2015年安全师《生产技术》辅导16
起 重 机 械
起重机械是工业企业常用的设备。起重机械对于实现自动化、减轻繁重体力劳动、提高劳动生产率有着重要的作用。
(一)起重机械分类和特点
起重机械分类
按运动方式，起重机械可分为以下4种基本类型。
(1)、轻小型起重机械：千斤顶、手拉葫芦、滑车、绞车、电动葫芦、单轨起重机等，多为单一的升降运动机构。
(2)、桥式类型起重机：分为梁式、通用桥式、龙门式和冶金桥、装卸桥式及缆索起重机等，具有2个及2个以上运动机构的起重机，通过各种控制器或按钮操纵各机构的运动。一般有起升、大车和小车运行机构，将重物在三维空间内搬运。
(3)、臂架类型起重机：有固定旋转式、门座式、塔式、汽车式、轮胎式、履带式即铁路起重机、浮游式起重机等种类，其特点与桥式起重机相似，但运动机构还有变幅机构、旋转机构。
(4)、升降类型起重机：载人电梯或载货电梯、货物提升机等，其特点是虽只有1个升降机构.但安全装置与其他附属装置较为完善，可靠性大。有人工和自动控制两种。
(二)、起重机的主要部件
1. 起重挠性构件及其卷绕装置
1)、钢丝绳
钢丝绳是起重机的重要零件之一，用于提升机构、变幅机构、牵引机构，有时也用于旋转机构。起重机系扎物品也采用钢丝绳。此外，钢丝绳还用作桅杆起重机的桅杆张紧绳，缆索起重机与架空索道的支承绳。
(1)、钢丝绳的构造与种类。钢丝绳是用钢丝捻成绳股，再用数条绳股围绕一个芯子捻成绳。起重机用的钢丝绳的钢丝直径多大于0.5mm，因为直径太小的细钢丝易磨损。
钢丝绳的捻绕次数分为单绕绳、双绕绳和三绕绳。双绕绳是先由丝捻成股，然后由股捻成绳，所以挠性较好，起重机主要用双绕绳。
钢丝绳按捻绕方法可分为同向捻钢丝绳(顺绕钢丝绳)和交互捻钢丝绳(交绕钢丝绳)。同向捻钢丝绳的绳与股的捻向相同;交互捻钢丝绳的绳与股的捻向相反。所谓绳的捻向就是由股捻成绳时的捻制螺旋方向，而股的捻向则是由丝捻成股时的捻制螺旋方向。根据绳的捻向，钢丝绳分为右捻绳(标记为“右”或不作标记)、与左捻绳(标记为“左”)、。如果没有特殊要求，规定用右捻绳。
顺绕钢丝绳钢丝间为线接触，挠性与耐磨性能好;但由于有强烈的扭转趋势，容易打结，当单根钢丝绳悬吊货物时，货物会随钢丝绳松散的方向扭转，所以通常用于牵引式运行小车的牵引绳，不宜用于提升绳。
交绕钢丝绳由于绳与股的扭转趋势相反，互相抵消，没有扭转打结的趋势，在起吊货物时不会扭转和松散，所以广泛使用在起重机上。但交绕钢丝绳钢丝之间为点接触，易磨损，使用寿命较短。钢丝绳按断面结构又可分为普通和复合型钢丝绳。
普通型：普通型结构的钢丝绳是由直径相同的钢丝捻绕成的，由于钢丝直径相同，相邻各层钢丝的捻距就不同。所以钢丝之间形成点接触。点接触虽然寿命短，但是工艺简单、制造方便，目前仍被广泛应用于起重吊装和捆扎。
复合型：为了克服普通型易磨损的缺点而出现的复合型钢丝绳，其特点就是钢丝直径不同，股中相邻层钢丝的接触成线状，称线接触钢丝绳。这种钢丝绳克服了普通型钢丝绳点接触的缺点，使用寿命可提高1.5～2倍。现在起重机已多用线接触钢丝绳代替普通型钢丝绳。钢丝绳按绳芯分有机芯(麻、棉)、、石棉芯和金属芯钢丝绳。
在龙门起重机上用的钢丝绳多是麻芯，它具有较高的挠性和弹性，并能蓄存一定的润滑油脂。在钢丝绳受力时，润滑油被挤到钢丝间起润滑作用。
(2)、钢丝绳的安全检查和更新标准。钢丝绳的安全寿命很大程度上决定于良好的维护，定期检验，按规定更换新绳。
钢丝绳在使用时，每月至少要润滑2次。润滑前先用钢丝刷子刷去钢丝绳上的污物并用煤油清洗，然后将加热到80℃以上的润滑油蘸浸钢丝绳。使润滑油浸到绳芯。
钢丝绳的更新标准是由每一捻距内的钢丝折断数决定的。捻距就是任一个钢丝绳股，环绕一周的轴向距离。对于6股绳，在绳上一条直线上数6节就是这条绳的捻距。表1—9是钢丝绳的更新标准，也可以理解为1条钢丝绳的更新标准是在1个捻距内断丝数达钢丝绳总丝数的10%。如绳6×19=114丝，当断丝数达到12丝时即应报废更新。对于复合型钢丝绳中的钢丝，断丝数的计算是，细丝1根算1丝。粗丝l根算1.7丝。
当钢丝磨损或腐蚀量为原直径的10%一40%时，按表1—10折算标准更新钢丝绳。当磨损或腐蚀量超过原直径的10%时，应更换新绳。
