起重機(jī)作業(yè)安全知識(shí)講義

起重作業(yè)安全講座

3．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。

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(lái)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(guò)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(duì)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(guò)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(zhǎng)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(wú)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(wú)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(jiàn)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(zhǎng)距離行駛，靈活轉(zhuǎn)換作業(yè)場(chǎng)地。

大多數(shù)起重機(jī)是通用式的，廣泛應(yīng)用于車間、倉(cāng)庫(kù)、露天堆放場(chǎng)等處。也有許多起重機(jī)是專門為特定工作場(chǎng)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(cāng)儲(chǔ)料庫(kù)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(guó)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。三、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(guò)對(duì)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(lái)，通過(guò)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(lái)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(duì)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(guò)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(lái)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(lái)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(lái)調(diào)整起重機(jī)的工作位置。

變幅機(jī)構(gòu)是通過(guò)改變臂架的長(zhǎng)度和仰角來(lái)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??；液體物料使用盛筒、料罐等。對(duì)于特殊的物料常采用特種吊具，比如用起重橫梁吊運(yùn)長(zhǎng)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(duì)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(guò)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(lái)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)。四、起重事故類型及原因分析

從起重作業(yè)過(guò)程分析可見(jiàn)，起重機(jī)械特殊的結(jié)構(gòu)形式和搬運(yùn)的運(yùn)動(dòng)形式本身就存在著諸多危險(xiǎn)因素，危險(xiǎn)因素是事故發(fā)生的起源。各種危險(xiǎn)有顯現(xiàn)的、潛在的，不同形態(tài)危險(xiǎn)因素往往交織在一起，起重事故主要類型有以下幾種：

1.重物墜落的打擊傷害

重物墜落原因有多種，常見(jiàn)原因有吊具或吊裝容器損壞、物件捆綁不牢而松散或滑落、掛鉤不當(dāng)發(fā)生脫鉤、電磁吸盤突然失電導(dǎo)致吸吊的物料墜落等。起升機(jī)構(gòu)的零件發(fā)生故障或損壞（特別是制動(dòng)器失靈、鋼絲繩或吊鉤斷裂等）都可能引發(fā)重物墜落的危險(xiǎn)。另外，重物墜落還可能由于吊裝的危險(xiǎn)物料引發(fā)二次傷害。例如，高溫液體金屬，易燃易爆、有毒、有腐蝕等危險(xiǎn)品，它們都可能因物料的物理、化學(xué)特性導(dǎo)致?tīng)C傷、粉塵傷害、有毒物傷害等。

2.起重機(jī)喪失穩(wěn)定性

起重機(jī)失穩(wěn)可能有兩種情況：一是由于操作不當(dāng)（例如超載、臂架變幅或旋轉(zhuǎn)過(guò)快等）、支腿未找平或地基沉陷等原因，導(dǎo)致起重機(jī)由于力矩不平衡而傾翻；二是由于坡度或風(fēng)載荷作用，使起重機(jī)沿傾斜路面或軌道滑動(dòng)，發(fā)生不應(yīng)有的位移、脫軌或翻倒。

3.金屬結(jié)構(gòu)的破壞

龐大的金屬結(jié)構(gòu)是各類橋架起重機(jī)、塔式起重機(jī)和門座起重機(jī)的重要構(gòu)成部分，作為整臺(tái)起重機(jī)的骨架，不僅承載起重機(jī)的自重和吊重，而且構(gòu)架了起重作業(yè)的立體空間。由于起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)組成不同，金屬結(jié)構(gòu)破壞形式往往也不同，例如，橋式起重機(jī)和門式起重機(jī)的主梁下?lián)隙瘸瑯?biāo)或支腿垮塌，塔式起重機(jī)和門座起重機(jī)的墜臂、倒塔等。金屬結(jié)構(gòu)的破壞常常會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重傷害，甚至群死群傷的惡果。

4.人員高處跌落傷害

起重機(jī)的機(jī)體高大，一般橋式起重機(jī)的主梁高度都在十米以上，塔式起重機(jī)和門座起重機(jī)甚至高達(dá)幾十米。為了獲得作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)清楚的觀察視野，司機(jī)室往往設(shè)在金屬結(jié)構(gòu)的高處，很多設(shè)備也安裝在高處，塔式起重機(jī)轉(zhuǎn)移場(chǎng)地時(shí)的拆裝作業(yè)、起重機(jī)高處設(shè)備的維護(hù)和檢修，以及安全檢查測(cè)量，這些需要人員登高的場(chǎng)所和作業(yè)環(huán)節(jié)，都存在著人員從高處跌落傷害的危險(xiǎn)。

