为什么起重机械的牵引绳和起重绳一般使用钢丝芯的钢丝绳?
起重机械的钢丝绳使用条件恶劣,钢丝绳除了承受拉力之外,还要承受在卷扬机上多层缠绕上方的压力,和滑轮上重物产生的压力。钢丝芯的钢丝绳耐压比麻芯钢丝绳好,所以起重机械一般都使用钢丝芯钢丝绳。
如果使用麻芯钢丝绳,容易在压力下变形,不利于安全使用。
当然一些不太重要的小型起重机械也有使用麻芯钢丝绳的,但是重要和大中型的起重机械,一般都是使用钢芯钢丝绳的。
对于起重设备而言钢丝绳是不可或缺的,小吊机只是起重机械之中的一种,钢丝绳突然断裂,轻则物毁,重者人伤,选用适宜的钢丝绳对安全工作是至关重要的。依据起重设备的起重量计算钢丝绳受力,在确定安全系数之后,选取钢丝绳直径、结构和强度级。
起重机常用钢丝绳品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或涂塑钢丝绳。大气环境中使用,专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长,锰系磷化涂层可以大幅度提高制绳钢丝表面的耐磨性和耐蚀性,磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍,最高达到5倍,随着对耐磨磷化液的研究,还有进一步提高的可能性。依据磷化涂层钢丝绳目前市场价格,磷化涂层钢丝绳日均使用成本仅仅是光面钢丝绳的百分之三十左右,磷化涂层钢丝绳是光面钢丝绳的升级换代产品,仅供参考。
起重设备钢丝绳正确选用方法 :
(1)吊运熔化或炽热金属的钢丝绳 ,应采用石棉芯等耐高温的钢丝绳。
(2)工作在露天、潮湿、腐蚀等环境中应选用镀锌钢丝绳。
(3)绕经滑轮和起重配件卷筒机构的起重设备钢丝绳,应优先选用线接触钢丝绳。由于线接触钢丝绳钢丝间接触应力小、磨损小、绕性好、钢丝绳使用寿命相对较长。
(4)起升较大或起重设备钢丝绳多层卷绕的起重机,宜采用不旋转、无松散倾向的右交互捻钢丝绳。这种钢丝绳股与绳的扭转趋势互相抵消.起吊重物时不易旋转和松散。
一、起重机械使用安全管理
1.使用许可厂家的合格产品
国家对起重机械的设计制造有严格的要求,实行许可生产制度。起重机械的制造单位,必须具备保证产品质量所必需的加工设备、技术力量检验手段和管理水平,并取得特种设备制造许可证,才能生产相应种类的起重机械。购置、选用的起重机械应是许可厂家的合格产品,并有齐全的技术文件、产品质量合格证明书、监督检验证书和产品竣工图。
2.登记建档
起重机械在正式使用前,必须到当地特种设备安全监察机构登记,经审查批准登记建档、取得使用证方可使用。
3.安全管理制度
安全管理规章制度的项目包括:司机守则起重机械安全操作规程起重机械维护、保养、检查和检验制度起重机械安全技术档案管理制度起重机械作业和维修人员安全培训、考核制度。
4.技术档案
起重机械安全技术档案的内容包括:设备出厂技术文件安装、修理记录和验收资料使用、维护、保养、检查和试验记录安全技术监督检验报告设备及人身事故记录设备的问题分析及评价记录。
5.作业人员
起重作业是由指挥人员、起重机司机和司索工群体配合的集体作业,要求起重作业人员不仅应具备基本文化和身体条件,还必须了解有关法规和标准,学习起重作业安全技术理论和知识,掌握实际操作和安全救护的技能。起重机司机必须经过专门考核并取得合格证,方可独立操作。指挥人员与司索工也应经过专业技术培训和安全技能训练,了解所从事工作的危险和风险,并有自我保护和保护他人的能力。
6.定期检验制度
