起重机械技术检验第3章

2020/1/20起重机械技术检验江苏省特种设备安全监督检验研究院宿迁分院刘兵2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具二、钢丝绳及索具三、滑轮及滑轮组四、卷筒五、齿轮与减速器六、制动装置七、联轴器八、车轮与轨道九、主要零部件的选择与计算2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具1（一）吊钩1、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或低碳合金钢制造。根据GB/T10051《起重吊钩》（该标准GB/T10051.1~15-2019，已于2019年06月01日实施）的要求，锻造吊钩的材料应采用Q345qD、35CrMo等材料，见GB/T10051.1-2019《起重吊钩第1部分：力学性能、起重量、应力及材料》2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具1（一）吊钩1、材料由于具有一定含量Cr、Ni、Mo元素，可抑制奥氏体晶粒的长大，使其强度增大；在进行回火时，又由于具有这三种元素，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，承载能力却大。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0.02%。2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具1（一）吊钩1、材料片式吊钩一般用于大吨位或受强烈灼热的场所，它通常是用厚度不小于20m片式吊钩一般用于大吨位或受强烈灼热的场所，它通常是用厚度不小于20mm的Q235B、Q345B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，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。2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具（一）吊钩2、吊钩的分类与构造（1）按形状分（单钩、双钩）按截面形状分（圆形、方形、梯形、T形）按制造工艺分（锻造、片式）2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具（一）吊钩2、吊钩的分类与构造（2）吊钩根据形状的不同，又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。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。2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具3、吊钩组吊钩组就是吊钩与滑轮组的动滑轮的组合体。有长型和短型。见图长型吊钩组采用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。短型吊钩组过去采用长吊钩。这种吊钩组的滑轮直接装有吊钩横梁上，高度大大减小，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(教材图2-1d)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。2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具（吊钩组）2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具（吊钩组）2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具3、吊钩组为了吊重方便，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。2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具4、吊钩的检验要求吊钩是起重机的主要零部件，一旦损坏极易造成重大人身伤亡事故。因此，必须加强对吊钩专业制造厂和一般企业制造吊钩以及在用吊钩的安全监督检验工作。（1）吊钩设计制造的一般要求（2）成品锻造吊钩安全性能检验要求（3）成品片式吊钩安全性能检验要求（4）在用锻造吊钩的检验要求2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具4、吊钩的检验要求（1）吊钩设计制造的一般要求①应考虑使用环境的要求。②应满足强度、塑韧性、抗疲劳性及冲击功的要求。③满足设计与工艺要求。④锻造吊钩的纤维走向，应力求符合吊钩形状分布。吊钩锻造后应进行热处理。⑤片式吊钩各叠片的轧制方向和纤维走向，应力求与受力方向保持一致，必须消除采用气割形成的热影响区。⑥片式吊钩钩体及悬挂夹板不容许拼接。⑦采用锻造或轧制材料不能满足性能要求或难于制造，若采用铸造方法制造，必须证明其适用或通过实际经验证实其适用时，才可允许。⑧吊钩的表面及内部应无足以损害其可用性的缺陷。⑨制造吊钩用的材料和外购件，应有制造单位的合格证等技术证明文件，否则应进行检验，查明性能合格后方可使用。⑩经检验合格的吊钩，制造单位应在吊钩适当位置作出不易磨损的标记，并签发合格证。标记内容至少应包括额定起重量、生产编号、制造日期、制造单位、吊钩原始开口度等项。2020/1/20第二章起重机主要零部件4、吊钩的检验要求（2）成品锻造吊钩安全性能检验要求①锻造吊钩一般应选用平炉、电炉或氧气顶吹转炉冶炼，最好采用电渣重熔。其化学支成分应符合GB222《钢的成品成份允许偏差》的规定。②机械性能试验a抽样：每批吊钩为同一冶炼炉号、同一钩号、同炉热处理时，在所留试棒柄部横截面内、距外表面三分之一半径处切取纵向样坯。抽检数量为钩号小于等于50时，抽检5%，但不少于3件；钩号大于63时，100%检验。