三、 起 重 機(jī) 械

　　起重機(jī)械是工業(yè)企業(yè)常用的設(shè)備。起重機(jī)械對(duì)于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、減輕繁重體力勞動(dòng)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率有著重要的作用。

　?。ㄒ唬┢鹬貦C(jī)械分類和特點(diǎn)

　　1．起重機(jī)械分類

　　按運(yùn)動(dòng)方式，起重機(jī)械可分為以下4種基本類型。

　?。?）輕小型起重機(jī)械：千斤頂、手拉葫蘆、滑車、絞車、電動(dòng)葫蘆、單軌起重機(jī)等，多為單一的升降運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

　?。?）橋式類型起重機(jī)：分為梁式、通用橋式、龍門式和冶金橋、裝卸橋式及纜索起重機(jī)等，具有2個(gè)及2個(gè)以上運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的起重機(jī)，通過(guò)各種控制器或按鈕操縱各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。一般有起升、大車和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，將重物在三維空間內(nèi)搬運(yùn)。

　?。?）臂架類型起重機(jī)：有固定旋轉(zhuǎn)式、門座式、塔式、汽車式、輪胎式、履帶式即鐵路起重機(jī)、浮游式起重機(jī)等種類，其特點(diǎn)與橋式起重機(jī)相似，但運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)還有變幅機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

　?。?）升降類型起重機(jī)：載人電梯或載貨電梯、貨物提升機(jī)等，其特點(diǎn)是雖只有1個(gè)升降機(jī)構(gòu)．但安全裝置與其他附屬裝置較為完善，可靠性大。有人工和自動(dòng)控制兩種。

　　2．起重機(jī)的工作類型

　　工作類型是表明起重機(jī)工作繁重程度的參數(shù)。起重機(jī)工作的繁重程度影響著起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)的零部件、電動(dòng)機(jī)與電氣設(shè)備的強(qiáng)度、磨損與發(fā)熱等。為了保證起重機(jī)經(jīng)濟(jì)與耐用，在設(shè)計(jì)和使用時(shí)必須確切了解起重機(jī)的工作繁重程度，即指起重機(jī)工作在時(shí)間方面的繁忙程度與吊重方面的滿載程度。

　　機(jī)械驅(qū)動(dòng)的起重機(jī)構(gòu)，按照機(jī)構(gòu)載荷率和工作時(shí)間率分為：輕級(jí)、中級(jí)、重級(jí)和特重級(jí)4種工作類型。

　　整個(gè)起重機(jī)及其金屬結(jié)構(gòu)的工作類型是按主提升機(jī)構(gòu)的工作類型而確定的，同一臺(tái)起重機(jī)各機(jī)構(gòu)的工作類型可以各不相同，見表1—8.

　　4．起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

　　起重機(jī)的主要參數(shù)有：起重量、跨度、幅度、提升高度、各機(jī)構(gòu)的工作速度及起重機(jī)工作類型。

　?。ǘ┢鹬貦C(jī)的主要部件

　　1. 起重?fù)闲詷?gòu)件及其卷繞裝置

　　1）鋼絲繩

　　鋼絲繩是起重機(jī)的重要零件之一，用于提升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)構(gòu)，有時(shí)也用于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。起重機(jī)系扎物品也采用鋼絲繩。此外，鋼絲繩還用作桅桿起重機(jī)的桅桿張緊繩，纜索起重機(jī)與架空索道的支承繩。

　?。?）鋼絲繩的構(gòu)造與種類。鋼絲繩是用鋼絲捻成繩股，再用數(shù)條繩股圍繞一個(gè)芯子捻成繩。起重機(jī)用的鋼絲繩的鋼絲直徑多大于0.5mm，因?yàn)橹睆教〉募?xì)鋼絲易磨損。

　　鋼絲繩的捻繞次數(shù)分為單繞繩、雙繞繩和三繞繩。雙繞繩是先由絲捻成股，然后由股捻成繩，所以撓性較好，起重機(jī)主要用雙繞繩。

　　鋼絲繩按捻繞方法可分為同向捻鋼絲繩（順繞鋼絲繩）和交互捻鋼絲繩（交繞鋼絲繩）。同向捻鋼絲繩的繩與股的捻向相同；交互捻鋼絲繩的繩與股的捻向相反。所謂繩的捻向就是由股捻成繩時(shí)的捻制螺旋方向，而股的捻向則是由絲捻成股時(shí)的捻制螺旋方向。根據(jù)繩的捻向，鋼絲繩分為右捻繩（標(biāo)記為“右”或不作標(biāo)記）與左捻繩（標(biāo)記為“左”）。如果沒有特殊要求，規(guī)定用右捻繩。

