1、起重機械技術檢驗第四章 橋、門式起重機（江蘇省特檢院無錫分院 錢紅煒）1、 分類：橋式起重機：按其取物裝置分吊鉤橋式起重機抓斗橋式起重機電磁橋式起重機兩用橋式起重機三用橋式起重機按其操縱方式分司機室操縱地面有線操縱無線遙控操縱多點操縱按其小車數量分單小車橋式起重機雙小車橋式起重機多小車橋式起重機門式起重機：按其主梁分按其取物裝置分按其操縱方式分單主梁門式起重機雙主梁門式起重機吊鉤門式起重機抓斗門式起重機電磁門式起重機兩用門式起重機三用門式起重機司機室操縱地面有線操縱無線遙控操縱多點操縱按其懸臂分按其小車數量雙懸臂門式起重機單懸臂門式起重機無懸臂門式起重機單小車門式起重機雙小車門式起重機多小車門

2、式起重機1.1吊鉤橋、門式起重機：通常由金屬結構、大小車運行機構和電氣部分組成。有單鉤與主、副鉤之分，一般副鉤的起重量為主鉤的1/51/3（如起重量15T/3T），副鉤的速度比主鉤快。吊鉤橋、門式起重機是通用橋、門式起重機中最基本的類型。1.2抓斗橋、門式起重機：吊具為一個能抓取散裝物料的抓斗。1.3電磁橋、門式起重機：吊鉤上懸掛一個直流起重電磁鐵。由發電機組或可控硅直流電流箱交流直流電源。1.4兩用橋、門式起重機：一種是抓斗吊鉤起重機；另一種是抓斗電磁起重機。特點：在一臺小車上裝兩套獨立的起升機構。1.5三用橋、門式起重機：吊鉤吊鉤上掛電動葫蘆抓斗吊鉤上掛電磁鐵。1.6雙小車橋、門式起重機：

3、橋架上裝兩臺起重量相同的小車（如起重量30T+30T）。1.7防爆橋式起重機：電氣設備具有防爆性能。大、小車導電用電纜，緩沖器用橡膠。運行速度超過10m/min的大小車車輪采用不銹鋼材料。適用于易燃易爆環境。1.8絕緣橋式起重機：防止電流通過吊物傳到起重機上。在吊鉤組、小車架、小車輪（或小車軌道下）三個部位設置三道絕緣設施。適用于冶煉鋁、鎂的場所。1.9鍛造橋式起重機：主小車-吊運鋼坯和翻動鋼坯的翻轉器，副小車-支持套錠器重量。主副小車有各自的軌道，速度大致一致。111淬火橋式起重機：下降速度一般為45m/min，上升速度也比一般的起重機高23倍。設有一套手拉或腳踏松閘機構。2、構造及設計要求

4、2.1三個概念：l 1.強度金屬構件抵抗外力作用不產生破壞的能力。l 2.剛度在外力作用下，金屬構件抵抗產生彈性變形的能力。l 3.穩定性金屬構件承受壓力載荷作用時，保持原有幾何形狀的能力。2.2設計要求：為了保證起重機的安全正常工作，起重機設計時應滿足下列三個基本條件：l （一）金屬結構和機械零部件應具有足夠的強度、剛度和抗屈曲能力。l （二）整機必須具有必要的抗傾覆穩定性。l （三）原動機具有滿足作業性能要求的功率，制動裝置提供必需的制動力矩。2.2.1靜強度設計要求l 許用應力法：是將組合后的載荷在零件或構件中產生的應力，與零件或構件類型和具體條件所確定的許用應力進行比較。許用應力的選用

5、以使用經驗為基礎，保證零件或構件抗屈服、抗疲勞、抗彈性失穩的能力有一定的裕度。（如力學模型的不精確）l 極限狀態法：以部分載荷系數對各種載荷在組合之前加以放大，并與由屈服或彈性失穩條件所規定的極限狀態進行對比。每種載荷的部分載荷系數均以概率和載荷確定的精確度為依據。以概率統計和試驗為基礎。這是一種先進的設計方法，主要用于金屬結構和承載能力驗算。2.2.2剛度的設計要求（靜剛度和動剛度）2.2.2.1靜剛度：橋門吊主梁靜剛度是指滿載小車（包括額定載荷和小車自重，不包括橋架自重）作用在跨中時，主梁在垂直平面內引起的最大靜撓度與跨度之比。主梁下撓后對使用性能產生的主要影響是：l （1）小車爬坡。下撓

