起重機易損零部件安全技術(shù)知識

1、49/49起重機易損零部件安全技術(shù) 第一節(jié)吊鉤 吊鉤是起重機最常使用的取物裝置，與動滑輪組合成吊鉤組，通過起升機構(gòu)的卷繞系統(tǒng)將被吊物料與起重機聯(lián)系起來。 吊鉤在起重作業(yè)中受到頻繁、沖擊重載荷的反復(fù)作用，一旦發(fā)生斷裂，可導(dǎo)致重物墜落，造成重大人身傷亡事故。因此，要求用鉤有足夠的承載力，同時要求有一定韌性，幸免突然斷裂的危險，以保證作業(yè)人員的安全和被吊運物料不受損害。 一、概述 吊鉤組是起重機上應(yīng)用最普遍的取物裝置，它由吊鉤、吊鉤螺母、推力軸承、吊約橫梁?；?、滑輪軸以及拉板等零件組成。 1吊鉤的分類 目前常用的吊構(gòu)按形狀分為單鉤和雙約（見圖6一互）。按制造方法分為模鍛鉤和疊片鉤。 圖6一回吊鉤

2、（a）鍛造吊鉤（b）鍛造雙鉤（C）疊板單鉤（d）疊板雙鉤 （1）模鍛吊鉤為整體鍛造，成本低，制造使用都專門方便，缺點是一旦破壞即要整體報廢。模鍛單鉤在中小起重機（80 t以下）上廣泛采納。雙鉤制造較單鉤復(fù)雜，但受力對稱，鉤體材料較能充分利用，要緊在大型起重機（起重量80 t以上）上采納。 （2）疊片式吊鉤（板鉤）是由切割成形的多片鋼板疊片鉚接而成，并在吊鉤口上安裝護墊板，如此可減小鋼絲繩磨損，使載荷能均勻地傳到每片鋼板上。疊片式吊鉤制造方便，由于鉤板破壞僅限于個不鋼板，一般可不能同時整體斷裂，故工作可靠性較整體鍛造吊鉤為高。缺點是：只能做成矩形截面，鉤體材料不能充分利用，自重較大，要緊用于大起

3、重量或冶金起重機（如鑄造起重機）上。 一般不同意使用鑄造鉤，因為鑄造在工藝上難以幸免鑄造缺陷；由于無法防止焊接產(chǎn)生的應(yīng)力集中和可能產(chǎn)生的裂紋，不同意焊接制造吊鉤，也不同意用補焊的方法修復(fù)吊鉤。 2吊構(gòu)材料 起重機吊構(gòu)除承受物品重緩?fù)猓€要承受起升機構(gòu)啟動與制動時引起的沖擊載荷作用，應(yīng)具有較高的機械強度與沖擊韌性。由于高強度材料通常對裂紋和缺陷敏感，吊鉤一般采用優(yōu)質(zhì)低碳冷靜鋼或低碳合金鋼制造。 3吊鉤的結(jié)構(gòu) 吊構(gòu)的結(jié)構(gòu)以鍛造單鉤為例講明。吊鉤能夠分為鉤身和鉤柄兩部分。鉤身是承受載荷的要緊區(qū)段，制成彎曲形狀，并留有鉤口以便掛吊索。它最常見的截面形狀是梯形，最合理的受力截面是T形（但鍛造工藝復(fù)雜）。

4、鉤柄常制有螺紋，便于用吊鉤螺母將構(gòu)子交承在吊鉤橫梁上。 二、吊鉤的強度計算 計算載荷考慮起升載荷動載系數(shù)2。 吊鉤危險斷面（見圖62）有三個，水平斷面AA、垂直斷面BB、鉤柄螺紋根部CC斷面。按平面彈性曲桿理論對吊構(gòu)的受載狀況進行受力分析。 圖62吊鉤計算簡圖 l鉤身水平斷面AA AA斷面受力最大。起升載荷PQ對 AA斷面的作用為偏心拉力，在斷面上形成彎曲和拉伸組合應(yīng)力作用。斷面內(nèi)側(cè)應(yīng)力為最大拉應(yīng)力1，斷面外側(cè)為最大壓應(yīng)力2，計算公式如下： 式中：吊鉤許用應(yīng)力，； 2起升載荷動載系數(shù)； Q額定起重量的重力； FAAA斷面面積；K曲桿斷面的形狀系數(shù)， 。對梯形斷面： e1，e2斷面形心至鉤內(nèi)、外

5、側(cè)的距離； h梯形斷面的高；。 B，b梯形斷面的大、小邊長； D鉤口直徑； n安全系數(shù)，一般用途時，n=13；用于吊熔化金屬時，n=25。 2鉤身垂直斷面BB BB斷面盡管受力不如AA斷面大，卻是吊索強烈磨損的部位。隨著斷面面積減小，承載能力下降，應(yīng)按實際磨損的斷面尺寸計算。危險的受力情況是當系物吊索分支的夾角較大時，吊索每分支受力為： 分解此力，偏心拉力為Psin；切力為Pcos。偏心拉力產(chǎn)生與AA斷面相似的受力情況按max=45考慮，BB斷面的內(nèi)側(cè)拉應(yīng)力3為： 切應(yīng)力為：式中： FBBB斷面面積。 3鉤柄尾部的螺紋部位CC斷面 螺紋根部應(yīng)力集中，容易受到腐蝕，會在缺陷處斷裂。螺紋的強度計算

