行车工培训讲义 - 图文

行车工安全培训讲义

神木能源发展有限公司电化分公司

安环科 2012-10-5

目 录

第一章 起重机械的分类及主要参数 第二章 起重机主要零部件

第一节 吊钩和吊钩组 第二节 钢丝绳

第三节 滑轮及滑轮组 第四节 卷筒

第五节 齿轮与减速器 第六节 制动装置 第七节 车轮与轨道 第三章 起重机安全装置 第四章 起重作业安全

第一节 起重机械的安全高风险特性 第二节 起重事故类型及原因分析 第三节 起重作业安全风险分析 第四节 起重机安全防护要求概述 第五节 主要安全防护装置的功能 第六节 桥架式起重机的金属结构 第七节 起重作业安全技术 第八节 起重作业安全监察制度 第八节 行车工安全规程

第五章 桥式起重机的维护、常见故障及排除方法 第六章 行车工考试复习题

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第一章 起重机械的分类及主要参数

一、起重机械的种类

起重机械按其功能和构造特点，可分为三类。第一类是轻小型起重设备。其特点是轻便，构造紧凑，动作简单，作业范围投影以

点、线为主。第二类是起重机。其特点是可以使挂在起重吊钩或其他取物装置上的重物在空间实现垂直升降和水平运移。第三类是升降机。其特点是重物或取物装置只能沿导轨升降。这三类起重机械，又是由许多结构和工作用途不同的起重机械组成的，见表1。表中的起重机类别都是按结构特点分类的。

除此以外，起重机还有多种分类方法。按取物装置和用途分类，有吊钩起重机、抓斗起重机、电磁起重机、冶金起重机、堆垛起重机、集装箱起重机和救援起重机等；按运移方式分类，有固定式起重机、运行式起重机、自行式起重机、拖引式起重机、爬升式起重机、便携式起重机、随车起重机等；按驱动方式分类，有支承起重机、悬挂重机等；按使用场合分类，有车间起重机、机器房起重机、仓库起重机、贮料场起重机、建筑起重机、工程起重机、港口起重机、船厂起重机、坝顶起重机、船上起重机等。

二、起重机械的主要参数 -

起重机械的参数，是表明起重机械工作性能的指标，也是设计的依据。在起重吊运作业中，这些参数又是选用各类起重设备的依据。

(一)起重量G

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起重量G(过去常用字母Q表示)，是指被起升重物的质量，单何为千克(kg)或吨(t)。一般分为额定起重量、最大起重量、总起重量、有效起重量等。 L．额定起重量G。

额定起重量，是指起重机能吊起的重物或物料连同可分吊具或属具(如抓斗、电磁吸盘、平衡梁等)质量的总和。对于幅度可变的起重机，如塔式起重机、汽车起重机、门座起重机等臂架型起重机，其额定起重量是随幅度变化的。其名义额定起重量，是指最小幅度时，起重机安全工作条件下允许提升的最大额定起重量，也称最大起重量Gmax。为了能表示几个幅度范围的起重量，有时用分数形式来表示，如15／10／7．5即表示额定起重量根据不同的幅度分为15吨、10吨。7．5吨三种。 通常情况下所讲的起重量，都是指额定起重量。

为了设计、制造系列标准化，国家制定了起重量系列标准，见表1一2。所有新设计的起重机械额定起重量及辅助起升机构的额定起重量，均应符合标准系列数值。具有特殊性能的起重机械的额定起重量，亦应符合或尽量靠近标准系列的数值。

注：应避免选用括号中的最大起重量数值。 2．总起重量G。

总起重量，是指起重机能吊起的重物或物料，连同可分吊具和长期固定在起重机上的吊具或属具(包括吊钩、滑轮组、起重钢丝绳以及在臂架或起重小车以下的其他起吊物)的质量总和。 3．有效起重量G。

有效起重量，是指起重机能吊起的重物或物料的净质量。如带有可分吊具抓斗的起重机，允许抓斗抓取物料的质量就是有效起重量，抓斗与物料的质量之和则是额定起重量。 (二)跨度S

桥架型起重机运行轨道轴线之间的水平距离称为跨度，用字母S表示(过去常用字母L表示)，单位为米(m)。电动桥式起重机的系列已有国家标准系列，见表1－3。

图1-1是起重机跨度的示意图。桥式起重机的跨度依厂房的跨度而定：S=Sc一1．5(2)m。在跨度系列中，一般是每3m为一级。 (二)轨距k

轨距也称轮距，按下列三种情况定义： 1．对于小车，为小车轨道中心线之间的距 离；

2．对于铁路起重机，为运行线路两钢轨头部下内侧16mm处的水平距离； 3．对于臂架型起重机，为轨道中心线或起重机行走轮踏面(或履带)中心线之间的距离。

图1—1起重机跨度

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(a)起晕机跨度 (b)具有双轨的起重机跨度

(四)基距B

基距也称轴距，是指沿纵向运动方向的起重机或小车支承中心线之间的距离。基距B的测定与支承轮的布置有关。如图1－2所示。

(a) (b) (c)

图1．2基距

（五）幅度L

起重机置于水平场地时，空载吊具垂直中心线至同转中心线之间的水平距离称为幅度L(过去常用字母R表示)，单位为m。图1—3是幅度的示意图。

幅度有最大幅度和最小幅度之分。当臂架倾角最小或小车离起重机同转中心距离最大时，起重机幅度为最大幅度；反之为最小幅度。

非旋转类型的臂架起重机的幅度是指吊具中心线至臂架后轴或其他典型轴线的距离。 (六)起重力距M

起重力矩是幅度L与其相对应的起吊物品重力G的乘积，M=G2L(过去常用Q2R表示)。 (七)起重倾覆力矩MA

起重倾覆力矩，是指起吊物品重力G与其至倾覆线距离A的乘积，如图1—4所示。 (八)轮压P

轮压是指一个车轮转递到轨道或地面上的最大垂直载荷。按工况不同，分为工作轮压和非工作轮压，如图1-5所示。单位为N。

(九)起升高度H和下降深度h

起升高度，是指起重机水平停机面或运行轨道至吊具允许最高位置的垂直距离，单位为m。对吊钩或货叉，可算至它们的支承表面。对其他吊具，如抓斗等，应算至它们的最低点(闭合状态)。对于桥式起重机，应是空载置丁水平场地上方，从地平面开始测定其起升高度，如图1—6所示。

某些起重机，吊具需要深入到运行轨 道或地平面以下作业，应考虑下降深度。 下降深度，是指吊具最低工作位置与起重 机水平支承面之间的币直距离。对丁．桥式起重机，应是空载置丁水平场地上方，从地平面开始测定其下降深度。各类起重机的起升高度系列见表1-4~1-6。

图1-6起升高度和下降深度

表1-4 3t～250t电动桥式起重机起升高度系列

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表1-5港口门座起重机的幅度R、起升高度H和轨距t(m)

表1-6轮胎和汽车起重机起升高度(m)

(十)运行速度V

运动速度也称工作速度，按起重机工作机构的不同分为多种(如表1—7)。 表1-7常用工作速度

┏━━━━━┳━━━━━━━━┳━━━━━━━━━┓ ┃ ┃起重机类型 ┃工作速度(m，min) ┃ ┣━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫ ┃ ┃一般用途起重机 ┃6～25 ┃ ┃起升速度 ┃装卸用起重机 ┃ 40～90 ┃ ┃ ┃安装用起重机 ┃<1 ┃ ┗━━━━━┻━━━━━━━━┻━━━━━━━━━┛

┃起重机类型 ┃I：作速度(m／nin) ┃ ┣━━━━━╋━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━┫ ┃ ┃桥、门式起重机小车 ┃40～50 ┃ ┃ ┃装卸桥小车 ┃ 180～240 ┃ ┃ ┃桥式起重机大车 ┃ 90～120 ┃ ┃运行速度 ┃门式起重机大车 ┃ 40～60 ┃ ┃ ┃门座起重机及装卸桥大车 ┃ 20～30 ┃ ┃ ┃轮胎起重机 ┃ 10～20(km／h) ┃ ┃ ┃汽车起重机 ┃50～65(km／ h) ┃ ┣━━━━━╋━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━┫ ┃变幅速度 ┃门座起重机(工作性) ┃ 40～60 ┃ ┃ ┃浮式起重机(工作性) ┃ 25～40 ┃ ┃ ┃汽车及轮胎起重机 ┃ 10～30 ┃ ┣━━━━━╋━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━┫ ┃回转速度 ┃门座起重机 ┃n≈2r／min ┃

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┃ ┃汽车及轮胎起重机 ┃ n≈2—3．5l／min ┃ ┃ ┃浮游起重机 ┃ n≈O．5—2r／min ┃ ┗━━━━━┻━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━┛

1．起升(下降)速度Vn，是指稳定运动状态下，额定载荷的垂直位移速度(m／min)。 2．回转速度，是指稳定运动状态下，起重机转动部分的同转角速度(r／min)。

3．起重机(_人车)运行速度Vk，是指稳定运行状态下，起重机在水平路面或轨道上，带额定 载荷的运行速度(M／min)。 4．小车运行速度v。，是指稳定运动状态下，小车在水平轨道上带额定载荷行驶的速度(m／min)。 5．吊重行走速度，是指在坚硬地面上，起重机吊额定载荷平稳运行的速度(m／min)。其与起 重机运行速度的主要区别是运行的条件不同，轮胎起重机设计时要考虑这一指标。

6．变幅速度v1，是指稳定运动状态F，吊臂挂最小额定载荷，在变幅平面内从最人幅度至最 小幅度的水平位移平均速度(m／min)。

变幅速度有时也刚变幅时间衡量，它是指吊对应于最大幅度的起重量，从最火幅度至最小幅度所需的时间(min)。 (十一)起重机工作级别

起重机工作级别是考虑起重量和时间的利用程度以及工作循环次数的工作特性。它是按起重机利用等级(整个设计寿命期内，总的工作循环次数)和载荷状态划分的。或者说，起重机工作级别是表明起重机工作繁重程度的参数，即表明起重机工作在时间方面的繁忙程度和在吊重方面满载程度的参数。

划分起重机的工作级别是为了对起重机金属结构和机构设计提供合理的基础，也为用户和制造厂家进行协商时提供一个参考范围。起重机载荷状态按名义载荷谱系分为轻、中、重、特重四级；起重机的利用等级分为U0~U9十级。

起重机工作级别，也就是金属结构的工作级别，按主起升机构确定，分为A1～A8级，若与我国过去规定的起重机工作类型对照，大体上相当于：A1~A3一轻；A4~A5一中；A6~A7一重；A8一特重。

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第二章 起重机主要零部件

第一节 吊钩和吊钩组

吊钩是起重机安全作业的三大重要构件(制动器、钢丝绳和吊钩)之一，若使刚不当则易损坏和折断，造成重大事故和经济损失，因此必须对吊钩进行经常的安全技术检验和检查。 (一)吊钩的分类与构造

吊钩根据形状的不同，可分为单钩和双钩两种。单钩的优点是制造与使用比较方便；双钩的受力比较有利，优点是重量轻。单钩用于较小的起重量。当起重量较大时，为了不使吊钩过重，多采用双钩。铸造起重机的片式吊钩由于与浇铸桶相配合的要求，即使起重重量很大，仍然采用单钩。

吊钩钩身截面形状有圆形、方形、梯形和T字形。按受力情况分析，T字形截面最合理，但锻造工艺复杂。梯形截面受力较合理，锻造容易。矩形截面只用于片式吊钩，断面的承载能力未能充分利用，因而较为笨重。圆形截面只用于简单的小型吊钩。