在用起重机械安全定期检验周期为2年。起重机械使用单位应按期向所在地具有资格的检验机构申请在用起重机械的安全技术检验。
7.使用单位还应进行起重机的自我检查、每日检查、每月检查和年度检查。
(1)年度检查。每年对所有在用的起重机械至少进行1次全面检查。停用1年以上、遇4级以上地震或发生重大设备事故、露天作业的起重机械经受9级以上的风力后的起重机,使用前都应做全面检查。
(2)每月检查。检查项目包括:安全装置、制动器、离合器等有无异常,可靠性和精度重要零部件(如吊具、钢丝绳滑轮组、制动器、吊索及辅具等)的状态,有无损伤,是否应报废等电气、液压系统及其部件的泄漏情况及工作性能动力系统和控制器等。停用一个月以上的起重机构,使用前也应做上述检查。
(3)每日检查。在每天作业前进行,应检查各类安全装置、制动器、操纵控制装置、紧急报警装置,轨道的安全状况,钢丝绳的安全状况。检查发现有异常情况时,必须及时处理。严禁带病运行。
【例题】遇4级以上地震或发生重大设备事故、露天作业的起重机械经受9级以上的风力后的起重机,使用前都应做()。
A自我检查B每日检查C每月检查D全面检查
【答案】D
二、起重机械安全装置
1.位置限制与调整装置
位置限制装置是用来限制机构在一定空间范围内运行的安全防护装置。这类安全防护装置有的是通过机构运行到极限位置时触发一个电气开关,切断机构的动力电源,使电动机停止运行,同时机构的制动装置动作,使机构停止在安全位置中。
(1)上升极限位置限制器。《起重机械安全规程》(CB6067.1——2010)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)均应装设上升极限位置限制器。
(2)运行极限位置限制器。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。
(3)偏斜调整和显示装置。《起重机械安全规程》要求,跨度等于或超过40m的装卸桥和门式起重机,应装偏斜调整和显示装置。
(4)缓冲器。《起重机械安全规程》要求,桥式、门式起重机和装卸桥,以及门座起重机或升降机等都要装设缓冲器。
2.防风防爬装置
《起重机械安全规程》规定,露天工作于轨道上运行的起重机,如门式起重机、装卸桥、塔式起重机和门座起重机,均应装设防风防爬装置。
此外,在露天跨工作的桥架式或门式起重机因环境因素的影响,可能出现地形风。它持续时间较短,但风力很强,足以吹动起重机做较长距离的滑行,并可能撞毁轨道端部止挡,造成脱轨或跌落。所以《起重机械安全规程》规定,在露天跨工作的桥式起重机也宜装设防风夹轨器和锚定装置或铁鞋。
起重机防风防爬装置主要有3类:夹轨器、锚定装置和铁鞋。按照防风装置的作用方式不同,可分为自动作用与非自动作用两类。
3.安全钩、防后倾装置和回转锁定装置,
(1)安全钩。单主梁起重机,由于起吊重物是在主梁的一侧进行,重物等对小车产生一个倾翻力矩,由垂直反轨轮或水平反轨轮产生的抗倾翻力矩使小车保持平衡,不能倾翻。但是,只靠这种方式不能保证在风灾、意外冲击、车轮破碎、检修等情况时的安全。
因此,这种类型的起重机应安装安全钩。安全钩根据小车和轨轮形式的不同,也设计成不同的结构。
(2)防后倾装置。用柔性钢丝绳牵引吊臂进行变幅的起重机当遇到突然卸载等情况时,会产生使吊臂后倾的力,从而造成吊臂超过最小幅度,发生吊臂后倾的事故。因此,这类起重机应安装防后倾装置吊臂后倾主要由几种原因造成:起升用的吊具、索具或起升用钢丝绳存在缺陷,在起吊过程中突然断裂,使重物突然坠落或者由于起重工绑挂不当,起吊过程中重物散落、脱钩。这些情况都会形成突然卸载,造成吊臂反弹后倾事故。
