起重机械安装安全技术及维护知识

一、机械方面二、电气方面三、日常维护五、起重知识习题四、吊装技术及安全录像第一页，共59页。起重机是一种能在一定范围内垂直起升和水平移动物品的机械，动作间歇性和作业循环性是起重机工作的特点。起重机可按主要用途和构造特征分类。按主要用途分通用起重机、建筑起重机、冶金起重机、铁路起重机、港口起重机、造船起置机、甲板起重机等。按构造特征分桥式类型起重机和臂架式类型起重机;旋转式起重机和非旋转式起重机;固定式起重机和运行式起重机。运行式起重机又分轨行式(在固定的钢轨上运行)和无轨式(无固定轨道，由轮胎或履带支承运行)。关于我们如何维护好起重设备，做到安全运行，可以先从工作原理来入手。下面我们主要从机械、电气、日常维护三方面谈谈起重机的知识。第二页，共59页。就坝顶门机来说，门机包含有起升机构、行走机构、机架结构、抓斗机构和轨道装置等，这里我就谈谈最为重要的起升机构：1、起升机构的组成与工作原理起升机构用来实现物料垂直升降，是任何起重机不可缺少的部分，因而是起重机最主要、也是最基本的机构。起升机构的安全状态，是防止起重事故的关键，将直接地关系到起重作业的安全。 1.1起升机构组成   起升机机构由驱动装置、传动装置、卷绕系统、取物装置、制动器及其他安全装置等组成，不同种类的起重机需配备不同的取物装置，其驱动装置亦有不同，但布置方式基本上相同。　一、机械方面第三页，共59页。典型起升机构平面布置见下图：　第四页，共59页。（1）驱动装置。大多数起重机采用电动机驱动。流动式起重机（如汽车起重机、轮胎起重机等）以内燃机为原动力，传动与操纵系统比较复杂。（2）传动装置。包括减速器、联轴器和传动轴。减速器常用封闭式的卧式 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 两级或三级圆柱齿轮减速器，起重量较大者有时增加一对开式齿轮以获得低速大力矩。（3）卷绕系统。它指的是卷筒和钢丝绳滑轮组。（4）取物装置。取物装置种类繁多，使用量最大的是吊钩。 （5）制动器及安全装置。制动器既是机构工作的控制装置，又是安全装置，因此是 安全检查 安全检查记录表范本安全检查记录表格安全检查记录表格式安全检查记录表范文安全检查记录表模板 的重点。一般起重机的起升机构只装配一个制动器，通常装在高速轴上（也有装在与卷筒相连的低速轴上）；吊运炽热金属或其他危险品，以及发生事故可能造成重大危险或损失的起升机构，每套独立的驱动装置都要装设两套支持制动器。第五页，共59页。此外，起升机构还配备起重量限制器、上升极限位置限制器、排绳器等安全装置。 1.2起升机构的工作原理   电动机通过联轴器（和传动轴）与减速器的高速轴相连，减速器的低速轴带动卷筒，吊钩等取物装置与卷绕在卷筒上的省力钢丝绳滑轮组连接起来。当电动机正反两个方向的运动传递给卷筒时，通过卷筒不同方向的旋转将钢丝绳卷入或放出，从而使吊钩与吊挂在其上的物料实现升降运动，这样，将电动机输入的旋转运动转化为吊钩的垂直上下的直线运动。常闭式制动器在通电时松闸，使机构运转；在关电情况下制动，使吊钩连同货物停止升降，并在指定位置上保持静止状态。当滑轮组升到最高极限位置时，上升极限位置限制器被触碰而动作，使吊钩停止上升。当吊载接近额定起重量第六页，共59页。时，起重量限制器及时检测出来，并给予显示，同时发出警示信号，一旦超过额定值及时切断电源，使起升机构停止运行，以保证安全。　