(dòng)滑輪組的橫梁上。

起重機(jī)取物裝置的安全（二）

吊鉤承載安全的強(qiáng)度計(jì)算

1.吊鉤的危險(xiǎn)斷面

按平面彈性曲桿理論對吊鉤的受載狀況進(jìn)行受力分析可知，吊鉤危險(xiǎn)斷面主要在三個(gè)部位：水平斷面A—A、垂直斷面B—B和鉤柄螺紋根部C—C斷面（參見下圖）。危險(xiǎn)斷面附近的吊鉤狀態(tài)是安全檢查的重點(diǎn)。

（1）鉤身水平A—A斷面

起升載荷對A—A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(yīng)力作用。斷面內(nèi)側(cè)應(yīng)力為最大拉應(yīng)力，斷面外側(cè)為最大壓應(yīng)力，A—A斷面是吊鉤受力最大的斷面。

（2）鉤身垂直B—B斷面：

受力雖然不如A—A斷面大，卻是吊索強(qiáng)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(shí)應(yīng)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C—C斷面

螺紋根部應(yīng)力集中，還會(huì)受到腐蝕，容易在缺陷處斷裂。

2.吊鉤的計(jì)算載荷和安全系數(shù)

在進(jìn)行承載安全的強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，吊鉤受到的載荷不能僅按最大起升質(zhì)量的靜力作用計(jì)算，而應(yīng)該考慮由于起升質(zhì)量突然離地起升或下降制動(dòng)，重力載荷將產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)增大效應(yīng)，吊鉤的計(jì)算載荷必須在靜載荷基礎(chǔ)上乘以起升載荷動(dòng)載系數(shù)φ2。一般起升速度越大，起升系統(tǒng)的剛度越大，司機(jī)操作越猛烈，φ2值也越大，其取值在1.0～2.0范圍內(nèi)。

在對吊鉤進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，應(yīng)該注意安全系數(shù)n的取值。對于鉤身，一般用途的起重機(jī)n為1.3，用于吊運(yùn)熔化金屬等危險(xiǎn)品的起重機(jī)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(bào)廢：

1.安裝使用前的檢查：吊鉤應(yīng)有制造廠的檢驗(yàn)合格證明，必要時(shí)應(yīng)對吊鉤進(jìn)行材料化學(xué)成分檢驗(yàn)和必要的機(jī)械性能試驗(yàn)。使用前應(yīng)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(yīng)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(bǔ)焊。

3.內(nèi)部缺陷檢查：主要通過探傷檢查吊鉤的內(nèi)部狀況。吊鉤不得有內(nèi)部裂紋、白點(diǎn)和影響使用安全的任何夾雜物等缺陷，必要時(shí)，應(yīng)進(jìn)行內(nèi)部探傷檢查。

4.安全裝置：有條件的，特別是用于大起重量時(shí)，應(yīng)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(shí)應(yīng)予報(bào)廢：

（1）裂紋；

（2）危險(xiǎn)斷面磨損達(dá)原尺寸的10%；

（3）開口度比原尺寸增加15%；

（4）鉤身扭轉(zhuǎn)變形超過10°；

（5）吊鉤危險(xiǎn)斷面或吊鉤頸部產(chǎn)生塑性變形；

（6）吊鉤螺紋被腐蝕；

（7）疊片鉤襯套磨損達(dá)原尺寸的50%時(shí)，心軸磨損達(dá)原尺寸的5%時(shí)，應(yīng)更換襯套或心軸。

吊鉤使用安全注意事項(xiàng)吊鉤發(fā)生落地事故的主要原因有：（1）過卷揚(yáng)限制器失靈，使吊鉤卷過，拉斷鋼絲繩，使吊鉤落地。（2）重錘式過卷揚(yáng)限制器的重錘偏斜或鋼絲繩鈕斜，使吊構(gòu)上升時(shí)頂不到重錘，不能停電，絞斷鋼絲繩發(fā)生吊鉤落地事故。

（3）起重機(jī)的鋼絲繩嚴(yán)重磨損、腐蝕或斷絲，當(dāng)負(fù)荷過大時(shí)拉斷鋼絲繩，使吊鉤落地。

（4）卷筒保留鋼絲繩過少或壓板緊固不好，鋼絲繩抽出使吊鉤隨鋼絲繩一起落地。吊鉤在使用中注意事項(xiàng)：《起重機(jī)械安全規(guī)程》中規(guī)定：吊鉤應(yīng)有制造單位的合格證等技術(shù)證明文件，方可投入使用。否則應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)，查明性能合格后方可使用。起重機(jī)械不得使用鑄造吊鉤；吊鉤宜設(shè)有防止吊物意外脫鉤的保險(xiǎn)裝置；吊鉤表面應(yīng)光潔、無剝裂、銳角、毛刺、裂紋等；吊鉤材料應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)低碳鎮(zhèn)靜鋼或低碳含金鋼；鍛鉤一般應(yīng)用GB699—88《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》中規(guī)定的20鋼板鉤一般應(yīng)用GB700—88《普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》中規(guī)定的Q235，或GB／T1591—94《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》中規(guī)定的16Mn鋼。吊構(gòu)上的缺陷不得補(bǔ)焊起重機(jī)鋼絲繩安全（一）

鋼絲繩是起重機(jī)使用率很高的構(gòu)件之一，這是由于它的獨(dú)有特性所決定。與剛性構(gòu)件相比，鋼絲繩具有強(qiáng)度高、自重輕、柔韌性好、耐沖擊等特點(diǎn)，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(huì)發(fā)生突然破斷，即使破壞也是有前兆的，一般總是從個(gè)別、局部斷絲開始，逐漸發(fā)展到整個(gè)繩，是有一段時(shí)間過程的，除非因?yàn)檩d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(qiáng)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(fù)雜，其破壞除了機(jī)械損傷之外，結(jié)構(gòu)選型不當(dāng)、維護(hù)檢查不當(dāng)，失效的鋼絲繩沒有及時(shí)報(bào)廢并更新等原因有關(guān)。鋼絲繩的安全技術(shù)涉及鋼絲繩的種類、制造方法、構(gòu)造性能、受力狀況，以及維護(hù)、檢查、報(bào)廢等多方面的問題，是個(gè)專業(yè)性比較強(qiáng)的技術(shù)，每個(gè)安全管理人員和技術(shù)人員都應(yīng)該對鋼絲繩的有關(guān)知識(shí)、受力狀況和運(yùn)行狀態(tài)有個(gè)基本了解，我們將分幾個(gè)專題分別做一介紹。