5.夾擠和碾軋傷害

有些橋式起重機(jī)軌道兩側(cè)缺乏良好的安全通道，塔式起重機(jī)或汽車起重機(jī)的起重臂架作業(yè)回轉(zhuǎn)半徑與鄰近的建筑結(jié)構(gòu)之間的距離過(guò)小，使起重機(jī)在運(yùn)行或回轉(zhuǎn)作業(yè)期間，對(duì)尚滯留在其間的其他人員造成夾擠傷害。由于起重機(jī)整機(jī)的移動(dòng)性，運(yùn)行機(jī)構(gòu)的操作失誤或制動(dòng)器失靈引起溜車可能對(duì)人員造成碰撞或碾軋傷害，在道路上行駛的流動(dòng)起重機(jī)還可能發(fā)生交通事故。

6.觸電傷害

大多數(shù)起重機(jī)都是電力驅(qū)動(dòng)，或通過(guò)電纜，或采用固定裸線將電力輸入，起重機(jī)的任何組成部分或吊物，與帶電體距離過(guò)近或觸碰帶電物體時(shí)，都可以引發(fā)觸電傷害。即使是流動(dòng)式起重機(jī)，在輸電線附近作業(yè)時(shí)，觸碰高壓線的事故也時(shí)有發(fā)生。直接觸電或由于跨步電壓會(huì)造成電傷、電擊事故。

7.其他機(jī)械傷害

人體某部位與運(yùn)動(dòng)零部件接觸引起的絞、碾、戳等傷害，液壓元件或管路破壞造成高壓液體的噴射傷害，運(yùn)轉(zhuǎn)零件破壞飛出物的打擊傷害，抽拉吊索引起的彈射傷害等等，這些在一般機(jī)械上發(fā)生的傷害形式，在起重機(jī)作業(yè)中都有可能發(fā)生。五、起重作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)分析

起重作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)，是指在利用起重機(jī)進(jìn)行物料搬運(yùn)或其他作業(yè)過(guò)程中，發(fā)生對(duì)人員傷害事故的可能性（概率）和可能造成傷害的嚴(yán)重性（程度）這兩個(gè)要素的綜合指標(biāo)。起重作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)由于涉及多種因素，定量分析需要大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)做基礎(chǔ)，而目前我國(guó)在這方面存在很大的資料缺口，進(jìn)行定量分析有困難，因此，常常采取定性估計(jì)的方法來(lái)分析。

一）、起重事故發(fā)生的可能性

1．事故發(fā)生的時(shí)間特點(diǎn)

起重機(jī)“壽命”期間各個(gè)階段都可能發(fā)生事故，如起重機(jī)在執(zhí)行其搬運(yùn)功能，以及在運(yùn)輸、安裝、調(diào)整、維修、拆卸，以及安全檢查檢驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)的各種操作模式下，都可能發(fā)生。其中，起重搬運(yùn)作業(yè)和起重機(jī)的拆裝過(guò)程中發(fā)生的事故最多。事故不僅在起重機(jī)的非正常工作狀態(tài)可能發(fā)生，即使是正常工作狀態(tài)下也有可能發(fā)生。

2．人員面臨的危險(xiǎn)

起重作業(yè)波及范圍內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)人員置身于龐大金屬結(jié)構(gòu)移動(dòng)區(qū)域里，地面人員始終處于可能發(fā)生重物墜落的危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)。起重司機(jī)正常操作、高處設(shè)備的維護(hù)檢修、起重機(jī)的拆裝，以及安全檢查等都需要人員面臨高處作業(yè)的危險(xiǎn)。

3．危險(xiǎn)事件的突發(fā)性

起重事故，特別是重物墜落和金屬結(jié)構(gòu)傾翻垮塌，多數(shù)沒(méi)有先兆，無(wú)法像一般機(jī)械可以通過(guò)急停裝置使危險(xiǎn)事件抑制，在某些情況下根本沒(méi)有避讓空間或逃離通道。

