起重机的基本知识

第一章 起重机的基本知识 第一节起重机械的基本类型 一、 桥式类型 通用桥式起重机，龙门式起重机与装卸桥 二、 臂架式类型 门座式起重机浮式起重机、轮胎式及汽车吊 第二节起重机的基本参数 一、主要技术参数 1、起重量G 要区分有效起重量Gp与额定起重量Gn，对可变幅的起重机要根据幅度规定所允许的额定起重量进行作业。 2、起重力矩M 是指幅度L相应起吊物品重力Q的乘积。 3、其中倾覆力矩MA 是指物品重力Q和从载荷中心线至倾覆线距离A的乘积。 4、起重机总质量Go 是指起重机的自重。 5、轮压P 是指车轮传递到轮道或地面上的最大垂直载荷。 6、幅度L指回转中心线与吊具垂直中心线的水平距离，有最大和最小幅度，最大幅度则臂架倾角最小，最小幅度则反之。 7、外伸距i 是指吊具中心线至离悬臂最近的轨道中心线的最大水平距离。 8、起升高度H 是指起重机取物装置提升至上极限的位置到地面或轨顶的垂直距离。 9、下降深度h 是指起重机吊具最低工作位置到支撑面的垂直距离。 10、起升范围D 是指吊具最高位置到最低位置的垂直距离，这也是确定卷筒钢丝绳长度的参考值。 11、起重臂长度Lb 是指起重臂根部销轴至端部滑轮轴线之间的距离（中心线）。 12、起重机倾角 是指起重臂纵向中心线与水平线的夹角。 13、工作速度 ①起升（下降）速度Vn(m/分)指额定载荷时的速度。 ②回转速度W（圈/分）离地10m，风速小于3m/s额定载荷。 ③大车运行速度VR（米/分）离地10m，风速小于3m/s额定载荷。 ④小车运行速度Vt（米/分）离地10m，风速小于3m/s额定载荷。 ⑤变幅速度Vr（米/分）幅度从最大值到最小值的平均速度。 14、跨度 S(米)是指桥架起重机支撑中心线之间的水平距离。 15、轨距与基距 轨距是指有轨运行起重机或小车行走轨道中心线之间的水平距离（桥式大车指跨度），基距是指沿轨道方向上起重机两支腿中心线的间距，对于无轨运行的起重机通常称轮距与轴距。 二、起重机的工作级别 由于不同的起重机或一台起重机中不同的机构的载荷大小，作用时间都不一样，这样不同的起重机，机构及其零部件的疲劳、磨损的程度是不会相同的。因此应根据不同情况对起重机及其机构划分不同的工作级别，为科学合理地设计，制造和选用起重机及其零部件提供了一个统一的标准。工作级别是按起重机的利用等级和载荷状态划分的。一台起重机各机构的工作级别可以各不相同，起重机整机及其金属结构的工作级别是按其主起升机构的工作级别而定的。再明确的讲，起重机的工作级别与安全有着紧密的关系。起重量、跨度、起升高度相同的起重机，如果工作级别不同，则设计时所采用的安全系数就不同，选用的零部件型号，规格也各不相同。 1、起重机的利用等级 什么是起重机的利用等级：由于使用场所和工作对象不同，对起重机的利用程度也不同，有的不经常使用，有的工作繁忙。这种对起重机使用频繁程度，按起重机整个有效寿命周期内，总工作循环数来划分的方法称为起重机的利用等级，分U0—U9 . 2、起重机的载荷状态 载荷状态是起重机分级的另一个基本参数，作用在起重机上的外载荷通常有 ①起升载荷（实际起升载荷）高于50m还应包括起升钢丝绳索悬挂部分的重力。 ②自重载荷：包括各机构、结构、机电设备及辅助设备的自重。 ③风载荷：大小与风速和迎风面积大小及其形状有关。 ④货物偏摆载荷：如货物在风力、惯性力、旋转时的离心力以及由于偏斜起吊货物的作用，而使货物偏摆水平力经钢丝绳作用在臂架端部或起升小车上。 ⑤坡度载荷：由于起重机倾斜，改变了起升载荷和自重载荷的相对作用方向产生的载荷（形成分力）。 ⑥动力载荷： a.惯性载荷：指机构起制动，传动件及吊重和机构自重作加速度（或减速度）运动将产生载荷，以及旋转时产生离心力。 b.振动载荷：起重机是一个弹性系统，在突然加载（或减载时）会引起系统的弹性振动，产生振动应力。 c.