鋼絲繩的構(gòu)造

起重機(jī)多用雙繞鋼絲繩，一般都是用捻繩機(jī)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(qiáng)度。鋼絲通過冷拉拉絲獲得很高的強(qiáng)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(jìn)行表面處理，使鋼絲繩增強(qiáng)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(yīng)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(jī)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(shí)，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(huì)影響鋼絲繩的性能。按股內(nèi)鋼絲之間的接觸狀態(tài)可分為點(diǎn)接觸、線接觸和面接觸鋼絲繩。

（1）點(diǎn)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(diǎn)接觸狀態(tài)。在受拉力時(shí)，點(diǎn)接觸處產(chǎn)主應(yīng)力集中并導(dǎo)致磨損、壓痕，過早地使鋼絲斷裂而報(bào)廢，壽命較低，起重機(jī)的工作機(jī)構(gòu)一般不采用。優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡單、價(jià)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(nèi)外層鋼絲適當(dāng)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(diǎn)接觸鋼絲繩的大，使受載時(shí)鋼絲的接觸應(yīng)力降低。常見的有西爾型（外粗式）、瓦林吞型（粗細(xì)型）和填充型（密集式）等。線接觸鋼絲繩承載力強(qiáng)、撓性好、壽命較高，品種也愈來愈多。起重機(jī)的工作機(jī)構(gòu)應(yīng)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(diǎn)是撓性好、強(qiáng)度高、耐腐蝕，但制造工藝復(fù)雜，價(jià)格高，起重機(jī)上很少使用。

鋼絲繩

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(shí)，迫使股內(nèi)鋼絲相互壓緊，產(chǎn)生阻抗轉(zhuǎn)動(dòng)的反力矩，使用中不易扭轉(zhuǎn)和松散，因而在起重機(jī)的工作機(jī)構(gòu)上得到了普遍的應(yīng)用。為防止卸載后鋼絲繩帶動(dòng)吊鉤滑輪組扭轉(zhuǎn)打卷傷人，起升機(jī)構(gòu)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(zhuǎn)性較強(qiáng)，散股的趨向大，且穩(wěn)定性較差，容易扭結(jié)，在小的滑輪槽中經(jīng)過時(shí)，容易扭曲成攏狀，使結(jié)構(gòu)遭到破壞，一般只作為牽引繩或張緊繩。

（3）不扭轉(zhuǎn)鋼絲繩：這種鋼絲繩在設(shè)計(jì)時(shí)，使股與繩的扭轉(zhuǎn)力矩相等，方向相反，在起升高度較大的起重機(jī)上使用，并越來越受到重視。鋼絲繩的特性

鋼絲繩的特性主要表現(xiàn)在鋼絲繩的破斷拉力、耐扭轉(zhuǎn)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(nèi)，當(dāng)執(zhí)行規(guī)定功能時(shí)，極少發(fā)生無先兆突然整繩斷裂的危險(xiǎn)，表現(xiàn)出較好的安全性。安全工程人員對起重機(jī)實(shí)施安全管理，就應(yīng)該認(rèn)識(shí)鋼絲繩，并對鋼絲繩的性能和使用時(shí)的適用條件有個(gè)基本了解。

1．鋼絲繩的強(qiáng)度

鋼絲的抗拉強(qiáng)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(biāo)，而鋼絲的抗拉強(qiáng)度是通過冷拔拉絲這個(gè)特殊制造工藝獲得的。

高抗拉強(qiáng)度可以提高鋼絲承受動(dòng)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(fù)彎曲的使用條件下容易斷裂。所以，鋼絲繩并不是抗拉強(qiáng)度越高越好，而需要綜合考慮。通過實(shí)驗(yàn)得知，抗拉強(qiáng)度在1550MPa～850MPa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(jī)的工作機(jī)構(gòu)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(yàn)結(jié)果所決定。將單根鋼絲360度連續(xù)地扭轉(zhuǎn)和180度不間斷地反復(fù)彎折，直至斷裂，根據(jù)試驗(yàn)鋼絲不發(fā)生斷裂的耐受次數(shù)進(jìn)行韌性分級(jí)，耐受次數(shù)越多，鋼絲繩的韌性就越好，等級(jí)也越高。按照國家標(biāo)準(zhǔn)，鋼絲繩的韌性分為特、Ⅰ、Ⅱ三個(gè)等級(jí)。特級(jí)韌性最好，用于重要場合，如載客電梯、礦井的載人提升機(jī)等；Ⅰ級(jí)韌性比特級(jí)稍低，但可靠性也不錯(cuò)，一般作為起重機(jī)的各個(gè)工作機(jī)構(gòu)用繩；Ⅱ級(jí)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(jìn)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(jī)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(gè)等級(jí)，甲級(jí)用于嚴(yán)重腐蝕條件，乙級(jí)用于一般腐蝕條件，丙級(jí)用于較輕腐蝕條件。

起重機(jī)鋼絲繩安全（二）

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(jī)械使用的鋼絲繩是一種易損件

鋼絲繩的選用

鋼絲繩的工作狀態(tài)是隨起重機(jī)械的特性和工作條件以及用途而變化的。鋼絲繩應(yīng)滿足兩個(gè)基本條件，一是能夠承受最

大工作載荷的足夠強(qiáng)度，二是有足夠長的壽命。

（1）鋼絲繩承載能力

（2）鋼絲繩的彎曲比起重機(jī)鋼絲繩安全（三）

鋼絲繩的固定

鋼絲繩的始末端部位一般需要與其他零構(gòu)件連接或固定在起重機(jī)的其他結(jié)構(gòu)上，鋼絲繩尾端的固定是關(guān)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(gè)條件，一是連接或固定的部位必須達(dá)到相應(yīng)的強(qiáng)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(jié)連接

編結(jié)方法是將繩端部彎曲成環(huán)狀，環(huán)狀內(nèi)側(cè)套入一個(gè)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(jié)長度應(yīng)大于鋼絲繩直徑的15倍，并不應(yīng)小于300毫米；連接強(qiáng)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(yīng)用。用繩卡固定時(shí)，應(yīng)注意繩卡數(shù)量、繩卡間距、繩卡的方向和固定部位的強(qiáng)度。固定連接處的強(qiáng)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(gè)繩卡就可以；當(dāng)鋼絲繩直徑是45毫米時(shí)，則需要6個(gè)以上的繩卡才能滿足固定處的強(qiáng)度要求。繩卡壓板應(yīng)在鋼絲繩長邊，U形構(gòu)件在短端，不可搞反或一顛一倒（見下圖）。繩卡間距不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的6倍。@Y01.gif

（3）楔塊、楔套連接

鋼絲繩一端繞過楔，利用楔在鋼制的套筒內(nèi)的鎖緊作用使鋼絲繩固定，受力越大，套筒內(nèi)楔的斜面對鋼絲繩壓得越緊。固定處的強(qiáng)度約為繩自身強(qiáng)度的75%～85%。