吊钩根据其断面形状和制造方法进行分类，可分为： 1)以断面分：工字形——用于起重滑车； 丁字形——用于电动葫芦： 梯形——用于一般起重机。

2)以制造方法分：

图3-1—1吊钩图

a一锻造单钩； b一锻造双钩； c一片式单钩； d-片式双钩

(二)吊钩的材料

吊钩的材料要求具有较高的强度和塑韧性，没有突然断裂的危险。但强度高的材料通常对裂纹和缺陷很敏感，强度越高，突然断裂的可能性越大。因此，目前吊钩广泛采用低碳钢和低碳合金钢制造。

按照GBl0051—88《起重吊钩》要求，锻造吊钩的材料应采刖DG20、DG20Mn、DG34CrMo、DG34CrNiMo、

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DG30Cr2Ni2Mo钢制造。特别是DG34CrMo、DG34CrNiMo、DG30Cr2Ni2Mo合金钢，

由于具有一定含量cr、Ni、Mo元素，可抑制奥氏体晶粒的长人，使其强度增大；在进行同火时，又由于．具有这三种元索，即使其强度下降不多，延伸率和冲击韧性却增加许多。鉴于含cr、Ni、Mo元素的合金钢有强度高。塑韧性好的特点，用它制造的吊钩体积相对小，承载能力却火。锻造吊钩也有采用20号钢，经锻造和冲压、退火处理，再进行机械加工。为了确保制造出的吊钩在使用期内不发生应变、老化脆裂，必须确保钢材中铝的含量，国际标准化组织ISO标准推荐金属铝的最小含量为O．02％。锻打吊钩时，应在低应力区打印出不易磨灭的标记，标记内容应有：额定起重量、厂标、检验标志、日期、编号。由锻造吊钩厂进行表面检验及负荷试验后，提供合格证明文件。 锻造单钩主要用于30吨以下的起重机，双钩一般用丁50～100吨的起重机。75吨以上的起重机人都采用片式钩，片式单钩川在起重量75～350 吨，双钩用于100吨以上起重机。

片式吊钩一般用于大吨位或受强烈灼热的场所，它通常是川厚度不小于20mm的A3、20或16Mn钢板制造。片式吊钩一般不会因突然断裂而破坏，因为缺陷引起的断裂只局限于个别钢板，片式钩其板片不可能同时断裂，剩余的钢板仍然能支承吊重，个别损坏的钢板可更换，因而比锻造吊钩有较大的安全性。所以片式钩的可靠性高，但是片式钩的断面形状只能制成矩形断面，因此钩体的材料不能被充分利用。片式构只用在起重量较大的起重机上，它是由每片厚度为30毫米的成型钢板铆合制成。片式钩口上装有护板通常用A3钢、16Mn轧制钢板制成。

因为铸造材料存在很多质量缺陷，所以规定起重机械不得使用铸造吊钩。也不能采用焊接吊钩。由于吊钩在起动、制动时受很大冲击载荷，因此也不能用强度高、冲击韧性低的钢材制造。 (三) 吊钩的危险断面

对吊钩的检验，必须要知道吊钩的危险断面所在。通过对吊钩的受力分析，可以得出结论，即吊钩的危险断面有三个。如图3-1-2。

假定吊钩上悬吊货物的重量为Q。很明显货物的重量通过钢丝绳作 用在吊钩的垂直断面上，有把吊钩切断的趋势，所以吊钩垂直断面受剪 切应力τ，其值为： Q τ＝——

FB 式中：FB为吊钩垂直断面的面积。

对于钩尾断面。重量Q有把吊钩拉断的趋势，所以钩尾断面受拉应 力α其值为： Q α= —— Fc

式中：Fc为钩尾断面的面积。

Q力对吊钩除有拉力、剪刀作用外，还有把吊钩拉直的趋势，也就 是对断面B-B以右的各断面，除受拉力外还受每一个力矩的作用。因此， 水平断面A—A既受到Q力的拉伸，还受到力矩M的作用。

M=(0.5D+ei)Q。

由于弯矩的作用，水平断面的内侧受拉应力，外侧受压应力。这样内侧拉应力迭加，外侧压应力抵消一部分。根据计算得知，内侧拉应力的绝对值比外侧压应力的绝对值大一倍多，这就是梯形断面的内侧宽大，外侧窄小的缘故。从上述分析可知，水平断面受弯曲应力最大，这是因为作用在这个断面上的弯矩值最人，所以这个断面也是一个危险断面。

(四)吊钩组

吊钩组就是吊钩与滑轮组的动滑轮的组合体。吊钩组有长型与短型两种，如图3—1—3所示。

长型吊钩组采刚普通的钩柄较短的短吊钩，支承在吊钩横梁上，滑轮支承在单独的滑轮轴上。它的高度较大，使有效起升高度减小。

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短型吊钩组过去采刚长吊钩。这种吊钩组的滑轮直接装有吊钩横梁上，高度大人减小。但只能用于双倍率滑轮组。因为单倍率滑轮组的均衡滑轮在下方，只有用长型吊钩组才能安装这个均衡滑轮。现在生产的短型吊钩组(图3—1—3d)在结构上类似长型吊钩组，但具有短型的特点。短型吊钩组只能用于较小的滑轮组倍率。当倍率较大时，滑轮数目增多，吊钩横梁过长，因而弯曲力矩过大，使吊钩自重过大。因此，短型吊钩组只用于较小的起重量。

为了吊重方便，吊钩应能绕垂直轴线与 水平轴线旋转。因此，吊钩用止推轴承支承 在吊钩横梁上。吊钩尾部的螺母压在这个止 推轴承上。螺母应有可靠的防松装置，止推 轴承应有防尘装置。为了使吊钩能绕水平轴 线旋转，长型吊钩横梁的轴端与定轴档板相 配处制成环形槽，容许横梁转动；相反，上 方滑轮轴的轴端则为扁缺口，不容许滑轮轴 转动。

图3—1—3吊钩组 (a)(b)长型吊钩组(c)、(d)短型吊钩组

吊钩组是通用起重机中最基本的取物装置。图3－1－4为锻造吊钩的型式，图3－1－5为片制吊钩

图3一1－4锻造吊钩组 图3一1－5片制吊钩组 图3一1－6磨损的吊钩

的型式。随着起重量的不同，零件的尺寸和工作滑轮的数目也不一样，通常起重量越大，滑轮的数目越多，这样可使单根钢丝绳承受的拉力不大，钢丝绳直径也就不必选得太粗，相应的其它零部件尺寸也可减少。

(五)吊钩的安全装置

吊钩多发生脱钩事故。为了防止脱钩， 发生意外事故，吊钩应有防止脱钩的安全装 置(见图3一1－7)。

(六)吊钩组的损坏形式

吊钩组在使用中，从外观可见到的损坏 形式，常有钩口部位的磨损和滑轮轮缘的破 碎。

①钩口部位的磨损(见图3一1－6)虽为正 常现象，但如果辅助吊具的用法得当，会磨 损的慢些，甚至很少有磨损。实践证明用单 根钢丝绳跨挂重物的方法，如图3一1－8所示，

是造成钩口磨损的主要因素。当重物被吊起时，必然要自行调整重心，迫使钢丝绳在钩口处滑动，致使钩口很快磨

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损。有的单位一个新吊钩，只用了两个月就磨到报废的程度。如果改用类似如图3-1-9所示的辅助吊具，就会改善这种情况。有个别单位精心的制造了钩口保护罩，套在吊钩上，用以解决钩口的磨损问题，其主要缺点是不易观察钩口部位是否有裂纹等情况出现，不利于安全作业。

图3－1－9 吊挂示例 图3－1－10 钩口变形

吊钩危险断面的磨损深度，超过其高度的百分之十时，吊钩应报废或减少负荷使用。

②滑轮轮缘破碎，主要是由碰撞造成的。原因是吊钩组没有升到必要的高度，车开的不稳或斜拉斜吊重物产生了强烈摆动，滑轮碰撞到其它物件上造成的。还有因司机违反操作规程，不检查限位开关的起升工作情况，不注意吊钩的起升情况而造成了所谓的吊钩“上天”(不论钢丝绳是否被拉断)，使滑轮损坏。如果产生了破碎，则应及时的修补或更换滑轮。

③另外如图3一1－10所示的钩!口变形，在使用中由于吊钩的钩口产生了永久变形而增大，如果尺寸“a”逐渐张开“a’”，当“a’”与尺寸“d”相等时，则吊钩席更换新钩。

④吊钩组中不易发现的隐患，常常是吊钩尾部螺纹的底径或螺纹与杆部之间的空刀槽处，因应力集中而产生裂纹。检修时应把吊钩螺母卸下，清洗干净上边的污垢，认真仔细查看。检查已断裂的吊钩，发现旧断口往往占断裂面积的三分之一左右，如图3一1－11所示。检修时提早发现裂纹，就可以避免由于突然断裂而造成的严重后果。

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3—1—1 l 吊钩尾部断裂实例 图3—1-12防止吊钩转动的装置 1－螺钉；2一安全钩

⑤还应当经常查看联接吊钩螺母和吊钩的螺栓(见图3—1—4和图3一1－5中标出的螺柱栓)或其它联接方式的零件是否有松脱或被切断的情况，防止吊钩自行脱落。对经常接触有腐蚀性液体、气体的吊钩组，应检查吊钩尾部螺纹和吊钩螺母上螺纹的腐蚀情况，并应经常涂抹润滑脂防腐蚀。

锻造吊钩的尾部通常采用三角螺纹。但应力集中严重，容易在裂纹处断裂。因此大型吊钩多采用梯形或锯齿形螺纹。

⑥应定期向润滑点和铰点加润滑油脂，吊钩螺母下边的推力轴承处更应注意加油，吊运高温物料的吊钩组，应增加润滑次数。

⑦在电磁、三用和锻造起重机的吊钩组上，都设有防止吊钩旋转的类似图3一1－12所示的固定装置，以防止起重电磁铁、马达抓斗或翻钢机所用的电缆因吊钩转动而缠绕到钢丝绳上，影响升降或绞断电缆。当直接用吊钩吊运重物时，应打开此固定装置。

⑧绝缘起重机所用的吊钩组，要经常检查各绝缘垫、套等不得破裂，及时清除灰尘，潮湿后应立即烘干。

7.步钩报废标准：(1)吊钩表面有裂纹时；(2)危险断面磨损达原尺寸的10％；(3)开口度比原尺寸增加15％；(4)扭转变形超过10度；(5)危险断面或吊钩颈部产生塑性变形；(6)板钩衬套磨损达原尺寸50%时，应报废衬套；(7)板钩心轴磨损达原尺寸的5％时，应报废心轴；(8)吊钩磨损后，不许焊补；(9)尾部罗纹，根部裂纹。

第二节 钢丝绳

钢丝绳是起重机械的重要零件之一。为避免造成伤害事故或重大险情，必须对钢丝绳进行正确选择、维修保养和使用。

一、钢丝绳的用途及构造 (一)钢丝绳的用途

钢丝绳是起重机械中应用最广泛的挠性构件，也是起重机安全生产的三大重要构件之一。起重钢丝绳频繁用于各种作业场所，易摩损，烘烤、腐蚀等。它具有强度高、挠性好、自重轻、运行平稳、极少突然断裂等优点。因而广泛刚于起重机的起升机构、变幅机构、牵引机构，也可用于旋转机构。它还用作捆绑物体的司索绳、桅杆起重机的张紧绳、缆索起重机和架重空道的承载索等。

