起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范條文解釋與學(xué)習(xí)課件

1、起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范條文解釋與學(xué)習(xí)2013.07第1頁，共31頁。 確立了起重機(jī)總體、結(jié)構(gòu)、機(jī)械、電氣與安全部分設(shè)計(jì)應(yīng)共同遵守的必要準(zhǔn)則。 本標(biāo)準(zhǔn)使用于橋式起重機(jī)、臂架式起重機(jī)和纜索型起重機(jī)。1，GB/T3811起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范的范圍第2頁，共31頁。供引用GB/T699 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼至YB/T 5055 起重機(jī)鋼軌等53份相關(guān)標(biāo)準(zhǔn).使之成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款.凡是不注日期的的引用,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn).2，規(guī)范性引用文件第3頁，共31頁。工作級(jí)別的劃分起重機(jī)工作級(jí)別分為三種: 起重機(jī)整機(jī)工作級(jí)別 起重機(jī)機(jī)構(gòu)工作級(jí)別 起重機(jī)結(jié)構(gòu)件或機(jī)械零件工作級(jí)別3，分級(jí) 第4頁，共31頁。起重機(jī)整機(jī)工作級(jí)別由起重機(jī)的

2、使用等級(jí)和起重機(jī)的起升載荷狀態(tài)劃分起重機(jī)從開始使用起到預(yù)設(shè)報(bào)廢時(shí)能完成的總工作循環(huán)數(shù)稱為起重機(jī)的使用等級(jí)起重機(jī)在預(yù)設(shè)壽命期內(nèi)其各個(gè)有代表性的起升載荷值的大小及各相對(duì)應(yīng)的起吊次數(shù)與起重機(jī)的額定載荷值的大小及總的起吊次數(shù)的比值稱為起重機(jī)的載荷狀態(tài)3.1 起重機(jī)整機(jī)的分級(jí)第5頁，共31頁。起重機(jī)機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別由起重機(jī)機(jī)構(gòu)的使用等級(jí)和機(jī)構(gòu)的載荷狀態(tài)劃分起重機(jī)機(jī)構(gòu)從開始使用起到預(yù)期更換或報(bào)廢為止的總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間稱為機(jī)構(gòu)的使用等級(jí)起重機(jī)機(jī)構(gòu)所受載荷的輕重程度稱為機(jī)構(gòu)的載荷狀態(tài)3.2 機(jī)構(gòu)的分級(jí)第6頁，共31頁。由起重機(jī)結(jié)構(gòu)或機(jī)械零件的工作級(jí)別由起重機(jī)結(jié)構(gòu)或機(jī)械零件的使用等級(jí)和應(yīng)力狀態(tài)級(jí)別劃分起重機(jī)結(jié)構(gòu)或零部件

3、從開始使用起到預(yù)期更換或報(bào)廢為止期間內(nèi)發(fā)生的總應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為使用等級(jí)起重機(jī)結(jié)構(gòu)或零部件的應(yīng)力狀態(tài)表明該結(jié)構(gòu)件或機(jī)械零件在總使用期內(nèi)發(fā)生的應(yīng)力大小及相應(yīng)的應(yīng)力循環(huán)情況3.3 結(jié)構(gòu)件或機(jī)械零件的分級(jí) 第7頁，共31頁。4.1原則1）用于各種起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零部件的防強(qiáng)度失效、防彈性失穩(wěn)和防疲勞失效的能力，還用于起重機(jī)的抗傾覆穩(wěn)定性和抗風(fēng)防滑移安全性校驗(yàn)。2) 驗(yàn)算時(shí)注意計(jì)算模型與試驗(yàn)情況的差異。3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力驗(yàn)算有兩種方法：許用應(yīng)力法和極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。4）對(duì)不可能出現(xiàn)的載荷和禁止出現(xiàn)的載荷不予考慮。 作用在起重機(jī)上的載荷分為常規(guī)、偶然、特殊和其它等四種載荷 4 起重機(jī)的計(jì)算載荷與載荷組合

4、第8頁，共31頁。4.2 計(jì)算載荷與載荷系數(shù) 作用在起重機(jī)上的載荷分為常規(guī)載荷、偶然載荷、特殊載荷和其它等四種載荷。 起重機(jī)承載能力驗(yàn)算中確定載荷效應(yīng)時(shí)要用到許多載荷系數(shù)。第9頁，共31頁。1)自重載荷、額定起升載荷及有垂直運(yùn)動(dòng)引起的載荷,包括：自重載荷PG；額定起升載荷PQ；自重振動(dòng)載荷1PG；起升動(dòng)載荷2PQ；突然卸載時(shí)的動(dòng)力效應(yīng)；運(yùn)行沖擊載荷。2）變速運(yùn)動(dòng)引起的載荷,包括：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（包括起升驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)）加速引起的載荷；水平慣性力。3）位移和變形引起的載荷4.2.1常規(guī)載荷 是指起重機(jī)正常工作時(shí)經(jīng)常發(fā)生的載荷。 第10頁，共31頁。1、偏斜運(yùn)行時(shí)引起的水平側(cè)向載荷2、坡道載荷3、風(fēng)載荷4、冰