4，高發(fā)事故的人員特征

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)說(shuō)明，受傷害的人員可以是司機(jī)、司索工、甚至許多與起重作業(yè)無(wú)關(guān)的人員。其中，司索工的傷害比例最高，尤其是非正規(guī)就業(yè)的、相對(duì)文化素質(zhì)較低的民工群體是事故的高發(fā)人群。

二）、起重事故后果的嚴(yán)重程度

1．事故群體化

起重搬運(yùn)作業(yè)與一人一機(jī)在較小范圍內(nèi)的固定作業(yè)方式有很大區(qū)別。

起重作業(yè)需要多人參與、協(xié)同配合，有些建筑工地或水利工地場(chǎng)所，在起重作業(yè)區(qū)域內(nèi)集聚著大量施工人員，一旦發(fā)生事故往往涉及許多人。

2．事故后果嚴(yán)重

起重事故不僅可能導(dǎo)致人員傷害，還往往伴隨著大面積設(shè)備設(shè)施的損壞。尤其是重物墜落和金屬結(jié)構(gòu)垮塌失穩(wěn)，往往造成惡性事故。起重機(jī)作業(yè)范圍越大、起重噸位越高，可能造成事故后果的程度就越嚴(yán)重。

3．事故類型集中

機(jī)械傷害事故是起重作業(yè)的主要事故類型，如重物墜落、平擠碾壓、物體打擊、起重機(jī)傾翻事故等。此外，還可能發(fā)生觸電或由物料造成的其他傷害。在一臺(tái)設(shè)備上可能發(fā)生的事故類型如此之多且集中，這在其他任何機(jī)械中都是罕見(jiàn)的。六、起重機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

起重機(jī)主參數(shù)是表示起重機(jī)主要技術(shù)性能指標(biāo)的參數(shù)。是起重機(jī)設(shè)計(jì)的依據(jù)，也是起重機(jī)安全技術(shù)要求的重要依據(jù)。下面我們僅就與安全關(guān)系較大的起重機(jī)主參數(shù)介紹如下：

額定起重量Gn是指起重機(jī)能安全吊起的物料連同可分吊具或?qū)倬哔|(zhì)量的總和。對(duì)于吊鉤起重機(jī)其額定起重量就是其安全起吊物料的質(zhì)量。但對(duì)帶可分吊具（如抓斗、電磁吸盤、平衡梁等）的起重機(jī)，其吊具和物料質(zhì)量的總和是額定起重量，允許起升物料的質(zhì)量是有效起重量。起重機(jī)標(biāo)牌上標(biāo)定的起重量，通常都是指起重機(jī)的額定起重量。起重量標(biāo)牌應(yīng)醒目顯示在起重機(jī)結(jié)構(gòu)的明顯位置上（這是起重機(jī)安全檢查的內(nèi)容之一），以提示操作者避免超載。需要說(shuō)明的是，對(duì)于臂架類型起重機(jī)來(lái)說(shuō)，其額定起重量是隨幅度增大而變小的。這類起重機(jī)的起重特性指標(biāo)是用起重力矩來(lái)表示，標(biāo)牌上標(biāo)定的值是專指在臂架處于最小幅度時(shí)的最大起重量。明確這一點(diǎn)對(duì)安全操作起重機(jī)是非常重要的。

起升高度H是指起重機(jī)運(yùn)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(jī)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(shí)，起重機(jī)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(jī)實(shí)際作業(yè)中，不得超過(guò)起升高度允許值。因?yàn)槌薅葧?huì)使卷繞在起升機(jī)構(gòu)卷筒上的鋼絲繩繩尾固定措施超載失效，將導(dǎo)致重物墜落事故發(fā)生。

跨度S是指橋式類型起重機(jī)運(yùn)行軌道中心線之間的水平距離。橋式類型起重機(jī)的小車運(yùn)行軌道中心線之間的距離，地面有軌運(yùn)行的臂架式起重機(jī)的運(yùn)行軌道中心線之間的距離，都稱為軌距。保持起重機(jī)的大車運(yùn)行軌道的跨度和小車運(yùn)行軌道的軌距平行，是起重機(jī)安全檢查的內(nèi)容之一。

幅度L旋轉(zhuǎn)臂架式起重機(jī)的幅度，是指旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)類型的臂架起重機(jī)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(dāng)臂架傾角最小，或小車位置與起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心距離最大時(shí)的幅度為最大幅度，反之為最小幅度。對(duì)于臂架類型起重機(jī)來(lái)說(shuō)，不同幅度對(duì)應(yīng)的安全起重量是不同的。