(二)钢丝绳的构造

钢丝绳是用许多一定直径的单根钢丝按一定排列方式经机械加工，将钢丝绞捻在一起形成绳股：

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图3—2—1钢丝绳结构图

再将几根绳股加一根绳芯绞捻而成钢丝绳。 1．钢丝

钢丝绳要求很高的强度和韧性，常采用含碳量O．5～0．8％的优质碳素钢制造。制钢丝绳的钢丝通常采用50号、60号、65号优质钢，为了防止脆性，含硫、磷量都不大于0．035％。 。

由直径6mm的圆钢，通过选材、热处理、酸洗、拉丝、镀锌等多道工序，使其公称强度达到120～220千克／mm2钢丝是钢丝绳的基本强度单元。起重机用钢丝绳的强度一般为1400～1700N／mm2之间。

经过多次冷拨，热处理，得到直径0．2～2．0mm的高强度钢丝。单根钢丝的直径一般在0．22～3．2毫米范围以内，而起重机上用的钢丝直径一般应大于0．5毫米，因为钢丝直径太细容易磨损。

根据钢丝韧性(即允许弯折的次数)，将钢丝分为三级：特级，用于载客电梯；I级，用于一般起重机；II级，用作司索绳、张紧绳等次要场合。

钢丝一般为光面，为了防止腐蚀，也将钢丝表面镀锌，根据抗腐蚀能力的强弱，镀锌钢丝绳分甲、乙、丙三种。

2．绳芯

绳芯是被绳股所缠绕的挠性芯棒，起到支撑和固定绳股的作用，并可以储存润滑油，增加钢丝绳的挠性。按钢丝绳的绳芯来分有：麻芯、棉芯、石棉芯、钢丝芯等。在桥式、门式等起重机上用的钢丝绳多数是麻芯的，它具有较好的挠性和弹性。特点是麻芯能储存一定的润滑油。当钢丝绳受力时润滑油被挤到钢丝间从而起到润滑作用。

根据适用的场合不同，绳芯分为以下几种：

(1)金属芯——用软钢丝制成，可耐高温并能承受较大的挤压应力，绕性较差，适用于高温或多层缠绕的场合。

(2)有机芯——通常用浸透润滑油的麻绳制成，亦有采用棉芯的。有机芯易燃，不能用于高温场合。 (3)石棉芯——用石棉绳制成，可耐高温。 3．钢丝绳

钢丝绳由一定数量的钢丝和绳芯经过捻制而成。首先将钢丝捻成股，然后将若干股同绕着绳芯制成绳。钢丝绳的捻距就是任一个钢丝绳股，缠绕一周的轴向距离。

钢丝绳的直径是以它的外径来表示的，应等于在相 对两股外侧测量到的最大值。一般是用游标卡尺来测量 的，测量时应将尺顶在最大直径处。

根据钢丝绳的钢丝韧性高低，即耐弯次数的多少， 分为三级：特级、I级和II级。I级钢丝绳用于起重机，

II级钢丝绳用于捆绑系物绳，特级钢丝绳用于载客电梯。

图3-2-2钢丝绳直径的测量方法

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(a)正确测量法 (b)不正确测量法

二、钢丝绳的类型和标记

(一)根据钢丝绳捻绕的次数分：

按钢丝绳的捻绕次数，可分为：单捻、双捻。单捻绳(也称单绕绳)一般只作为绳股。起重机的起升、变幅机构的钢丝绳和捆绑绳都刚双捻钢丝绳(也称双绕绳)。

1． 单绕绳。

由若干断面相同或不同的钢丝一次捻制而成。由圆形断面的钢丝捻绕成的钢丝绳

僵性大，绕性差，易松散，不宜用作起重绳。可用作张紧绳和承载绳，其他场合亦较少采用。

2．双绕绳。

先由钢丝绕成股，再由股绕成绳。双绕绳挠性好，制造也不复杂，起重机上广泛采用。 (二)根据股中相邻二层钢丝的接触状态分： 1．点接触钢丝绳。

绳股中各层钢丝直径相同，每层钢丝的螺旋升角近似相等。为了使各层钢丝有稳定的位置，内外各层钢丝的捻距不同，互相交叉，在交叉点上接触。这种钢丝绳在反复弯曲时钢丝容易磨损折断。

2．线接触钢丝绳。

这种钢丝绳股中的钢丝直径不同，但每层钢丝的节距相同，外层钢丝位于内层钢丝的沟槽中，内外钢丝的接触形成一条螺旋线。线接触钢丝间接触应力小、磨损小、钢丝绳寿命长；钢丝之间相互滑动容易，改善了钢丝绳挠性；钢丝绳有可能选用较小的直径，从而可以选用较小的卷筒、滑轮、减速器，以减小起升机构的尺寸与重量。由于这一系列的优点，现在的起重机已用线接触钢丝绳代替过去常用的普通点接触钢丝绳。这种钢丝绳按绳股断面的结构分，还可分为三种。

(1)外粗型(x—t开!)。又称西尔型(x型)，股中同一层钢丝的直径相同，不同层钢丝的直径不同，内层细，外层粗，钢丝绳耐磨，挠性稍差。

(2)粗细型(x—y型)。又称瓦林吞型(w型)，外层采用粗、细两种钢丝，粗钢丝位于内层钢丝的沟槽中，细钢丝位于粗钢丝之间。这种钢丝绳断面填充率高，挠性好，承载能力大，是起重机常用的钢丝绳。

(3)密集型(x—C型)。又称填充型(T型)，在股中外层钢丝形成的沟槽中，填充细钢丝，断面填充率更高，承载能力大，挠性好。

3．面接触钢丝绳。

面接触钢丝绳在捻绕后，相邻钢丝形成接触面。所用钢丝首先制成异形截面(如梯形、S型等)，其优点与线接触钢丝绳比更显著。缺点是制造工艺复杂，在起重机上较少采用。 (三)根据钢丝绳捻绕的方向分

按钢丝绳股的捻向分为右向捻(也称右绕绳)和左向捻(也称左绕绳)。

把钢丝绳垂直于地面放置时，我们观察到绳股的捻制螺旋方向，是从中心线左侧开始向上、向右时，称这个捻向为右向捻，并用字母“Z”来表示，见图3-2-3、图3-2-5。右绕绳(图3—2—5c、d)，把钢丝绳立起来观看，绳股的捻制螺旋方向，是由左侧开始向右上方伸展。

如果看到绳股的捻制螺旋方向，是从中心线右侧开始向上、向左时，称这个捻向为左向捻，并用字母“S”来表示。左绕绳(图3—2—5a、b)，绳股捻制螺旋方向是由右侧开始向左上方伸展。 (四)按钢丝绳的捻绕方法可分为

按钢丝绳的捻绕方法可分为：同向捻(也称顺绕绳)、交互捻(也称交绕绳)、混合捻(也称混绕绳)。 1．顺绕绳

同向捻：由钢丝绕成股雨I由股绕成绳的绕向相同，即绳股的捻绕方向与钢丝绳的捻绕方向相同，如图3—2—4a、图3—2—5a、c所示。

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这种钢丝绳具有钢丝间接触好、磨损小、表面较平滑、挠性好、寿命长等优点。但有强烈扭转的趋势，在使用中有容易自行松散、自行扭结、打结，和剪切钢丝绳时绳头容易散松的缺点。

这种钢丝绳的自由端悬重时会使物件在空中打转，适用于有刚性导轨和经常保持张紧的地方，不宜用作起重绳。因此在起重机中一般不用。可在有固定导轨的升降机中用作起升绳或在其他场合用作牵引绳。这种钢丝绳常用字母(T)来标记。

2．交绕绳

交互捻：由钢丝捻成股的捻制螺旋方向与由股捻成绳的方向相反，即绳股的捻制方向与钢丝绳的捻绕方向相反，如图3—2—4b、图3—2—5b、d所示。这种交互捻钢丝绳，外观上钢丝基本顺着绳的轴线方向。每根钢丝在绳中的方向基本是顺着钢丝绳的轴线方向。

这种钢丝绳股与绳的扭转趋势互相抵消，由于有不会松散和不易扭结的优点，起吊重物时，不易扭转和松散，冈而被广泛用作起重绳。但存在股间外层钢丝接触不良、钢丝间的接触差、钢丝绳易磨损、寿命短、挠性较差等缺点。所以在起重机中使用较广。这种钢丝绳不加标记。

图3—2—5 钢丝绳的绕向

(a)左同向绕 (b)左交互绕 (c)右同向绕 (d)右交互绕 (e)混合绕 3．混绕绳。

混合捻：这种钢丝绳是由两种相反绕向的股捻制而成的，即相邻两绳股，其捻绕方向相反，如图3—2—4c、图3—2—5e所示。

这种钢丝绳避免了以上两种捻绕绳的缺点，其性能介于顺绕、交绕绳之间。但由于制绳工艺复杂而很少应

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用。这种钢丝绳常用字母(H)来标记。

因此，根据捻向与捻法的关系配合起来，钢丝绳有：右交互捻、右同向捻、左交互捻、左同向捻四种。右交互捻表示绳为右捻，而绳股的捻向与绳的捻向相反，即绳股为左捻。

(五)按钢丝绳中股的数目分

有4股绳、6股绳、8股绳和18股绳等。外层股的数目愈多，钢丝绳与滑轮、卷筒槽接触的情况愈好。寿命愈长。目前起重机上大多采用6股的钢丝绳。

(六)钢丝绳的标记 1、钢丝绳的规格

钢丝绳的规格包括：钢丝的表面状态、公称抗拉强度，钢丝绳的结构型式、截面形状、尺寸(直径)，还有钢丝绳(股)的捻向、最小破断拉力、单位长重量、产品标准编号。

钢丝绳的主要指标是：钢丝绳的结构型式、钢丝绳的直径和钢丝的公称抗拉强度。 钢丝绳的结构型式是指钢丝绳的股、钢丝、绳芯、股芯的数量和相互关系。常用的钢丝绳结构有：6319S+FC、6319W+FC(6319S+IWR、6319W+IWR)、6337S+FC(6337S+IWR)、6319+FC、6319+1wR、6337+FC、6337+1wR、8319S+FC、8319w+FC(8319S+1wR、8319w+1wR)等。

钢丝绳的直径为GB8918—1996(取代原GB8918—86、GBll02—74、YB829—79)规定的名义直径，应等于在相对两股外侧测量到的最大值。

2、常用标记

在日常工作中，钢丝绳的规格常用其主要指标标记，仅标记：钢丝绳的结构型式，钢丝绳的直径和钢丝公称抗拉强度。

口3口+口一口一口

口钢丝的公称抗拉强度，MPa310。或kg／mm。： 口钢丝绳的直径，毫米； 口绳芯

口股中的钢丝根数 口股数

[例]结构型式为6319，绳的直径为φ15．5mm，钢丝公称抗拉强度为160kg／mm2 (1600Mpa)的钢丝绳标记为：

钢丝绳6319+l一15.5—160 3、GB1102 -74、YB829-73标记

在GB8707—88公布前，正规技术文件中，钢丝绳的规格应按照国家标准(GB1102—74和冶金部标准YB829—73进行标记，其标记方式比较复杂。

根据国家标准GBll02圆股钢丝绳的规定，钢丝绳技术参数的标记方法如下： 钢丝绳

6 х37－15.0一1550一I一甲一镀一右交

－－－ —— —— － ——— —— ①②③ ④ ⑤ ⑥ ⑦⑧ ⑨ 标记中：①——钢丝绳的股数。

②——钢丝绳的结构型式，点接触普通型，标记“3”；线接触瓦林吞型(粗细式)，标记“w”；线接触西尔型(外粗型)，标记“X”；线接触填充型(密集式)，标记“T”。

③——每股钢丝数。

④——钢丝绳的直径，mm。

⑤——钢丝的公称抗拉强度 N／mm。。

⑥——钢丝的韧性等级，根据钢丝的耐弯折次数分为三级。特级：用于重要场合，如载客电梯；I级：用于起重机的各工作机构；II级：用于次要场合，如捆绑吊索等。

⑦⑧——钢丝表面镀锌处理，根据钢丝镀层的耐腐蚀性能分为三等级。甲级：用于严重腐蚀条件；乙级：

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用于一般腐蚀条件；丙级：用于较轻腐蚀条件。钢丝表面不做处理，标记“光”，或不加标记。