（4）合金套筒澆注法

鋼絲繩末端穿過錐形套筒后松散鋼絲，將頭部鋼絲彎成小鉤，澆入金屬液凝固而成。固定處的強(qiáng)度與鋼絲繩自身的強(qiáng)度大致相同。

鋼絲繩的使用與維護(hù)（四）

使用檢驗(yàn)合格的鋼絲繩產(chǎn)品，保證其機(jī)械性能和規(guī)格符合設(shè)計(jì)要求。必要時(shí)使用前應(yīng)做受力計(jì)算，保證足夠的安全系數(shù)。鋼絲繩的維護(hù)保養(yǎng)應(yīng)根據(jù)重機(jī)制的用途、工作環(huán)境和鋼絲繩的種類而定。

在起重機(jī)械上的鋼絲繩投入使用之前，應(yīng)確保與鋼絲繩工作有關(guān)的各種裝置已安裝就緒并運(yùn)轉(zhuǎn)正常。對機(jī)械上有可能與鋼絲繩發(fā)生摩擦的部位應(yīng)加以適當(dāng)防護(hù)。

從卷軸或鋼絲繩卷上抽放鋼絲繩時(shí)，應(yīng)在潔凈的地方拖拉，采取措施防止鋼絲繩彎折、扭結(jié)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(shè)計(jì)卷繞系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，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(jié)、扭曲、過度彎曲和劃磨。

對鋼絲繩應(yīng)加強(qiáng)檢驗(yàn)并作好記錄，以便及時(shí)根據(jù)有關(guān)信息適時(shí)更換。在任何情況下，絕對不得使用報(bào)廢鋼絲繩。

新更換的鋼絲繩一般應(yīng)與原設(shè)計(jì)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(yīng)。

對鋼絲繩應(yīng)進(jìn)行適時(shí)地清洗并涂以潤滑油或潤滑脂，特別是那些繞過滑輪時(shí)經(jīng)受彎曲的部位。涂刷的潤滑劑的品種應(yīng)與鋼絲繩相適應(yīng)。

為防止備用鋼絲繩的損壞，應(yīng)儲(chǔ)存在清潔、通風(fēng)而干燥的倉庫內(nèi)，鋼絲繩技術(shù)參數(shù)的標(biāo)記應(yīng)保存良好。

鋼絲繩的報(bào)廢

鋼絲繩承載過程中，受到拉力作用；在通過滑輪或卷筒時(shí)被強(qiáng)迫彎曲，鋼絲與鋼絲相擠壓；由于鋼絲繩在滑輪或卷筒的繩槽中運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生摩擦；在外界環(huán)境因素作用下，鋼絲繩會(huì)腐蝕生銹。這些不利因素綜合積累作用，會(huì)使鋼絲繩在使用一段時(shí)間后，鋼絲首先出現(xiàn)缺陷，例如斷絲、銹蝕、磨損和變形等，使其他未斷鋼絲的應(yīng)力加大，從而使斷絲速度加快，強(qiáng)度逐漸降低，發(fā)展到一定程度，最終將導(dǎo)致鋼絲繩無法保證正常安全工作，甚至發(fā)生破壞造成起重事故。

1.鋼絲繩的斷絲數(shù)達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)

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(bào)廢的重要依據(jù)。斷絲的原因有拉斷、扭轉(zhuǎn)、疲勞、磨損和銹蝕等。在檢查斷絲數(shù)時(shí)，還應(yīng)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(xiǎn)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(nèi)的斷絲數(shù)達(dá)到表1的數(shù)值，應(yīng)報(bào)廢。

（2）如果鋼絲繩銹蝕或磨損時(shí)，應(yīng)將表1斷絲數(shù)按表2折減，并按折減后的斷絲數(shù)作為判斷報(bào)廢的依據(jù)。

（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(yīng)將斷絲部位切去重新安裝，否則應(yīng)報(bào)廢。

（4）斷絲的局部聚集程度高，例如聚集在小于一個(gè)節(jié)距的繩長內(nèi)，或集中在任一繩股里，即使斷絲數(shù)比報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)量低，也應(yīng)予以報(bào)廢；

（5）斷絲出現(xiàn)增長趨勢，應(yīng)給予充分注意，加強(qiáng)檢查并記錄斷絲增長情況，辨明規(guī)律，確定報(bào)廢日期。

（6）當(dāng)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(yīng)立即報(bào)廢。

（7）吊運(yùn)熾熱金屬或危險(xiǎn)品的鋼絲繩，在考慮磨損或銹蝕所進(jìn)行的折減后，應(yīng)按一般起重機(jī)鋼絲繩報(bào)廢斷絲數(shù)的一半作為報(bào)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(huì)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?xí)饍?nèi)部磨損。由于環(huán)境及維護(hù)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(huì)使磨損和銹蝕加劇，導(dǎo)致鋼絲繩的斷面面積減小、強(qiáng)度降低。當(dāng)有以下情況時(shí)，鋼絲繩應(yīng)該報(bào)廢。

（1）當(dāng)外層鋼絲磨損達(dá)40%，應(yīng)予報(bào)廢。

（2）磨損引起鋼絲繩相對于公稱直徑減小達(dá)7%，即使未發(fā)現(xiàn)斷絲，也應(yīng)立即報(bào)廢。

（3）鋼絲繩出現(xiàn)可用肉眼觀察到的外部鋼絲的腐蝕，當(dāng)表面出現(xiàn)腐蝕深坑，鋼絲相當(dāng)松弛，應(yīng)立即報(bào)廢。

（4）存在任何內(nèi)部腐蝕的跡象，經(jīng)過對鋼絲繩內(nèi)部檢驗(yàn)，確認(rèn)有嚴(yán)重的內(nèi)部腐蝕，應(yīng)立即報(bào)廢。

1.變形超標(biāo)

鋼絲繩失去正常形狀產(chǎn)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(jié)或局部被壓扁、彎折等現(xiàn)象。變形部位可使鋼絲繩應(yīng)力分布不均而導(dǎo)致強(qiáng)度損失，嚴(yán)重變形還會(huì)造成鋼絲繩傳動(dòng)不穩(wěn)定或在運(yùn)行過程中產(chǎn)生跳動(dòng)。

（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(nèi)，若徑向波浪漫主義度達(dá)繩徑的4/3，則鋼絲繩應(yīng)報(bào)廢。

（2）籠形畸變，使外層繩股發(fā)生脫節(jié)或者變得比內(nèi)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(yīng)立即報(bào)廢。

（3）繩股擠出，通常伴隨籠形畸變一起產(chǎn)生，導(dǎo)致鋼絲繩受力不平衡，繩股擠出的鋼絲繩應(yīng)立即報(bào)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(cè)拱起形成環(huán)狀，變形嚴(yán)重時(shí)鋼絲繩應(yīng)報(bào)廢。

