起重机械讲义ppt.

培训讲义西藏特检所：李维2015年10月起重机械是现代化生产不可缺少的设备，被广泛地应用于冶金、煤炭、电力等各行业的各种物料的起重、运输、装卸安装和人员输送等作业中，从而大大减轻了体力劳动的强度，提高了劳动生产效率。同时一些起重机械还能在生产过程中进行某些特殊的工艺操作，使生产过程实现机械化和自动化。起重机是以间歇、重复的工作方式，通过起重吊钩或其他吊具起升、下降，或升降与运移物料的机械设备，它在搬运物料时，经历上料、运送、卸料及返回原处的过程，工作范围大，危险因素很多，因而要求的安全程度较高。起重机械，是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其范围规定为额定起重量大于或者等于0.5t的升降机；额定起重量大于或者等于3t（或额定起重力矩大于或者等于40t·m的塔式起重机，或生产率大于或者等于300t/h的装卸桥），且提升高度大于或者等于2m的起重机；层数大于或者等于2层的机械式停车设备。引自《特种设备目录》（总局2014年第114号公告）我国特种设备安全监察工作经过几十年的努力，基本形成了一个较为完善的“法律——行政法规——部门规章——规范性文件——相关标准及技术规定”五个层次的特种设备安全监察法规体系。一、法律：《特种设备安全法》。与特种设备有关的法律：《安全生产法》、《产品质量法》、《劳动法》、《商品检验法》。二、行政法规：《特种设备安全监察条例》、《危险化学品安全管理条例》三：地方性法规：目前我区还未制定。其他经济发达省有制定，如《江苏省特种设备安全监察条例》、《浙江省特种设备安全监察条例》等。四、部门规章：《起重机械安全监察规定》、《特种设备质量监督与安全监察规定》（13号令）、《锅炉压力容器特种设备行政处罚规定》（14号令）等。五、安全技术规范及技术标准：这类法种类较多，1、安全监察规程类，如《起重机械安全技术监察规程——桥式起重机》(TSGQ0002-2008)等。2、技术检验规则类，《起重机械安装改造重大维修监督检验规则》（TSGQ7016-2008）等。3、资格认可规则类，《机电类特种设备制造许可规则（试行）》、《机电类特种设备安装改造维修许可规则（试行）》等。4、监督管理办法类，《特种设备注册登记与使用管理规则》等。5、标准类，如《通用桥式起重机》（GB/T14405-2011）、《起重机安全规程第1部分：总则》（GB6067.1-2010）等依据《特种设备目录》(2014)分为以下9种类别4100桥式起重机4200门式起重机4300塔式起重机4400流动式起重机4700门座式起重机4800升降机4900缆索式起重机4A00桅杆式起重机4D00机械式停车设备桥式起重机：通用桥式起重机防爆桥式起重机绝缘桥式起重机冶金桥式起重机电动单梁起重机电动葫芦桥式起重机门式起重机：通用门式起重机防爆门式起重机轨道式集装箱门式起重机轮胎式集装箱门式起重机岸边集装箱起重机造船门式起重机电动葫芦门式起重机装卸桥架桥机塔式起重机：普通塔式起重机电站塔式起重机流动式起重机：轮胎起重机履带起重机集装箱正面吊运起重机铁路起重机门座式起重机：门座起重机固定式起重机升降机：施工升降机简易升降机根据金属结构的类型不同，起重机也可分为桥架类型起重机和臂架类型起重机两大类别。桥架类型起重机桥架类型起重机的最大特点，是以桥形金属结构作为主要承载构件，取物装置悬挂在可以沿主梁运行的起重小车上。桥架类型起重机通过起升机构的升降运动、小车运行机构和大车运行机构的水平运动，在矩形三维空间内完成对物料的搬运作业。桥架类型起重机根据结构形式不同还可以进一步分为桥式起重机（俗称为天车、行车）、门式起重机（被称为带支腿的桥式起重机、包括装卸桥和集装箱门式起重机）和缆索起重机（由于跨度太大，用缆索取代了桥形主梁）等。臂架类型起重机的结构特点是，都有一个悬伸、可旋转的臂架作为主要受力构件。