6、只驗算拉應(yīng)力：式中：Fc螺紋根部斷面面積； d1螺紋根部直徑； n安全系數(shù)，通常取n=4。 三、吊鉤的安全檢查 經(jīng)常和定期安全檢查是保證吊鉤安全的重要環(huán)節(jié)。安全檢查包括安裝使用前檢查和在用吊鉤的檢查。危險斷面是安全檢查的重點。 亞安裝使用前檢查 吊鉤應(yīng)有制造廠的檢驗合格證明（吊鉤額定起重量和檢驗標記應(yīng)打印在鉤身低應(yīng)力區(qū)），否則應(yīng)該對吊鉤進行材料化學(xué)成分檢驗和必要的機械性能試驗（如拉力試驗、沖擊試驗）。另外，還應(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。在用吊鉤的表面應(yīng)該光潔，無毛刺，無銳角，不得有裂紋、折疊、過燒等缺陷，吊鉤缺陷不得補焊。 3內(nèi)部缺陷檢查 要緊通

7、過探傷裝置檢查吊鉤的內(nèi)部狀況。吊鉤不得有內(nèi)部裂紋、白點和阻礙使用安全的任何夾雜物等缺陷。必要時，應(yīng)進行內(nèi)部探傷檢查。 4安全裝置 有條件的應(yīng)該安裝防止吊物意外脫鉤的安全裝置。 四、吊鉤的報廢 吊鉤出現(xiàn)下列情況之一時應(yīng)予報廢：裂紋；危險斷面磨損達原尺寸的10；開口度比原尺寸增加 15；鉤身扭轉(zhuǎn)變形超過 10o；吊鉤危險斷面或吊鉤頸部產(chǎn)生塑性變形；吊鉤螺紋被腐蝕；片鉤襯套磨損達原尺寸的50時，應(yīng)更換襯套；片鉤心軸磨損達原尺寸的5時，應(yīng)更換心軸。 第二節(jié)鋼絲繩 鋼絲繩強度高、自重輕、柔韌性好、耐沖擊，安全可靠。在正常情況下使用的鋼絲繩可不能發(fā)生突然破斷，但可能會因為承受的載荷超過其極限破斷力而破壞。

8、鋼絲繩的破壞是有前兆的，總是從斷絲開始，極少發(fā)生整條繩的突然斷裂。鋼絲繩廣泛應(yīng)用在起重機上。鋼絲繩的破壞會導(dǎo)致嚴峻的后果，因此鋼絲繩既是起重機械的重要零件之一，也是保證起重作業(yè)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 一、概述 1鋼絲繩的構(gòu)造 鋼絲繩是由多層鋼絲捻成股，再以繩芯為中心，由一定數(shù)量股捻繞成螺旋狀的繩。 （1）鋼絲。鋼絲繩起到承受載荷的作用，其性能要緊由鋼絲決定。鋼絲是碳素鋼或合金鋼通過冷拉或冷軋而成的圓形（或異形）絲材，具有專門高的強度和韌性，并依照使用環(huán)境條件不同對鋼絲進行表面處理。 （2）繩芯。它是用來增加鋼絲繩彈性和韌性、潤滑銅絲、減輕摩擦，提高使用壽命的。常用繩芯有機纖維（如麻、棉）、合成纖維、

9、石棉芯（高溫條件）或軟金屬等材料。 2鋼絲繩的類型 起重機用鋼絲繩采納雙捻多股圓鋼絲繩。（1）按鋼絲的接觸狀態(tài)分類，可分為點接觸、線接觸和面接觸鋼絲繩（見圖63）。 點接觸鋼絲繩（亦稱一般型，見圖64a）是采納等直徑鋼絲捻制。由于各層鋼絲的捻距不等，各層鋼絲與鋼絲之間形成點接觸（見圖63a）受載時鋼絲的接觸應(yīng)力專門高，容易磨損、折斷，壽命較低，優(yōu)點是制造工藝簡單、價廉。點接觸鋼絲繩常作為起重作業(yè)的捆綁吊索，起重機的工作機構(gòu)也有采納。 線接觸鋼絲繩是采納直徑不等的鋼絲捻制。將內(nèi)外層鋼絲適當配置，使不同層鋼絲與鋼絲之間形成線接觸（見圖63b），使受載時鋼絲的接觸應(yīng)力降低。線接觸繩承載力高、燒性好、