b拉力试验：拉力试验按GB228《金属材料温室拉伸试验方法》进行。c冲击功试验。冲击功试验按GB/T10051《起重吊钩》的规定进行。2020/1/20第二章起重机主要零部件4、吊钩的检验要求（2）成品锻造吊钩安全性能检验要求③吊钩表面应光洁，不得有裂纹、折迭、过烧等缺陷。表面裂纹可按JB/T5000.15进行。不能用磁粉探伤的部件，可采用渗透法进行检验。④吊钩内部不得有裂纹、白点和影响其使用安全的夹杂物等缺陷。允许存在当量直径不大于5mm的单个缺陷和当量不大于3mm且分布长度不超过30mm的分散缺陷。对自由锻吊钩，一般采用超声波探头接触法检验坯料、吊钩钩柄圆柱部分的内部裂纹、白点及夹杂物等缺陷。⑤吊钩上的缺陷不允许焊补。⑥载荷试验（见教材P20~P21）2020/1/20第二章起重机主要零部件4、吊钩的检验要求（3）成品片式吊钩安全性能检验要求①片式吊钩及吊梁，一般应选用符合国家有关标准规定的Q235B、Q345B钢制造，并应保证其化学成份和机械性能。②对采用常用材料制造、工艺成熟、质量稳定，每批具有相同额定起重量的吊钩，机械性能抽检数量为：Gn≤50t时，抽检5%，但不少于3件；Gn50t时，100%检验。对采用新材料制造吊钩，在质量未稳定前，应对全部吊钩作100%的材料机械性能检验，并应符合国家有关标准和制造厂对材料的要求。特别要注意的是在做机械性能试验时，必须按轧制方向，对每块钢板做凹口试杆的冲击试验，其冲击功值应符合国家标准和制造厂的要求。2020/1/20第二章起重机主要零部件4、吊钩的检验要求（3）成品片式吊钩安全性能检验要求③钩片及悬挂夹板的表面不允许存在影响其安全使用的裂纹与其它缺陷。④钩片及悬挂夹板的内部不允许存在裂纹等影响其安全使用的缺陷，可按GB/T2970-2019规定的一级对钩片及悬挂夹板的两面进行检验。⑤焊缝质量不得低于GB3323《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》中二级焊缝和GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》中一级焊缝的规定。⑥载荷试验。要求与锻造吊钩相同。2020/1/20第二章起重机主要零部件4、吊钩的检验要求（4）在用锻造吊钩的检验要求①吊钩的表面不允许存在裂纹，否则应报废。（三个危险断面）检验方法：目测，或用20倍放大镜及着色检查。对使用10年左右的吊钩，应进行解体探伤检查，工作环境恶劣、使用频繁的起重机，每5-6年即应进行一次探伤检查。检验时应侧重吊钩三个危险断面的检验。②对采用GB/T10051《起重吊钩》规定的新材料制造的吊钩，开口变形达原尺寸的10%时，应报废；其它吊钩的开口变形达原尺寸的15%时，应报废。③检查吊钩的扭转变形，当钩身扭转超过10°时，应报废。2020/1/20第二章起重机主要零部件4、吊钩的检验要求（4）在用锻造吊钩的检验要求④吊钩的钩柄不得有塑性变形，否则应报废。⑤检查吊钩危险断面的磨损量，当其实际尺寸小于原尺寸的90%（对采用GB/T10051《起重吊钩》规定的新材料制造的吊钩为95%）时，应报废。磨损缺口和缺损必须圆滑地磨去，但不许超过允许磨损量。吊钩螺母或保险零件不允许有磨损。⑥吊钩的螺纹应尽量避免产生腐蚀现象，否则应修整加工，以排除腐蚀缺损。当轴向间隙超过允许值时，必须更换新的螺母。⑦吊钩钩柄腐蚀后的尺寸不得小于原尺寸的90%（对采用GB/T10051《起重吊钩》中规定的材料制造的吊钩为95%），否则应报废。⑧吊钩的缺陷不允许焊补（例如，为了修补磨损）。2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具（5）在用片式吊钩的检验要求■检查片式吊钩和悬吊孔部位得表面裂纹，存在裂纹的钩片必须更换■如果片式吊钩有侧向变形，必须检查每一钩片的侧向变形值：R＞20δ时，冷校正；20δ＞R＞10δ时，冷校正＋正火＋去除氧化皮；R＜10δ时，更换钩片。■片式吊钩、悬挂夹板和螺栓的危险断面磨损，不得超过原尺寸的5％。磨损缺口和缺损必须原滑地磨去。如果为了检查将片式吊钩拆散了，则轴套、钩口罩壳和冲击护板必须更新。■片式吊钩的衬套磨损达原尺寸的50％，应重新更新衬套。■片式吊钩不允许进行磨损的修补。■片式吊钩的心轴磨损达原尺寸的5％时，应更新心轴。■片式吊钩铆钉松弛或损坏，板间间隙增大，超过制造厂规定时，应更换铆钉。2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具■片式吊钩防磨板磨损达原原尺寸的50％，应重新更新防磨板。■GB6067.1、GB5144关于吊钩的规定。（二）起重电磁铁起重电磁铁、真空吸盘、抓斗这三类吊具的自身重量，均应包含在起重机的额定起重量内。即起吊重物时，一定要用重物质量与这类吊具自身质量之和去衡量起重机是否超载。否则将造成事故。JB/T10730—2019《直流起重电磁铁》2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具1、起重电磁铁用途及构造2、起重电磁铁使用要求3、起重电磁铁产品安全技术检验要求4、在用起重电磁铁安全技术检验要求2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具1、起重电磁铁用途及构造对于高温物品，例如温度达400~600℃的热轧制品，起重电磁铁成为唯一的取物装置。铁芯用易于产生磁场的软钢、钢板焊接而成，周围绕有激磁线圈。起重电磁铁以轻为好，线圈使用铝线。线圈放在密封容器内，起屏蔽作用，如图2-3所示。2020/1/20第二章起重机主要零部件2020/1/20第二章起重机主要零部件一、吊具2、起重电磁铁使用要求（1）无特殊要求的起重电磁铁，安全系数一般为2，即可以规定搬运载荷不大于吸引力一半。（2）高温钢材的装卸起吊高温钢材时，钢材的传热使起重电磁铁温度上升，造成吸力下降，而且钢材本身的磁性恶化，使吸力降低。在730℃时完全失去磁性，这时任何强力磁性也吸不住物体。（3）吸吊生锈的钢材或夹层钢板会降低吸力，属于危险作业。（4）起吊废钢时，应尽量使起重电磁