5、雪載荷5、溫度變化引起的載荷4.2.2偶然載荷起重機(jī)正常工作時(shí)不經(jīng)常發(fā)生而只是偶然出現(xiàn)的載荷第11頁，共31頁。1、非工作狀態(tài)的風(fēng)載荷2、碰撞載荷3、傾翻水平力4、試驗(yàn)載荷5、意外停機(jī)引起的載荷6、機(jī)構(gòu)（或部件）失效引起的載荷7、起重機(jī)基礎(chǔ)受到激勵(lì)引起的載荷8、安裝、拆卸和運(yùn)輸引起的載荷4.2.3特殊載荷指起重機(jī)非正常工作時(shí)或不工作時(shí)的特殊情況下發(fā)生的載荷。第12頁，共31頁。1、工藝性載荷2、走臺(tái)、平臺(tái)和通道上的載荷4.2.4其他載荷第13頁，共31頁。1、起重機(jī)無風(fēng)工作情況下的載荷組合起重機(jī)無風(fēng)工作情況下的載荷組合有四種：A1；A2；A3；A4等四組合。2、起重機(jī)有風(fēng)工作情況下的載荷組合起

6、重機(jī)有風(fēng)工作情況下的載荷組合有五種：B1B4和B5等五種組合。3、起重機(jī)受特殊載荷作用的工作情況或非工作情況下的載荷組合起重機(jī)受特殊載荷作用的工作情況或非工作情況下的載荷組合包C1C9。（金屬結(jié)構(gòu)的載荷組合通過載荷組合表進(jìn)行表述） 4.3起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)載荷與載荷組合第14頁，共31頁。4.4起重機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)的載荷、載荷情況與載荷組合機(jī)械設(shè)計(jì)的載荷 PM型載荷由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩或制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn) 矩確定的載荷； PR型載荷作用在機(jī)械零件上但不能與驅(qū)動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩相平衡的反作用力性質(zhì)的載荷；機(jī)械設(shè)計(jì)的載荷情況與載荷組合 機(jī)械設(shè)計(jì)要考慮的載荷情況： 情況： 無風(fēng)正常工作情況； 情況： 有風(fēng)正常工作情況； 情況：

7、特殊載荷作用情況。第15頁，共31頁。4.4起重機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)的載荷、載荷情況與載荷組合1、載荷情況的載荷組合 分PM型載荷組合和PR型載荷組合2、載荷情況的載荷組合 分PM型載荷組合和PR型載荷組合3、載荷情況的載荷組合 分PM型載荷組合和PR型載荷組合 其中上述有關(guān)計(jì)算PM型載荷針對(duì)起升運(yùn)動(dòng)、水平 運(yùn)動(dòng)和復(fù)合運(yùn)動(dòng)的具體計(jì)算所了詳細(xì)的說明。 第16頁，共31頁。6、機(jī)械6.1機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原則1、電動(dòng)機(jī)選型 起重機(jī)的機(jī)構(gòu)一般采用繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)、鼠龍異步電機(jī)、交流變頻電機(jī)、直流電機(jī)等適合起重機(jī)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)的其他電機(jī)。2、電機(jī)功率1）起升電機(jī)的功率按穩(wěn)態(tài)起升計(jì)算功率乘以一個(gè)系數(shù)確定。抓斗起重機(jī)閉合和起升

8、機(jī)構(gòu)電機(jī)功率計(jì)算系數(shù)為0.66，當(dāng)采用直流或交流變頻調(diào)速通過監(jiān)控能保證抓斗支持與閉合繩載荷相等時(shí)，電機(jī)功率計(jì)算系數(shù)可取為0.55，吊鉤工況各電機(jī)功率系數(shù)為0.5。2）回轉(zhuǎn)電機(jī) 回轉(zhuǎn)電機(jī)按等效回轉(zhuǎn)穩(wěn)態(tài)阻力矩確定電機(jī)功率。 第17頁，共31頁。6、機(jī)械6.1機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原則3）變幅電機(jī) 非平衡式變幅電機(jī)的功率按變幅全程中不同幅度位置變幅牽引構(gòu)件的最大總變幅阻力計(jì)算； 平衡式變幅電機(jī)功率按變幅全程中不同幅度位置變幅牽引構(gòu)件的總變幅阻力的等效阻力計(jì)算；4）運(yùn)行電機(jī) 運(yùn)行電機(jī)按穩(wěn)態(tài)運(yùn)行阻力的計(jì)算功率乘以一個(gè)大于1的系數(shù)確定。對(duì)室外作業(yè)的一般起重機(jī)系數(shù)為1.11.3；對(duì)室外作業(yè)的裝卸橋系數(shù)為1.22.6。