2、起升机构组成部件的认识2.1钢丝绳2.1.1钢丝绳的特性钢丝绳是广泛应用于起重机中的挠性构件。它具有承载能力大、卷绕性好，运动平稳无噪音、极少突然断裂、工作可靠等优点。2.1.2钢丝绳的种类和应用起重机使用画形截面的钢丝绳，绳股截面也多是圆形。按钢丝绳股内相邻层钢丝的接触状态，分点接触、线接触和面接触。在起重机中，凡是绕过滑轮和绕入卷筒的钢丝绳，都应选用线接触钢丝绳。面接触的钢丝绳中，双绕钢丝绳是先由钢丝绕成股，再由股绕成绳，由于强度高，挠性好，也在起重机上广泛使用。第七页，共59页。常用钢丝绳的主要性能和选择都可以从工具书中找到，从而根据工作级别来确定钢丝绳的选用。2.2滑轮构造、种类在吊装作业中,如果只使用定滑轮,则只能改变力的方向,不能起到省力的作用。只使用动滑轮虽能起到省力作用,但不能改变力的方向。通常在起重作业中,不仅需要改变力的方向,而且还需要省力这样就必须把定滑轮与动滑轮连接在一起组成滑轮组来满足起重运输作业的要求。2.2.1滑轮的分类按滑轮数多少可分为单门滑轮、双门滑轮、三门滑轮、多门滑轮等。 按滑轮作用的不同可分为定滑轮、动滑轮、滑轮组、导向滑轮等。根据制造方法,分为铸铁滑轮、铸钢滑轮、焊接滑轮、尼龙滑轮和铝合金滑轮等。铸铁滑轮：有灰铸铁(HT15-33)滑轮和球墨铸铁(QT40-10)滑轮。灰铸铁滑轮工艺性能良好,对钢丝绳磨损小,但易碎,多用于轻级第八页，共59页。、中级工作级别中;球墨铸铁滑轮比灰铸铁滑轮的强度和冲击韧性高些,所以可用于重级工作级别中。铸钢滑轮：一般用ZG25H、ZG35E制造,有较高的强度和冲击韧性,但工艺性稍差。由于表面较硬,对钢丝绳磨损严重。多用于重级和特重级的工作条件中。按滑轮组的结构可分为单联滑轮组和双联滑轮组。动臂式起重机多采用单联滑轮组,而桥式类型起重机多采用双联滑轮组。第九页，共59页。2.2.2滑轮组的倍率若不考虑滑轮中的摩擦和钢丝绳的僵性阻力，则单联滑轮组钢丝绳自由端的拉力为S=Q/m式中Q—被提升的物品重觉;S—钢丝绳自由端拉力;m—滑轮组倍率滑轮组倍率m是省力滑轮组的省力倍数。也是增速滑轮组的增速倍数:第十页，共59页。m=Q/S=L/H=r0/r式中L－钢丝绳自由端移动的距离;H－物品提升跟离;r0－钢丝绳线速度;r－物品的提升速度单联滑轮组的倍率等于吊起物品钢丝绳的分支数。双联滑轮组可以看成是两个倍率相同、各起吊Q/2的单联滑轮组通过平衡滑轮并联而成，因此双联滑轮组的倍率等于吊起物品钢丝绳分支数的1/2。门、桥式起重机常用的双联滑轮组倍率都可以从 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 上查得到。我们门机所用的如下图所示，ｍ＝６的滑轮组第十一页，共59页。2.2.3、滑轮安全技术要求(1)起重作业滑轮安全使用注意事项①使用前应查明滑轮的额定起重量,不准超载使用。如滑轮上元铭牌时,可用下式(仅为数据估算用,非规范公式)进行估算,但此类估算的滑轮只允许在一般吊装作业中使用。P=nD2/1600式中P——估算滑车的允许荷重,kN;n——滑车轮数;D——滑车滑轮直径,mm。②使用前必须检查滑轮的轮槽、轮轴、拉板、吊钩等部位,看有元裂缝、损伤,各部分转动是否灵活,螺钉有无松动现象,不合格的滑轮不准使用。如发现滑轮和吊钩有变形及裂纹或轴的定位装置不完善时,严禁使用。第十二页，共59页。③滑轮槽面磨损深度超过钢丝绳直径的20%,轮轴磨损超过轴径2%,轮轴套磨损超过壁厚10%,组成滑轮组的吊钩或吊环的危险断面磨损超过厚度的12%,禁止使用。