其工作机构除了起升机构外，通常还有旋转机构和变幅机构，通过起升机构、变幅机构、旋转机构和运行机构等四大机构的组合运动，可以实现在圆形或长圆形空间的装卸作业。例如，流动式起重机（汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机）、塔式起重机、门座起重机等。除了按构造类型分类外，起重机还可以按行驶性能分为有轨运行起重机和无轨运行起重机。有轨运行起重机装有车轮，可以在铺设的轨道上在有限范围内工作，例如，各种桥架类型起重机、塔式起重机、门座起重机等。无轨运行起重机的运行装置配备橡胶轮胎或履带，常见的各种流动式起重机，它们机动性好，可以在各种路面上长距离行驶，灵活转换作业场地。臂架类型起重机固定臂架式起重机固定式起重机是指固定在基础上或支承在基座上只能原地工作的起重机。GQ系列固定式起重机是港口码头装卸集装箱或件散货的理想装卸设备，起升采用钢丝绳索补偿平衡方式，可带载变幅，作业效率高。门座式船用通用桥式通用门式履带起重机汽车起重机自生式塔式起重机塔式起重机综合起重机械的工作特点，从安全技术角度分析，可概括如下：1、起重机械通常具有庞大的结构和比较复杂的机构，能完成一个起升运动，一个或几个水平运动，例如，桥式起重机能完成起升、大车运行和小车运行三个运动；门座起重机能完成起升、变幅、回转和大车运行四个运动，作业过程中，常常是几个不同方向的运动同时操作，技术难度较大。2、所吊运的重物多种多样，载荷是变化的。有的重物重达几百乃至上千吨，有的物体长达几十米，形状很不规则，还有散粒、热融状态、易燃易爆危险物品等，使吊运过程复杂而危险。3、大多数起重机械，需要在较大的范围内运行，有的要装设轨道和车轮（塔吊、桥吊等）有的要装设轮胎或履带在地面上行走（如汽车吊、履带吊等）还有的需要在钢丝绳上行走，活动空间大，一旦造成事故的影响面积也较大。4、有些起重机械，需要直接载运人员在道轨、平台或钢丝绳上做升降运动，其可靠性直接影响人身安全。5、暴露的活动的零部件较多，且常与吊运作业人员直接接触（吊钩、钢丝绳等）潜在许多偶发的危险因素。6、作业环境复杂。从大型钢铁联合企业，到现代化港口、建筑工地等都有强磁等危险因素，对设备和作业人员形成威胁。7、作业中常常需要多人配合，共同进行一个操作，要求指挥、捆扎、驾驶等作业人员配合熟练、动作协调，互相照应，作业人员应有处理现场紧急情况的能力。多个作业人员之间的密切配合，存在较大的操作难度。起重机主要参数是表示起重机主要技术性能指标的参数。是起重机设计的依据，也是起重机安全技术要求的重要依据。下面我们仅就与安全关系较大的起重机主参数介绍如下：A、额定起重量/起重力矩Gn指起重机能安全吊起的物料连同可分吊具质量的总和。对于吊钩起重机其额定起重量就是其安全起吊物料的质量。但对带可分吊具（如抓斗、电磁吸盘、平衡梁等）的起重机，其吊具和物料质量的总和是额定起重量，允许起升物料的质量是有效起重量。起重机标牌上标定的起重量，通常都是指起重机的额定起重量。起重量标牌应醒目显示在起重机结构的明显位置上（这是起重机安全检查的内容之一），以提示操作者避免超载。需要说明的是，对于臂架类型起重机来说，其额定起重量是随幅度增大而变小的。这类起重机的起重特性指标是用起重力矩来表示，标牌上标定的值是专指在臂架处于最小幅度时的最大起重量。明确这一点对安全操作起重机是非常重要的。B、起升高度H指起重机运行轨道顶面，或地面到取物装置上极限位置的垂直距离。有些起重机的取物装置允许下放到地面或轨道顶面以下，其下放的距离称为下降深度。这时，起重机的起升范围即是起升高度和下降深度之和，即吊具最高和最低工作位置之间的垂直距离。在起重机实际作业中，不得超过起升高度允许值。因为超限度会使卷绕在起升机构卷筒上的钢丝绳绳尾固定措施超载失效，将导致重物坠落事故发生。C、跨度S指桥式类型起重机运行轨道中心线之间的水平距离。桥式类型起重机的小车运行轨道中心线之间的距离，地面有轨运行的臂架式起重机的运行轨道中心线之间的距离，都称为轨距。