6、過大使小車既要克服運動阻力，又要克服斜坡產生的爬坡附加阻力。l （2）溜車。小車向下滑移l 我國的橋式起重機的靜剛度指標規定為：l 工作級別為A5以下的起重機：YSS/700；l 工作級別為A6的起重機：YSS/800；l 工作級別為A7 、A8的起重機：YSS/1000。l 具有懸臂小車的門式起重機，當滿載小車位于跨端的有效工作位置時，該處由于額定起升載荷和小車自重引起的垂直靜撓度應為：YlL/350。GB/T3811-2008和新檢規：對沒有調速控制系統或用低速起升也能達到要求、就位精度較低的起重機，撓度要求不大于S/500；對采用簡單的調速控制系統就能達到要求、就位精度中等的起重機，撓度

7、要求不大于S/750；對需采用較完善的調速控制系統才能達到要求、就位精度要求高的起重機，撓度要求不大于S/1000。l 新檢規：調速控制系統和就位精度根據該產品設計文件確定，若設計文件對該要求不明確的，對A1A3級，撓度不大于S/700；對A4A6級，撓度不大于S/800；對A7、A8級，撓度不大于S/1000；懸臂端不大于L1/350或者L2/350。2.2.2.2動剛度l 振動特性（動剛度）是指起重機的消振能力，通常以主梁自振周期（頻率）或衰減時間衡量。l 對電動橋門式起重機，當小車位于跨中時的滿載自振頻率f2Hz。控制主梁動態剛性實質上仍舊是控制靜剛度，僅在控制方式上有區別。即靜態剛性是

8、控制由活動載荷引起的撓度與跨度比（不包括自重影響），而動態剛性則是控制包括自重影響在內的撓度值。結構振動時與小車直接相連的司機室影響較大，使司機容易產生疲勞。2.2.2.3穩定性計算穩定性計算有以下幾種：l （1）軸心受壓構件l （2）壓彎結構件l （3）板的局部穩定性2.2.2.4結構疲勞強度計算：疲勞強度取決于工作級別、材料種類、接頭連接形式、結構件最大應力及應力循環特性等。（起重機無風工作情況下有4種組合A1、A2、A3、A4。如有必要驗算疲勞強度。A6、A7和A8）l 零件和構件在低于材料屈服極限的交變應力的反復作用下，經過一定的循環次數，在應力集中部位產生裂紋，裂紋在一定條件下擴展，

9、最終突然斷裂，這一失效過程稱為疲勞破壞。材料在疲勞破壞前所經歷的應力循環次數稱為疲勞壽命。l 根據應力循環次數分為高周疲勞和低周疲勞。l 低周疲勞是指應力較高，通常接近或超過屈服強度，疲勞壽命一般少于100萬次，每次循環都發生塑性變形，低周疲勞破壞就是塑性變形累積的結果。l 高周疲勞強度是指交變應力遠低于屈服強度，疲勞壽命大于100萬次（使用年限內的總應力循環次數）。l 起重機結構和零件都是高周疲勞。主梁跨中附件截面最大正應力，跨端截面最大剪應力，在1/4截面內兩種應力都比較大。疲勞驗算的三個截面。3主梁的構造要求3.1主梁的構造特點3.1.1主梁跨中高度H與跨度S之比（箱形梁） 為滿足主梁強

10、度、剛度及穩定性的要求，其截面尺寸一般應符合下列條件：主梁在端梁連接處的高度H0一般根據跨中高度取為：3.1.2主梁兩腹板間距b與跨度S之比為了保證橋架具有足夠的水平剛度，主梁兩腹板內壁的間距b不能太小，一般規定：bH/3且bS/50同時，根據焊接施工條件的需要，這個距離還必須大于350mm。當b值確定后，便可以按下面的關系式定出上、下蓋板的寬度B：B=b+2(+10)mm（手工焊） B=b+2(+20)mm（自動焊）3.1.3蓋板的厚度上、下蓋板的厚度常取同值，但有時上蓋板的厚度可稍大些。蓋板的最小厚度為6mm。3.1.4腹板的厚度從充分發揮材料的抗彎能力的角度來看，主梁的腹板應盡量取高些用

11、薄些。腹板的厚度不應小于6mm。3.1.5大加勁板的位置為了保持腹板的局部穩定性，一般當(h/)70時，在靠近端梁處兩塊大加勁板的距離 ah ，在跨中則取a=(1.52)h，且 a 2.2m。3.1.6小加勁板的位置為了使小車的輪壓更直接地傳到腹板上去，并進一步增加腹板的局部穩定性，在大加勁板之間腹板受壓區域內增設一些垂直的小加勁板，其高度約為h/3。3.1.7水平加勁板的位置當(h/)160時，必須在離上蓋板(0.20.25)h的地方再添設縱向加勁板條（或角鋼），以增加腹板受壓縮區的局部穩定性。3.2端梁：長度取決于大車輪距K與橋架跨度S的比值通常K/S=1/71/5，過小運行啃軌，過大減小