10、壽命較高。常用的線接觸鋼絲繩有西爾型（亦稱外粗式，見圖64b）、瓦林吞型（亦稱粗細型，見圖64C）、填充型（亦稱密集式，見圖64d）等。起重機設(shè)計規(guī)范推舉，在起重機的工作機構(gòu)中優(yōu)先采納線接觸鋼絲繩。 面接觸鋼絲繩（也稱密封式，見圖64e）。通常以圓鋼絲為股芯，最外一層或幾層采納異形斷面的鋼絲，層與層圖63鋼絲繩中絲與絲的接觸狀態(tài)點接觸（b）線接觸（c）面接觸 圖64鋼絲繩的斷面形式之間是面接觸（見圖6一3c），用擠壓方法繞制而成。其特點是，表面光滑、撓性好、強度高。耐腐蝕，但制造工藝復(fù)雜，價格高，起重機上專門少使用，常用作纜索起重機和架空索道的承載索。 （2）按鋼絲繩的捻向分類。依照鋼絲繩由絲

11、捻成股的方向與由股捻成繩的方向是否一致，可分為： 交互捻鋼絲繩（也稱交繞繩）。其絲捻成股與股捻成繩的方向相反。由于股與繩的捻向相反（見圖65c，d），使用中不易扭轉(zhuǎn)和松散，在起重機上廣泛使用。 同向捻鋼絲繩（也稱順繞繩）。其絲捻成股與股捻成繩的方向相同（見圖65a，b），撓性和壽命都較交互捻繩要好，但因其易扭轉(zhuǎn)、松散，一般只用來做牽引繩。 不扭轉(zhuǎn)鋼絲繩。這種鋼絲繩在設(shè)計時，使股與繩的扭轉(zhuǎn)力矩相等，方向相反，克服了在使用中的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，常在起升高度較大的起重機上使用，并越來越受到重視。 圖65鋼絲繩的捻向 二、鋼絲繩的選用 鋼絲繩按所受最大工作靜拉力計算選用，要滿足承載能力和壽命要求。 1鋼絲繩承

12、載能力的計算 鋼絲繩承載能力的計算有兩種方法，可依照具體情況選擇其中一種。 （1）公式法（ISO推舉）： 式中：鋼絲繩最小直徑，mm； S鋼絲繩最大工作靜拉力； c選擇系數(shù)，mm； n安全系數(shù)，依照工作機構(gòu)的工作級不確定； k鋼絲繩捻制折減系數(shù)； 鋼絲繩充滿系數(shù)； b鋼絲的公稱抗拉強度， Nmm2。 （2）安全系數(shù)法：式中： Fo所選鋼絲繩的破斷拉力， N； S鋼絲繩最大工作靜拉力； n安全系數(shù)，依照工作機構(gòu)的工作級不確定（見表6一1和表62）； k鋼絲繩捻制折減系數(shù)； S絲鋼絲破斷拉力總和，依照鋼絲繩的結(jié)構(gòu)查鋼絲繩性能手冊（見表 63和表 64）。表61工作機構(gòu)用鋼絲繩的安全系數(shù)表62其他用

13、途鋼絲繩的安全系數(shù)注：關(guān)于吊運危險物品的起升用鋼絲繩一般應(yīng)選用比設(shè)計工作級不高一級的工作級不的安全系數(shù)。 2鋼絲繩的壽命 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小而降低的，因此，必須對阻礙其壽命的鋼絲繩卷繞直徑（即接鋼絲繩中心計算的滑輪和卷筒的卷繞直徑）作出限制，不得低于設(shè)計規(guī)范規(guī)定的值，即： Dominhd式中：Domin接鋼絲繩中心計算的滑輪和卷筒同意的最小卷繞直徑，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（見表65）。 表65滑輪或卷筒的h值 注：且采納不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩時，應(yīng)按機構(gòu)工作級不取高一檔的數(shù)值。 2關(guān)于流淌式起重機，可不考慮工作組不，取

14、h1=16，h218。 三、鋼絲繩的標記方法 依照國家標準 GBI 102圓股鋼絲繩的規(guī)定，鋼絲繩技術(shù)參數(shù)的標記方法如下： 鋼絲繩標記中：鋼絲繩的股數(shù)。 鋼絲繩的結(jié)構(gòu)型式，點接觸一般型，標記“”；線接觸瓦林吞型（粗細式），標記“W”；線接觸西爾型（外粗型），標記“X”；線接觸填充型（密集式），標記“T” 每股鋼絲數(shù)。 鋼絲繩的直徑，mm。 鋼絲的公稱抗拉強度。b，Nrnm2。 鋼絲的韌性等級，依照鋼絲的耐彎折次數(shù)分為三級。特級：用于重要場合，如載客電梯；I級：用于起重機的各工作機構(gòu)；級：用于次要場合，如捆綁吊索等。 、鋼絲表面鍍鋅處理，依照鋼絲鍍層的耐腐蝕性能分為三等級。甲級；用于嚴峻腐蝕條件