工作速度V起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)在額定載荷下穩(wěn)定運(yùn)行的速度。包括起升速度Vq、大車運(yùn)行速度Vk、小車運(yùn)行速度Vt、變幅速度Vl和旋轉(zhuǎn)速度ω。對(duì)于流動(dòng)式起重機(jī)在道路行駛狀態(tài)下的工作速度，是用行走速度Vo

來(lái)描述。當(dāng)起重機(jī)的某一工作機(jī)構(gòu)可以多擋位操作時(shí)，一般情況下，載荷越大，工作速度越低。對(duì)于臂架式起重機(jī)，應(yīng)控制其旋轉(zhuǎn)速度，防止由于旋轉(zhuǎn)速度太大，吊載產(chǎn)生的離心力導(dǎo)致起重機(jī)傾翻。七、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(lái)說(shuō)，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(duì)角線原則，起重機(jī)工作級(jí)別分為A1～A8共8級(jí)（參見(jiàn)表1）。

表1：起重機(jī)工作級(jí)別的劃分

載荷狀態(tài)名義載荷譜起重機(jī)利用等級(jí)

系數(shù)KpU0U1U2U3U4U5U6U7U8U9Q1—輕0.125

A1A2A3A4A5A6A7A8Q2—中0.25

A1A2A3A4A5A6A7A8

Q3—重0.5A1A2A3A4A5A6A7A8

Q4—特重1.0A2A3A4A5A6A7A8

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)（參考表1）。劃分方式與起重機(jī)工作級(jí)別的劃分方式相同。

3.起重機(jī)機(jī)構(gòu)工作級(jí)別

利用等級(jí)即機(jī)構(gòu)工作的繁忙程度，按各個(gè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)總使用壽命期內(nèi)處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的總小時(shí)數(shù)分為T0～T9共10級(jí)。載荷狀態(tài)表明機(jī)構(gòu)受載程度分為輕、中、重和特重四級(jí)。工作級(jí)別根據(jù)利用等級(jí)和載荷狀態(tài)，按對(duì)角線原則，分為M1～M8共8級(jí)（參見(jiàn)表2）。

表2：機(jī)構(gòu)工作級(jí)別的劃分

載荷狀態(tài)名義載荷譜工作機(jī)構(gòu)利用等級(jí)

系數(shù)kmT0T1T2T3T4T5T6T7T8T9L1—輕0.125

M1M2M3M4M5M6M7M8L2—中0.25

M1M2M3M4M5M6M7M8

L3—重0.5M1M2M3M4M5M6M7M8

L4—特重1.0M2M3M4M5M6M7M8

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(shuō)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(duì)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。八、起重機(jī)的載荷

起重機(jī)在作業(yè)過(guò)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(guò)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(guò)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)。

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(jiǎn)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設(shè)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(duì)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(duì)于橋架類型的起重機(jī)，物料通過(guò)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(guò)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(duì)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(guò)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(guò)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(cè)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。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(duì)于不同工況產(chǎn)生的動(dòng)載荷是通過(guò)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(cè)給定的范圍，根據(jù)實(shí)際工況來(lái)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(duì)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(guò)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(méi)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(duì)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(duì)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(guò)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(guò)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。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(duì)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(duì)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?？紤]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(guò)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(guò)許用的變形值，以及結(jié)構(gòu)的自振周期不應(yīng)超過(guò)許用的振動(dòng)周期。計(jì)算的內(nèi)容不同，對(duì)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(lái)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(duì)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(lái)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(lái)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(lái)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(duì)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。九、起重機(jī)取物裝置的安全

取物裝置是將物料與起重機(jī)聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行物料吊運(yùn)的執(zhí)行裝置。大多數(shù)取物裝置通過(guò)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(lái)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(duì)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(lái)保證，并且在使用中要加強(qiáng)安全檢查，發(fā)現(xiàn)超過(guò)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(duì)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(duì)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(wú)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(jiàn)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。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(duì)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(jiàn)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(cè)量吊鉤的原始開(kāi)口度尺寸。