④轮槽直径比钢丝绳一般大1～2.5mm。滑轮配套使用的钢丝绳的安全系数不应小于5。⑤在穿绕滑轮组时,注意钢丝绳在轮槽中的角度,该角度一般不超20度,最大不得超过60度,否则会使钢丝绳摩擦槽壁或脱槽。这就要求滑轮组在拉紧状态下,动、定滑轮的距离应不小于滑轮直径的5倍。⑥滑轮应定期检修和清除尘粒,每年以1.1倍容许工作荷重进行1Omin静力试验。对于新安装或经过大修的滑轮以1.25倍容许工作荷重进行10min的静力试验后,再以1.1倍容许工作荷重进行动力试验。第十三页，共59页。⑧滑轮在使用过程中,应对转动部分进行定期加油润滑,这样既能在工作时省力,又能减少轴承磨损和防止锈蚀。(2)金属铸造滑轮的报废标准出现下列情况之一时应予以报废:①裂纹。②轮槽均匀磨损达3mm。③轮槽壁厚磨损达原来壁厚的20%。④因磨损使轮槽底部直径减少量达钢丝绳直径的50%。⑤其他损害钢丝绳的缺陷。2.3卷筒装置卷筒组是起升机构和牵引机构中卷绕钢丝绳的部件。常用卷简组类型有齿轮联接盘式、周边大齿轮式、短轴式和内装行星齿轮式。周边大齿轮式卷筒组多用于传动速比大、转速低的场合。一般为开式传动，卷筒轴只承受弯矩。我们的坝顶门机采用的为周边大齿轮式卷筒，如下图所示：第十四页，共59页。卷筒的单层绕卷简表面通常切出导向螺旋播。绳槽分标准槽与深槽两种形式，一般情况都采用标准槽。钢丝绳绕进或绕出卷简时，钢丝绳偏离螺旋槽两侧的角度推荐不大于3.50。对于光面卷筒和多层绕卷简，钢丝绳与垂直于卷筒轴的平面的偏角推荐不大于20。布设卷绕系统时，钢丝绳绕进或绕出滑轮槽的最大偏角第十五页，共59页。推荐不大于50,以避免槽口损坏和钢绳脱槽。我们平时吊闸门的时候，会听到钢丝绳互相挤压的摩擦声，尤其是第一层与第二层钢丝绳分界处滑落瞬间的巨大摩擦，也许厂家直接根据设计手册制造卷筒，没有选择更佳的偏角和钢丝绳的配合。在这瞬间钢丝绳会受到几倍的惯性力，因此设备专责在平时的检查中要多注意检查分界点的磨损情况，掌握好维护和报废周期。2.4减速机构起重机的起升、运行、回转和电动臂架变幅机构中都要使用减速器。起升机构的传统布置方式要求采用中心高度小、重量轻的卧式平行轴减速器。由于卷简的一端直接支承在减速器输出轴轴端处，要求输出轴端能承受较大的径向力。桥、门式起重机运行机构较多采用立式安装的减速器。第十六页，共59页。坝顶门机的采用QJRS型减速器（二级安装，三级速比），如图所示：第十七页，共59页。减速器的工作条件为：1）.齿轮圆周速度不大干15m/s;2）.高速轴转速不大于1500r/min;3）.工作环境温度为-25℃～45℃；4）.可正反两向旋转;5）.输出轴瞬时最大扭矩允许为额定扭矩的2.7倍。2.4.1减速器内的齿轮受力分析因减速器内有直齿齿轮传动，又有斜齿齿轮传动，因此可以把减速器内力的传动分解为每对啮合齿轮传动。2.4.1.1直齿圆柱齿轮法向力Fn圆周力Ft：径向力Fr：忽略Ff，法向力Fn作用于齿宽中点。第十八页，共59页。从动轮：Ft2=-Ft1，Fr2=-Fr1，Fn2=-Fn1方向：圆周力FtFt1与ω1反向（阻力）Ft2与ω2同向（动力）径向力Fr：外齿轮指向各自轮心；内齿轮背离轮心。第十九页，共59页。Ft2Ft1Fr2Fr1×○Ft2⊙Ft1n1n2n1n2练习：Fr1Fr22.4.1.2斜齿圆柱齿轮法向力Fn1圆周力径向力轴向力主动轮：第二十页，共59页。