（5）扭結(jié)，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(jié)的結(jié)果導(dǎo)致剪切應(yīng)力增大而強(qiáng)度降低，同時(shí)由于捻距不均引起鋼絲之間磨損加劇，嚴(yán)重扭結(jié)的鋼絲繩應(yīng)立即報(bào)廢。

（6）彎折或壓扁，是由于外在的機(jī)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(qiáng)制發(fā)生角度變形等，嚴(yán)重變形的鋼絲繩應(yīng)立即報(bào)廢。

3.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(guān)，鋼絲繩直徑的局部增大則是因?yàn)槔w維芯受潮膨脹或繩芯畸變引起。繩芯損壞可使繩股產(chǎn)生不平衡而定位錯(cuò)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(dǎo)致在動(dòng)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(shí)，鋼絲繩應(yīng)報(bào)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(yán)重增大時(shí)，鋼絲繩應(yīng)報(bào)廢。

（3）由于繩芯損壞引起繩芯外露、繩芯擠出的鋼絲繩應(yīng)報(bào)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(xì)微的褐色粉末或者鋼絲繩明顯的不易彎曲等現(xiàn)象，應(yīng)立即報(bào)廢。

4.過熱

過熱使鋼絲的金相組織改變，導(dǎo)致性能發(fā)生劣化，產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而使鋼絲繩強(qiáng)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(shí)別的顏色改變，應(yīng)立即報(bào)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(yīng)報(bào)廢。

鋼絲繩的破壞表現(xiàn)形態(tài)各異，且多中原因交錯(cuò)，有些可以根據(jù)定量計(jì)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(shí)利用檢測儀器進(jìn)行檢驗(yàn)。最終鋼絲繩是否報(bào)廢，應(yīng)該對各項(xiàng)因素進(jìn)行綜合考慮，按標(biāo)準(zhǔn)掌握，一旦發(fā)現(xiàn)鋼絲繩的損壞達(dá)到了危險(xiǎn)程度應(yīng)立即更換。另外在更換新鋼絲繩前，還應(yīng)弄清并消除對鋼絲繩有不利影響的設(shè)備的缺陷。

滑輪和卷筒安全（一）

滑輪和卷筒是鋼絲繩的承載部件。在起重機(jī)使用鋼絲繩的起升機(jī)構(gòu)、撓性變幅機(jī)構(gòu)和牽引小車式運(yùn)行機(jī)構(gòu)等工作機(jī)構(gòu)中，滑輪、卷筒和鋼絲繩三者共同組成卷繞系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)變，即把由電動(dòng)機(jī)輸入的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成執(zhí)行裝置的直線動(dòng)作任務(wù)?；喓途硗驳娜毕?、結(jié)構(gòu)破壞或運(yùn)行異常，會(huì)加速鋼絲繩的磨損，導(dǎo)致鋼絲繩跳槽、掉繩，發(fā)生故障。如果是起升機(jī)構(gòu)的滑輪和卷筒出問題，就可能導(dǎo)致重物墜落的嚴(yán)重事故。

滑輪與滑輪組

（1）滑輪的種類與作用

從滑輪的運(yùn)動(dòng)方式和功能，可分為動(dòng)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(dòng)。定滑輪的中心軸固定不動(dòng)，其作用是改變鋼絲繩的中心方向，增速不省力；動(dòng)滑輪的中心軸可以移動(dòng)，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。

（2）滑輪的構(gòu)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(gè)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(jié)構(gòu)和尺寸實(shí)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(jī)構(gòu)震動(dòng)的工作條件下，鋼絲繩在滾過滑輪時(shí)不跳槽。主要尺寸如下：

1、繩槽半徑，約為承載鋼絲繩直徑的（0.53～0.6）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(qiáng)。

2、繩槽側(cè)夾角，一般為35°～40°，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(cè)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(shí)，防止滑輪隨機(jī)構(gòu)運(yùn)行抖動(dòng)使鋼絲繩跳槽。

4、滑輪的計(jì)算直徑，是按鋼絲繩中心計(jì)算的滑輪卷繞直徑。它是影響鋼絲繩壽命的關(guān)鍵尺寸。鋼絲繩的鋼絲發(fā)生金屬疲勞而折斷，主要因?yàn)槔@過滑輪和卷筒時(shí)反復(fù)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(dòng)滑輪和定滑輪組成的滑輪組，省力效果更加顯著。起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)和鋼絲繩變輻機(jī)構(gòu)都采用省力滑輪組?；喗M中的平衡滑輪處于對稱位置，當(dāng)繞過它的鋼絲繩兩分支受力不均勻時(shí)，兩分支繩的力差使平衡滑輪稍許轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)的起升機(jī)構(gòu)；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(jī)的起升機(jī)構(gòu)。

2.滑輪組的倍率

倍率是指滑輪組省力的倍數(shù)，同時(shí)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(jī)構(gòu)的總體尺寸和起重量按標(biāo)準(zhǔn)確定。

3.滑輪組的效率

在理想狀態(tài)下，當(dāng)工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋼絲繩隨著動(dòng)、定滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而無摩擦地滾動(dòng)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(chǎn)生的內(nèi)摩擦。滑輪的效率與鋼絲繩構(gòu)造、滑輪和軸的直徑、軸承種類以及潤滑條件等因素有關(guān)。

（4）滑輪的安全使用要求和報(bào)廢

滑輪直徑與鋼絲繩直徑的比值不應(yīng)小于符合所在機(jī)構(gòu)工作級(jí)別所要求的規(guī)定值?；啿粦?yīng)有缺損和裂紋，滑輪槽應(yīng)光潔平整，不得有損傷鋼絲繩的缺陷?；啈?yīng)配置防止鋼絲繩跳槽的裝置。

金屬鑄造的滑輪，當(dāng)出現(xiàn)裂紋、輪槽不均勻磨損達(dá)3毫米、輪槽壁厚磨損達(dá)原壁厚的20%、因磨損使輪槽底部直徑減少量達(dá)鋼絲繩直徑的50%、滑輪軸磨損量達(dá)原直徑的3%以及其他損害鋼絲繩的嚴(yán)重缺陷時(shí)，只要有一種情況發(fā)生，就應(yīng)報(bào)廢。

滑輪和卷筒安全（二）

卷筒是用來卷繞鋼絲繩的部件，在起升機(jī)構(gòu)中，通過卷筒收放鋼絲繩，帶動(dòng)滑輪組和取物裝置實(shí)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(jìn)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(jī)構(gòu)緊湊的起重機(jī)（例如汽車起重機(jī)）。

（2）卷筒的結(jié)構(gòu)

卷筒是由筒體、連接盤、卷筒軸以及軸承支架等構(gòu)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(diǎn)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(diǎn)是鋼絲繩排列緊密產(chǎn)生摩擦，各層互相疊壓，對鋼絲繩的壽命影響很大。