　　順繞鋼絲繩鋼絲間為線接觸，撓性與耐磨性能好；但由于有強(qiáng)烈的扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)，容易打結(jié)，當(dāng)單根鋼絲繩懸吊貨物時(shí)，貨物會(huì)隨鋼絲繩松散的方向扭轉(zhuǎn)，所以通常用于牽引式運(yùn)行小車的牽引繩，不宜用于提升繩。

　　交繞鋼絲繩由于繩與股的扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)相反，互相抵消，沒有扭轉(zhuǎn)打結(jié)的趨勢(shì)，在起吊貨物時(shí)不會(huì)扭轉(zhuǎn)和松散，所以廣泛使用在起重機(jī)上。但交繞鋼絲繩鋼絲之間為點(diǎn)接觸，易磨損，使用壽命較短。鋼絲繩按斷面結(jié)構(gòu)又可分為普通和復(fù)合型鋼絲繩。

　　普通型：普通型結(jié)構(gòu)的鋼絲繩是由直徑相同的鋼絲捻繞成的，由于鋼絲直徑相同，相鄰各層鋼絲的捻距就不同。所以鋼絲之間形成點(diǎn)接觸。點(diǎn)接觸雖然壽命短，但是工藝簡(jiǎn)單、制造方便，目前仍被廣泛應(yīng)用于起重吊裝和捆扎。

　　復(fù)合型：為了克服普通型易磨損的缺點(diǎn)而出現(xiàn)的復(fù)合型鋼絲繩，其特點(diǎn)就是鋼絲直徑不同，股中相鄰層鋼絲的接觸成線狀，稱線接觸鋼絲繩。這種鋼絲繩克服了普通型鋼絲繩點(diǎn)接觸的缺點(diǎn)，使用壽命可提高1.5～2倍?，F(xiàn)在起重機(jī)已多用線接觸鋼絲繩代替普通型鋼絲繩。鋼絲繩按繩芯分有機(jī)芯（麻、棉）、石棉芯和金屬芯鋼絲繩。

　　在龍門起重機(jī)上用的鋼絲繩多是麻芯，它具有較高的撓性和彈性，并能蓄存一定的潤(rùn)滑油脂。在鋼絲繩受力時(shí)，潤(rùn)滑油被擠到鋼絲間起潤(rùn)滑作用。

　?。?）鋼絲繩的安全檢查和更新標(biāo)準(zhǔn)。鋼絲繩的安全壽命很大程度上決定于良好的維護(hù)，定期檢驗(yàn)，按規(guī)定更換新繩。

　　鋼絲繩在使用時(shí)，每月至少要潤(rùn)滑2次。潤(rùn)滑前先用鋼絲刷子刷去鋼絲繩上的污物并用煤油清洗，然后將加熱到80℃以上的潤(rùn)滑油蘸浸鋼絲繩。使?jié)櫥徒嚼K芯。

　　鋼絲繩的更新標(biāo)準(zhǔn)是由每一捻距內(nèi)的鋼絲折斷數(shù)決定的。捻距就是任一個(gè)鋼絲繩股，環(huán)繞一周的軸向距離。對(duì)于6股繩，在繩上一條直線上數(shù)6節(jié)就是這條繩的捻距。表1—9是鋼絲繩的更新標(biāo)準(zhǔn)，也可以理解為1條鋼絲繩的更新標(biāo)準(zhǔn)是在1個(gè)捻距內(nèi)斷絲數(shù)達(dá)鋼絲繩總絲數(shù)的10％。如繩6×19=114絲，當(dāng)斷絲數(shù)達(dá)到12絲時(shí)即應(yīng)報(bào)廢更新。對(duì)于復(fù)合型鋼絲繩中的鋼絲，斷絲數(shù)的計(jì)算是，細(xì)絲1根算1絲。粗絲l根算1．7絲。

　　當(dāng)鋼絲磨損或腐蝕量為原直徑的10％一40％時(shí)，按表1—10折算標(biāo)準(zhǔn)更新鋼絲繩。當(dāng)磨損或腐蝕量超過(guò)原直徑的10％時(shí)，應(yīng)更換新繩。