为了防止这类事故,《起重机械安全规程》明确规定,流动式起重机和动臂式塔式起重机上应安装防后倾装置(液压变幅除外)。
(3)回转锁定装置。回转锁定装置是指臂架起重机处于运输、行驶或非工作状态时,锁住回转部分,使之不能转动的装置。
回转锁定器常见形式有机械锁定器和液压锁定器两种。其结构比较简单,通常是用锁销插入方法、压板顶压方法或螺栓紧定方式等。液压式锁定器通常用双作用活塞式油缸对转台进行锁定。回转锁定装置的原理基本相同。
4.起重量限制器
起重量限制器也称超载限制器,它是用来限制起重机的起升机构起吊起重量的安全防护装置。它的工作原理是:当起升机构吊起的质量超过预警质量时,装置能发出报警信号当吊起的质量超过允许的起重量时,能切断起升机构的`工作电源,使起重机停止运行。
超载限制器按其功能形式可以分为:自动停止型、报警型、综合型等三大类型。按结构形式可以分为机械式、电子式和液压式等。综合型超载保护装置是在起升质量超过额定起重量时,能停止起重机向不安全方向继续动作,并发出声光报警信号,同时能允许起重机向安全方向动作。
5.力矩限制器
常用的起重力矩限制器有机械式和电子式等。臂架式起重机的工作特点是它的工作幅度可以改变,工作幅度是臂架式起重机的一个重要参数。起重量与工作幅度的乘积称为起重力矩。当起重力矩大于允许的极限力矩时,会造成臂架折弯或折断,甚至还会造成起重机整机失稳而倾覆或倾翻。臂架式起重机在设计时,已为其起重量与工作幅度之间求出了一条力矩极限关系曲线,即起重机特性曲线。起重量与工作幅度的对应点在该曲线以下时该点为安全点对应点在该曲线似上时该点为超载点对应点在该曲线上时该点为极限点。起重机械设置力矩限制器后,应根据其性能和精良情况进行调整或标定,当载荷力矩达到额定起重力矩时,能自动切断起升动力源,并发出禁止性报警信号,其综合误差不应大于额定力矩的10%。
小车变幅式塔式起重机常用的是全力矩法机械式起重力矩限制器。全力矩法机械式起重力矩限制器并不直接控制起重力矩,而是测取和限制吊臂上所有载荷对臂根铰点力矩的大小。此时,被控制的起重力矩要符合臂根铰点力矩的要求。
6.防坠安全器
防坠安全器是非电气、气动和手动控制的防止吊笼或对重坠落的机械式安全保护装置,主要用于施工升降机等起重设备上,其作用是限制吊笼的运行速度防止吊笼坠落,保证人员设备安全。安全器在使用过程中必须按规定进行定期坠落实验及周期检定。设备正常工作时,防坠安全器不应动作。当吊笼超速运行,其速度达到防坠安全器的动作速度时,防坠安全器应立即动作,并可靠地制停吊笼。在安全器发生作用的同时切断传动装置的电源。
7.导电滑线防护措施
桥式起重机采用裸露导电滑线供电时,在以下部位应设置导电滑线防护板。
(])司机室位于起重机电源引入滑线端时,通向起重机的梯子和走台与滑线间应设防护板,以防司机通过时发生触电事故。
(2)起重机导电滑线端的起重机端梁上应设置防护板(通常称为挡电架),以防止吊具或钢丝绳等摆动与导电滑线接触而发生意外触电事故。
(3)多层布置的桥式起重机,下层起重机应在导电滑线全长设置防电保护设施。其他使用滑线引入电源的起重机对于易发生触电危险的部位都应设置防护装置。
8.防碰装置
同层多台起重机同时作业比较普遍,还有两层、甚至三层起重机共同作业的场所。在这种工况环境中,单凭行程开关、安全尺,或者单凭起重机操作员目测等传统方式来防止碰撞,已经不能保证安全。目前,在上述环境使用的起重机上要求安装防撞装置,用来防止上述起重机在交会时发生碰撞事故。防撞装置通常采用红外线、超声波、微波等无触点式开关与起重机电气控制系统相配合,当某台起重机运行到距离另一台起重机达到一定长度时,防撞装置的无触点式开关会及时发出警号或直接切断运行机构的动力源,由起重机的操作员操作或由机构自动停止工作,达到确保起重机安全运行的目的。这些防撞装置具有:可同时设定多个报警距离精度高、功能全、环境适应能力强的特点。