15、；乙級：用于一般腐蝕條件；丙級：用于較輕腐蝕條件。鋼絲表面不做處理的，標記“光”，或不加標記。 鋼絲繩的捻制方式。有捻繩標記“右”；在捻繩標記“左”；交互捻標記“交”；同向捻標記“同”。 四、鋼絲繩的固定與連接 鋼絲繩與其他零構(gòu)件連接或固定的安全檢查應(yīng)注意兩個問題：連接或固定方式與使用要求相符；第二，連接或固定部位達到相應(yīng)的強度和安全要求。常用的連接和固定方式有以下幾種（見圖66）： 圖66鋼絲繩固接 1編結(jié)連接（見圖66a） 編結(jié)長度不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的 15倍，且不應(yīng)小于300 mm；連接強度不小于巧鋼絲繩破斷拉力。 2櫻塊、櫻套連接（見圖6一6b） 鋼絲繩一端繞過楔，利用楔在套筒內(nèi)的鎖緊

16、作用使鋼絲繩固定。固定處的強度約為繩自身強度的7585。楔套應(yīng)該用鋼材制造，連接強度不小于75鋼絲繩破斷拉力。 3繩卡連接（見圖66d） 繩卡連接簡單、可靠，得到廣泛的應(yīng)用。用繩卡固定時，應(yīng)注意繩卡數(shù)量、繩卡間距、繩卡的方向和固定處的強度。 （1）連接強度不小于 85鋼絲繩破斷拉力。 （2）繩卡數(shù)量應(yīng)依照鋼絲繩直徑滿足表66的要求。 表66繩卡連接的安全要求 （3）繩卡壓板應(yīng)在鋼絲繩長頭一邊，繩卡間距不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的6倍。 4錐形套澆鑄法和鋁合金套壓縮法等的連接（見圖66C） 鋼絲繩末端穿過錐形套簡后松散鋼絲，將頭部鋼絲彎成小鉤，澆入金屬液凝固而成。其連接應(yīng)滿足相應(yīng)的工藝要求，固定處的強度

17、與鋼絲繩自身的強度大致相同。 五、鋼絲繩的報廢 鋼絲繩受到強大的拉應(yīng)力作用，通過卷繞系統(tǒng)時反復(fù)彎折和擠壓造成金屬疲勞，同時由于運動引起與滑輪或卷筒槽摩擦，經(jīng)一段時刻的使用，鋼絲繩表層的鋼絲首先出現(xiàn)缺陷。例如，斷絲、銹蝕磨損、變形等，使其他未斷鋼絲所受的拉力更大，疲勞與磨損更厲害，從而使斷絲速度加快。當鋼絲繩的斷絲數(shù)和變形進展到一定程度，鋼絲繩無法保證正常安全工作，就應(yīng)該及時報廢、更新。 鋼絲繩使用安全程度由下述各項標準考核：斷絲的性質(zhì)與數(shù)量；繩端斷絲情況；斷絲的局部密集程度；斷絲的增長率；繩股折斷情況；繩徑減小和繩芯折斷情況；彈性降低；外部及內(nèi)部磨損程度；外部及內(nèi)部腐蝕程度；變形情況；由于熱或

18、電弧而造成的損壞情況；塑性伸長的增長率（見圖67）等。 圖67鋼絲繩的變形 （a）波浪形（b）籠狀畸變（c）繩股擠出（d）鋼絲擠出 （e）繩徑局部增大（f）繩徑局部減?。╣）扭結(jié)（h）彎折鋼絲繩的報廢標準如下：1斷絲數(shù)鋼絲繩在任何一段節(jié)距內(nèi)的斷絲數(shù)達到表67的數(shù)值時，應(yīng)該及時報廢、更新。表67鋼絲繩報廢斷絲數(shù)注：1表中斷絲數(shù)是指細鋼絲，粗鋼絲每根相當于1.7根細鋼絲。 2一個節(jié)距是指每股鋼絲繩纏繞一周的軸向距離。 2銹蝕磨損、斷絲數(shù)折減 鋼絲繩銹蝕或磨損時，應(yīng)將表67斷絲數(shù)按表68折減，并按折減后的斷絲數(shù)報廢。表68折減系數(shù)表 3吊運危險品斷絲數(shù)減半 吊運酷熱金屬或危險品的鋼絲繩的報廢斷絲數(shù)應(yīng)

19、取一般起重機鋼絲繩報廢斷絲數(shù)的一半，其中包括鋼絲表面磨蝕進行的折減。 4繩端部斷絲 當繩端或其附近出現(xiàn)斷絲（即使數(shù)量少），假如繩長同意，應(yīng)將斷絲部位切去，重新安裝。 5斷絲的局部聚攏程度 假如斷絲聚攏在小于一個節(jié)距的繩長內(nèi)，或集中在任一繩股里，即使斷絲數(shù)比表67所列數(shù)值少，也應(yīng)予以報廢。 6斷絲的增長率 當斷絲數(shù)逐漸增加，其時刻間隔趨短，應(yīng)認真檢查并記錄斷絲增長情況，判明規(guī)律，確定報廢日期。 7整目文斷裂 鋼絲繩某一繩股整股斷裂，應(yīng)予報廢。 8磨損 當外層鋼絲磨損達40，或由于磨損引起鋼絲繩直徑減小7。 9腐蝕 當鋼絲表面出現(xiàn)腐蝕深坑，或由于繩股生銹引起繩徑增加或減小。 10繩芯損壞 由于繩芯