⑨——钢丝绳的捻制方式。右捻绳标记“右”；左捻绳标记“左”；交互捻标记“交”；同向捻标记“同”。 2．钢丝绳的维护

钢丝绳的安全使用寿命，很大程度上决定于维护好坏，因此正确使用利维护钢丝绳是项重要的工作。一般应作到：

①对日常使用的钢丝绳每天都应进行检查，包括对端部的固定连接、平衡滑轮处的检查并作出安全性的判断。

②对钢丝绳应防止损坏、腐蚀、或其它物理条件、化学条件造成的性能降低。

③钢丝绳应保持良好的润滑状态。每月至少要润滑二次。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，使润滑油浸到绳芯去。

润滑时应特别注意不易看到和不易接近的部位，如平衡滑轮处的钢丝绳。

延长钢丝绳寿命的方法是选用钢丝绳麻心脂，加热剑80～100℃，将需要润滑的钢丝绳洗净盘好，浸入其中泡至饱和，这样能使润滑脂浸透到钢丝绳的麻芯中。当钢丝绳在工作时，油脂将从麻芯中不断渗溢到钢丝间的缝隙中，减少钢丝间的磨损，同时对钢丝绳的外层也有了润滑脂，改善了与卷筒利滑轮之间的磨损。这种方法虽然麻烦，但对保养钢丝绳却非常有效。用这种方法时，可备

可备两套钢丝绳，一套在使用而另一套可以从容的清洗，盘好和浸泡，这就不会因浸泡时间长而影响生产。用这种方法润滑的钢丝绳，外观看起来是比较洁净，对钢丝绳的磨损和断丝情况，看得也比较清楚。

如果采用往卷筒上涂抹润滑脂的方法，应选用本篇中规定的润滑脂。也有刚油壶往钢丝绳上浇淋稀油的。这些方法外观看来油脂很多，可只解决一时的外层润滑，却解决不了钢丝与钢丝之间的润滑，冈此钢丝绳寿命都很短，磨损严重时二、三个月就要更换一次。又因外层油脂很多，对查看钢丝绳的磨损和折丝情况不利。

经常吊运高温物件，应用金属绳芯的钢丝绳，如用的是麻芯钢丝绳时，更应注意它的润滑。钢丝绳尽量不要与煤粉、矿渣、砂、酸、碱等物接触，一旦接触上后应及时清除干净。

四、钢丝绳的破断原因

钢丝绳破断的主要原因是超载和磨损。

钢丝绳破断首先与应力大小有关。应力愈大愈容易破断，超载使用是十分危险的。

钢丝绳破断同在滑轮、卷筒上的穿绕次数有关，钢丝绳在滑轮上每穿绕一次，钢丝绳就产生由直变弯，再由弯变直的一个过程。这是造成钢丝绳损坏的原因之一，所以穿绕次数愈多，则愈易磨损、破断。

钢丝绳的破断原因不仅与穿绕次数有关，还和钢丝绳绕过滑轮或卷筒的直径有关，滑轮和卷筒的直径愈小，

则钢丝绳的弯曲愈严重，也就愈容易损坏。为使钢丝绳有一定的使用寿命，一般要求Do／d值大于20～30。D0为滑轮直径；d为钢丝绳直径。

此外钢丝绳的破断还与工作类型，使用环境(温度，腐蚀性气体)、有无磕碰、折弯或接触尖棱等使用状况，保

管条件等有关。

钢丝绳的磨损，一是与卷筒和滑轮之间的磨损；二是钢丝绳之间的磨损。要减少磨损，关键在于钢丝绳的润滑，如果能做到使钢丝绳处在正常的润滑状态，必然能使钢丝绳的磨损减少到最低限度。

第三节滑轮及滑轮组

滑轮是起重机电救承载零件，主要用作穿绕铜丝绳。滑轮的主要作用，是用来改变钢丝绳的运动方向和达到省力的目的。也常用作均衡滑轮，以均衡二支钢丝绳的张力。

一、滑轮的种类和构造 1．滑轮、滑轮组基本概念-

按用途分可分为工作滑轮和均衡滑轮。：工作滑轮，根据其轴线是否运动，分为动滑轮和定滑轮。只利用滑轮的传动来平衡钢丝绳拉力的，叫均衡滑轮。

定滑轮可以改变力的方向。动滑轮装在可上下移动的轴心上，通常与定滑轮起组成滑轮组，达到省力的目的，并使电动机的高速旋转与上下移动的心轴速度相适应。

按滑轮的材料和制造工艺，可分为：铸铁滑轮、铸钢滑轮、焊接滑轮、尼龙滑轮等。 2．滑轮的构造

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如图3—3—1所示，滑轮一般由带绳槽的轮缘、轮幅和轮教组成。滑轮的槽形，由一个圆弧形和槽底与二个倾斜的侧壁组成(图3—3—1 b)。

图3．3．1滑轮的构造

(a)锻造滑轮； (b)铸造滑轮； (c)焊接滑轮； (d)绳槽

滑轮通常支承在同定的心轴上，大多数采用滚动轴承，低速滑轮或均衡滑轮也可用滑动轴承。

五 滑轮的检验

1．滑轮的安全要求使用要求

(1)滑轮直径与钢丝绳直径的比值应不小于规定的数值

滑轮直径与钢丝绳直径的比值h2，不应小于国家的规定。对于臂架型起重机，平衡滑轮直径与钢丝绳直径的比值，不得小于0．6h2；对于桥类起重机，由于安装空间位置允许，比值应等于h2。对于临时性、短时间使用的简单轻小型起重设备，h2值可取为10，但最低不得小于8。

(2)滑轮槽应光沽平整，不得有损伤钢丝绳的缺陷； (3)滑轮应有防止钢丝绳跳出轮槽的装置；

2．滑轮应每月检查一次，同时进行润滑。检查要点与方法

(1)检验时，应注意滑轮罩。动滑轮罩应能防止吊钩下降时滑轮触及人和物，并起到防止钢丝绳从绳糟中脱出的作用。因此，滑轮罩与滑轮外缘的间距，应在保证不碰的情况下略小一些为好。

(2)检查时，应注意滑轮转动是否灵活，是否有异常噪声，润滑油路是否通畅，有无金属屑和尘土，油孔和轴承间隙环的油槽是否对准。

第四节 卷筒

卷筒的作用，是在起升机构或牵引机构中用来卷绕钢丝绳，传递动力．并把旋转运动变为直线运动。 一、卷筒的结构型式与材料 1．卷筒的结构型式

起重机上常用的卷筒多为圆柱形。卷筒两端，多以幅板支承。幅板中央有孔，中间有轴。轴分二种，一种为一根贯通长轴，另一种为卷筒两端各有一根短轴。

卷筒组由卷筒、连接盘以及轴承支架组成。卷筒组件有长轴卷筒和短轴卷筒。长轴卷筒有齿轮连接盘和带大齿轮的卷筒组，这是一种应用较多的一种结构式。短轴卷筒(图3－4－1)是一种新的结构式，卷筒与减速器输出轴刚法兰盘刚性连接，减速器底座通过钢球或圆柱销与小车架连接，这种结构型式优点是：结构简单，调整与安装方便。此外还有采用行星减速器放在卷筒内部，优点是驱动装置紧凑，重量轻。根据轴是否旋转，可分为转轴式或定轴式两种。

卷筒按照绕绳层数，分单层绕和多层绕两种。桥架类型起重机多用单层绕卷筒，卷筒表面通常切出螺旋槽，

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增加钢丝绳的接触面积，保证钢丝绳排列整齐，并防．止相邻钢丝绳互相摩擦，从而提高钢丝绳使用寿命。卷筒组的结构型式如图3—4—2和图3—4—3所示。

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多层绕卷筒多用于起升高度很大或结构尺寸受限制的地方，如汽车起重机，常制成不带螺旋槽的光面卷筒，钢丝绳可以紧密排列。但实际作业时，钢丝绳排列零乱，互相交叉挤压，钢丝绳寿命降低。 三、卷筒的修复

卷筒是个比较耐用的零件，常见的损坏是卷绳刚的沟槽磨损。空载时，钢丝绳在沟槽中处于松驰状态；吊载后必然要拉紧钢丝绳，钢丝绳在槽中产生了相对滑动，如果润滑不好就会使卷筒绳槽加快磨损。另外卷筒的槽峰，在缠绕中冈钢丝绳对沟槽的偏斜作用而产生摩擦，从而逐渐的将槽峰磨尖直至磨平。当绳槽磨损剑不能控制钢丝绳在沟槽中有秩序的排列而经常跳槽时，应更换新卷筒。

有个别卷筒经过一定磨损后，露山了原有的内在铸造缺陷，如果是单个气孔或砂眼，其直径不超过8毫米，深度不超过该处名义擘厚的百分之二十(绝对值不超过4毫米)，在每100毫米长度内(任何方向)不多于一处，在卷筒全部加工面上的总数不多于五处时，可以不焊补，继续使用。如出现的缺陷经清理后，其大小在表图3—4—1中所列范围内，允许焊补，但同一断面上长度100毫米内不多于两处，焊补后可以不经热处理，只需用砂轮磨平磨光焊补处即可。

表图3—4—1卷简允许焊补条件

┏━━━━┳━━━━━┳━━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━┓ ┃ ┃卷筒直径 ┃单个缺陷面积 ┃ ┃ ┃ ┃材质 ┃ ┃ ┃缺陷深度 ┃总数量 ┃

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┃ ┃ (mm) ┃ (em2) ┃ ┃ ┃ ┣━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━┫ ┃铸铁 ┃ ≤700 ┃ ≤2 ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃≤25％壁厚 ┃ ≤5 ┃ ┃球铁 ┃ >700 ┃ ≤2．5 ┃ ┃ ┃ ┣━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━┫ ┃ ┃ ≤700 ┃ ≤2．5 ┃ ┃ ┃ ┃ 铸钢 ┃ ┃ ┃≤30％壁厚 ┃ ≤8 ┃ ┃ ┃ >700 ┃ ≤3 ┃ ┃ ┃ ┗━━━━┻━━━━━┻━━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━┛ 四．卷筒的报废标准