防碰装置的结构形式主要有:
(1)反射型。由发射器、接收器、控制器和反射板组成。
(2)直射型。检测波不经过反射板反射的产品统称为直射型。
9.登机信号按钮
对于司机室设置在运动部分(与起重机自身有相对运动的部位)的起重机,应在起重机上容易触及的安全位置安装登机信号按钮对于司机室安装在塔式起重机上部,司机室安装架设在有相对运动部位的门座起重机及特大型桥式起重机必要时也应安装登机信号按钮。其作用是用于司机和维修人员在登机时,按钮按动后在司机室明显部位显示信号,使司机能注意到有人登机,防止意外事故发生。
10.危险电压报警器
臂架型起重机在输电线附近作业时,由于操作不当,臂架、钢丝绳等过于接近甚至碰触电线,都会造成感电或触电事故。为了防止这类事故,东欧各国和日本等国从20世纪70年代起研制危险电压报警器,目前已进入系列化生产阶段。
一般可分为轻小型起重设备、起重机和升降机三类:
1、轻小型起重设备主要指只有一个升降装置的起重机械。有千斤顶、滑车、电动手动葫芦等。
2、起重机指既能垂直提升,又能水平搬运的起重机械。如桥式起重机(也称行车或天车)、汽车起重机、塔式起重机等。
3、升降机指位置固定,起重线路固定,用钢丝绳牵引,用滑轨限制,带箱笼的起重机械。包括各种电梯、卷扬机、绞车等。
在建桥工程中所用的起重机械,根据其构造和性能的不同,一般可分为轻小型起重设备、桥式类型起重机械和臂架类型起重机,缆索式起重机四大类。
轻小型起重设备如:千斤顶、气动葫芦、电动葫芦、平衡葫芦(又名平衡吊)、卷扬机等。桥架类型起重机械如梁式起重机等。臂架类型起重机如固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机等。缆索式起重机如升降机等。
1、按起重性质分:流动式起重机、塔式起重机、桅杆式起重机。
2、按驱动方式分:一类为集中驱动,即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮;另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。
中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式,大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整,驱动装置常采用万向联轴器。
3、按结构形式:起重机主要分为轻小型起重设备、桥架式(桥式、门式起重机)、臂架式(自行式、塔式、门座式、铁路式、浮船式、桅杆式起重机)、缆索式。
扩展资料:
工作原理:
起重机械通过起重吊钩或其它取物装置起升或起升加移动重物。起重机械的工作过程一般包括起升、运行、下降及返回原位等步骤。起升机构通过取物装置从取物地点把重物提起,经运行、回转或变幅机构把重物移位,在指定地点下放重物后返回到原位。
驱动装置:
驱动装置是用来驱动工作机构的动力设备的。常见的驱动装置有电力驱动、内燃机驱动和人力驱动等。电能是清洁、经济的能源,电力驱动是现代起重机的主要驱动型式,几乎所有的在有限范围内运行的有轨起重机、升降机、电梯等都采用电力驱动。