保持起重机的大车运行轨道的跨度和小车运行轨道的轨距平行，是起重机安全检查的内容之一。D、幅度L旋转臂架式起重机的幅度，是指旋转中心线与取物装置铅垂线之间的水平距离，单位是米。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水平距离。当臂架倾角最小，或小车位置与起重机回转中心距离最大时的幅度为最大幅度，反之为最小幅度。对于臂架类型起重机来说，不同幅度对应的安全起重量是不同的。E、工作速度V起重机工作机构在额定载荷下稳定运行的速度。包括起升速度Vq、大车运行速度Vk、小车运行速度Vt、变幅速度Vl和旋转速度ω。对于流动式起重机在道路行驶状态下的工作速度，是用行走速度Vo来描述。当起重机的某一工作机构可以多挡位操作时，一般情况下，载荷越大，工作速度越低。对于臂架式起重机，应控制其旋转速度，防止由于旋转速度太大，吊载产生的离心力导致起重机倾翻。起重机工作级别是表征起重机工作特性的一个重要概念，又是关系起重机安全的一个重要依据，是安全检查、事故分析计算和确定零部件报废标准的依据。一般来说，工作级别不同，安全系数就不同，报废标准也不同。起重机的工作级别、起重机金属结构工作级别和起重机机构的工作级别是有区别的，我们下面将分别予以讨论。起重机工作级别起重机的工作级别的大小高低是由二种能力所决定，其一是起重机的使用频繁程度，称为起重机利用等级；其二是起重机承受载荷的大小，称为起重机的载荷状态。起重机的利用等级是表征起重机在整个设计寿命期间的使用频繁程度，按设计寿命期内总的工作循环次数分为U0～U9共10级；起重机的载荷状态是表明起重机受载的轻重程度的指标，按名义载荷系数分为轻、中、重和特重四级。综合考虑利用等级和载荷状态，按对角线原则，起重机工作级别分为A1～A8共8级起重机金属结构工作级别起重机金属结构工作级别按结构件中的应力状态的应力循环次数分为A1～A8级。划分方式与起重机工作级别的划分方式相同。起重机机构工作级别利用等级即机构工作的繁忙程度，按各个机构设计总使用寿命期内处于运转状态的总小时数分为T0～T9共10级。载荷状态表明机构受载程度分为轻、中、重和特重四级。工作级别根据利用等级和载荷状态，按对角线原则，分为M1～M8共8级。这里，首先需要指出，起重机工作级别与起重机的起重量是两个不同的概念。起重量是指一次被起升物料的质量，工作级别是起重机综合工作特性参数。起重量大，工作级别未必高；起重量小，工作级别未必低。即使起重量相同的同类型起重机，只要工作级别不同，则零部件的安全系数就不相同。如果仅仅看起重吨位而忽略工作级别，把工作级别低的起重机频繁、满负荷使用，那么就会加速易损零部件报废，使故障频发，甚至引起事故。另外需要说明，起重机和金属结构的工作级别与机构工作级别是不同的。对于同一台起重机，由于各个工作机构受载的不一致性和工作的不等时性，即使是同一台起重机，不同机构的工作级别与起重机的工作级别往往是不一致的，这在不同机构的零部件报废和更新时要特别注意。起重机载荷起重机在作业过程中，承受载荷种类复杂、载荷作用方向不同，这不仅表现在运行过程中起重机要受到包括静载荷、动载荷、交变载荷等各种载荷的作用，而且随着起重机作业的工况改变，即使是同类载荷也表现出多变的特征。受到载荷作用的起重机械各承载零件和结构件会产生相应的应力和变形，当应力和变形超过一定的限度，就会使零、构件丧失功能，甚至破坏，造成危险。起重机载荷状态是表明起重机受载的轻重程度，起重机载荷状态按名义载荷谱系数分为Q1～Q4四级。起重机工作级别载荷状态载荷谱系数KP利用等级U0U1U2U3U4U5U6U7U8U9Q1——轻0.125A1A2A3A4A5A6A7A8Q2——中0.25A1A2A3A4A5A6A7A8Q3——重0.5A1A2A3A4A5A6A7A8Q4——特重1.0A2A3A4A5A6A7A8起重机械主要由金属结构、工作机构、控制系统和安全保护装置四部份组成，工作机构一般包括起升机构、动行机构、变幅机