2.表面檢查：通過(guò)目測(cè)、觸摸檢查吊鉤的表面狀況。吊鉤表面應(yīng)該光潔、無(wú)毛刺、無(wú)銳角，不得有裂紋、折疊、過(guò)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(guò)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(kāi)口度比原尺寸增加15%；

（4）鉤身扭轉(zhuǎn)變形超過(guò)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。十、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(kāi)始，逐漸發(fā)展到整個(gè)繩，是有一段時(shí)間過(guò)程的，除非因?yàn)檩d荷超過(guò)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(duì)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(méi)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(wèn)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(duì)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(guò)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(duì)鋼絲進(jìn)行表面處理，使鋼絲繩增強(qiáng)防腐蝕性。

（2）繩芯：對(duì)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(rùn)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(guò)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(jiǎn)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(zhǎng)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(jiàn)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(lái)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(zhǎng)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(guò)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(lái)越受到重視。十一、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(duì)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(wú)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(duì)起重機(jī)實(shí)施安全管理，就應(yīng)該認(rèn)識(shí)鋼絲繩，并對(duì)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(guò)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(guò)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(guó)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(chǎng)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(chǎng)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(wú)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。

鋼絲繩的標(biāo)記方法

鋼絲繩的構(gòu)造、鋼絲之間的接觸狀態(tài)、捻制方法和捻向、以及鋼絲繩的機(jī)械特性和表面特征，直接影響鋼絲繩的使用安全。這些參數(shù)和性能指標(biāo)在鋼絲繩的標(biāo)記中得到綜合反映，是我們?cè)谶x擇、更換和使用鋼絲繩的依據(jù)。

根據(jù)圓股鋼絲繩的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1102規(guī)定，以起重機(jī)常用的右交互捻鋼絲繩為例，我們來(lái)從下圖認(rèn)識(shí)鋼絲繩技術(shù)參數(shù)的標(biāo)記方法。

鋼絲繩6×37—15.0—1550—Ⅰ—甲—鍍—右交

①②③④⑤⑥⑦⑧⑨

此圖為鋼絲繩技術(shù)參數(shù)標(biāo)記，其中：

①——鋼絲繩的股數(shù)，起重機(jī)常用6股繩。

②——鋼絲繩的結(jié)構(gòu)型式，

點(diǎn)接觸普通鋼絲繩，標(biāo)記“×”；

線接觸瓦林吞型鋼絲繩（粗細(xì)式），標(biāo)記“W”；

線接觸西爾型鋼絲繩（外粗型），標(biāo)記“X”；

線接觸填充型鋼絲繩（密集型），標(biāo)記“T”；

③——每股鋼絲數(shù)，起重機(jī)常用的6股繩一般每股鋼絲有19根和37根兩種。

④——鋼絲繩的直徑（mm）。

⑤——鋼絲的公稱抗拉強(qiáng)度b（MPa）。

⑥——鋼絲的韌性等級(jí)，根據(jù)實(shí)際級(jí)別分別標(biāo)記“特”、“Ⅰ”、“Ⅱ”。

⑦——鋼絲表面經(jīng)過(guò)鍍鋅處理，根據(jù)實(shí)際級(jí)別分別標(biāo)記“甲”、“乙”、“丙”。

⑧——鋼絲表面處理特征，表面不做處理的，標(biāo)記“光”，或不加標(biāo)記；表面鍍鋅處理的，標(biāo)記“鍍”。

⑨——鋼絲繩的捻制方式和方向，右捻繩標(biāo)記“右”；左捻繩標(biāo)記“左”；交互捻標(biāo)記“交”；同向捻標(biāo)記“同”。十二、起重機(jī)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(wèn)題。我們必須看到，起重機(jī)械使用的鋼絲繩是一種易損件。

客觀上鋼絲繩本來(lái)受力就比較復(fù)雜，同時(shí)受到與鋼絲繩配套的有關(guān)設(shè)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(hù)是鋼絲繩壽命短的主要原因之一，特別是當(dāng)機(jī)械在腐蝕性環(huán)境中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(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(zhǎng)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(jì)算選用鋼絲繩。計(jì)算公式為：