冲击载荷：如有轨运行机构的车轮在不平轨道接头时将引起冲击载荷，如起升钢丝绳在非常松弛的状态下突然高速重载起吊离开，这种冲击载荷既冲击起升支撑装置，同时冲击整个起升系统。 起重机载荷状态谱分四种：轻、中、重、特重。 第三节 起重机的基本结构组成 不管复杂与简单，起重机由三大部分组成，即金属结构、机构和控制系统。 一、起重机的金属机构 是起重机的主要组成部分之一，其作用主要是支撑各种载荷，本身必须具有足够的强度、刚度和稳定性，也就是说能够承受载荷的结构物称为金属结构。例如：桥架、门架、大梁、臂架、门腿、桁架、拉杆等等。起重机金属结构所用的材料目前主要是结构钢，结构钢的力学性能和焊接性能都比较好，一般可分为普通碳素钢和普通低合金钢两大类。作为司机最主要的是能善于观察，善于发现起重机钢结构与强度、刚度和稳定性有关的隐患与故障，以利于及时争取补救措施。 二、起重机的结构 能使起重机发生某种动作的传动系统，统称为起重机的机构，亦称二作机构，主要是四大机构，即起升机构、运行机构、旋转机构和变幅机构，每个机构都有四种装置组成，即驱动装置、传动装置、制动装置和专用装置，下面讲解四大工作机构（简述） 1、起升机构 传动途径是这样的：电动机通过高速轴联轴器（一般是弹性柱销联轴器或齿型联轴器）带动减速器的高速轴，经减速器并增大扭距，由其低速轴通过低速轴联轴起（一般特殊加工的内外齿联轴器）驱动卷筒，从卷筒引出的钢丝绳经导向滑轮和省力的起升滑轮组与取物装置联系，由于电机可正、反转，使卷筒能绕进或放出起升绳，实现货物的升降。 2、运行结构 按其特点可分工作性和非工作性两类。工作性运行结构（例如所有的载重小车以及桥式起重机的大车运行机构）与其他机构配合作业，运移货物。非工作性运行机构（如门座起重机、装卸桥等大车运行机构）一般只用来调整起重机的工作位置，按照结构特点一般可分为有轨运行和无轨运行，有轨运行的机构根据运行部分是否有驱动装置，又有自行式和牵引式之分（一般指小车运行）。运行机构的驱动方式有集中驱动和分别驱动两种。集中驱动只适合小跨度的起重机或起重小车的运行机构。 起重机车轮多用铸钢制造，一般用ZG55Ⅱ，小尺寸的车轮一般用锻钢制造如45 50Mn2等，车轮踏面必须经过淬火处理使踏面硬度达HB300-350，硬层深度为4—5mm，踏面锥度一般取1：20（必须与圆弧顶面的轨道配合适用于大跨度的桥式起重机和装卸桥）。 3、 起重机的旋转机构 旋转支撑装置分柱式和转盘式两大类。 柱式回转支撑又分定柱式和转柱式，浮式起重机多采用定柱式，而门座起重机以前也多采用转柱式。 转盘式回转支撑又分滚子夹套式、支撑滚轮式和滚动轴承式。 a:棍子夹套式实质上是一个大直径的止推滚动轴承，沿圆弧形滚道以较小的间隔排列着滚子或滚球。b：支撑滚轮式装置通常是四个支点，每个支点下可装单个滚轮或双轮台车，主要适用于小起重量的起重机。c:滚动轴承式旋转支撑装置比前两种较为紧凑和完善，是目前国内外广泛采用的一种转盘式旋转支撑，常用的有双排滚珠轴承，单排交叉滚柱轴承，双排或三排滚柱轴承。起重机通常都用行星齿轮作为旋转驱动元件，也就是在起重机的固定部分装设一个大齿圈，当电动机经减速传动装置驱动行星齿转动时，与大齿圈啮合的行星齿轮就绕大齿圈作行星运动，从而实行起重机旋转部分相对不旋转部分的运动关于极限力矩联轴节。 4、起重机的变幅机构 起重机变幅机构按工作性质分为非工作性变幅（空载）（如一般轮胎流动式的起重机普遍属此类）和工作性变幅（有载）（如门座式起重机）按臂架变幅性能分为普遍臂架和平衡臂架变幅。 平衡臂架变幅机构分为绳索补偿型和组合臂架型，这是为了是物品在变幅过程中沿着水平线或接近水平线的轨迹运动，同时为了使臂架系统的总重心高度在变幅过程中不变或变化较小，变幅机构设置了臂架自重平衡结构。 一般非工作性变幅机构的传动机构采用挠性传动装置，而工作性变幅机构传动机构采用钢性传动装置，如齿条等。