对于可以远距离移动的流动式起重机(如轮胎起重机和履带起重机)多采用内燃机驱动。人力驱动适用于一些轻小起重设备,也用作某些设备的辅助、备用驱动和意外(或事故状态)的临时动力。
参考资料来源:百度百科——起重机
起重机
通常按结构分为臂架型起重机和桥架型起重机。①臂架型起重机(图1):包括塔式起重机、门座起重机、浮游起重机、自行式起重机、由桅杆和臂架组成的桅杆起重机、沿墙壁运行的壁行起重机和装在船舶甲板上的甲板起重机等。②桥架型起重机(图2):包括桥式起重机、龙门起重机、运载桥和缆索起重机(用承载索代替桥架)等。
起重机 - 整体构造
臂架型起重机通过外伸的长臂架可将重物搬运到离机座较远的地方,适用于车、船的装卸作业。臂架有可俯仰的倾斜式和不可俯仰的水平式两种。倾斜臂架起重机的吊具悬挂在臂架顶端滑轮的下面,水平臂架起重机的臂架上有带吊具的起重小车。臂架型起重机一般可以回转,通过起重机的回转和臂架的俯仰或起重小车沿臂架的运行,使重物在特定范围内移动。这类起重机的起重能力以臂架最小幅度时的额定起重量和额定起重力矩来表示。幅度是吊具离起重机回转中心线的水平距离,起重力矩是起吊物品的重力与幅度的乘积。
桥架型起重机具有水平桥架,能越过地面障碍物吊运重物或完成一定的工艺操作。它广泛应用于机械制造和冶金等部门的车间和室内外仓库。桥式起重机在高架轨道上运行,其他桥架型起重机则在地面轨道上运行。起重小车沿桥架上的轨道运行。通过桥架和起重小车的运动获得矩形(有时是环形)的工作范围。表征这类起重机的主要参数是额定起重量和跨度(起重机运行轨道两钢轨中心线之间的距离)。
起重机的型式很多,但其主要组成部分都包括起升机构、运行机构、变幅机构和回转机构,以及金属结构等。有的起重机还有完成一定工艺操作的专用工作装置,如夹钳起重机的夹钳。
起重机
① 起升机构:起重机最基本的工作机构,大多由吊挂系统和绞车组成,也有通过液压系统升降重物的。吊挂系统一般由钢丝绳、滑轮组(见起重滑车)和吊具组成,吊钩是最常见的吊具。绞车可安置在起重小车上,也可安置在起重机金属结构上或附近的地基上,通过收放钢丝绳而升降重物,有时可用电动葫芦或手动葫芦作为起升机构。有些起重机还配有副起升机构,用以吊运较轻的物品或进行辅助作业。
② 运行机构:用以纵向水平运移重物或调整起重机的工作位置,一般由电动机、减速器、制动器和车轮组成。现代起重机中,两侧车轮通常由各自独立的驱动机构带动,也可采用由电动机、减速器和制动器组合成一体的“三合一”方式。起重小车运行机构的组成与起重机运行机构相似,用以横向水平运移重物或调整小车位置。大多数小车是自行式的,即本身带驱动装置;有时为了减轻小车自重,也可采用钢丝绳牵引式的,即把驱动机构装在水平臂架或桥架的一端。
③ 变幅机构:只有在臂架型起重机上才配备。臂架仰起时幅度减小,俯下时幅度增大。按性能要求可分为平衡变幅和非平衡变幅两种。按作业要求又可分为工作性变幅和非工作性变幅两种。平衡变幅(又称水平变幅)是:臂架系统在变幅过程中重物能沿水平线或近似水平线移动,臂架系统的重心不变或沿水平线移动。采用这种变幅系统可以减小能耗
并使操作平稳可靠。非平衡变幅(又称非水平变幅)一般在变幅时臂架的重心和重物的重心都要升高或降低,臂架幅度减小时要消耗较大的驱动功率,幅度增大时会引起较大的惯性载荷。工作性变幅的起重机是在带载条件下变幅,一般采用平衡变幅,非工作性变幅的起重机在无载条件下变幅,一般采用非平衡变幅。
④ 回转机构:用以使臂架回转,由驱动装置和回转支承装置组成。驱动装置带动起重机的转动部分回转,回转支承装置使起重机的转动部分支持在非转动部分上。