卷筒受钢丝绳绳圈的挤压作用，还受钢丝绳引起的弯曲和扭转作用，而挤压起主要作用。 卷筒筒壁出现裂纹应报废。曾发生由于卷筒产生裂纹，钢丝绳把卷筒压陷的事故。

卷筒轴如发现裂纹应及时报废。卷筒轴受弯曲和剪切应力的作用，裂纹就有可能发生断轴事故； 卷筒筒壁磨损达原壁厚的20﹪时，应报废。

卷筒绳槽磨损深度不应超过2毫米，当超过可重新车槽，但卷筒壁厚应不小于原壁厚的80％。

第五节 齿轮与减速器

一、齿轮

(一)齿轮的失效形式

在起重机上，常删齿轮传动减速或增大扭矩。通常把齿轮安装在封闭箱体内，成为独立部件，称为闭式传动或减速器；不在封闭箱里的齿轮传动，称为开式齿轮传动。

齿轮的材质，一般采用中碳钢经调质处理或齿部高频淬火处理。要求较高的齿轮采用低碳合金钢经渗碳、齿面淬火等处理可获得高性能。齿面经过淬火处理的齿轮称为硬齿面齿轮。 齿轮的失效主要是指齿轮的轮齿失效，即往载荷作用 下，轮齿发生损坏或永久变形。齿轮失效轻则影响传动质量， 重则使齿轮丧失工作能力。常见的失效形式有疲劳点蚀、齿 面磨损、齿面胶合、塑性变形和轮齿折断等几种形式，如图 3—5—1所示。

1．疲劳点蚀(图3—5—1a)

在减速器齿轮传动中，齿轮最常见的失效形式是疲劳点 蚀。点蚀，是轮齿经长期运转后，由于过高的脉动接触应力 的反复作用，在靠近节线(偏下)的齿面产生疲劳裂纹。裂扩展， 使齿面小块金属剥落，形成“麻坑”，即疲劳点蚀。

图3—5—1轮齿失效图纹

(a)点蚀(b)胶合(c)塑性变形(d)断齿

如果齿面硬度不合适，接触应力过大，“麻坑”继续扩展就会造成齿面凹凸不平，从而会引起振动和噪声，点蚀也因之加剧，最后使齿轮丧失传动能力。点蚀损坏达啮合面的30％或深度达齿原厚的10％时应报废。在闭式传动中，润滑条件良好的硬齿面齿轮的典型失效形式是点蚀。

2．磨损、

起重机上的传动齿轮另一种失效形式是磨损。

磨损是由于互相啮合的二轮齿表面存在着相对滑动，在载荷作用下引起齿面磨损。磨损后轮齿变薄，齿廓曲线亦改变，使轮齿抗弯强度降低，运动精度下降。在开式齿轮传动中，齿轮暴露在空气中，灰尘较多，润滑条件较差。因此磨损是其主要失效形式，一般不发生点蚀。冈为在这种条件下，磨损发展较快，点蚀麻坑在出现前就被

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磨掉了。

润滑油内有杂质形成的磨损，一般称为研磨性磨损。这种磨损常常在齿顶和齿根出现很深的刮道，刮道垂直于节线并且相互平行。刮道出现后，减速器内油温上升，齿轮传动发生尖细噪声，这时必须更换润滑油。

由于齿形偏差、安装中心距偏差过大，都可能造成齿轮副齿顶边缘和齿根过渡曲线部分过度挤压，使齿根圆角部分产生剧烈的磨损。

由于过载，往往使主动轮的齿根或被动轮齿顶(有时也可能沿整个齿面)被磨掉很薄一层。

对于起升机构减速器齿轮磨损，第一级啮合齿轮磨损达原齿厚10％，其它啮合级齿轮磨损达原齿厚的20％应报废；其它机构第一级啮合齿轮齿原磨损达原齿厚15％，其它啮合级齿厚磨损达原齿厚的25％应报废。开式齿轮传动齿厚磨损达原齿厚的30％应报废。

3．胶合(图3—5－1b)

齿面胶合，主要是在高速重载情况下，润滑不当或散热不良造成的。轮齿啮合面间油膜被破坏，齿面摩擦产生的瞬间高温，由于齿面金属直接接触，一齿面的金属焊接在与相啮合的另一齿面上。又由于齿面间作相对滑动，结果就在齿面上形一些垂直于节圆的划痕，使齿面啮合点粘在一起，较软的齿面被撕下一块。这就是胶合(图3—5—1 b)。齿面胶合严重，就会使齿轮丧失传动能力。为防止胶合，在低速重载的齿轮传动中，应采用高粘度润滑油，或适当提高齿面硬度利光沽度。

4．塑性变形(图3—5—1c)

对齿面较软、载荷较大的齿轮转动，由于过载和摩擦力过大，使齿面产生塑性变形。塑性变形使主动齿轮在节线附近产生凹沟，被动齿轮节线附近产生凸岗。如图3—5一l c所示。碳钢齿轮由于摩擦较大，也会使啮合轮齿产生塑性变形，这种变形呈皱纹状，也称为塑皱。

以上四种失效形式都使齿面偏离了原有的齿廓曲线形状，从而造成齿轮瞬时角速度不等，引起振动、噪声等。

5．断齿(图3—5—1d)

当齿轮工作时，由丁危险断面应力超过极限应力，轮齿就可能部分或整齿折断。冲击载荷也可能引起断齿。断齿齿轮不能继续使用。图3—5—1 d是疲劳断齿幽。

轮齿的折断，通常发生在齿根部。这是冈为齿根部弯曲应力最大，并有应力集中。断齿一般有三种情况： (1)过载折断。轮齿根部受到的弯曲应力超过极限应力，一般是由意外短期过载或过大冲击载荷造成的。 (2)疲劳折断。由于齿根部弯曲应力最大，当交变应力超过疲劳极限时，齿根部产生疲劳裂纹、且逐渐扩展，导致轮齿折断。此种失效在断齿中最为常见。

(3)缺陷折断。由轮齿加工[或热处理不当引起的折断。 (二)齿轮的安全维护

断齿可能酿成重大设备或人身伤亡事故，所以要把断齿和引起断齿的因素作为安全技术检验的重点。而起重机上的齿轮传动对运动精度要求较低，即对齿轮的齿廓曲线的准确性要求较低，因而对因点蚀剥离、磨损等造成的齿廓曲线的改变要求也低。

齿轮的安全检查包括

(1)齿轮在传动过程中不应有异常声响、发热和振动； (2)不应有显著的磨损变形； (3)键不应松动、脱落； (4)有良好的润滑状态。

1．裂纹的检查

蒋齿轮擦洗干净，用放大镜检查，应特别注意齿根部是否有裂纹。

2．磨损与点蚀剥离的检查

磨损和剥离会使齿厚减小，最终导致齿的折断。因此，需要检查齿厚。检查齿厚有二种方法：

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(1)测量分度圆弦齿厚或固定弦齿厚，需要使用专用量具(齿厚卡尺)测量(图3-5-2)。 (2)测量公法线长度(公法线齿厚)。可用普通的精密游标卡尺，应用较普遍(3图-5-3)。 用上述方法测得的实际齿厚与标准齿厚比较，可以得山齿厚的磨损和剥离量。

由于磨损、剥离等在齿的高度方向上是不均匀的，测量公法线长度时最好靠近齿轮分度圆的部位，并多选几个测点，尽量测得磨损、剥离的最大值。点蚀剥离，还应检查剥离面积。

3．键不应松动、脱落。

4．齿轮应保持良好的润滑状态。 (三)齿轮的报废

检验出现下述情况之一时，应报废： (1)裂纹； (2)断齿；

(3)齿面点蚀损坏达啮合面的30％，且深度达原齿厚的10％时： (4)齿厚的磨损量达表3—5一l所列数值时；

(5)吊运炽热金属或易燃、易爆等危险品的起升机构、变幅机构，其传动齿轮的磨损限度，达表3—5—1中数值的50％时应报废。

二、减速器

减速器是起重机中的重要部件。在桥、门式起重机中常刚的卧式减速器有ZQ(渐开线)和ZHQ型(圆弧)两种，其外部形状基本相同，如图3—5—4所示。常用的立式减速器为ZSC型，它又分为轴装(图3—5—5)和套装(图3—5—6)两种。此外，根据起重机的性能和特点还有用蜗轮减速器、行星齿轮减速器、硬面齿减速器等。

在起重机减速器上，目前主要采用渐开线齿轮和圆弧齿轮。减速器在使用中主要问题是齿的损坏。

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(二)减速器的安全维护要点:

1．减速器中齿轮的维护要求同前。

2．检查减速器箱体有无变形或裂纹，查出裂纹应及时更换。用磁力或超声波探伤仪检查减速箱轴，发现裂纹应及时更换

3．经常检查地脚螺栓，不得有松动、脱落和折断。检查地脚螺栓是否符合技术条件。

4．检查润滑部位。初期使刚时，每季度换一次润滑油，以后根据润滑油的清沽程度半年至一年换一次。夏季用30号齿轮油，冬季用20号齿轮油。

5．减速器不应漏油。润滑油不得泄漏，但油量要适中，油量过多会增加搅油功率损失并使油过热，易氧化变质。

6．经常监听齿轮啮合的声响正常状态下应均匀轻快。不得有不均匀噪声利撞击声，噪声不得超过85dB(A)。噪声超高或有异常撞击声时，要开箱检查轴和齿轮有无损坏。

7．每天检查减速器箱体，经常检查箱体发热的情况。一般温升不得超过40℃，轴承处的温度不得超过80℃，以产品使用说明书为准。超过时，应查明原因，检查轴承是否损坏，是否缺少润滑脂，负荷时间是否过长，有无卡住现象等，并采取相应措施。

8．减速器在规定工作条件下应能正常J工作。 (三)、减速器的故障及消除方法

1．齿轮传动在工作时有异常噪声、发热和振动。

(1)接触精度不够新装的一对齿轮，啮合没有达到图样中规定的接触长度和高度，此时，如果在节圆附近已形成一条或两条以上均匀的接触线，即认为是可以的，待重载跑合后，会逐渐达到规定的接触精度。

(2)产生连续的噪音这噪音往往是由于齿顶与齿根相互挤磨而引起的声音，可将齿顶的尖角用细锉倒钝即可消失。

第六节 制动装置

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起重机械的安全规程中规定：动力驱动的起重机，其起升、变幅、运行、旋转机构都必须装设制动器。人力驱动器的起重机，其起升机构和变幅机构必须装设制动器或停止器。起重机的工作机构均应装设制动器，只有在以下情况时可以不装制动器：

1．机构是由作直线运动的油缸驱动，锁闭油路能可靠地止动机构。 2．桥式起重机的手动运行机构、且不受风力或坡道分力作用。

制动器是利刚摩擦原理来实现机构制动的。制动器的摩擦零件以一定的作用力压紧机构中某一根轴上的制动轮，产生制动力矩，利用这个制动力矩使物体重量和惯性力等所产生的力矩减小，直至二个力矩平衡，达到调速或制动的要求。

一、制动装置的用途

制动装置是保证起重机安全正常工作的重要部件。

制动装置的主要作用是用来阻止悬吊重物下降，实现停车；以及某些特殊情况下，按工作需要实现降低或调节机构运动速度。在吊运作业中，制动装置用以防止悬吊的物品或吊臂下落，防止转台或起重机在风力或坡道分力作用下滑动；或使运转着的机构降低速度，最后停止运动；也可根据工作需要夹持重物运行；特殊情况下，通过控制动力与重力的平衡，调节运动速度。

二、制动装置的种类及工作原理 制动装置分为制动器和停止器两大类。

停止器只能使轴单方向自由旋转，且不能吸收动能，只可支持物品静止不动。

制动器按照操作情况的不同，分为常闭式、常开式等型式。起重机上多数采用常闭式制动器。常闭式制动器在机构不工作期间是闭合的。欲使机构工作，可用电磁铁或电力液压推杆器等外力的作用，通过松闸装置将制动器的摩擦副分开，机构即可运转。常闭式制动器经常处于合闸状态，当机构工作时，使之松闸。常开式制动器与此相反，它经常处于松闸状态，只有施加外力时，才能使它合闸。从工作安全出发，起重机的各。工作机构都应采用常闭式制动器。