12、有效服務區域。端梁與主梁的連接有焊接接頭和法蘭板兩種形式。4設計結構構造時的一般原則4.1露天工作的結構，應避免積水。4.2一般不宜選用鋼材厚度厚于40mm（GB/T3811-2008：50mm）的碳素鋼或厚于30mm（GB/T3811-2008：35mm）低合金鋼。4.3主要承載結構件在不同連接處可以采用不同的連接方式，但同一連接處不允許（GB/T3811-2008：不宜混合使用）采用不同的連接方式。4.4現場拼接的大型結構，優先采用高強度螺栓（GB/T3811-2008：或鉚釘連接）。4.5焊接梁除靠近支承處外，橫向加勁肋的下端不應直接焊接在受拉翼緣板上，一般應在距受拉翼緣板內表面不小于5

13、0mm處斷開。4.6翼緣板和腹板的對接焊縫不應在同一截面上，間距不小于200mm，橫向加勁肋應離開與其平行的腹板對接焊縫，間距也不應小于200mm。4.7焊接梁的受壓翼緣板上鋪設軌道并承受活動輪壓時，如果軌道正對腹板，則腹板和翼緣板一般宜頂緊雙面焊接。5小車軌道鋪設5.1軌道采用壓板固定時，壓板固定處必須正對橫向加勁肋，且沿軌道長度成對布設在橫向加勁肋的上方，不允許交錯布設。壓板的固定方式可為焊接或螺栓連接，若為螺栓連接，每塊壓板不得 少于二個（壓板設計為防轉的例外）螺栓。5.2軌道在接頭處的高低差不大于1mm，間隙不大于2mm。橫向錯位差不大于1mm，盡可能采用接頭為焊接的軌道。6金屬結構聯

14、接6.1焊接l 對接焊接l 貼角焊接6.2鉚釘連接與螺栓連接高強度螺栓不是靠本身傳力，而是靠很高的螺栓預緊力在連接間產生的摩擦力來傳遞力。由于這種螺栓克服了螺栓的許多缺點，又保留了優點，而且其靜強度和疲勞強度比同尺寸的鉚接還要高，因此被廣泛采用。但在安裝過程中，其預緊力必須保證，須用力矩扳手緊固。高強螺栓應用高強度平墊片，不得用彈墊。（防松措施（如雙螺母、彈簧墊圈、止退墊、開口銷等），防止螺栓在承受震動和反復載荷時松脫。用雙螺母防松時，如兩螺母厚度不等，則薄的放在內側，先把薄螺母擰緊，再擰緊厚螺母后，用一只扳手別住厚螺母，用另一只扳手將薄螺母向回倒，以防松脫。螺栓頭部和螺母的工作面必須與聯接支

15、撐面全接觸）。7梯子、走臺、欄桿、司機室7.1梯子l 通往司機室、電氣設備室、走臺及機械和電氣部件安裝平臺的梯子必須通行方便，安全可靠，梯子踏板應有防滑性能。l 直立梯梯級間距宜為300mm，踏桿距前立面不應小于150mm，梯寬不應小于300mm；當高度大于10m時，每隔68m應設休息平臺；當高度大于5m時，應從2m起裝設直徑為650800mm的安全圈，相鄰兩圈間距為500mm。l 安全圈之間用5根均勻分布的縱向桿連接。l 斜梯的梯級間距和踏板寬度的設置與傾斜角度有關，應符合GB6067：第1.7條表1的要求，當斜梯高度大于10m時，應每隔7.5m設一休息平臺，梯側應設欄桿。7.2走臺和作業平

16、臺l 鋪板應采用具有防滑性能的鋼板制成。在用戶同意時可采用空孔鋼板或格子板，（GB/T3811-2008：孔和間隙不應使直徑為20mm的球體穿過，且孔隙的面積不得大于400mm2。通道離下方裸露動力線的高度0.5m時用實體式地板。）l 走臺寬度（由欄桿到移動部分的最大界限之間的距離）對電動起重機不應小于500mm，對手動起重機不應小于400mm。l 上空有相對移動的構件或物體的走臺，其凈空高度不應小于1800mm（GB/T3811-2008：保養平臺凈空1.3m）。l 走臺和平臺都必須設置牢固的欄桿，欄桿離鋪板的垂直高度應為1050mm（GB/T3811-2008：當凈空1.3m時可為0.8m），并應設有間距為350mm的水平橫桿。底部應設置高度不小于70mm的圍護。7.3司機室l 必須安全可靠，與懸掛或支承部分的連接必須牢固。l 在高溫、塵、毒等環境下工作的起重機應設封閉式的司機室。l 露天工作的起重機的司機室，應防風、防雨、防曬。l 開式司機室應有欄桿可靠的圍護。（GB/T3811-2008：1m）l 司機室內凈空高度不小于2