方向：Ft、Fr：与直齿轮相同第二十一页，共59页。第二十二页，共59页。Fa1：用左、右手定则：四指为ω1方向，拇指为Fa1方向。：左旋用左手，右旋用右手Fa2：与Fa1反向，不能对从动轮运用左右手定则。注意：各力画在作用点——齿宽中点从动轮：，，，名义圆周力2.4.1.2列举减速箱受力情况如下图所示双级斜齿圆柱齿轮减速器，已知高速级主动轮1的转速，其它各轮受力及转向依据左右手定则就如图所标：第二十三页，共59页。第二十四页，共59页。2.5制动机构制动装置是保证起重机安全正常工作的重要部件。制动装置用以防止悬吊的物品或吊臂下落，防止转台或起重机在风力或坡道分力作用下溜动，使起重机机构减速停车，在特殊情况下调节或限制机构的运动速度。2.5.1制动器的组成部件制动器基本都由以下部件组成(1)制动器基架或壳体(2)上闸装置，如踏板、杠杆、弹簧、重块、液压或气压袭置;(3)松闸装置或称驱动装置，如踏板、杠杆、弹簧、电磁铁、电力液压推动器、电磁液压推动器、液压或气压装置;(4)摩擦副，即制动轮(盘),制动瓦块(带)和摩擦衬垫。第二十五页，共59页。2.5.2制动器的类型（1）制动器按构造形式分为块式、蹄式、带式、盘式、锥式等。块式、蹄式和带式属径向作用式制动器，盘式和锥式属轴向作用式制动器。（2）制动器按用途分为停止式和限速式。停止式制动器在机构运动行将终了时动作，使机构减速止动或支持悬吊的物品。限速式制动器在机构运动过程中动作，在一定范围内限制机构的运动速度。（3）制动器按工作状态分为常闭式和常开式。（4）制动器按动作方式分为自动作用式、操纵式。我们所用的大负荷起重设备所用都是YWZ5型电力液压块式制动器，如图所示：第二十六页，共59页。在日常的维护当中，要检查制动间隙及制动动作情况，根据制动轮摩擦情况调整弹簧制动力。熟悉弹簧使用周期，闸瓦报废程度，只有保证了这两样的前提下，即使是突发故障也能起到制动作用，防止事故发生。第二十七页，共59页。二、电气方面起重机电气包含有电源与供电、电气保护、控制系统，这里我们主要谈谈吊物时起升、下降和调速原理。1、电机原理首先我们先回顾一下电机旋转的原理：当电动机的三项定子绕组（各相差120度电角度），通入三项交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。旋转磁场三相定子绕组在空间上对称分布和三相对称电流的走向第二十八页，共59页。三相定子绕组在空间上对称分布；三相对称电流NS旋转磁场的转速：转差率：第二十九页，共59页。额的转矩：转子电路中感应电动势：ES=4.44fNkΦm1.1电机起动⑴起动电流大的原因起动时,n=0,s=1,转子感应电动势大,使转子电流大,根据磁动势平衡关系,定子电流必然增大.⑵起动转矩不大的原因从下述公式分析:起动时,,远大于运行时的,转子漏抗很大,很低,尽管很大,但并不大。由于起动电流大,定子漏阻抗压降大,使定子感应电动势减小,对应的气隙磁通减小。由上述两个原因使得起动转矩不大.第三十页，共59页。1.1.1三相笼型异步电动机的起动三相笼型异步电动机的起动有三种形式（1）直接起动可以直接起动的条件：起动电流倍数（2）、降压起动①.Y-△降压起动适用于正常运行时定子绕组为三角形接线的电动机。起动时Y接；运行时△接。起动电流关系:起动转矩关系:第三十一页，共59页。②.