9、 第18頁，共31頁。6、機(jī)械6.1機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原則3、電動(dòng)機(jī)的校驗(yàn)1）電機(jī)的過載校驗(yàn) 校驗(yàn)電機(jī)在極限啟動(dòng)條件下的最大轉(zhuǎn)矩能否滿足機(jī)構(gòu) 的啟動(dòng)要求；2）電機(jī)的發(fā)熱校驗(yàn) 校驗(yàn)在滿足正常動(dòng)作條件下電機(jī)不發(fā)生過熱；3)電機(jī)使用環(huán)境的功率修正 起重機(jī)使用地點(diǎn)在海拔超過1000m，環(huán)境溫度超過40時(shí)，應(yīng)對(duì)電機(jī)容量進(jìn)行修正。 第19頁，共31頁。6、機(jī)械6.1機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原則4、制動(dòng)器1）支持制動(dòng) 用來將起升的物品支持在懸空狀態(tài)，必須是常閉式且制動(dòng)輪或盤安裝在與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)剛性連接的軸上。根據(jù)機(jī)構(gòu)的重要性，每一套獨(dú)立驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)裝設(shè)一到兩套制動(dòng)器。其安全系數(shù)一般取1.251.75。2）減速制動(dòng) 將懸在空中正在運(yùn)

10、行的物品或運(yùn)行的起重機(jī)減速到停機(jī)或一個(gè)較低的速度時(shí)所實(shí)施的制動(dòng)；3)安全制動(dòng) 在安全性要求特高的起升機(jī)構(gòu)中，為了防止超速墜落事故發(fā)生，在傳動(dòng)系統(tǒng)卷筒上裝設(shè)的制動(dòng)器。 第20頁，共31頁。 起重機(jī)安全防護(hù)裝置包括限制運(yùn)動(dòng)行程和工作位置的安全裝置、防超載的安全裝置、防傾翻和防止起重機(jī)滑移的安全裝置、起連鎖保護(hù)作用的安全裝置和措施及其他安全防護(hù)裝置等5類26種，在原標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上增加了18種。障礙信號(hào)燈、登機(jī)信號(hào)按鈕、避雷裝置以及其他電氣安全防護(hù)等在本標(biāo)準(zhǔn)電氣部分提出要求。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各類安全防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)配置要求等作了規(guī)定，系統(tǒng)地提出了一個(gè)基本完整的安全保護(hù)體系。7、安全防護(hù)裝置的設(shè)置要求第21頁，共3

11、1頁。1）起升高度限位器 （1）起升機(jī)構(gòu)應(yīng)安裝； （2）功能：定位切斷電源，保留向安全方向運(yùn)動(dòng)電源 ，除電動(dòng)機(jī)外，還包括液壓馬達(dá)切斷動(dòng)力源； （3）空余高度足夠，具體依實(shí)際情況設(shè)計(jì)； （4）二級(jí)限位； （5）下降限位同高度限位一起要求。2） 運(yùn)行行程限位器 (1）懸掛型電動(dòng)葫蘆運(yùn)行小車及已代替懸掛小車放在軌道上的小車都需限位。 (2）大于100m/min（1.67 m/S, ）時(shí)需要減速制動(dòng)要求，即：要求裝設(shè)二種不同型式的“運(yùn)動(dòng)限制器”如（減速開關(guān)和行程限位器）。7、安全防護(hù)裝置的設(shè)置要求第22頁，共31頁。 （3）車止擋、緩沖器、斷路限位開關(guān)作為一套“運(yùn)動(dòng)限制器”安裝。 （4）運(yùn)行減速度控制

12、在2.5m/s2以下，防止高速撞擊端部止擋。3）幅度限位器 （1）分動(dòng)臂變幅和小車變幅兩種情況。 （2）小車變幅與運(yùn)行速度和起重力矩相關(guān)聯(lián)，達(dá)到規(guī)定指標(biāo)應(yīng)自動(dòng)減速運(yùn)行。4）幅度指示器 只要具有幅度顯示功能即可。7、安全防護(hù)裝置的設(shè)置要求第23頁，共31頁。5）防止臂架向后傾翻的裝置 （1）設(shè)置防后傾翻的緩沖止擋6）回轉(zhuǎn)限位 （1）不設(shè)回轉(zhuǎn)集電滑環(huán)的，一般是采用電纜供電，由于電纜長度限制，對(duì)回轉(zhuǎn)角度應(yīng)加以限制 （2）設(shè)回轉(zhuǎn)集電滑環(huán)時(shí)，電刷與滑環(huán)接觸可靠7）回轉(zhuǎn)鎖定裝置 （1）回轉(zhuǎn)鎖定裝置要求與電機(jī)電氣聯(lián)鎖7、安全防護(hù)裝置的設(shè)置要求第24頁，共31頁。8 ）支腿回縮鎖定裝置 （1）垂直、水平支腿伸