20、損壞引起繩徑顯著減小、繩芯外露、繩芯擠出。 11彈性降低 鋼絲繩彈性降低一般伴隨有下述現(xiàn)象：繩徑減??；繩節(jié)距伸長；鋼絲或繩股之間空隙減??；繩股凹處出現(xiàn)細微褐色粉末；鋼絲繩明顯不易彎曲。 12變形 鋼絲繩變形是指鋼絲繩失去正常形狀產(chǎn)生可見畸變，從外觀上看可分為以下幾種：波浪形，籠形畸變，繩股擠出，鋼絲擠出，繩徑局部增大，扭結(jié)，局部被壓扁，彎折。 13過熱 過熱是指鋼絲繩受到電弧閃絡(luò)、過燒，或外表出現(xiàn)可識不的顏色改變等。電弧作用的鋼絲繩外表顏色與正常鋼絲繩難以區(qū)不，因而容易成為隱患。 鋼絲繩的破壞表現(xiàn)形態(tài)各異，多種緣故交錯，每次檢驗均應(yīng)對以上各項因素進行綜合考慮，按標準掌握。在更換新鋼絲繩前，應(yīng)弄

21、清并消除對鋼絲繩有不利阻礙的設(shè)備的缺陷。 五、鋼絲繩的使用和維護 必須堅持每個作業(yè)班次對鋼絲繩的檢查并形成制度。檢查不留死角，關(guān)于不易看到和不易接近的部位應(yīng)給予足夠重視，必要時應(yīng)作探傷檢查。在檢查和使用中應(yīng)做到： 第一，使用檢驗合格的產(chǎn)品，保證其機械性能和現(xiàn)相符合設(shè)計要求； 第二，保證足夠的安全系數(shù)，必要時使用前要做受力計算，不得使用報廢鋼絲繩； 第三，使用中幸免兩鋼絲繩的交叉、疊壓受力，防止打結(jié)、扭曲、過度彎曲和劃磨； 第四，應(yīng)注意減少鋼絲繩彎折次數(shù)，盡量幸免反lbJ彎折Z 第五，不在不潔凈的地點拖拉，防止外界因素對鋼絲繩的損傷、腐蝕，使鋼絲繩性能降低； 第六，保持鋼絲繩表面的清潔和良好的潤

22、滑狀態(tài)，加強對鋼絲繩的保養(yǎng)和維護。 第三節(jié)滑輪與卷筒 滑輪、卷筒和鋼絲繩三者共同組成起重機的卷繞系統(tǒng)，將驅(qū)動裝置的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成幣載的升降直線運動?；喓途硗彩瞧鹬貦C的重要部件，它們的缺陷或運行異常會加速鋼絲繩的磨損，導(dǎo)致鋼絲繩脫槽、掉鉤，從而引發(fā)故。 一、滑輪與滑輪組 1概述 （1）滑輪的分類與作用。依照滑輪的中心軸是否運動，可將其分為動滑輪和定滑輪兩類。定滑輪的心軸固定不動，其作用是改變鋼絲繩的方向；動滑輪的心軸能夠位移，動、定滑輪都可繞其心軸轉(zhuǎn)動。鋼絲繩依次繞過若干定滑輪和動滑輪組成的滑輪組，能夠達到省力或增速的目的。此外，通過滑輪能夠改變鋼絲繩的運動方向。平衡滑輪還能夠均衡張力。 （2

23、）滑輪的制造方法與材料。鑄鐵滑輪適于輕、中級工作機構(gòu)，常用灰鑄鐵和球拉鑄鐵，對鋼絲繩磨損小，但其強度較低，脆性大，碰撞容易破損；當工作機構(gòu)級不較高時，采納鑄鋼滑輪；滑輪直徑較大，鑄造困難時，采納焊接滑輪以減輕其自重?；喴部刹杉{塑料、鋁合金等材料。 （3）滑輪的構(gòu)造與尺寸?；営奢喚€（包括繩槽）、輪輻。輪級組成（見圖68）。輪緣是承載鋼絲繩的要緊部位，輪輻將輪緣與線輪連接，整個滑輪通過輪載安裝在滑輪軸上?；喌暮侠斫Y(jié)構(gòu)保證鋼絲繩順利通過并不易跳槽。 滑輪的要緊尺寸及其功能有： Do計算直徑，接鋼絲繩中心計算的滑輪卷繞直徑，mm. R繩槽半徑，保證鋼絲繩與繩槽有足夠的接觸面積，R=（05306）

24、d，mm。 繩槽側(cè)夾角。鋼絲繩穿繞上下滑輪時，容許與滑輪軸線有一定偏斜，一般=35o40o。 C繩槽深度，其足夠的深度防止鋼絲繩跳槽，mm。 D滑輪繩槽直徑，mm。B輪轂厚度，mm。圖68滑輪幾何尺寸圖 其中，Do為阻礙鋼絲繩壽命的關(guān)鍵尺寸，必須滿足下列關(guān)系式： Dominh2d DO D d式中： Domin按鋼絲繩中。動計算的滑輪同意的最小卷繞直徑， mm； d鋼絲繩直徑； h2滑輪直徑與鋼絲繩直徑的比值。 2滑輪組 鋼絲繩依次穿繞過若干動滑輪和定滑輪組成的滑輪組。在理想狀態(tài)下，當起升機構(gòu)升降運動時，鋼絲繩隨著動滑輪和定滑輪的轉(zhuǎn)動，無摩擦地、滾動地通過滑輪的繩槽?；喗M中的平衡滑輪是用來調(diào)