自耦变压器降压起动起动转矩减小的倍数：电网提供的起动电流减小倍数：1.1.2三相绕线型异步电动机的起动（1）转子回路串电阻起动在转子回路中串联适当的电阻,既能限制起动电流，又能增大起动转矩。为了有较大的起动转矩、使起动过程平滑，应在转子回路中串入多级对称电阻，并随着转速的升高，逐渐切除起动电阻。第三十二页，共59页。转子回路串电阻起动：（2）转子串频敏变阻器起动频敏变阻器是一铁损很大的三相电抗器起动时，S2断开，转子串入频敏变阻器,S1闭合，电机通电开始起动。第三十三页，共59页。起动时,f2=f1,频敏变阻器铁损大,反映铁损耗的等效电阻Rm大,相当于转子回路串入一个较大电阻。随着n上升,f2减小,铁损减少,等效电阻减小,相当于逐渐切除Rm,起动结束,S2闭合，切除频敏变阻器，转子电路直接短路。以上为我们常见的起动方式。1.1.3起重机起升时的工作状态分析：    第三十四页，共59页。1.2电机的制动制动的含义：⑴在负载转矩为位能性负载转矩的机械设备中（例如起重机下放重物时，运输工具在下坡运行时）使设备保持一定的运行速度。图一 起吊物品时的工作状态提升物品时，电动机负载转矩TL由重力转矩TW及提升机构摩擦阻转矩Tf两部分组成，当电动机电磁转矩T克服TL时，重物被提升；当T=TL时，重物以恒定速度提升。由此出发，可作出如图一所示特性，此时电动机处于正向电动状态。第三十五页，共59页。⑵在机械设备需要减速或停止时，电动机能实现减速和停止。制动的方法⑴机械制动利用机械装置使电动机从电源切断后能迅速停转。最常见的是电磁抱闸。⑵电气制动使异步电动机所产生的电磁转矩T和电动机转子的转速n的方向相反。电气制动分为：(1)能耗制动。(2)反接制动。(3)回馈制动1.2.1能耗制动当定子绕组通入直流电源，将在电机中将产生一个恒定磁场。当转子因机械惯性按原转速方向继续旋转时，转子导体会切割这一恒定磁场，从而在转子绕组中产生感应电势和电流。转子电流又和第三十六页，共59页。恒定磁场相互作用产生电磁转矩T，根据右手定则可以判断电磁转矩的方向与转子转动的方向相反，则T为一制动转矩。在制动转矩作用下，转子转速将迅速下降，当n=0时，T=0，制动过程结束。转子的动能变为电能，消耗在转子回路电阻上。能耗制动接线图第三十七页，共59页。1.2.2反接制动反接制动：电源反接制动和倒拉反接制动。（1）电源反接制动方法：改变电动机定子绕组与电源的联接相序。原理：当电源的相序发生变化，旋转磁场n1立即反转，从而使转子绕组中的感应电势、电流和电磁转矩都改变方向。因机械惯性，转子转向未发生变化，则电磁转矩T与转子的转速n方向相反，电机进入制动状态，这个制动过程我们称为电源反接制动。第三十八页，共59页。（2）倒拉反接制动方法：当绕线式异步电动机拖动位能性负载时，在其转子回路中串入很大的电阻。原理：在转子回路串入很大的电阻，机械特性变为斜率很大的曲线，因机械惯性，工作点向下移。此时电磁转矩小于负载转矩，转速下降。当电机减速至n=0，电磁转矩仍小于负载转矩，在位能负载的作用下，电动机反转，工作点继续下移。此时因n<0，电机进入制动状态，直至电磁转矩等于负载转矩，电机才稳定运行。nTaTL10b2cn1倒拉反接制动机械特性第三十九页，共59页。1.2.3、回馈制动方法：电动机在外力（如起重机下放重物）作用下，使电动机的转速超过旋转磁场的同步转速。原理：起重机下放重物。在下放开始时，nn1回馈制动回馈制动原理图第四十页，共59页。