起重作業(yè)安全講座

1、起重作業(yè)安全講座作者簡(jiǎn)介：袁化臨（女），首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)安全工程系安全工程專業(yè)教研室教授，碩士研究生導(dǎo)師。主要從事機(jī)械安全、起重安全、安全科學(xué)和安全專業(yè)教育理論等方面的教學(xué)和科研工作。編者按 特種設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中必不可少，同時(shí)，又因其使用中的高風(fēng)險(xiǎn)性而成為安全監(jiān)管工作中的重點(diǎn)與難點(diǎn)。本著為讀者服務(wù)的精神，本網(wǎng)已刊登過(guò)鍋爐壓力容器安全講座，受到了廣大讀者的歡迎。從今天起，我們開(kāi)始刊登起重作業(yè)安全講座，希望能對(duì)相關(guān)從業(yè)人員有所幫助。一 起重機(jī)械的安全高風(fēng)險(xiǎn)特性 人類的生產(chǎn)活動(dòng)和生活離不開(kāi)對(duì)物質(zhì)的需求，必然要進(jìn)行大量的物料搬運(yùn)，起重機(jī)械就是用來(lái)進(jìn)行物料搬運(yùn)作業(yè)的機(jī)械設(shè)備。 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，起重機(jī)械不僅

2、在物料運(yùn)輸領(lǐng)域起著重要作用，廣泛用于輸送、裝卸、建筑工程和倉(cāng)儲(chǔ)等作業(yè)，而且直接參與生產(chǎn)工藝過(guò)程，例如，大型構(gòu)件的鍛造和熱處理等工藝。起重機(jī)械的使用大大提高了勞動(dòng)效率，同時(shí)減輕了勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度。 近些年來(lái)，起重機(jī)械的功能又延伸、發(fā)展到各類游藝機(jī)中，那些與起重機(jī)工作原理相似的可升降、旋轉(zhuǎn)的大型載人游藝機(jī)，以其運(yùn)動(dòng)多變、驚險(xiǎn)刺激的特點(diǎn)成為吸引游客的亮點(diǎn)，豐富了人們的娛樂(lè)生活，提高了人們的生活質(zhì)量。使用任何機(jī)械都伴隨著安全風(fēng)險(xiǎn)，以快速、高效和大噸位為發(fā)展目標(biāo)的起重機(jī)械必然也面臨越來(lái)越大的安全風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在事故多發(fā)的作業(yè)中，起重事故的起數(shù)多、后果嚴(yán)重、經(jīng)濟(jì)損失大，一直是安全監(jiān)控的重點(diǎn)特種設(shè)備

3、。 起重機(jī)械的高風(fēng)險(xiǎn)是由它的特殊運(yùn)動(dòng)形式和作業(yè)特點(diǎn)來(lái)決定。起重機(jī)械的作業(yè)特點(diǎn)是周期性的間歇作業(yè)，其工作原理是這樣的：承載物料的取物裝置借助龐大金屬結(jié)構(gòu)的支撐，通過(guò)多個(gè)工作機(jī)構(gòu)的單獨(dú)運(yùn)動(dòng)或組合運(yùn)動(dòng)把物料提升，并在空間一定范圍內(nèi)運(yùn)移，然后按需要將物料安放到指定位置，空載回到原處，準(zhǔn)備再次作業(yè)，從而完成一個(gè)物料搬運(yùn)的工作循環(huán)。整個(gè)工作循環(huán)需要地面指揮人員、司索工和起重機(jī)司機(jī)等三方面人員的緊密配合協(xié)調(diào)完成。從職業(yè)安全和健康角度來(lái)看，起重作業(yè)概括起來(lái)有如下特點(diǎn)： 1物料的高勢(shì)能 起重搬運(yùn)的載荷質(zhì)量大，一般都上噸重，有的高達(dá)幾百噸。起重搬運(yùn)過(guò)程是將重物懸吊在空中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。由于載荷質(zhì)量大、位置高，因而具有