25、整滑輪左右兩邊鋼絲繩長度與拉力的差異的。當繞過它的鋼絲繩兩分支受力不均勻時，平衡滑輪稍許轉(zhuǎn)動，以均衡鋼絲繩的張力。 （2）滑輪組的種類。按工作原理，可分為省力滑輪組和增速滑輪組。省力與增速不能兼得。省力滑輪組可用較小的力升降較重的物料，起重機的起升機構(gòu)和鋼絲繩變幅機構(gòu)都采用省力滑輪組。 按構(gòu)造形式，依照繞入卷筒的鋼絲繩分支數(shù)可分為單聯(lián)滑輪組（見圖69）和雙聯(lián)滑輪組（見圖610）。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；雙聯(lián)滑輪組繞入卷筒的鋼絲繩有兩根，常用于橋架類型的起重機。 圖69單聯(lián)滑輪組 圖610雙聯(lián)滑輪組 1一動滑輪；2一導(dǎo)向滑輪；3一卷筒 l一動滑輪；2一均衡滑輪；

26、3一卷筒 （2）滑輪組的倍率。倍率是指滑輪組省力的倍數(shù)，也是減速的倍數(shù)，用m表示。在不考慮摩擦的理想狀態(tài)下，m值可按下式計算： 單聯(lián)滑輪組的倍率等于鋼絲繩分支數(shù)；雙聯(lián)滑輪組的情率等于鋼絲繩分支數(shù)的一半。 滑輪組倍率大小，對驅(qū)動裝置總體尺寸有較大的阻礙。倍率增加時，鋼絲繩每個分支拉力減小，卷筒直徑也可減小。但在起升高度一定時，卷筒長度要增加，而且在起升速度不變時，需提高卷筒轉(zhuǎn)數(shù)?；喗M倍率不是越大越好，而要依照起重量按標準確定。 （3）滑輪組的效率。實際情況下，滑輪組的省力倍數(shù)比無摩擦的理想狀況要小?；喌男蕮p失要緊來自軸承摩擦阻力和鋼絲繩悟性阻力，二者產(chǎn)生的內(nèi)摩擦，消耗了鋼絲繩部分彈性勢能。

27、滑輪的效率與鋼絲繩構(gòu)造、滑輪及軸的直徑、軸承種類、鋼絲繩包角以及潤滑條件等因素有關(guān)。卷筒的效率同樣也是由軸承中損耗和鋼絲繩僵性損耗引起的。但后者損耗要比滑輪組的小些，因為對卷筒只有單方面的繞進或繞出，但計算時，滑輪與卷筒兩者的效率常取同值。 關(guān)于單個滑輪，其效率是由繞進滑輪的分支拉力與繞出分支拉力之比值所決定，滾動軸承的滑輪效率為098，滑動軸承的滑輪效率為095?；喗M效率與滑輪效率及倍率有關(guān)，滑輪組的倍率和效率見表69。 表69滑輪組的倍率和效率 （4）滑輪組鋼絲繩的拉力。在考慮滑輪的阻力后，應(yīng)計算滑輪組鋼絲繩每分支實際的拉力。 單聯(lián)滑輪組鋼絲繩每分支的拉力為： 雙聯(lián)滑輪組鋼絲繩每分支的拉

28、力為：式中：S鋼絲繩每分支所受的拉力； PQ起升載荷； m滑輪組倍率； z滑輪組效率。 （5）滑輪的安全要求和報廢標準。 滑輪的使用安全要求為： 第一，保證滑輪直徑與鋼絲繩直徑的比值（h2）不應(yīng)小于表65中的規(guī)定值。平衡滑輪的h2值，關(guān)于橋式類型起重機與一般滑輪取等值；關(guān)于臂架類型起重機取不小于一般滑輪值的06倍。 第二，滑輪不應(yīng)有缺損和裂紋，滑輪槽應(yīng)光潔平坦，不得有損傷鋼絲繩的缺陷。 第三，滑輪應(yīng)配置防止鋼絲繩跳出繩槽的裝置。 金屬鑄造的滑輪，出現(xiàn)下述情況之一時應(yīng)報廢。 裂紋； 輪搏不均勻磨損達3 mm； 輪槽壁厚磨損達原壁厚的20； 因磨損使輪槽底部直徑減小量達鋼絲繩直徑的 50； 滑輪軸