图二 空钩或轻载时工作状态1.2.4下降物品时电动机的工作状态有三种情况：①反转电动状态当空钩或轻载下放时，由于负载重力转矩小于提升机构摩擦阻转矩，此时依靠重物自身重量不能下降。为此，电动机必须向着重物下降方向产生电磁转矩，并与重力转矩一起共同克服摩擦阻转矩，强使空钩或轻载下放，这在起重机中常叫做强力下降。电动机运行在-na下，以na速度下放重物。第四十一页，共59页。图三 中载或重载下降时工作状态②再生制动状态在中载或重载长距离下降重物时，可将提升电动机按反转相序接线，产生下降方向的电磁转矩T，，使电动机很快加速并超过电动机的同步转速。此时，转子绕组内感应电动势和电流均改变方向，产生阻止重物下降的电磁转矩。当T=TW-Tf时，电动机以高于同步转速的速度稳定运行，所以可称为超同步制动。第四十二页，共59页。③倒拉反接制动状态在下放重型载荷时，电动机定子仍按正转提升相序接线，但在转子电路中串接较大电阻，这时电动机起动转矩小于负载转矩TL，因此电动机就被载荷拖动，迫使电动机反转，反转以后电动机的转差率增大，转子的电动势和电流都加大，转矩也随之加大，直至T=TL，在nc稳定运行。此时若处于轻载下放 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ，作好交接班工作。（√）6、对起重机作全面检查，在确认不影响工作的情况下，方可推合保护柜总刀闸。（×）7、任何人发出紧急停车信号，司机必须立即停车。（√）8、吊物在吊运中接近地面工作人员时应发出警告信号。（√）9、起重机允许用限位器作为断电停车手段。（×）10、起重机在吊运过程中设备发生故障时应发出警告信号。（√）第五十五页，共59页。11、起重机吊运货物在人头上方通过或停留时应发出警告信号。（×）12、起重机吊运货物应使吊物沿吊运安全通道移动。（√）13、操纵电磁吸盘或抓斗起重机时，禁止任何人员在移动吊物下面工作或通过。（√）14、操纵电磁吸盘或抓斗起重机时，应划出危险区并立警示牌，以引起人们重视。（√）15、上升极限位置限位器失效时，司机应靠经验准确操作。(×）16、司机每天工作前，应进行负荷试吊，检验起升制动器的可靠性。（√）17、到达通道前吊重运行时，重物应高出越过地面最高设备0.5米。（√）18、在通道上吊重运行时，重物应高出地面最高设备0.5米。（×）19、司机必须熟悉大、小车的运行性能，掌握大、小车的运行速度及制动行程。（√）20、要求起重司机要做到对所用设备达到“三好”：管好、用好、维护好。（√）第五十六页，共59页。四、问答题1、请说出引起电气设备发热的主要原因答：（1）、短路（2）、过载（3）、接触不良（4）散热不良2、起升机构由哪几部分组成？答：起升机构主要是由驱动装置、传动装置、卷绕系统、取物装置、制动装置以及安全装置等组成。3、司机在交接班中应检验的主要零部件和项目有那些？答：应检查设备的状况和各机构的动作情况，并对主要零部件制动器、钢丝绳、吊钩和各安全装置的灵敏性和可靠性进行检查，严禁设备带故障工作。第五十七页，共59页。4、起重机在吊重运行时，起升机构制动器失效，司机该如何操作？答：⑴保持镇静操作，不可惊慌失措。⑵向地面人员发出警告信号。⑶立即用一挡上升，以最慢的速度将重物提升至上极限位置后；再以五挡下降，以最慢的速度下降，这样反复操作。⑷利用这暂短时间，司机根据现场的具体情况，做出判断。⑸迅速开动大或小车，将重物运移到空闲场地上第五十八页，共59页。错误在所难免，请多多指正！如有雷同，纯属巧合，谢谢观赏！第五十九页，共59页。