卷筒的結(jié)構(gòu)尺寸中，影響鋼絲繩壽命的關(guān)鍵尺寸是按鋼絲繩中心算起的卷筒的計(jì)算直徑，卷筒的允許最小卷繞直徑必須滿足所在機(jī)構(gòu)工作級(jí)別所要求的規(guī)定值。

（3）鋼絲繩在卷筒上的固定

通常采用壓板螺釘或楔塊，利用摩擦原理來固定鋼絲繩尾部。楔塊固定法常用于直徑較小鋼絲繩，由于不需要用螺栓，適于多層纏繞卷筒。壓板固定法利用壓板和壓緊螺釘固定鋼絲繩，方法簡單，工作可靠，便于觀察和檢查，適于單層卷繞的卷筒。

按照柔韌體摩擦的歐拉公式，鋼絲繩尾的圈數(shù)保留得越多，繩尾的壓板或楔塊的受力就越小，也就越安全。為了減少壓板或楔塊的受力以保證鋼絲繩尾在卷筒上可靠固定，安全設(shè)計(jì)要求在取物裝置降到下限位置時(shí)，除鋼絲繩的固定圈外，還應(yīng)保留1.5圈～3圈的安全圈，也稱為減載圈。如果取物裝置在吊載情況的下極限位置過低，卷筒上剩余的鋼絲繩圈數(shù)不少于設(shè)計(jì)的安全圈數(shù)，就會(huì)由于鋼絲繩尾受力超過壓板或楔塊的壓緊力，鋼絲繩拉脫導(dǎo)致重物墜落。

（4）卷筒使用安全要求和報(bào)廢

對鋼絲繩尾端的固定情況，應(yīng)每月檢查一次。不管在任何使用條件下，必須保證鋼絲繩在卷筒上保留足夠的安全圈。單層纏繞卷筒的筒體端部應(yīng)有凸緣，在卷筒全部收回鋼絲繩后，端部凸緣富余的高度應(yīng)大于鋼絲繩的2倍，以防止鋼絲繩從卷筒端部滑脫。

當(dāng)卷筒出現(xiàn)裂紋、筒壁磨損量達(dá)原壁厚的20%或繩槽磨損量大于鋼絲繩直徑1/4且不能修復(fù)時(shí)，卷筒應(yīng)報(bào)廢。制動(dòng)器

制動(dòng)器是使機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)件停止或減速的裝置，由于起重機(jī)間歇性的工作特點(diǎn)，各個(gè)工作機(jī)構(gòu)經(jīng)常處于頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)狀態(tài)，制動(dòng)器成為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的各機(jī)構(gòu)不可缺少的組成部分，身兼機(jī)構(gòu)工作的控制和安全雙重任務(wù)，是安全檢查的重點(diǎn)。

1.制動(dòng)器的功能

制動(dòng)器的工作實(shí)質(zhì)是通過摩擦副將切斷動(dòng)力的運(yùn)動(dòng)件的慣性動(dòng)能轉(zhuǎn)化為摩擦熱能消耗，從而產(chǎn)生制動(dòng)作用。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，形成摩擦副中的一部分與固定構(gòu)件相連，另一部分與被制動(dòng)的機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連，當(dāng)摩擦副接觸壓緊時(shí)，產(chǎn)生制動(dòng)作用，機(jī)構(gòu)工作停止；當(dāng)摩擦副分離時(shí)，制動(dòng)作用解除，機(jī)構(gòu)可以正常工作。

（1）支持作用：在起升機(jī)構(gòu)中，保持吊重靜止在空中；在變幅機(jī)構(gòu)中，將臂架維持在一定位置保持不動(dòng)；對室外軌道起重機(jī)起防風(fēng)抗滑的作用。

（2）停止作用：使機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)迅速在一定時(shí)間或一定行程內(nèi)停止。

（3）落重作用：將制動(dòng)力與重力平衡，使運(yùn)動(dòng)體以穩(wěn)定的速度下降。

2.制動(dòng)器的種類

（1）根據(jù)構(gòu)造形式分類

帶式制動(dòng)器，利用撓性鋼帶壓緊制動(dòng)輪產(chǎn)生制動(dòng)力矩。帶式制動(dòng)器構(gòu)造簡單，尺寸緊湊，但制動(dòng)輪軸受力較大，摩擦面上壓力分布不均勻，因而磨損也不均勻。它常用于中小起重機(jī)和流動(dòng)式起重機(jī)。

塊式制動(dòng)器，兩個(gè)對稱布置的制動(dòng)瓦塊在徑向抱緊制動(dòng)輪產(chǎn)生制動(dòng)力矩，從而使制動(dòng)輪軸所受制動(dòng)力抵消。塊式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)緊湊，緊閘和松閘動(dòng)作快，但沖擊力大。在橋架類型起重機(jī)上大多采用這種制動(dòng)器。

盤式與圓錐式制動(dòng)器，帶有摩擦襯料的圓盤或錐形金屬盤互相貼緊產(chǎn)生制動(dòng)力矩。體積小，質(zhì)量小，動(dòng)作靈敏，摩擦面積大，制動(dòng)力矩大。它較多地應(yīng)用于各類起重機(jī)中。

（2）按操作情況分類

常閉式制動(dòng)器，在機(jī)構(gòu)停止工作時(shí)，制動(dòng)器處于緊閘狀態(tài)；當(dāng)機(jī)構(gòu)接通能源的瞬間施加外力才能解除制動(dòng)，使機(jī)構(gòu)開始工作。

常開式制動(dòng)器，機(jī)構(gòu)在非工作狀態(tài)，制動(dòng)器處于松閘狀態(tài)，在外載荷（例如風(fēng)載荷）作用下機(jī)構(gòu)可產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)；機(jī)構(gòu)在工作狀態(tài)需要運(yùn)動(dòng)停止時(shí)，可以根據(jù)需要施加上閘力使摩擦副結(jié)合，產(chǎn)生制動(dòng)力矩。

3.制動(dòng)器的選擇與使用

為減小制動(dòng)力矩和結(jié)構(gòu)尺寸，制動(dòng)器通常安裝在機(jī)構(gòu)的高速軸（電動(dòng)機(jī)軸或減速器的輸入軸）上，但對安全性要求高的機(jī)械，則直接安裝在卷筒軸上，防止傳動(dòng)系統(tǒng)承載力零件損壞，造成物品墜落。

（1）制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，應(yīng)該滿足以下要求：

MZ≥k·M

式中：MZ——制動(dòng)器的制動(dòng)力矩；

M——制動(dòng)器所在軸的力矩；

k——安全系數(shù)，（2）制動(dòng)器的配備

在對起重機(jī)進(jìn)行安全檢查時(shí)，對各機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的配備要求必須給予確認(rèn)；