⑤ 金属结构:是起重机的骨架。各种起重机有不同的结构型式。主要承载件如桥架、臂架和门架可以是箱形结构或桁架结构,也可以是腹板结构。有的可用型钢作为支承梁。金属结构的尺寸和重量占起重机外形尺寸和总重量的很大部分。要在保证强度、稳定性和刚度,即保证金属结构不发生破坏、不产生过度变形和振动的条件下,尽量减轻结构重量。
起重机的基本参数主要有额定起重量、最大幅度、最大起升高度和工作速度等。这些参数是指定吊装技术方案的重要依据。
起重机 - 不同分类
起重机
1、梁式型起重机。可在长方形场地及其上空作业,多用于车间、仓库、露天堆场等处的物品装卸,有梁式起重机、桥式起重机、龙门起重机、缆索起重机、运载桥等。
①梁式起重机:梁式起重机主要包括单梁桥式起重机和双梁桥式起重机
单梁桥式起重机桥架的主梁多采用工字型钢或钢型与钢板的组合截面。起重小车常为手拉葫芦、电动葫芦或用葫芦作为起升机构部件装配而成。
按桥架支承式和悬挂式两种。前者桥架沿车梁上的起重机轨道运行;后者的桥架沿悬挂在厂房屋架下的起重机轨道运行。单梁桥式起重机分手动、电动两种。手动单梁桥式起重机各机构的工作速度较低,起重量也较小,但自身质量小,便于组织生产,成本低,时候用于无电源后搬运量不大,对速度与生产率要求不高的场合。手动单梁桥式起重机采用手动单轨小车作为运行小车,用手拉葫芦作为起升机构,桥架由主梁和端梁组成。主梁一般采用单根工字钢,端梁则用型钢或压弯成型的钢板焊成。
电动单梁桥式起重机工作速度、生产率较手动的高,起重量也较大。电动单梁桥式起重机由桥架、大车运行机构、电动葫芦及电气设备等部分组成。
②桥式起重机:
桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机,又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行,起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行,构成一矩形的工作范围,就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料,不受地面设备的阻碍。
桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。
普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。
起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器,带动卷筒转动,使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下,以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架,通常为焊接结构。
起重机 - 驱动操作
起重机
驱动方式
多数起重机是用电动机驱动的,人力驱动仅适用于起重量很小且搬运距离不大的起重机。与普通电动机比较,起重机专用电动机的起动转矩大、转子的转动惯量小、机械强度高。
交流绕线型电动机用得最多。需要在很大范围内平稳调速时,也可采用直流电动机。自行式起重机和浮游起重机大多采用内燃机驱动或内燃机-电机驱动。
操作方式
起重机的操作方式很多,通常在司机室内操纵;也可在地面上用按钮操纵,而人随着起重机行走;还可以采用有线或无线远距离控制。当要完成固定程序的作业时,可以采用程序控制的方法自动完成多种动作。