29、磨損量達原直徑的3；其他損害鋼絲繩的缺陷。 二、卷筒 卷筒是用來卷繞鋼絲繩的部件，它承載起升載荷，收放鋼絲繩，實現(xiàn)取物裝置的升降。 1概述 （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。按卷筒的筒體表面是否有繩槽，可分為光面和螺旋槽面卷筒。接鋼絲繩在卷筒上卷繞的層數(shù)，可分為單層纏繞卷筒和多層纏繞卷筒（見圖611）。一般起重機大多采納單層纏繞卷筒，多層纏繞卷筒用于起升高度特大，或要求機構(gòu)緊湊的起重機（例如汽車起重機）。 圖6一11卷筒 （a）光面的（b）螺旋槽面的 （2）卷筒的結(jié)構(gòu)。卷筒是由簡體、連接盤、軸以及軸承支架等構(gòu)成的。 單層纏繞卷筒的筒體

30、表面切有弧形斷面的螺旋槽，以增大鋼絲繩與筒體的接觸面積，并使鋼絲繩在卷筒上的纏繞位置固定，以幸免相鄰鋼絲繩互相摩擦而阻礙壽命。 多層纏繞卷筒的筒體表面通常采納不帶螺旋槽的光面，筒體兩端部有凸緣，以防止鋼絲繩滑出。其缺點是鋼絲繩排列緊密，各層互相疊壓、摩擦，對鋼絲繩的壽命阻礙專門大。 卷筒的結(jié)構(gòu)尺寸中，阻礙鋼絲繩壽命的關(guān)鍵尺寸是卷筒的計算直徑，按鋼絲繩中心計算的卷筒同意的最小卷繞直徑必須滿足： Dominhld式中： Domin接鋼絲繩中心計算的滑輪和卷筒同意的最小卷繞直徑， mm； d鋼絲繩直徑， mm； hl卷筒直徑與鋼絲繩直徑的比值。 2鋼絲繩在卷筒上的固定 通常采納壓板螺釘或楔塊（見圖6

31、12），利用摩擦原理來固定鋼絲繩尾部，要求固定方法安全可靠，便于檢查和裝拆，在固定處對鋼絲繩不造成過度彎曲、損傷。 （1）模塊固定法（見圖6一12a）。此法常用于直徑較小的鋼絲繩，不需要用螺栓，適于多層纏繞卷筒。 （2）長板條固定法（見圖612b）。通過螺釘?shù)膲壕o力，將帶槽的長板條沿鋼絲繩的軸向?qū)⒗K端固定在卷筒上。（3）壓板固定法（見圖612c）.利用壓板和螺釘固定鋼絲繩，方法簡單，工作可靠，便于觀看和檢查，是最常見的固定形式。其缺點是所占空間較大，因此，不能用干多層卷繞。從安全考慮，壓板數(shù)至少為2個。 圖612鋼絲繩在卷筒上的固定 鋼絲繩尾部拉力可按柔韌體摩擦的歐拉公式計算：式中：Smax鋼

32、絲繩的最大拉力，一般指額定載荷時的鋼絲繩拉力； 2起升載荷動載系數(shù)； e自然對數(shù)的底（e=2718）； 摩擦系數(shù)，考慮有油，通常取012； 鋼絲繩在卷筒上的包角。 為了保證鋼絲繩尾的固定可靠，減少壓板或楔塊的受力，在取物裝置降到下極限位置時，在卷筒上除鋼絲繩的固定圈外，還應(yīng)保留153圈安全圈，也稱為減載圈，這在卷筒的設(shè)計時差不多給予考慮。 在使用中，鋼絲繩尾的圈數(shù)保留得越多，繩尾的壓板或模塊的受力就越小，也就越安全。假如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)少于設(shè)計的安全圈數(shù)，就會由于鋼絲繩尾受力超過壓板或楔塊的壓緊力，從而導(dǎo)致鋼絲繩拉脫，重物墜落。 3卷筒安全使用要求 （

33、2）卷筒上鋼絲繩尾端的固定裝置，應(yīng)有防松或自緊的性能。對鋼絲繩尾端的固定情況，應(yīng)每月檢查一次。在使用的任何狀態(tài)，必須保證鋼絲繩在卷筒上保留足夠的安全圈。 （2）單層纏繞卷筒的筒體端部應(yīng)有凸緣。凸緣應(yīng)比最外層鋼絲繩或鏈條高出2倍的鋼絲繩直徑或鏈條的寬度。 卷筒出現(xiàn)下述情況之一時應(yīng)報廢： 裂紋； 筒壁磨損量達原壁厚的20；繩槽磨損量大于鋼絲繩直徑14且不能修復(fù)時。 第四克制動器 由于起重機周期及間歇性的工作特點，使各個工作機構(gòu)經(jīng)常處于頻繁啟動和制動狀態(tài)，制動器成為動力驅(qū)動的起重機各機構(gòu)中不可缺少的組成部分，它既是機構(gòu)工作的操縱裝置，又是保證起重機作業(yè)的安全裝置。制動器是否完好可靠，是安全檢查的重點