動(dòng)力驅(qū)動(dòng)起重機(jī)的起升、變幅、運(yùn)行、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)都必須裝設(shè)制動(dòng)器。起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器，必須是常閉式制動(dòng)器。

吊運(yùn)熾熱金屬或其他危險(xiǎn)品的起升機(jī)構(gòu)，以及發(fā)生事故可能造成重大危險(xiǎn)或損失的起升機(jī)構(gòu)，每套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置都應(yīng)裝設(shè)兩套支持制動(dòng)器。

人力驅(qū)動(dòng)的起重機(jī)，其起升機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)械必須裝設(shè)制動(dòng)器或停器。

（3）制動(dòng)器的檢查與報(bào)廢

正常使用的起重機(jī)，每個(gè)班次都應(yīng)對制動(dòng)器進(jìn)行檢查。檢查內(nèi)容包括：制動(dòng)器關(guān)鍵零件的完好狀況、摩擦副的接觸和分離、松閘器的可靠性、制動(dòng)器的整體工作性能等，所有的制動(dòng)器都應(yīng)保證靈敏無卡塞現(xiàn)象。制動(dòng)器的零件，出現(xiàn)下述情況之一時(shí)應(yīng)報(bào)廢更新：

1、制動(dòng)器的零件出現(xiàn)裂紋；

2、

制動(dòng)帶或制動(dòng)瓦塊摩擦墊片厚度磨損達(dá)原厚度的50%；

3、

彈簧出現(xiàn)塑性變形；

4、

鉸接小軸或軸孔直徑磨損達(dá)原直徑的5%；

5、制動(dòng)輪輪緣厚度磨損，對起升、變幅機(jī)構(gòu)損壞達(dá)原厚度的40%，對其他機(jī)構(gòu)磨損達(dá)原厚度的50%。

起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器在吊物時(shí)突然失靈

司機(jī)處理方法

工作中發(fā)現(xiàn)后應(yīng)立即進(jìn)行一次點(diǎn)車或反車操作，看是否可以剎住重物，，然后按不同情況處理。如果仍不能剎車，應(yīng)發(fā)信號(hào)并采取以下措施：

1）立即用大、小車在就近處選擇安全的空地，用最快速度放下吊物，接近地面時(shí)減慢速度，不應(yīng)用自由下落的辦法；

2）如果地面無空地不能安全放下時(shí)，在吊物能夠提起的情況下，反復(fù)提起，以拖長吊物在空中停留的時(shí)間。開動(dòng)大、小車選擇安全空地將物件放下；

3）如果重物過重需要提起時(shí)應(yīng)逐擋拉起，不能快速拉到本擋。防止過電流繼電器動(dòng)作而停電。如果提不起來，則要迅速選擇安全空地放下吊物。

起重機(jī)安全防護(hù)要求概述

橋架式起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)（上）

金屬結(jié)構(gòu)是由型材等金屬制件，通過一定的連接手段所制成，并滿足一定使用要求的工程結(jié)構(gòu)。起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)是起重機(jī)的重要組成部分。作為整臺(tái)起重機(jī)的連接骨架，金屬結(jié)構(gòu)用以裝置起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)的機(jī)械、電氣設(shè)備，并構(gòu)架起一定范圍的作業(yè)空間，承載起重機(jī)的自重和各種載荷。金屬結(jié)構(gòu)的重量約占整機(jī)重量的40%～70%左右，重型起重機(jī)可達(dá)90%以上，其自重常常比額定起吊載荷大十幾倍甚至幾十倍。通過金屬結(jié)構(gòu)外形的變化形成不同的機(jī)型，以滿足不同起重作業(yè)的使用要求。

起重機(jī)安全工作的壽命，主要取決于金屬結(jié)構(gòu)不發(fā)生破壞的工作年限，而不是由任何其它裝置和零部件的壽命所決定。起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)只有滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求，才能保證起重機(jī)的使用性能和安全。金屬結(jié)構(gòu)破壞會(huì)給起重機(jī)帶來極其嚴(yán)重甚至災(zāi)難性的后果。

1.金屬結(jié)構(gòu)的分類

根據(jù)受力特征不同，起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)的基本部件可分為梁和桁架，主要承受彎矩載荷的部件；柱，主要承受軸向壓力的部件；壓彎構(gòu)件，既承受軸向壓力又承受彎矩的部件。這些基本構(gòu)件根據(jù)其受力和外形尺寸要求可分別設(shè)計(jì)成實(shí)腹式、格構(gòu)式和混合式。

（1）實(shí)腹式：主要由鋼板焊接組成，也稱箱型結(jié)構(gòu)，如工字梁型、箱型梁和箱型柱等。具有制造工藝簡單（可采用自動(dòng)焊）、應(yīng)力集中較小、通用性強(qiáng)、機(jī)構(gòu)的安裝檢修方便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是自重較大、剛性稍差。

（2）格構(gòu)式：由型鋼、鋼管或組合截面桿件連接而成的桿系結(jié)構(gòu)，多作成桁架和格構(gòu)柱。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)的自重輕，風(fēng)的通過性好。缺點(diǎn)是制造工藝復(fù)雜（不便采用自動(dòng)焊）、節(jié)點(diǎn)處應(yīng)力集中較大。桁架是承受橫向載荷的典型格構(gòu)式結(jié)構(gòu)型式。

（3）混合式：部分為實(shí)腹結(jié)構(gòu)，部分為桿系結(jié)構(gòu)的混合式結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)和使用條件介于格構(gòu)式構(gòu)件和實(shí)腹式構(gòu)件之間。

2.金屬結(jié)構(gòu)的連接

主要有焊接、鉚接和螺栓連接三種方法。

（1）焊接：通過把連接構(gòu)件的連接處局部加熱成液態(tài)或膠體狀態(tài)，加壓或填充金屬使兩構(gòu)件永久連接成一體的加工方法。具有制造簡便、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作、不削弱桿件的截面、省工省料。目前，焊接代替了鉚接和普通螺栓連接，已成為最主要的連接方法。缺點(diǎn)是連接的剛度較大，在內(nèi)應(yīng)力影響下結(jié)構(gòu)存在殘余變形。起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)主要采用氣焊和電弧焊。

（2）鉚接和普通螺栓連接：是用鉚釘或螺栓穿過連接構(gòu)件上預(yù)先打好的孔，來夾緊構(gòu)件的連接方法。由于會(huì)削弱桿件的截面，費(fèi)工費(fèi)料，在起重機(jī)制造業(yè)中，已被焊接逐漸取代，鉚接和螺栓連接主要用于結(jié)構(gòu)的安裝接頭中。