13、出定位應(yīng)由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) （2）垂直支腿和水平支腿都有回縮鎖定9）防碰撞裝置 （1）使用防碰撞裝置以防止起重機(jī)相互發(fā)生因碰撞而引發(fā)的事故。 （2）防碰撞裝置的型式，一般應(yīng)為光電式。無論哪種形式，應(yīng)以“任何情況下司機(jī)室內(nèi)的減速度不超過5ms作為衡量尺度。7、安全防護(hù)裝置的設(shè)置要求第25頁，共31頁。10）緩沖器及端部止擋 （1）運(yùn)行機(jī)構(gòu)及變幅機(jī)構(gòu)均應(yīng)裝。 （2）變幅齒條和變幅螺桿的末端應(yīng)防脫止擋。11）偏斜指示器或限制器 門式起重機(jī)、裝卸橋的運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作時(shí)，由于兩側(cè)運(yùn)行阻力不同、車輪打滑、車輪直徑差異、傳動(dòng)系統(tǒng)的效率、兩端傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)滑差率的微小差值、運(yùn)行機(jī)構(gòu)安裝偏差等因素造成橋架兩端支腿的運(yùn)行

14、速度不同步，走行距離越長，不同步的誤差積累越大，使起重機(jī)出現(xiàn)偏斜的運(yùn)行狀況。應(yīng)以不影響起重機(jī)正常工作為衡量尺度。7、安全防護(hù)裝置的設(shè)置要求第26頁，共31頁。12）起重量限制器 （1）起重力矩限制器和起重量限制器統(tǒng)稱為超載保護(hù)裝置 （2）報(bào)警信號(hào)的限制值各標(biāo)準(zhǔn)不同，本標(biāo)準(zhǔn)綜合后取中間值。以達(dá)到95時(shí)即報(bào)警為宜 （3）大于額定值但小于110%的額定值的范圍內(nèi)，切斷不安全方向的動(dòng)力源均可 （4）對(duì)綜合誤差，應(yīng)執(zhí)行GB12602的相關(guān)要求7、安全防護(hù)裝置的設(shè)置要求第27頁，共31頁。13）極限力矩限制裝置 （1）對(duì)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)為了保護(hù)系統(tǒng)過載時(shí)的安全須設(shè)置該裝置14）抗風(fēng)防滑裝置 （1）規(guī)范將

15、“夾軌器、錨定裝置和鐵鞋” 中的“鐵鞋”刪去，不作為一種單獨(dú)的安全裝置 （2）凡運(yùn)行在露天軌道上的起重機(jī)，必須考慮風(fēng)作用力影響。當(dāng)風(fēng)力大于規(guī)定值時(shí)，起重機(jī)應(yīng)停止工作。處于停止工作狀態(tài)的起重機(jī)受到強(qiáng)風(fēng)吹襲時(shí)，可能克服大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的制停力而發(fā)生滑行。這種失控的滑行，使起重機(jī)在軌道端部造成強(qiáng)烈的沖擊以致整體傾翻。所以如門式起重機(jī)、裝卸橋、塔式起重機(jī)和門座起重機(jī)，均應(yīng)裝設(shè)防風(fēng)錨泊裝置，即防風(fēng)夾軌器、錨定裝置等。7、安全防護(hù)裝置的設(shè)置要求第28頁，共31頁。 （3）工作狀態(tài)下的抗風(fēng)制動(dòng)裝置的要求：其制動(dòng)與釋放動(dòng)作應(yīng)考慮與運(yùn)行機(jī)構(gòu)聯(lián)鎖并應(yīng)能從控制室內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行操作 （4）夾軌器和錨定裝置單獨(dú)裝設(shè)及聯(lián)合裝設(shè)時(shí)的具體要求 （5）非工作狀態(tài)下的抗風(fēng)防滑要求，其制動(dòng)與釋放動(dòng)作也應(yīng)考慮與運(yùn)行機(jī)構(gòu)聯(lián)鎖并能從控制室內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行操作。手動(dòng)。7、安全防護(hù)裝置的設(shè)置要求第29頁，共31頁。15）防傾翻安全鉤 （1）有抗震要求的起重機(jī)也應(yīng)裝設(shè)該裝置 （2）對(duì)于雖是雙主梁，但小車布置在軌道外側(cè)的起重機(jī)，也應(yīng)裝防傾翻安全鉤16）起聯(lián)鎖保護(hù)作用的安全裝置和措施 （1）指移動(dòng)式司機(jī)室 （