　　2）滑輪

　　在起重機(jī)的提升機(jī)構(gòu)中?；喥鹬×椭С袖摻z繩并為其導(dǎo)向的作用?；喌牟牧喜捎没诣T鐵、鑄鋼等。

　　滑輪直徑的大小對(duì)于鋼絲繩的壽命有重大的影響。增大滑輪直徑可以大大延長(zhǎng)鋼絲繩的壽命，這不僅是由于減小了鋼絲的彎曲應(yīng)力，更重要的是減小了鋼絲與滑輪之間的擠壓應(yīng)力。試驗(yàn)證明，這種擠壓疲勞對(duì)于鋼絲的斷裂起了決定性的作用?；喼С性诠潭ǖ男妮S上，通常采用滾動(dòng)軸承。

　　3）卷筒

　　卷筒在提升機(jī)構(gòu)或牽引機(jī)構(gòu)中用來(lái)卷繞鋼絲繩。將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所需要的直線運(yùn)行。卷筒有單層卷繞與多層卷繞之分。一般起重機(jī)大多采用單層卷繞的卷筒。單層卷繞筒的表面通常切出螺旋槽，以增加鋼絲繩的接觸面積，并防止相鄰鋼絲繩互相摩擦，從而提高鋼絲繩的使用壽命。鋼絲繩尾在卷筒上可以用壓板或楔塊固定。壓板固定繩尾的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單．裝拆方便；缺點(diǎn)是所占空間較大，并且不能用于多層卷繞。壓板有圓形槽壓板和梯形槽壓板（橋式起重機(jī)上多用圓形槽壓板）。楔塊固定方式可用于多層卷繞。

　　2．取物裝置安全檢查

　　起重機(jī)通過(guò)取物裝置將起吊物品與提升機(jī)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)，從而進(jìn)行這些物品的裝卸吊運(yùn)以及安裝等作業(yè)。取物裝置種類繁多。如：吊鉤、吊環(huán)、扎具、夾鉗、托爪、承梁、電磁吸盤、真空吸盤、抓斗、集裝箱吊具等。

　　在橋式、龍門式起重機(jī)上采用最多的取物裝置是吊鉤。

　　吊鉤的斷裂可能導(dǎo)致重大的人身及設(shè)備事故，因此，要求吊鉤的材料沒有突然斷裂的危險(xiǎn)。目前，中小起重量起重機(jī)的吊鉤是鍛造的；大起重量起重機(jī)的吊鉤采用鋼板鉚合，稱為片式吊鉤。

　　吊鉤分為單鉤和雙鉤。單鉤制造與使用比較方便，用于較小的起重量；當(dāng)起重量較大時(shí)，為了不使吊鉤過(guò)重，多采用雙鉤。

　　吊鉤鉤身（彎曲部分）的斷面形狀有：圓形、矩形、梯形與T字形等。

　　從受力情況來(lái)看，T字形斷面最合理，吊鉤質(zhì)量亦較輕，其缺點(diǎn)是鍛造工藝復(fù)雜。目前最常用的吊鉤的斷面是梯形，它的受力情況也比較合理，鍛造也較容易。矩形斷面只用于片式吊鉤，斷面的承載能力未能充分利用，因而比較笨重。圓形斷面只用于簡(jiǎn)單的小型吊鉤。

　　1） 吊鉤的危險(xiǎn)斷面

　　對(duì)吊鉤進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，必須先了解吊鉤的危險(xiǎn)斷面所在處。危險(xiǎn)斷面是根據(jù)受力分析找出的。

　　如圖1—14所示，假定吊鉤上吊掛一貨物，很明顯貨物質(zhì)量通過(guò)鋼絲繩作用在吊鉤的I—I斷面上，有把吊鉤切斷的趨勢(shì)。吊鉤I—I斷面上受剪切應(yīng)力。

　　對(duì)Ⅲ一Ⅲ斷面，貨物質(zhì)量有把吊鉤拉斷的趨勢(shì)，Ⅲ一Ⅲ斷面受拉應(yīng)力。

　　貨物質(zhì)量對(duì)吊鉤除有拉、切力之外，還有把吊鉤拉直的趨勢(shì)．即對(duì)I—I斷面以左的各斷面除使其受拉之外，還作用一個(gè)力矩。Ⅱ一Ⅱ斷面受貨物質(zhì)量的拉力，使整個(gè)斷面受拉應(yīng)力，同時(shí)還受力矩的作用。在力矩的作用下，Ⅱ一Ⅱ斷面的內(nèi)傭

　　受拉應(yīng)力．外側(cè)受壓應(yīng)力。這樣在內(nèi)側(cè)拉應(yīng)力疊加，外側(cè)拉、壓應(yīng)力抵消一部分。根據(jù)計(jì)算，內(nèi)側(cè)拉應(yīng)力比外側(cè)拉應(yīng)力大l倍多。這也就是梯形斷面內(nèi)側(cè)大、外側(cè)小的緣故。