安全
起重机的故障会引起重大的人身事故和经济损失,因此,在起重机上装有各种起重机安全装置,如防止超载的负荷限制器,限制起重机、起重小车或吊具位置的行程开关,防止起重机被大风吹走的起重机夹轨器,以及信号装置等。对臂架型起重机尤其要注意整体稳定性,即保证它在外载荷作用下不发生倾翻。
起重机 - 载荷处理
1、 动载荷
起重机在吊装重物运动的过程中,要产生惯性载荷,习惯上称动载荷。在起重工程中,以动载荷系数计入其影响。一般取动载荷系数K1为1.1。
2、 不均衡载荷
在多分支(多台起重机、多套滑轮组、多根吊索等)共同抬吊一个重物时,由于工作不同步这种现象称为不均衡。一般取不均衡系数K2为1.1~1.2。
3、 计算载荷
QJ=K1K2Q
QJ---计算载荷 Q-设备及吊索重量
4、 风载荷概念
风力对起重机、重物等的影响称为风载荷。风载荷必须根据具体情况进行计算,必须考虑标准风压、迎风面积、风载体型系数、高度修正系数等因素。
如何正确选用钢丝绳
钢丝绳的构造 由多层钢丝捻成股,再以绳芯为中心,由一定数量的一层或多层股捻绕成螺旋状。钢丝是碳素钢或合金钢通过冷拉或冷轧而成的圆形(或异形)丝材,具有很高的强度(抗拉强度为1 400~2 000MPa)、韧性(根据耐弯折次数分为特级、Ⅰ级、Ⅱ级),并根据使用条件不同可对钢丝表面进行防腐处理(一般场合可用光面钢丝,在腐蚀条件下可用镀锌钢丝,分甲、乙、丙三级)。绳芯采用有机纤维(如麻、棉)、合成纤维、石棉芯(高温条件)或软金属等材料,用来增加钢丝绳的弹性和韧性,储油润滑钢丝,减轻摩擦。 钢丝绳的类型 起重机用钢丝绳采用双捻多股圆钢丝绳。 (1)按捻制特性分为以下几种(图1)
向左转|向右转图1 钢丝绳的类型
1)点接触钢丝绳(也称普通钢丝绳图1a)。采用等直径钢丝捻制,由于各层钢丝的捻距不等,各层钢丝与钢丝之间形成点接触。受载时钢丝的接触应力很高,容易磨损、折断,寿命较低。优点是制造工艺简单、价廉。常作为起重作业的捆绑吊索,起重机的工作机构也有采用。
2)线接触钢丝绳(图1b、c、d)。采用直径不等的钢丝捻制,将内外层钢丝适当配制,使不同层钢丝与钢丝之间形成线接触。这样,在受载时钢丝的接触应力降低。线接触钢丝绳承载力高、挠性好、寿命较长,常用有瓦林吞型(粗细式W,图1b),西鲁型(外粗型X,图1c),填充型(密集型T,图1d)等。《起重机设计规范》推荐使用,在起重机的工作机构中得到广泛应用。
3)面接触钢丝绳(也称密封钢丝绳,图1e)。通常以圆钢丝为股芯,最外一层或几层采用异形断面的钢丝,用挤压方法绕制而成。其特点是,表面光滑、挠性好、强度高、耐腐蚀,但制造工艺复杂,价高,起重机上很少使用。缆索起重机和架空索道的承载索必须采用。 (2)按钢丝绳由丝捻成股的方向,与由股捻成绳的方向可分以下几种
1)交互捻钢丝绳(也称交绕)。丝捻成股与股捻成绳的方向相反,由于股与绳的捻向相反(图2a、b),使用中不易扭转和松散,在起重机上广泛使用。
2)同向捻钢丝绳(也称顺绕)。丝捻成股与股捻成绳的方向相同(图2c、d),挠性和寿命都较交互捻绳要好,但因其易扭转、松散,所以只用作牵引绳。
3)不扭转钢丝绳。这种钢丝绳在设计时,使股与绳的扭转力矩相等,方向相反,克服了在使用中的扭转现象,在起升高度较大的起重机上已有使用,并越来越受到重视。
向左转|向右转图2 钢丝绳的捻向
钢丝绳的选用 要满足足够的承载能力和寿命要求。
(1)钢丝绳的计算,采用安全系数法,按工作状态下的最大静拉力计算,公式为:
向左转|向右转式中 F0——钢丝计算破断拉力总和(查钢丝绳性能表);