（3）高強(qiáng)度螺栓連接：靠很高的螺栓預(yù)緊力在連接構(gòu)件間產(chǎn)生摩擦力來傳遞內(nèi)力，使被連接構(gòu)件之間不發(fā)生滑動(dòng)的連接方法。該方法連接可靠、安裝迅速，從起重機(jī)的一般結(jié)構(gòu)到重型結(jié)構(gòu)都可采用，是一種有廣闊前景的連接方法。

3.橋架式起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)

由主梁、端梁、支腿、走臺(tái)欄桿、軌道和司機(jī)室構(gòu)成橋架式起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)，主要特點(diǎn)是以梁組成的橋架結(jié)構(gòu)作為起重機(jī)的主要承載結(jié)構(gòu)。設(shè)有欄桿的走臺(tái)在主梁外側(cè)，用于安裝工作機(jī)構(gòu)的機(jī)械和電氣設(shè)備。小車軌道置于主梁上，司機(jī)室安裝在橋架一端。室內(nèi)起重機(jī)常采用箱型結(jié)構(gòu)，室外起重機(jī)有箱型結(jié)構(gòu)，也有格構(gòu)式和混合式結(jié)構(gòu)。

（1）橋式起重機(jī)：由主梁、端梁組成框架結(jié)構(gòu)是橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)主體。雙梁橋式起重機(jī)大多采用矩形斷面實(shí)腹式箱型結(jié)構(gòu)，箱型主梁由上下板（蓋板）和兩塊腹板焊接而成，通過設(shè)置橫隔板、高強(qiáng)度預(yù)拉鋼索或鋼筋、三角筋板來提高梁的承載能力。兩個(gè)端梁位于主梁端頭，軌道置于上翼緣板上。根據(jù)軌道在上翼緣板的位置，以及主梁斷面的差異，形成正軌箱型、偏軌箱型及半偏軌箱型等各種各樣的箱型梁。單梁起重機(jī)用模壓封閉截面加強(qiáng)的工字鋼梁作為主梁，大大增加了梁的抗彎和抗扭剛度。

（2）門式起重機(jī)：由主梁、支腿（柱）組成門架，稱為帶腿的橋式起重機(jī)，一般安裝在室外。梁的型式與橋式起重機(jī)相似，多數(shù)主梁懸伸到支腿外側(cè)，懸臂部分?jǐn)U大了作業(yè)范圍。單梁門架的支腿有L、C等多種型式以形成較大的空間，使起重小車帶載荷可以順利通過支腿，運(yùn)行到懸臂端。對于跨度小的門式起重機(jī)，主梁和兩個(gè)支腿做成剛性連接；如果跨度大，支腿常采用一撓一剛結(jié)構(gòu)，以改善由于跨度大、兩側(cè)支腿運(yùn)行不同步而出現(xiàn)卡軌現(xiàn)象。門架結(jié)構(gòu)有箱型也有格構(gòu)式，由于室外有風(fēng)載作用，裝卸橋常采用桁架結(jié)構(gòu)。阿

橋架式起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)

4.高處作業(yè)的安全防護(hù)

一般橋式起重機(jī)的主梁高度都在10米以上，因此，在起重司機(jī)正常操作時(shí)、在進(jìn)行高處設(shè)備的維護(hù)和檢修以及安全檢查時(shí)，都需要登高作業(yè)。為防止人員從高處墜落，防止高處墜落的工具或零件對下面人員造成打擊傷害，在起重機(jī)上，凡是高度大于2米以上的一切作業(yè)點(diǎn)，包括進(jìn)入作業(yè)點(diǎn)的梯子、高處通行走臺(tái)及高處作業(yè)平臺(tái)等，都應(yīng)予以防護(hù)。

安全防護(hù)的結(jié)構(gòu)和尺寸根據(jù)人體參數(shù)確定，強(qiáng)度和剛度要求應(yīng)根據(jù)可能受到的最不利載荷考慮。所有的結(jié)構(gòu)件不得有嚴(yán)重脫焊、變形、腐蝕和斷開、裂紋等缺陷?？赡芘c使用者接觸的部分應(yīng)設(shè)計(jì)成不會(huì)產(chǎn)生傷害或阻滯（如避免尖角、焊接毛病、粗糙的邊緣等）并應(yīng)有防滑性能。

防護(hù)欄桿欄桿設(shè)在可能發(fā)生墜落的臨邊處，常采用鋼管結(jié)構(gòu)。欄桿高度應(yīng)為1050毫米，并設(shè)有間距為350毫米的水平橫桿和間距小于1000毫米的立柱。欄桿底部還應(yīng)設(shè)置高度不小于70毫米的圍護(hù)板。欄桿上任何一處都應(yīng)能承受1000牛頓來自任何方向的載荷而不產(chǎn)生塑性變形。

走臺(tái)和通道根據(jù)操作、維修、檢查需要，在起重機(jī)上設(shè)置工作平臺(tái)和通道。走臺(tái)寬度不應(yīng)小于500毫米。當(dāng)走臺(tái)和通道的上空有相對移動(dòng)構(gòu)件或物件時(shí)，凈空高度不應(yīng)小于1800毫米。應(yīng)能承受3000牛頓移動(dòng)的集中載荷而無塑性變形。

斜梯和直立梯固定在起重機(jī)上或安裝在建筑物上供登起重機(jī)用。各種梯子的強(qiáng)度、剛度應(yīng)考慮承受1500牛頓的移動(dòng)集中載荷。梯級(jí)均勻，間距宜為300毫米，梯寬不小于300毫米。當(dāng)梯子高度大于10米時(shí)，每隔6米～8米應(yīng)設(shè)休息平臺(tái)。3米以上的垂直鋼梯應(yīng)裝設(shè)直徑為650毫米～800毫米安全護(hù)籠，并用5根均勻分布的縱向連桿連接。安全圈的任何位置都應(yīng)能承受1000牛頓的力而不破斷。

5.金屬結(jié)構(gòu)的變形與報(bào)廢

（1）金屬結(jié)構(gòu)的變形

金屬結(jié)構(gòu)的變形實(shí)質(zhì)是結(jié)構(gòu)的剛性問題，常見的變形有主梁在跨中和懸臂端出現(xiàn)下?lián)?、旁彎，主梁腹板出現(xiàn)超規(guī)定的波浪變形，由主梁、端梁組成框架結(jié)構(gòu)的對角線超差變形等。主梁的下?lián)献冃问剐≤囓壍莱霈F(xiàn)坡度，坡度增加起重小車運(yùn)行的爬坡阻力，產(chǎn)生運(yùn)行打滑，甚至在停車后出現(xiàn)自動(dòng)滑移。主梁變形對相關(guān)的其它金屬結(jié)構(gòu)件（如端梁、支腿和小車架）和工作機(jī)構(gòu)的某些零部件的安全狀態(tài)產(chǎn)生不利影響。