制动器按其构造形式分，有块式制动器、带式制动器、盘式制动器和圆锥式制动器等。起重机所用的制动器是多种多样的，其中块式用得最多。

(一)块式制动器

块式制动器构造简单，制造、安装、调整都较方便，在起重机上应用最为广泛。块式的按工作状态，可分为常闭式和常开式两种。块式又分为下列几种类型：

1．电磁块式制动器的优点是结构简单，能与电动机的操纵电路实现联锁，所以当电动机停止或事故断电，电磁铁能自动断电，制动器上闸，以保证安全，这种制动器的缺点是电磁铁冲击大，引起传动机构的振动。

(1)短行程块式制动器

如图3—6—1所示，短行程制动器结构简单，重量轻，制动快。缺点是冲击和噪声大，寿命短，制动力矩小，有剩磁现象。不适用于起升机构，无防爆型，要求直流电源时，需要变更电磁铁。短行程制动器的工作原理如图3—6—2所示，当机构断电时，主弹簧4推动推杆2向外伸张，同时框形拉杆5向里移，拉动左右制动臂13、8，使制动瓦块12、9压紧在制动轮11上，制动瓦块和制动轮之间产生的摩擦力矩使机构制动。

当机构通电后，电磁铁1的衔铁被吸向铁芯。衔铁把推杆2向右推动，进一步压缩主弹簧4，这时左制动臂13在电磁铁自重产生的偏心压力作用下，自动左倾，使左制动瓦块12离开制动轮11，左制动臂13偏斜到调整螺栓10的位置时受阻停止，与此同时，副弹簧6使右制动臂8带动右制动瓦块9向右倾，使其离开制动轮，实现松闸。

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图3—6一l短行程制动器 图3—6—2短行程电磁瓦块式制动器工作原理图

1制动轮 2制动瓦块 3制动臂 1电磁2摊杆3锁紧螺母4弹簧 5框彤拉杆

4调整螺母5副弹簧 6拉杆 6副弹簧 7调整螺母8右制动臂 9右制动瓦块 7 fu磁铁 8调整螺栓 10调整螺栓 11制动轮 12左制动瓦块13左制动臂

短行程电磁块式制动器的特点是：a．松闸、上闸动作迅速；b．制动器的重量轻，外形尺寸小；c．由于铰链少(较长行程)所以松闸器的死行程小；d．由于制动瓦块与制动臂之间是铰链连接，所以瓦块与制动轮的接触均匀，磨损也均匀，也便于调整。

(2)长行程块式制动器

由于短行程电磁瓦块式制动器受电磁铁吸力的限制，一股制动力矩不大，要求制动力矩大的机构多采用长行程电磁瓦块式制动器。

长行程电磁瓦块式制动器也是靠弹簧上闸，电磁铁松闸。这种制动器的制动力矩是由杠杆系统的自重和弹簧力产生的。

这种制动器的优点是行程大，可以获得较大的制动力矩，制动快，很少有剩磁现象，比较安全。缺点是冲击和噪声较大，寿命不够长，构件多且复杂，体积和重量大，效率低，只适用于起升机构。当要求防爆或直流电源时，需要变更电磁铁。其工作原理与短行程制动器基本相同，只是多了一套杠杆系统，以使电磁铁可以通过杠杆系统来增加上闸力。

常用的长行程电磁瓦块式制动器为JCZ600—200型制动器。多用于20～30 吨以上的桥式起重机上。技术参数列于表3—6—1。

2．电力液压块式制动器

电力液压块式制动器的结构型式与长行程块式制动器基本相同，只是用液压电磁铁代替了原来的电磁铁。如图3—6—5、3－6—6所示。有YDWZ(液压电磁铁)和YWZ(液压推杆)两种。

YWZ型制动器制动平稳，无噪声，体积小、重量轻，用于运行机构利回转机构较好。其缺点是制动较慢，用在起升机构时“溜钩”现象较严重，不宜用在快速制动的场合。无直流型，防爆困难。

YDWZ制动器各种性能较好，而且不需经常调整，但需直流电源，成本较高。 (1)YWZ型制动器(液压推杆) 液压推杆瓦块式制动器

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液压推杆制动器与电磁铁制动器不同之点是：其松闸动力来自液压推杆的作用，在电动机不通电时，依靠主弹簧8的力量并通过制动杆的作用，使两边瓦块11利14紧紧抱住制动轮12，实现制动。当通电时液压松闸器1将推杆17向上推，通过杠杆系统的作用克服主弹簧8的压力，瓦块离开制动轮而实现松闸，见图 3—6—5。

液压推杆也称松闸器，其构造如图3—6—6所示， 其动作原理为：驱动电动机与起重机工作机构的电动 机同时通电，装在方轴1上的叶轮4便高速旋转，于 是叶轮腔体内的液体在离心力作削下被甩出，这些液 体具有一定的压力并作用在活塞下面，推动活塞上 升，同时推动导向螺杆上升，制动器就松闸，断电后， 在合闸弹簧及活塞自重的作用下使推杆向下运动，进 行合闸。

液压推杆瓦块式制动器具有起动与制动平稳、无 噪声，允许开动次数多，能达到600次／小时以上， 寿命长，推力恒定，结构紧凑和调整维修方便等优点。 缺点是合闸较慢，用于起升机构时，在机构断电到制 动器制动住悬吊物这段时间里，吊钩会出现下滑现 象，因而不宣用于起升机构，也不适用于低温环境。 只适用于垂直位置，偏角一般不大于10度。

(2)YDWZ制动器(液压电磁铁) 液压电磁铁瓦块制动器

液压电磁铁瓦块式制动器由闸架，液压电磁铁和 硅整流器等三部分组成，其闸架与液压推杆瓦块式制

动器的相同。制动器的合闸靠主弹簧8，松闸靠液压电磁铁。 液压电磁铁的内部结构图3—6—7所示。

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其工作原理是：当线圈4通电后，动铁芯6被静铁芯3吸引向上运动，将两铁芯间隙里的油液挤出，这些油液推动活塞2将推杆1压出，同时推动杠杆板，进一步压缩主弹簧，使制动器松闸。单向阀由9、10组成，当下面油腔内没有压力时，阀片10的白重使单向阀打开，油从油缸流同工作油腔。当工作油腔内有压力时，阀片10被压向上面的0型密封圈，将油路切断。单向阀能保证当线圈断电时，动铁芯6能落到底。

当线圈4断电后，推杆1受到制动器弹簧的压力作用，向下移动，活塞下面的油又流回到铁芯间隙，同时在断电后，动铁芯6落到底部，底部中央的项尖将底部单向阀的下阀片7顶起，工作间隙里的油经过通道流回油缸，使活塞充分下降，从而保证制动瓦块将制动轮抱紧。

注油时应先将放气螺栓12拧开，放净里面的空气，才能保证液压电磁铁止常工作。

这种制动器的优点是：具有起动和制动平稳，无噪声，接电次数多、寿命长，能自动补偿制动器的磨损，不需经常维护和调整，结构紧凑和调整维修方便等，其缺点是：在恶劣的工作条件下，硅整流器容易损坏。 (二)带式制动器

在外形尺寸受限制、制动转矩要求很火的场合，可考虑选用带式制动器(图3－6—9)，流动式起重机上多采刚这种制动装置。带式制动器的缺点是安全性较低，制动带断裂将造成严重后果。

带式制动器的工作原理是：当电磁铁线圈接通电源时，电磁铁衔铁克服弹簧的拉力而吸合，同时由于杠杆的转动，使制动带脱开制动轮，电动机开始正常运转。当断电时依靠弹簧的拉力使杠杆转动，并使制动带抱紧制动轮，产生摩擦制动力矩达到制动电动机辅的制动目的。

盘式制动器制动力距大，外形尺寸小，摩擦面积大，磨损小，应用目益广泛，如图3—6一10所示。盘式制动器的动作原理为，当电磁铁线圈接通电源时，电磁铁衔铁1克服弹簧2的压力而吸合，同时使定制动片3(带有制动环)脱开动制动片(不带制动环，可与电动机轴同时旋转)，使电动机正常运转。当断电时，依靠弹簧2的压力使定制动片开始压紧动制动片，产生摩擦制动力矩使动制动片制动，同时也使电动机停止转动，达到制动目的。

盘式制动器的特点是在相同的轴向压力作用下，制动力矩随着摩擦面的增加而增大、因此对于起重量不同的电动葫芦可以州增加或减少制动片数量，来设计不同规格的制动器，径向尺寸不变，通用性好。但这种制动器也有缺点，主要是电磁铁线圈温升高易发热，冲击、 噪声大和零部件易损坏。

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如图3—6一11所示，锥形制动器的制动环与制动轮均为锥形。锥形制动器是锥形电动机的一部分。锥形电动机之所以把转子、定子设计制作成锥形，其目的就是为了获得一个结构简单轻巧，制作装配调整方便，并与电动机不可分割的一种锥形制动器。

其动作原理为，当电路接通时，轴向的磁拉力使弹簧5压缩，并使制动环3与制动轮4脱开，实现正常运转。当电路切断时，在弹簧5的弹簧压力作用下，使制动环3压紧制动轮4并产生摩擦制动力矩，使电动机停止转动达到制动目的。

锥形制动器目前被电动葫芦广泛采用，CD、AS、DH型电动葫芦均采用锥形制动器。不过锥形制动器的结构也不尽一样，所有起升用锥形制动器均安装在电动机风扇轮侧，制动环均可旋转，制动轮围定不动。制动环安装方式有二种：一种为为外套装式，此时锥形转子人头靠近风扇轮侧，压力弹簧靠近减速器侧，如AS型电动葫芦。另一种为内套装式，此时锥形转子大头靠近减速器侧，压力弹簧靠近风扇轮侧，如CD型电动葫芦。 (五)机械制动器

机械制动器是作为第二制动器使用的，通常有载荷自制式制动器利离心块式制动器。这种机械制动器是用来防止电动机或减速器有损伤出现危险时，在断电情况下也能起到附加制动器的作用。

其动作原理为，在正常工作时，制动衬料以一定的摩擦力抱紧卷筒，随卷筒旋转；不起制动作用。当卷筒的下降转速超过一定值时，安全制动器在离心力作用下，使棘爪顶住制动器上的棘齿，让制动衬料和卷筒间产生相对滑动，降低卷简的转速，直至停止下降。待电动葫芦排除故障后，利用上升运动使棘爪与棘齿脱离啮合，恢复正常运转。

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第七节 车轮与轨道

一、车轮的种类及用途

(一)车轮是起重机和起重机小下运行机构的一个组成部件。车轮常与轨道配合使用。

车轮的大小主要根据轮压决定，轮压增加，直径也应变大。但不能过大，一是增加费用和材料消耗，二是车轮转速变低，使传动机构复杂。因此常用增加车轮数目的方法解决轮压过大的问题。为了使各轮轮压分布均匀，当车轮数目超过4个时，须采用铰接均衡车架。

(二)车轮按与之配合的轨道种类可分为在钢轨上行走的轨上行走式车轮、在工字钢下翼缘上行走的悬挂式车轮和在承载索上行走的半圆槽滑轮式车轮。车轮又有单轮缘、双轮缘和无轮缘之分。车轮滚动面又可分为圆柱和圆锥形。桥式起重机多采用双轮缘圆柱形滚动面的车轮。