4、很高的勢(shì)能。一旦發(fā)生意外，高勢(shì)能就會(huì)迅速轉(zhuǎn)化為高動(dòng)能。 2運(yùn)動(dòng)的多維性 與其他固定式機(jī)械不同的是，起重機(jī)在作業(yè)過(guò)程中需要整體移動(dòng)，并且起重搬運(yùn)過(guò)程是借助多個(gè)機(jī)構(gòu)的組合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。每個(gè)機(jī)構(gòu)都存在大量結(jié)構(gòu)復(fù)雜、形狀不一、運(yùn)動(dòng)各異、速度多變的可動(dòng)零部件，再加上吊載的三維空間的運(yùn)移，這樣形成了起重機(jī)械的危險(xiǎn)源點(diǎn)多且分散的特點(diǎn)。 3作業(yè)的范圍大 起重機(jī)龐大的金屬結(jié)構(gòu)橫跨車間或作業(yè)場(chǎng)地，高居其他設(shè)備、設(shè)施和施工人群之上，起重機(jī)起吊物料，可實(shí)現(xiàn)帶載情況下，起重機(jī)部分或整體在較大范圍內(nèi)移動(dòng)運(yùn)行，在作業(yè)區(qū)域增大的同時(shí)，也使危險(xiǎn)的影響范圍加大。 4作業(yè)的群體性 起重作業(yè)的過(guò)程是通過(guò)地面司索工捆綁吊物、掛鉤、卸貨，

5、起重司機(jī)操縱起重機(jī)將物料吊起，按地面指揮要求，通過(guò)空間運(yùn)行，將吊物放到指定位置的一系列環(huán)節(jié)組成。每一次吊運(yùn)循環(huán)，都必須是多人合作完成，無(wú)論哪個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題，都可能發(fā)生意外。 5作業(yè)條件的復(fù)雜性 在室內(nèi)的起重機(jī)，地面設(shè)備多，人員集中；在室外的起重機(jī)，會(huì)受氣象條件和場(chǎng)地限制；在夜間作業(yè)，會(huì)受作業(yè)范圍內(nèi)的采光條件影響。另外，物料的種類繁多，包括成件、散料、液體、固液混合等物料，形態(tài)各異。此外，流動(dòng)式起重機(jī)還涉及地形和周圍環(huán)境等眾多因素的影響。 總之，起重搬運(yùn)這種特殊的作業(yè)形式和起重機(jī)械特殊的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式本身就存在著諸多危險(xiǎn)因素，安全問(wèn)題尤其突出。隨著人們安全意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)工作條件的安全期望越來(lái)越高，

6、起重機(jī)械的安全將更加受到重視。 二起重機(jī)械的分類 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(jiàn)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(jiàn)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

7、，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(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。

8、 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)

9、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

10、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)。可移動(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

11、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

12、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(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

13、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

14、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

15、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)

16、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

17、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)

18、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

19、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

20、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)制作業(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

21、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

22、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

23、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

24、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。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

25、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U0U9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

26、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A1A8共8級(jí)（參見(jiàn)表1）。 表1：起重機(jī)工作級(jí)別的劃分 見(jiàn)表 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A1A8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T0T9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M1M8共8級(jí)（參見(jiàn)表2）。 表2：機(jī)構(gòu)工作級(jí)別的劃分 見(jiàn)表 這里，首先需要指出，起重機(jī)工作級(jí)別與起重機(jī)

27、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

28、機(jī)的載荷（一） 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

29、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

30、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

31、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

32、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。九起重機(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)i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

33、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)1 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。1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)2 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)。2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。2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，2值也越大。 （3）突然卸荷沖擊系數(shù)3 當(dāng)抓斗起重機(jī)和電磁吸盤起重機(jī)在卸

34、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。3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)4 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，4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

35、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

36、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。十起重機(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

37、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

38、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。 （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。 （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。 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)

39、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

40、載荷第類載荷用來(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

41、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

42、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。 十一起重機(jī)取物裝置的安全（上） 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

43、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

44、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

45、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。十二起重機(jī)取物裝置的安全（下） 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AA、垂直斷面BB和鉤柄螺紋根部CC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AA斷面 起升載荷對(duì)AA斷面的作

46、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，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(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CC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

47、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)2。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，2值也越大，其取值在1.02.0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，

48、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。十三 鋼絲繩的特性 鋼絲繩的特性主要表現(xiàn)

49、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

50、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(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、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；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；級(jí)韌性較低

51、，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)GB

52、1102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 甲 鍍 右交 此圖為鋼絲繩技術(shù)參數(shù)標(biāo)記，其中：鋼絲繩的股數(shù)，起重機(jī)常用6股繩。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”；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。鋼絲繩的直徑（mm）。鋼絲的公稱抗拉強(qiáng)度b（MPa）。鋼絲的韌性等級(jí)，根據(jù)實(shí)際級(jí)別分別標(biāo)記“特”、“”、“”。鋼絲表面經(jīng)

53、過(guò)鍍鋅處理，根據(jù)實(shí)際級(jí)別分別標(biāo)記“甲”、“乙”、“丙”。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”。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”。十四起重機(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