為補(bǔ)償在吊載作用下的下?lián)隙?，主梁預(yù)先設(shè)計(jì)成具有一定的預(yù)拱度，懸臂梁端設(shè)計(jì)為具有一定的上翹度，使主梁彈性變形的曲線無論在空載或滿載均較為平緩。但隨著時(shí)間的推移，長期負(fù)載的作用，不可避免使預(yù)拱度和上翹度降低，進(jìn)而出現(xiàn)下?lián)献冃?。變形原因有的由于金屬結(jié)構(gòu)在制造過程中產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力、安裝過程中的缺陷、使用過程中超負(fù)荷、工作環(huán)境高溫的影響等，正常載荷長期作用也會(huì)引起變形，非正常因素的影響則加速了這些變形的進(jìn)程。

5.金屬結(jié)構(gòu)的變形與報(bào)廢

（1）金屬結(jié)構(gòu)的變形

金屬結(jié)構(gòu)的變形實(shí)質(zhì)是結(jié)構(gòu)的剛性問題，常見的變形有主梁在跨中和懸臂端出現(xiàn)下?lián)?、旁彎，主梁腹板出現(xiàn)超規(guī)定的波浪變形，由主梁、端梁組成框架結(jié)構(gòu)的對角線超差變形等。主梁的下?lián)献冃问剐≤囓壍莱霈F(xiàn)坡度，坡度增加起重小車運(yùn)行的爬坡阻力，產(chǎn)生運(yùn)行打滑，甚至在停車后出現(xiàn)自動(dòng)滑移。主梁變形對相關(guān)的其它金屬結(jié)構(gòu)件（如端梁、支腿和小車架）和工作機(jī)構(gòu)的某些零部件的安全狀態(tài)產(chǎn)生不利影響。

為補(bǔ)償在吊載作用下的下?lián)隙?，主梁預(yù)先設(shè)計(jì)成具有一定的預(yù)拱度，懸臂梁端設(shè)計(jì)為具有一定的上翹度，使主梁彈性變形的曲線無論在空載或滿載均較為平緩。但隨著時(shí)間的推移，長期負(fù)載的作用，不可避免使預(yù)拱度和上翹度降低，進(jìn)而出現(xiàn)下?lián)献冃巍Ｗ冃卧蛴械挠捎诮饘俳Y(jié)構(gòu)在制造過程中產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力、安裝過程中的缺陷、使用過程中超負(fù)荷、工作環(huán)境高溫的影響等，正常載荷長期作用也會(huì)引起變形，非正常因素的影響則加速了這些變形的進(jìn)程。

汽車起重機(jī)的穩(wěn)定性

穩(wěn)定性是指一臺(tái)設(shè)備在某種狀態(tài)下保持平衡的能力。汽車起重機(jī)兼有汽車行駛和起重兩種功能，因此，存在行駛和起重兩種狀態(tài)的穩(wěn)定性問題。

1.行駛穩(wěn)定性

行駛穩(wěn)定性是指起重機(jī)在行駛狀態(tài)下，抗傾翻和滑移的能力。失穩(wěn)可能發(fā)生在兩個(gè)方面上，或與行駛軌跡平行，或與行駛軌跡垂直。這兩種狀態(tài)下的穩(wěn)定性，我們分別稱之為縱向行駛穩(wěn)定性和橫向行駛穩(wěn)定性。

（1）縱向行駛穩(wěn)定性

當(dāng)汽車起重機(jī)在坡路上行駛時(shí)，一旦失穩(wěn)可能出現(xiàn)有兩種情況，一是當(dāng)其前輪（轉(zhuǎn)向輪）的輪壓為零時(shí)，當(dāng)輪幾乎懸空，無法控制行進(jìn)方向，喪失操縱性；二是當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪的輪壓太小或附著力不夠，車輪打滑甚至車體沿坡下滑。縱向行駛失穩(wěn)的主要原因是行駛道路坡度超過起重機(jī)的設(shè)計(jì)爬坡角度，或路況太滑。

（2）橫向行駛穩(wěn)定性

主要表現(xiàn)是行駛中發(fā)生側(cè)翻或側(cè)向滑移。主要原因是轉(zhuǎn)彎速度大、半徑小，產(chǎn)生較大離心力，或在橫坡或路面傾斜的道路上行駛時(shí)，速度過快所致。防止汽車起重機(jī)在行駛狀態(tài)下失穩(wěn)的主要技術(shù)措施是，控制行車不超速、控制爬坡角度和合理的轉(zhuǎn)彎半徑。

2.起重穩(wěn)定性

汽車起重機(jī)在起重作業(yè)中的穩(wěn)定性，是指在最不利的載荷組合條件下，完成預(yù)定起重功能時(shí)抗傾翻的能力。

（1）傾覆線

傾覆線是最外側(cè)支腿或輪胎的連線。如果起重機(jī)發(fā)生傾翻，一般都是沿臂架所在方向的傾覆線傾翻。

（2）穩(wěn)定條件

汽車起重機(jī)的起重穩(wěn)定條件是對傾覆邊的起重力矩代數(shù)和不小于零。即包括汽車起重機(jī)自重在內(nèi)的各項(xiàng)載荷對傾覆邊的力矩中，穩(wěn)定力矩之和大于傾翻力矩之和。在計(jì)算時(shí)，每個(gè)載荷力矩等于載荷與該項(xiàng)載荷到傾覆線距離的乘積。

（3）起重作業(yè)區(qū)

以回轉(zhuǎn)中心為原點(diǎn)，以通過支腿中心的射線為界限，起重作業(yè)區(qū)可劃分為前方、后方、左右側(cè)四個(gè)區(qū)，駕駛室所在區(qū)域?yàn)榍皡^(qū)。對于汽車起重機(jī)來講，起重作業(yè)區(qū)是兩個(gè)側(cè)方和后方，除非有特殊技術(shù)措施保障，前區(qū)一般不作為起重作業(yè)區(qū)；對于輪胎起重機(jī)和履帶起重機(jī)，作業(yè)區(qū)可包括兩個(gè)側(cè)方、后方和前方，四個(gè)區(qū)都可以作為起重作業(yè)區(qū)。一般情況下，后方的穩(wěn)定性大于側(cè)方，側(cè)方的穩(wěn)定性大于前方。

4）影響穩(wěn)定性的因素

載荷的作用性質(zhì)。包括載荷的大小、載荷的作用方向和起重機(jī)的重心位置。載荷包括慣性力、碰撞沖擊力以及彈性系統(tǒng)振動(dòng)的動(dòng)態(tài)效應(yīng)使靜載荷增加的動(dòng)載荷作用等，在進(jìn)行起重機(jī)抗傾覆穩(wěn)定校核時(shí)，不同工況各載荷應(yīng)分別乘相應(yīng)的載荷系數(shù)。

作業(yè)條件