1．车轮按轮缘形式可分为三种类型，如图3—8一l所示。

(1)双轮缘车轮。轮缘高为25mm～30mm。轮缘的作用是导向和防止脱轨。双轮缘车轮常用于桥、门式起重机和门座起重机的大车走行轮，直径大于500mm的小车车轮也采用这种型式。

(2)单轮缘车轮。轮缘高为20mm～25mm，多用于直径小于．500mm的起重机小车走行轮，这是因为小车架跨度小，刚性好，不易脱轨。安装时应使具有轮缘的一端布置在轨距的外侧。

(3)无轮缘车轮。车轮轮缘与轨道摩擦是无法避免的现象，常由此而产生啃轨，加速轮缘的磨损与车轮的报废，也使轨道严重磨损。采用无轮缘车轮可以解决这一问题。但这种车轮运行时容易脱轨，因而使用范围受到限制，常须与水平轮配用以防脱轨。这种方式，以水平轮导向运行代替轮缘导向运行，将轮缘与轨道侧面的滑动摩擦，变为水平轮与轨道侧面的滚动摩擦，附加阻力系数由1．5降低到1．1，减小了运行阻力，提高了车轮的寿命。在圆形轨道上运行的起重机车轮，因有中心转轴的约束，可采用这种形式的车轮。

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2．车轮按踏面形状分有圆柱形、圆锥形和鼓形车轮三种，如图3—8—2所示。 (1)圆柱形车轮多用于从动轮，也可用于驱动轮。

(2)圆锥形车轮用作起重机大车驱动轮，常用锥度为l：10，安装时应将车轮直径大的一端安装在跨度内侧(正锥法安装)，使得运行平稳，自动走直效果好。

(3)鼓形车轮踏面为圆弧形，主要用于电动葫芦悬挂小车和圆形轮道起重机，用以消除附加阻力和磨损。 四、车轮的安全检查

(1)轮缘不应有裂纹、显著的变形和磨损； (2)轮缘和轮辐不应有裂纹和显著的变形； (3)相匹配的车轮直径差不应超过规定值； (4)车轮踏面应磨损均匀，不应超过规定值；

(5)轴承不发生异常声响、振动等，温升不应超过规定值；润滑状态良好，车轮转动灵活。 五、在钢轨上工作的车轮出现下列情况之一时，应报废：

1．轮缘及轮幅等处出现裂纹时应报废。

2．轮缘厚度磨损量达原厚度的50％时应报废。 3．踏面厚度磨损量达原厚度的15％时应报废。 4．轮缘厚度弯曲变形达原厚度的20％时应报废。

5．当运行速度低于50m／min时，椭圆度达1mm；当运行速度高于50m／min时，椭圆度达0．5mm时应报废。

六、车轮组的修理

为便于安装和维护车轮组，车轮、 轴、角型轴承箱等组装在一起，其结 构型式如图3．8—3所示。当车轮或其 它零件损坏时，最好将午轮组整体拆 卸下来后，州事先准备好的新车轮组 换上，这样能极人的缩短生产停歇时 间。拆卸车轮组时，应将角型轴承箱和 对应的端梁弯板上打好记号，以利于

重装。

图3—8－3车轮组

车轮的踏面不应有凹痕、砂眼、气孔、缩松、裂纹、剥落等缺陷，发现后不能焊补、应及时更换新车轮。如果路面上有麻点，当车轮直径≤500毫米，麻点直径≤l毫米；当车轮直径>500毫米，麻点直径≤1．5毫米，且深度均≤3毫米和不多于5处时，可继续使用。

两主动车直径的相对磨损差超过直径的1／1000时，应重新加工成相同的直径，其公差应不低于d6。在运

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行中啃轨并不突出的车轮，虽两主动轮直径已超差，也可继续使用。

角型轴承箱中滚动轴承的损坏也是常见的，多数由于装配或润滑不当所致。装配时除按图样在阀盖、通盖与轴承外套间留有规定的间隙外，当用圆锥形滚子轴承时，应用轴端的圆形螺母或闷盖、通盖上的调整垫调整其轴向游隙。这种游隙很难测量，可按角型轴承箱的转动松紧程度及用手锤敲打轴承箱来判断，转动灵活声音响又实(不是沙哑又空洞)者为好，过紧或过松，对轴承都不利。对于在一个轴承箱中并列装有两个圆锥形滚子轴承的安装，更需注意。

轴承损坏后，打开角型轴承箱的通、闷盖，常常发现箱体中的润滑脂很多，填充在轴承侧面和盖之间，使新补的润滑脂进不到轴承的摩擦面上。其原因多由于不采用压力注脂法(油枪或油泵)补加润滑脂，而是采用涂抹法，又没有认真往摩擦面上推送，结果烧毁了轴承。

七、轨道 ，

轨道用米承受起重机乍轮传米的集中压力，并引导下轮运行。起重机轨道一般采用标准的型钢或钢轨。轨道选择应考虑符合车轮的要求，同时还要考虑固定方式。通常起重机轮压较小时，采用P型铁路钢轨，轮压较大时采用 QU型起重机专用钢轨。用方钢作为起重机轨道，只宜支承在钢结构上。 1．轨道的分类

起重机常用的轨道有：起重机专用轨， 铁路轨和方轨(见图3—8—4)。

起重机小车的轨道，多采用P型铁路轨或方轨。 大车轨道用P型铁路轨与Qu型起重机专用轨。 2．轨道的安全检查 (1)一般检查

在使用中，必须定期按表3—8—2对轨道进行检查，如不符合要求，因立即进行修理或调整。

(2)各种起重机轨道的轨距误差及水平误差可按下列标准检查。 桥式起重机：

1)两根平行的轨道，在跨度方面各个同一截面上轨道的高低误差，在桴子处不得超过10毫米，在其他处不得超过15毫米。

2)二根轨道相对标高，不得超过10毫米。

3)接头处两端的横向位移或高低水平的误差不得大于l毫米。 4)轨距误差为±5毫米。龙门起重机为±10毫米。 5)直线性误差为±3毫米。

6)轨道坡度不得超过1／1000。 门座起重机：

1)轨距误差不得超过±5毫米。 ． 2)水平误差不得超过1／1000。 3)轨道的倾斜度不得超过1／2000。

4)接轨处轨两头在垂直及水平两方向的相互位移不得大于l毫米。

起重机在正常行驶时，轮缘与轨道应保持一定的间隙。当起重机运行中轮缘与轨道侧面相挤时，就出现“啃

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道，，现象。正常工作的起重机不允许有严重“啃道”现象存在。当发现起重机有“啃道”现象时，应查找原因，尽早排除。

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第三章 起重机安全装置

第一节 位置限制与调整装置

一、上升极限位置限制器 (一)用途

当起升机构开动时，吊具在工作高度范围内工作。在最高工作位置时，吊具与其上方的支承结构(如小车架或吊臂等)应有一定的间距。对这一间距具体尺寸，司机在工作时较难掌握，加上工作中也难免疏忽失误。因此，如不装设上升极限位置限制器或限制器失灵，工作中，就可能发生吊具顶到上方支承结构，而上升动作驱动系统仍继续捉拉吊具的情况，造成拉断钢丝绳并使吊具坠落的事故。采用上限限制器并保持其有效的工作，可防止这种超卷扬事故。所以《起重机械安全规程》规定，凡是动力驱动的起重机，其起升机构(包括主副起升机构)，均应装没上升极限位置限制器。

(二)常见型式及基本原理

上升极限位置限制器的基本原理，一般均为由起升传动系统分出一个运动动作去触发一个电气开关，造

成起升传动系统停止工作，从而起到保护作用。其常见型式有重锤式和螺杆(或蜗轮蜗杆)式两种。

1．重锤式上升极限位置限制器

如图4—1、图4—2所示，这种型式所用的开关结构是：开关内的动触头吲定在一根小轴上，小轴伸出开关壳的部分吲接着一个一端为重锤的臂，臂的另一端制成可悬挂杆件或绳索的形式。当臂上重锤抬起时，另一端处于向下运动的最低点。此时，开关内的小轴所带动触头与静止触头接触，电路处于接通状态，起升机构可随时通过主令控制器进行升降工作。当重锤端落下处于最低位置时，带动开关小轴转动，触头脱开接触，电路断开，使起升机构不再向起升方向开动。

开关动作的实现，常与所设位置的其它结构、尺寸等有关，并据此选择结构和布置安排。图4—1的结构，是通过在开关臂端悬挂重物(上限限位器重锤)，来保持起升机构经常处于接通状态的。限位器重锤连接于一个可转动的横杆上，当吊具达到工作最高位置时，吊具上升的力抬起横杆，限位器重锤被一起抬起，开关上的重锤下降，带动小轴转动，造成起升方向运动电路断开，起到限位作用。图4—2的结构，是直接将限位器重锤用细钢丝绳悬挂在电气开关的带重锤的转臂上。当吊具上升顶起限位器重锤后，开关动作，断开电路，起剑保护作用。上述两种上限限位器动作后，都是靠开关重锤复位的。

2．螺杆式上限限位器

如图4—3、图4—4所示，螺杆式上限限位器的结构，是由卷筒轴端连接，引出运动关系和尺寸范围，通过与螺母一起的撞头，去触发开关触头来断开电路的。 图4一l所示结构，在实际工作中存在缺陷，有失误的可能。当它装于桥式起重机小车上时，由于小车运动导致吊具摇摆。如果上升时吊具顶部摆出限位器重锤杠杆的尺寸界限，这时，吊具虽已超过允许高度，却不能触发开关动作，造成上限位要求失败。所以，现在许多冶金企业对重要起重机已开始装设第二套上限限位开关，以便可靠地避免吊具冲顶事故。

此外，图4—4所示结构，具有下降极限位置限制功能，以防止因下降距离过大而使钢丝绳在卷筒上缠绕的“安全圈”数少于设计要求造成的重物坠落事故。

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(三)检验

进行安全检验时，一般以功能试验为基本方法。即空载试验时，在有检验人员现场监护观察的条件下进行空钩起升。吊钩或吊具达到起升上极限位置时，超升系统断电，证明上限限位器有效；吊钧或吊具超过上极限位置时，起升系统仍可继续上升，则应进行检修更换上限限位器及其电气开关。

二、运行极限位置限制器 (一)用途

起重机小车或大车工作运行到行程的极限位置时，应停止运行，以保证起重机在设计规定的服务面积内工作。如果不设置运行极限位置限制器，遇有操纵疏忽或失误，车体的运行动能将通过轨端止挡和缓冲器的碰撞，损伤起重机或轨道所装的支承系统(如厂房等)，并可能造成设备和人身事故。所以，凡是动力驱动的起重机，其运行极限位置都应装设运行极限位置限制器。

(二)常见型式

行程限制器一般由一个行程开关配合触发开关的安全尺构成。用于整体起重机时，常常是将行程开关装于车体端部，安全尺设于轨道行程极限位置前面。用于起重机小车时，常常将安全尺装于小车架下，行程开关装于轨道行程极限位

置前面。当起重机或小车运行至限位开关或安全尺处时，由于车体的运行，使安全尺推压限位开关的转动臂；该臂转动后，装于臂轴上的触头脱开，使电路断开，电动机停转，运行机构制动器上闸使运动的车体停止行程限制器常采用LX