34、。 一、制動器的種類和用途 制動器的工作實質(zhì)是通過摩擦副的摩擦產(chǎn)生制動作用。依照工作需要，或?qū)⑦\動動能轉(zhuǎn)化為摩擦熱能消耗，使機構(gòu)停止運動；或通過靜摩擦力平衡外力，使機構(gòu)保持原來的靜止狀態(tài)。 其結(jié)構(gòu)特點是：制動器摩擦副中的一組與固定機架相連；另一組與機構(gòu)轉(zhuǎn)動軸相連。當摩擦副接觸壓緊時，產(chǎn)生制動作用；當摩擦副分離時，制動作用解除，機構(gòu)能夠運動。 1制動器的作用 （1）支持作用：使原來靜止物體保持靜止狀態(tài)。例如，在起升機構(gòu)中，保持吊重靜止在空中；在臂架起重機的變幅機構(gòu)中，將臂架維持在一定的位置保持不動；對室外起重機起防風(fēng)抗滑的作用。 （2）停止作用：消耗運動部分的動能，通過摩擦副轉(zhuǎn)化為摩擦熱能，使機

35、構(gòu)迅速在一定時刻或一定行程內(nèi)停止運動。例如，各個機構(gòu)在運動狀態(tài)下的制動。 （3）落重作用：制動力與重力平衡，使運動體以穩(wěn)定的速度下降。例如，汽車起重機的下坡勻速行駛。 2制動器的種類 （1）依照構(gòu)造不同制動器可分為以下三類： 帶式制動器。制動鋼帶在徑向環(huán)抱制動輪而產(chǎn)生制動力矩（見圖613）。 塊式制動器。兩個對稱布置的制動瓦塊，在徑向抱緊制動輪而產(chǎn)生制動力矩（見圖614）。 圖613帶式制動器 圖6一14塊式制動器1一制動輪；Z一制動帶；3一限位螺釘 1液壓電磁鐵；2一杠桿；3一擋板；4一螺桿；5一彈簧架；6一制動臂；7一拉桿；8一瓦塊；9一制動輪 盤式與錐式制動器。帶有摩擦襯料的盤式或錐式金

36、屬盤，在軸向互相貼緊而產(chǎn)生制動力矩（見圖615和圖616）。 圖615盤式制動器 圖616鏈式制動器1一頂套；2一錐式制動盤 （2）按操作情況，制動器可分為： 常閉式制動器。只要機構(gòu)不工作，制動器則處于閉合狀態(tài)；當機構(gòu)的驅(qū)動能源一接通，首先將制動器打開，機構(gòu)就能夠正常工作。 常開式制動器。制動器經(jīng)常處于松開狀態(tài)，隨時能夠依照需要施加上閘力，產(chǎn)生制動力矩，使制動器制動。 綜合式制動器。它具有常開式，在制動器松開時可利用操縱杠桿隨意進行制動，也具有常閉式，在機構(gòu)不工作時制動器可靠制動的功能。 二、帶式制動器 帶式制動器由制動帶、制動輪和松閘器杠桿系統(tǒng)組成（見圖617）。制動輪安裝在機構(gòu)的轉(zhuǎn)動軸上，

37、內(nèi)側(cè)附有摩擦襯料的制動鋼帶一端與機架固定部分鉸連；另一端與松閘器杠桿鉸連，并在徑向圍繞制動輪。松閘器的上閘力通過杠桿系統(tǒng)，使制動帶環(huán)抱接觸并壓緊在制動輪上，產(chǎn)生制動力矩。由于制動帶的包角專門大，因而制動力矩較大，相應(yīng)結(jié)構(gòu)也緊湊。缺點是制動輪軸由于不平衡力作用而受彎曲載荷，制動帶比壓分布不均勻，使襯料的磨損不均，散熱性不行。帶式制動器要緊用于對結(jié)構(gòu)緊湊性要求較高的流淌式起重機。簡單帶式制動器制動力矩的計算式為： 依照柔性帶的摩擦公式，因為因此式中：Mz制動力短； Smax制動帶最大張力； Smin制動帶最小張力； D制動輪直徑； e自然對數(shù)的底（e=2718）； 摩擦系數(shù)； 鋼絲繩在卷筒上的包角。 帶式制動器的制動帶內(nèi)側(cè)有摩擦墊片，其背襯鋼帶的端部與固定部分的連接，應(yīng)采納鉸接，不得采納螺栓連接、鉚接、焊接等剛性連接形式。 三、塊式制動器 塊式制動器由制動瓦塊、制動臂、制動輪和松閘器組成。常把制動輪作為聯(lián)軸器的一個半體安裝在機構(gòu)的轉(zhuǎn)動軸上，對稱布置的制動臂與機架固定部分鈔票連，內(nèi)側(cè)附有摩擦材料的兩個制動瓦塊分不活動鉸接在兩制動臂上，在松閘器上闡力的作用下，成對的制動瓦塊在徑向抱緊制動輪而產(chǎn)生制動力矩。 以短行程電磁鐵塊式制動器為例（見圖618），講明塊式制動器的工作原理。在接通電源時，電磁松閘器的鐵心吸引銜鐵壓向推桿，推桿推動左制動臂向左擺，主彈簧被壓縮。同時，解除壓力的