F0≥Sn

式中：F0——所選鋼絲繩的破斷拉力（N），可查鋼絲繩性能手冊(cè)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(shí)質(zhì)是安全儲(chǔ)備的倍數(shù)，用在工作機(jī)構(gòu)上的鋼絲繩根據(jù)機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別確定，其他鋼絲繩根據(jù)用途性質(zhì)確定（見(jiàn)表1），工作級(jí)別越高、用途越重要、要求鋼絲繩壽命越長(zhǎng)的地方，安全系數(shù)就越大。特別要注意，對(duì)于吊運(yùn)熔化或赤熱金屬、酸溶液、爆炸物、易燃物及有毒品等危險(xiǎn)物品的起升用鋼絲繩的安全系數(shù)，一般應(yīng)按比設(shè)計(jì)的工作級(jí)別高一級(jí)的工作級(jí)別選用。

表1鋼絲繩的安全系數(shù)

用途起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)用鋼絲繩其他用途鋼絲繩機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M1～Ｍ3M4M5M6M7M8支承動(dòng)臂起重機(jī)械自身安裝攬風(fēng)繩吊掛和捆綁安全系數(shù)44.5567842.53.56

（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(fù)彎折得越厲害，受力情況越惡劣，壽命就越低。所以，必須對(duì)按鋼絲繩中心計(jì)算的滑輪和卷筒的卷繞直徑作出限制，凡是工作級(jí)別高，要求鋼絲繩壽命長(zhǎng)的地方，都采用較大的彎曲比（見(jiàn)表2）。對(duì)于設(shè)計(jì)要求輕巧和緊湊的流動(dòng)式起重機(jī)，這個(gè)值可以取得較低。計(jì)算公式為：

D0min≥h·d

式中：D0min——按鋼絲繩中心計(jì)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。

表2滑輪或卷筒的h值

機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M1～M3M4M5M6M7M8流動(dòng)式起重機(jī)卷筒h11416172022.42516滑輪h216182022.4252818

十三、起重機(jī)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(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(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(jiǎn)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(zhǎng)邊，U形構(gòu)件在短端，不可搞反或一顛一倒（見(jiàn)下圖）。繩卡間距不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的6倍。

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（3）楔塊、楔套連接

鋼絲繩一端繞過(guò)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(duì)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(guò)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)

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(duì)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(duì)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(guò)度彎曲和劃磨。

對(duì)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(duì)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(duì)鋼絲繩應(yīng)進(jìn)行適時(shí)地清洗并涂以潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂，特別是那些繞過(guò)滑輪時(shí)經(jīng)受彎曲的部位。涂刷的潤(rùn)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(cāng)庫(kù)內(nèi)，鋼絲繩技術(shù)參數(shù)的標(biāo)記應(yīng)保存良好。十四、鋼絲繩的報(bào)廢

鋼絲繩承載過(guò)程中，受到拉力作用；在通過(guò)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(wú)法保證正常安全工作，甚至發(fā)生破壞造成起重事故。我們只有弄清鋼絲繩的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，采用正確的檢查養(yǎng)護(hù)手段，及早發(fā)現(xiàn)、及時(shí)更換報(bào)廢的鋼絲繩來(lái)保證安全。

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(zhǎng)趨勢(shì)，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。

表1鋼絲繩報(bào)廢斷絲數(shù)

鋼絲繩斷絲數(shù)安全系數(shù)鋼絲繩結(jié)構(gòu)繩6×9繩6×37一個(gè)節(jié)距中的斷絲數(shù)交互捻同向捻交互捻同向捻＜612622116～71472613＞71683015

（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)。

表2銹蝕或磨損的折減系數(shù)表

鋼絲表面磨損或銹蝕量%1015202530~40＞40折減系數(shù)%85757060500

（3）繩端部及其附近出現(xiàn)斷絲，如果繩長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)趨勢(shì)，應(yīng)給予充分注意，加強(qiáng)檢查并記錄斷絲增長(zhǎng)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(rùn)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(duì)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(guò)對(duì)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(jiàn)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(guò)程中產(chǎn)生跳動(dòng)。

（1）鋼絲繩出現(xiàn)波浪形畸變，在不超過(guò)繩徑25倍的繩長(zhǎng)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(zhǎng)，脫節(jié)變長(zhǎng)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。

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(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(rùn)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(zhǎng)、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。

3.過(guò)熱

過(guò)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(guò)程中發(fā)生突然斷裂事故。

（1）鋼絲繩過(guò)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(cè)儀器進(jìn)行檢驗(yàn)。最終鋼絲繩是否報(bào)廢，應(yīng)該對(duì)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(duì)鋼絲繩有不利影響的設(shè)備的缺陷。