系列限位开关，其外形及尺寸见图4—5。

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(三)检验

进行安全检验时，以功能试验认证的方法，来检验行程限制器是否有效。即让车体运行，在尚未到达行程终点时，人为地按压行程限位开关的转动臂，使运行机构电路提前断开，在此同时，观察车体是否停止运行。如能停止运行，则证明行程限制器有效。进行此项检验时，只有对检验人员难以到达的位置或是该位置对人员有危验的情况下，才可使空载车体直接驶向行程限位器，依靠车体本身触发开关来认证。在这种情况下，检验人员应起监护作用，并与操纵人员配合工作。

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第四章 起重作业安全

第一讲、起重机械的安全高风险特性

人类的生产活动和生活离不开对物质的需求，必然要进行大量的物料搬运，起重机械就是用来进行物料搬运作业的机械设备。

在现代生产中，起重机械不仅在物料运输领域起着重要作用，广泛用于输送、装卸、建筑工程和仓储等作业，而且直接参与生产工艺过程，例如，大型构件的锻造和热处理等工艺。起重机械的使用大大提高了劳动效率，同时减轻了劳动者的劳动强度。

近些年来，起重机械的功能又延伸、发展到各类游艺机中，那些与起重机工作原理相似的可升降、旋转的大型载人游艺机，以其运动多变、惊险刺激的特点成为吸引游客的亮点，丰富了人们的娱乐生活，提高了人们的生活质量。使用任何机械都伴随着安全风险，以快速、高效和大吨位为发展目标的起重机械必然也面临越来越大的安全风险。根据不完全统计，在事故多发的作业中，起重事故的起数多、后果严重、经济损失大，一直是安全监控的重点特种设备。

起重机械的高风险是由它的特殊运动形式和作业特点来决定。起重机械的作业特点是周期性的间歇作业，其工作原理是这样的：承载物料的取物装置借助庞大金属结构的支撑，通过多个工作机构的单独运动或组合运动把物料提升，并在空间一定范围内运移，然后按需要将物料安放到指定位置，空载回到原处，准备再次作业，从而完成一个物料搬运的工作循环。整个工作循环需要地面指挥人员、司索工和起重机司机等三方面人员的紧密配合协调完成。从职业安全和健康角度来看，起重作业概括起来有如下特点：

1．物料的高势能

起重搬运的载荷质量大，一般都上吨重，有的高达几百吨。起重搬运过程是将重物悬吊在空中的运动过程。由于载荷质量大、位置高，因而具有很高的势能。一旦发生意外，高势能就会迅速转化为高动能。

2．运动的多维性

与其他固定式机械不同的是，起重机在作业过程中需要整体移动，并且起重搬运过程是借助多个机构的组合运动来实现。每个机构都存在大量结构复杂、形状不一、运动各异、速度多变的可动零部件，再加上吊载的三维空间的运移，这样形成了起重机械的危险源点多且分散的特点。 3．作业的范围大

起重机庞大的金属结构横跨车间或作业场地，高居其他设备、设施和施工人群之上，起重机起吊物料，可实现带载情况下，起重机部分或整体在较大范围内移动运行，在作业区域增大的同时，也使危险的影响范围加大。

4．作业的群体性

起重作业的过程是通过地面司索工捆绑吊物、挂钩、卸货，起重司机操纵起重机将物料吊起，按地面指挥要求，通过空间运行，将吊物放到指定位置的一系列环节组成。每一次吊运循环，都必须是多人合作完成，无论哪个环节出问题，都可能发生意外。

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5．作业条件的复杂性

在室内的起重机，地面设备多，人员集中；在室外的起重机，会受气象条件和场地限制；在夜间作业，会受作业范围内的采光条件影响。另外，物料的种类繁多，包括成件、散料、液体、固液混合等物料，形态各异。此外，流动式起重机还涉及地形和周围环境等众多因素的影响。

总之，起重搬运这种特殊的作业形式和起重机械特殊的结构和运动形式本身就存在着诸多危险因素，安全问题尤其突出。随着人们安全意识的增强，对工作条件的安全期望越来越高，起重机械的安全将更加受到重视。

第二节 起重事故类型及原因分析

从起重作业过程分析可见，起重机械特殊的结构形式和搬运的运动形式本身就存在着诸多危险因素，危险因素是事故发生的起源。各种危险有显现的、潜在的，不同形态危险因素往往交织在一起，起重事故主要类型有以下几种：

1.重物坠落的打击伤害

重物坠落原因有多种，常见原因有吊具或吊装容器损坏、物件捆绑不牢而松散或滑落、挂钩不当发生脱钩、电磁吸盘突然失电导致吸吊的物料坠落等。起升机构的零件发生故障或损坏（特别是制动器失灵、钢丝绳或吊钩断裂等）都可能引发重物坠落的危险。另外，重物坠落还可能由于吊装的危险物料引发二次伤害。例如，高温液体金属，易燃易爆、有毒、有腐蚀等危险品，它们都可能因物料的物理、化学特性导致烫伤、粉尘伤害、有毒物伤害等。

2.起重机丧失稳定性

起重机失稳可能有两种情况：一是由于操作不当（例如超载、臂架变幅或旋转过快等）、支腿未找平或地基沉陷等原因，导致起重机由于力矩不平衡而倾翻；二是由于坡度或风载荷作用，使起重机沿倾斜路面或轨道滑动，发生不应有的位移、脱轨或翻倒。

3.金属结构的破坏

庞大的金属结构是各类桥架起重机、塔式起重机和门座起重机的重要构成部分，作为整台起重机的骨架，不仅承载起重机的自重和吊重，而且构架了起重作业的立体空间。由于起重机的金属结构组成不同，金属结构破坏形式往往也不同，例如，桥式起重机和门式起重机的主梁下挠度超标或支腿垮塌，塔式起重机和门座起重机的坠臂、倒塔等。金属结构的破坏常常会导致严重伤害，甚至群死群伤的恶果。

4.人员高处跌落伤害

起重机的机体高大，一般桥式起重机的主梁高度都在十米以上，塔式起重机和门座起重机甚至高达几十米。为了获得作业现场清楚的观察视野，司机室往往设在金属结构的高处，很多设备也安装在高处，塔式起重机转移场地时的拆装作业、起重机高处设备的维护和检修，以及安全检查测量，这些需要人员登高的场所和作业环节，都存在着人员从高处跌落伤害的危险。

5.夹挤和碾轧伤害

有些桥式起重机轨道两侧缺乏良好的安全通道，塔式起重机或汽车起重机的起重臂架作业回转半径与邻近的建筑

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结构之间的距离过小，使起重机在运行或回转作业期间，对尚滞留在其间的其他人员造成夹挤伤害。由于起重机整机的移动性，运行机构的操作失误或制动器失灵引起溜车可能对人员造成碰撞或碾轧伤害，在道路上行驶的流动起重机还可能发生交通事故。

6.触电伤害

大多数起重机都是电力驱动，或通过电缆，或采用固定裸线将电力输入，起重机的任何组成部分或吊物，与带电体距离过近或触碰带电物体时，都可以引发触电伤害。即使是流动式起重机，在输电线附近作业时，触碰高压线的事故也时有发生。直接触电或由于跨步电压会造成电伤、电击事故。

7.其他机械伤害

人体某部位与运动零部件接触引起的绞、碾、戳等伤害，液压元件或管路破坏造成高压液体的喷射伤害，运转零件破坏飞出物的打击伤害，抽拉吊索引起的弹射伤害等等，这些在一般机械上发生的伤害形式，在起重机作业中都有可能发生。

第三节 起重作业安全风险分析

起重作业的安全风险，是指在利用起重机进行物料搬运或其他作业过程中，发生对人员伤害事故的可能性（概率）和可能造成伤害的严重性（程度）这两个要素的综合指标。起重作业的安全风险由于涉及多种因素，定量分析需要大量的统计数据做基础，而目前我国在这方面存在很大的资料缺口，进行定量分析有困难，因此，常常采取定性估计的方法来分析。

一）、起重事故发生的可能性

1．事故发生的时间特点

起重机“寿命”期间各个阶段都可能发生事故，如起重机在执行其搬运功能，以及在运输、安装、调整、维修、拆卸，以及安全检查检验的各个环节的各种操作模式下，都可能发生。其中，起重搬运作业和起重机的拆装过程中发生的事故最多。事故不仅在起重机的非正常工作状态可能发生，即使是正常工作状态下也有可能发生。

2．人员面临的危险

起重作业波及范围内的现场人员置身于庞大金属结构移动区域里，地面人员始终处于可能发生重物坠落的危险区内。起重司机正常操作、高处设备的维护检修、起重机的拆装，以及安全检查等都需要人员面临高处作业的危险。

3．危险事件的突发性

起重事故，特别是重物坠落和金属结构倾翻垮塌，多数没有先兆，无法像一般机械可以通过急停装置使危险事件抑制，在某些情况下根本没有避让空间或逃离通道。

4，高发事故的人员特征

统计数据说明，受伤害的人员可以是司机、司索工、甚至许多与起重作业无关的人员。其中，司索工的伤害比例最高，尤其是非正规就业的、相对文化素质较低的民工群体是事故的高发人群。

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二）、起重事故后果的严重程度

1．事故群体化

起重搬运作业与一人一机在较小范围内的固定作业方式有很大区别。

起重作业需要多人参与、协同配合，有些建筑工地或水利工地场所，在起重作业区域内集聚着大量施工人员，一旦发生事故往往涉及许多人。

2．事故后果严重

起重事故不仅可能导致人员伤害，还往往伴随着大面积设备设施的损坏。尤其是重物坠落和金属结构垮塌失稳，往往造成恶性事故。起重机作业范围越大、起重吨位越高，可能造成事故后果的程度就越严重。

3．事故类型集中

机械伤害事故是起重作业的主要事故类型，如重物坠落、平挤碾压、物体打击、起重机倾翻事故等。此外，还可能发生触电或由物料造成的其他伤害。在一台设备上可能发生的事故类型如此之多且集中，这在其他任何机械中都是罕见的。

第四节 起重机安全防护要求概述

安全防护装置是否齐全，性能是否可靠，是起重机安全检查的重要内容。按安全检查的要求，可分“应装”和“宜装”两个要求等级。“应装”是强制必须装设的，属于“应装”要求的安全防护装置及设施，如果检查发现失缺、失灵，则必须限期补齐、改正、恢复功能。“宜装”是非强制性的要求，在条件不具备时暂不要求，有条件的建议最好安装。

一、安全防护装置的种类

由于起重机的危险点多而分散，各种类型的起重机又有不同的组成结构和运行特点，需要配置的安全防护装置也有所区别，导致起重机的安全防护装置种类很多，针对不同的防护要求功能各异。我们可以初步进行分类如下：

1.防护装置

通过在起重机存在危险的某部位设置罩、门、盖、栅栏、封闭式装置等实体障碍，将人与危险隔离的装置或设施，我们统称为起重机的防护装置。例如，高处金属结构上的走台栏杆、工作机构暴露的活动零部件的防护罩、导电滑线的防护板、电气设备的防雨罩，及在起重作业现场为划分危险作业范围而临时设置的安全栅栏等。

2.安全装置

通过自身的结构功能，对起重作业过程中某种危险可以起到抑制或防范作用。安全装置有些仅有单一功能，有些可以与其他安全防护装置联合作用而成为组合装置。安全装置是起重机的安全防护系统的主要部分，安全装置的种类很多，如果按其安全功能归类，还可以做进一步划分。

（1）限制起重载荷量的装置：例如超载限制器、力矩限制器、极限力矩限制器等。

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