Fmax——作用在钢丝绳上的最大拉力;
——钢丝绳捻制损失系数(查钢丝绳性能表);
n——安全系数,根据工作机构的工作级别(见表1)或用途(见表2)确定。
向左转|向右转注:对于吊运危险物品的起升用钢丝绳一般应选用比设计工作级别高一级的工作级别的安全系数。
(2)钢丝绳的寿命。提高钢丝绳寿命,应在卷绕系统的设计上给予注意。配套使用的滑轮和卷筒的直径与钢丝绳的直径比D/d,对钢丝绳寿命影响很大,不得低于设计规范规定的值;滑轮和卷筒应选用铸铁的材料制造,防止由于材料太硬使钢丝绳损伤;应尽量减少钢丝绳弯折次数,避免反向弯折。在使用中加强对钢丝绳的保养和维护。
钢丝绳的使用和维护
(1)使用检验合格的产品,保证其机械性能和规格符合设计要求,不使用报废钢丝绳。
(2)保证足够的安全系数,必要时,要做受力计算。
(3)起升、变幅机构不得使用编结接长的钢丝绳。
(4)取物装置处于任何位置,卷筒上必须保留2~3圈的安全圈。
(5)使用中避免两钢丝绳的交叉、叠压受力,防止打结、扭曲、过度弯曲和划磨。
(6)保持钢丝绳表面清洁和良好的润滑状态。
(7)坚持每个作业班次对钢丝绳的检查(包括不易看到和不易接近的部位)。
钢丝绳的连接与固定 应与使用要求相符,并达到相应的强度和安全要求。
(1)绳卡连接
1)连接强度不小于钢丝绳破断拉力的85%。
2)绳卡数量根据钢丝绳直径满足要求(见表3)。
向左转|向右转3)绳卡压板应在钢丝绳长头一边;绳卡间距不应小于钢丝绳直径的6倍。
(2)编结连接
1)连接强度不小于钢丝绳破断拉力的75%。
2)编结长度不应小于钢丝绳直径的15倍,并不应小于300mm。
(3)其他连接:用楔块楔套、锥形套浇铸法和铝合金套压缩法等的连接,应满足相应的工艺要求,且连接强度应达到钢丝绳的破断拉力。
钢丝绳的报废
钢丝绳在使用过程中,因强大的拉应力、反复弯折和挤压造成的金属疲劳、由于运动引起的磨损等,使用一段时间后,会出现钢丝绳缺陷,表现在断丝、锈蚀磨损、变形等方面。一般情况下,钢丝绳的破坏首先发生在外层钢丝上。有下列情况之一,则予以报废。 (1)断丝与磨损指标 1)断丝的数达到表4的数值时。
向左转|向右转注:表中断丝数是指细钢丝,粗钢丝每根相当于1.7根细钢丝。
2)钢丝绳锈蚀或磨损时,应将表4断丝数按表5折减,并按折减后的断丝数报废。
向左转|向右转3)吊运炽热金属或危险晶的钢丝绳的报废断丝数,取一般起重机钢丝绳报废断丝数的一半,其中包括钢丝表面磨蚀进行的折减。
4)绳端部断丝。当绳端或其附近出现断丝,即使数量少,如果绳长允许,应将断丝部位切去,重新安装。
5)断丝的局部聚集程度。如果断丝聚集在小于一个节距的绳长内,或集中在任一绳股里,即使断丝数比上面表所列数值少,也应予以报废。
6)断丝的增长率。当断丝数逐渐增加,其时间间隔趋短,应认真检查并记录断丝增长情况,判明规律,确定报废日期。
7)钢丝绳某一绳股整股断裂。、 8)磨损。当外层钢丝磨损达40%,或由于磨损引起钢丝绳直径减小7%。
9)腐蚀。当钢丝表面出现腐蚀深坑,或由于绳股生锈引起的绳径增加或减小。
(2)绳芯损坏。由于绳芯损坏引起绳径显著减小、绳芯外露、绳芯挤出。
(3)弹性降低。一般伴随有下述现象:绳径减小、绳节距伸长、钢丝或绳股
之间空隙减小、绳股凹处出现细微褐色粉末、钢丝绳明显不易弯曲。
(4)变形。钢丝绳失去正常形状产生可见畸变,从外观上看可分为以下几种:波浪形、笼形畸变、绳股挤出、钢丝挤出、绳径局部增大、扭结、局部被压扁、弯折。
(5)过热。受到电弧打击、过烧,或外表出现可识别的颜色改变等。