　　從上述分析可知，I—I，Ⅱ一Ⅱ斷面是受力最大的斷面，也稱為危險(xiǎn)斷面。為了確保安全，Ⅲ一Ⅲ斷面也要進(jìn)行驗(yàn)算。

　　2）各種吊鉤的檢查

　?。?）鍛鉤的檢查：用煤油洗凈鉤體，用20倍放大鏡檢查鉤體是否有裂紋．特別要檢查危險(xiǎn)斷面和螺紋退刀槽處。如發(fā)現(xiàn)裂紋，要停止使用，更換新鉤。在危險(xiǎn)斷面I—I處，由于鋼絲繩的摩擦常常出現(xiàn)溝槽。按照規(guī)定，吊鉤危險(xiǎn)斷面的高度磨損量達(dá)到原高度的10％時(shí)，應(yīng)報(bào)廢；不超過(guò)報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以繼續(xù)使用或降低載荷使用，但不允許用焊條補(bǔ)焊后再使用。吊鉤裝配部分每季至少要檢修1次，并清洗潤(rùn)滑。裝配后，吊鉤應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，定位螺栓必須鎖緊。

　?。?）板鉤的檢查。用放大鏡檢查吊鉤的危險(xiǎn)斷面，不得有裂紋．鉚釘不得松動(dòng)；檢查村套、銷子（小軸）、小孔、耳孔以及其緊固件的磨損情況，表面不得有裂紋或變形。襯套磨損量超過(guò)原厚的5％，銷子磨損量超過(guò)名義直徑的3％～5％，要進(jìn)行更新。

　?。?）吊鉤負(fù)荷試驗(yàn)。對(duì)新投入使用的吊鉤應(yīng)做負(fù)荷試驗(yàn)．以額定載荷的l.25倍作為試驗(yàn)載荷（可與起重機(jī)動(dòng)靜負(fù)荷試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行），試驗(yàn)時(shí)間不應(yīng)少于10 min.當(dāng)負(fù)荷卸去后，吊鉤上不得有裂紋、斷裂和永久變形，如有則應(yīng)報(bào)廢。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在掛上和撤掉試驗(yàn)載荷后，吊鉤的開口度在沒有任何顯著的缺陷和變形下，不應(yīng)超過(guò)0．25％。

　　為了防止脫鉤，發(fā)生意外的事故．吊鉤應(yīng)裝有防止脫鉤的安全裝置。

　　3．制動(dòng)裝置

　　起重機(jī)是一種間歇?jiǎng)幼鞯臋C(jī)構(gòu)，它的工作特點(diǎn)是經(jīng)常啟動(dòng)和制動(dòng)，因此制動(dòng)器在起重機(jī)中既是工作裝置又是安全裝置。制動(dòng)器的作用有三：

　　支持——保持不動(dòng)；

　　停止——用摩擦消耗運(yùn)動(dòng)部分的動(dòng)能，以一定的減速度使機(jī)構(gòu)停止下來(lái)；

　　落重——制動(dòng)力與重力平衡，重物以恒定的速度下降。

　　制動(dòng)器根據(jù)其構(gòu)造分為：塊式制動(dòng)器；帶式制動(dòng)器；盤式、多盤式制動(dòng)器；圓錐式制動(dòng)器。

　　根據(jù)操作情況的不同．制動(dòng)器分為：常閉式、常開式、綜合式制動(dòng)器。閉式制動(dòng)器在機(jī)構(gòu)不工作期間是閉合的，在機(jī)構(gòu)工作時(shí)由松閘裝置將制動(dòng)器分開。起重機(jī)一般多用常閉式制動(dòng)器，特別是起升機(jī)構(gòu)必須采用常閉式制動(dòng)器，以確保安全。常開式制動(dòng)器經(jīng)常處于松開狀態(tài)，只有在需要制動(dòng)時(shí)才使之產(chǎn)生制動(dòng)力矩進(jìn)行制動(dòng)。綜合式制動(dòng)器是常閉式與常開式的綜合體。

　　【例題】．下列情況所述鋼絲繩，哪一個(gè)沒有達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)？（    ）

　　A．整條繩股斷裂
　　B．麻芯外露
　　C．鋼絲繩有明顯的腐蝕
　　D．鋼絲繩徑向磨損時(shí)超過(guò)原直徑的10％

　　【答案】 C