2)、滑轮
在起重机的提升机构中。滑轮起着省力和支承钢丝绳并为其导向的作用。滑轮的材料采用灰铸铁、铸钢等。
滑轮直径的大小对于钢丝绳的寿命有重大的影响。增大滑轮直径可以大大延长钢丝绳的寿命，这不仅是由于减小了钢丝的弯曲应力，更重要的是减小了钢丝与滑轮之间的挤压应力。试验证明，这种挤压疲劳对于钢丝的断裂起了决定性的作用。滑轮支承在固定的心轴上，通常采用滚动轴承。
3)、卷筒
卷筒在提升机构或牵引机构中用来卷绕钢丝绳。将旋转运动转换为所需要的直线运行。卷筒有单层卷绕与多层卷绕之分。一般起重机大多采用单层卷绕的卷筒。单层卷绕筒的表面通常切出螺旋槽，以增加钢丝绳的接触面积，并防止相邻钢丝绳互相摩擦，从而提高钢丝绳的使用寿命。钢丝绳尾在卷筒上可以用压板或楔块固定。压板固定绳尾的优点是构造简单.装拆方便;缺点是所占空间较大，并且不能用于多层卷绕。压板有圆形槽压板和梯形槽压板(桥式起重机上多用圆形槽压板)、。楔块固定方式可用于多层卷绕。
2.取物装置安全检查
起重机通过取物装置将起吊物品与提升机构联系起来，从而进行这些物品的装卸吊运以及安装等作业。取物装置种类繁多。如：吊钩、吊环、扎具、夹钳、托爪、承梁、电磁吸盘、真空吸盘、抓斗、集装箱吊具等。
在桥式、龙门式起重机上采用最多的取物装置是吊钩。
吊钩的断裂可能导致重大的人身及设备事故，因此，要求吊钩的材料没有突然断裂的危险。目前，中小起重量起重机的吊钩是锻造的;大起重量起重机的吊钩采用钢板铆合，称为片式吊钩。
吊钩分为单钩和双钩。单钩制造与使用比较方便，用于较小的起重量;当起重量较大时，为了不使吊钩过重，多采用双钩。
吊钩钩身(弯曲部分)的断面形状有：圆形、矩形、梯形与T字形等。
从受力情况来看，T字形断面最合理，吊钩质量亦较轻，其缺点是锻造工艺复杂。目前最常用的吊钩的断面是梯形，它的受力情况也比较合理，锻造也较容易。矩形断面只用于片式吊钩，断面的承载能力未能充分利用，因而比较笨重。圆形断面只用于简单的小型吊钩。
1) 吊钩的危险断面
对吊钩进行检验时，必须先了解吊钩的危险断面所在处。危险断面是根据受力分析找出的。
(1)、锻钩的检查：用煤油洗净钩体，用20倍放大镜检查钩体是否有裂纹.特别要检查危险断面和螺纹退刀槽处。如发现裂纹，要停止使用，更换新钩。在危险断面I—I处，由于钢丝绳的摩擦常常出现沟槽。按照规定，吊钩危险断面的高度磨损量达到原高度的10%时，应报废;不超过报废标准时，可以继续使用或降低载荷使用，但不允许用焊条补焊后再使用。吊钩装配部分每季至少要检修1次，并清洗润滑。装配后，吊钩应能灵活转动，定位螺栓必须锁紧。
(2)、板钩的检查。用放大镜检查吊钩的危险断面，不得有裂纹.铆钉不得松动;检查村套、销子(小轴)、、小孔、耳孔以及其紧固件的磨损情况，表面不得有裂纹或变形。衬套磨损量超过原厚的5%，销子磨损量超过名义直径的3%～5%，要进行更新。
(3)、吊钩负荷试验。对新投入使用的吊钩应做负荷试验.以额定载荷的l.25倍作为试验载荷(可与起重机动静负荷试验同时进行)、，试验时间不应少于10 min。当负荷卸去后，吊钩上不得有裂纹、断裂和永久变形，如有则应报废。国际标准规定，在挂上和撤掉试验载荷后，吊钩的开口度在没有任何显著的缺陷和变形下，不应超过0.25%。
为了防止脱钩，发生意外的事故.吊钩应装有防止脱钩的安全装置。
3.制动装置
起重机是一种间歇动作的机构，它的工作特点是经常启动和制动，因此制动器在起重机中既是工作装置又是安全装置。制动器的作用有三：
支持——保持不动;
停止——用摩擦消耗运动部分的动能，以一定的减速度使机构停止下来;
落重——制动力与重力平衡，重物以恒定的速度下降。
制动器根据其构造分为：块式制动器;带式制动器;盘式、多盘式制动器;圆锥式制动器。
根据操作情况的不同.制动器分为：常闭式、常开式、综合式制动器。闭式制动器在机构不工作期间是闭合的，在机构工作时由松闸装置将制动器分开。起重机一般多用常闭式制动器，特别是起升机构必须采用常闭式制动器，以确保安全。常开式制动器经常处于松开状态，只有在需要制动时才使之产生制动力矩进行制动。综合式制动器是常闭式与常开式的综合体。