十六、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(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(wèn)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(guò)繩槽來(lái)承載鋼絲繩，整個(gè)滑輪通過(guò)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(lái)。滑輪對(duì)鋼絲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(guò)，又要保證在機(jī)構(gòu)震動(dòng)的工作條件下，鋼絲繩在滾過(guò)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(duì)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(duì)繩槽側(cè)面的過(guò)度磨損。

3、繩槽高度，保證繩槽足夠的深度，在鋼絲繩穿過(guò)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(guò)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(guò)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。滑輪組中的平衡滑輪處于對(duì)稱位置，當(dāng)繞過(guò)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(lái)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(wú)摩擦地滾動(dòng)通過(guò)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(lái)自軸承摩擦阻力和鋼絲繩僵性阻力產(chǎn)生的內(nèi)摩擦?；喌男逝c鋼絲繩構(gòu)造、滑輪和軸的直徑、軸承種類以及潤(rùn)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。滑輪不應(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。十七、滑輪和卷筒安全（下）

卷筒是用來(lái)卷繞鋼絲繩的部件，在起升機(jī)構(gòu)中，通過(guò)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(zhǎng)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(duì)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(lái)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(jiǎn)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(guò)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(guò)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(duì)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。十八、制動(dòng)器安全制動(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(guò)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(duì)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(jiǎn)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(duì)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(kāi)始工作。

常開(kāi)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(duì)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)，參見(jiàn)下表。

機(jī)構(gòu)使用情況安全系數(shù)起升機(jī)構(gòu)一般的1.5重要的1.75具有液壓制動(dòng)作用的液壓傳動(dòng)的1.25吊運(yùn)熾熱金屬或危險(xiǎn)品的起升機(jī)構(gòu)裝有兩套支持制動(dòng)器時(shí)，對(duì)每一套制動(dòng)器1.25彼此有剛性聯(lián)系的兩套驅(qū)動(dòng)裝置，每套裝置裝有兩套支持制動(dòng)器時(shí)，對(duì)每一套制動(dòng)器1.1非平衡變幅機(jī)構(gòu)

1.75平衡變幅機(jī)構(gòu)在工作狀態(tài)時(shí)1.25在非工作狀態(tài)時(shí)1.15

（2）制動(dòng)器的配備

在對(duì)起重機(jī)進(jìn)行安全檢查時(shí)，對(duì)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)器或停止器。

（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(duì)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(wú)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：

制動(dòng)器的零件出現(xiàn)裂紋；

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%；

彈簧出現(xiàn)塑性變形；

鉸接小軸或軸孔直徑磨損達(dá)原直徑的5%；

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

十九、起重機(jī)安全防護(hù)要求概述

安全防護(hù)裝置是否齊全，性能是否可靠，是起重機(jī)安全檢查的重要內(nèi)容。按安全檢查的要求，可分“應(yīng)裝”和“宜裝”兩個(gè)要求等級(jí)?！皯?yīng)裝”是強(qiáng)制必須裝設(shè)的，屬于“應(yīng)裝”要求的安全防護(hù)裝置及設(shè)施，如果檢查發(fā)現(xiàn)失缺、失靈，則必須限期補(bǔ)齊、改正、恢復(fù)功能?！耙搜b”是非強(qiáng)制性的要求，在條件不具備時(shí)暫不要求，有條件的建議最好安裝。

一、安全防護(hù)裝置的種類

由于起重機(jī)的危險(xiǎn)點(diǎn)多而分散，各種類型的起重機(jī)又有不同的組成結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)，需要配置的安全防護(hù)裝置也有所區(qū)別，導(dǎo)致起重機(jī)的安全防護(hù)裝置種類很多，針對(duì)不同的防護(hù)要求功能各異。我們可以初步進(jìn)行分類如下：

1.防護(hù)裝置

通過(guò)在起重機(jī)存在危險(xiǎn)的某部位設(shè)置罩、門、蓋、柵欄、封閉式裝置等實(shí)體障礙，將人與危險(xiǎn)隔離的裝置或設(shè)施，我們統(tǒng)稱為起重機(jī)的防護(hù)裝置。例如，高處金屬結(jié)構(gòu)上的走臺(tái)欄桿、工作機(jī)構(gòu)暴露的活動(dòng)零部件的防護(hù)