1、第二章 起重機主要零部件 取物裝置 滑輪與卷桶 鋼絲繩 減速裝置 車輪與軌道2.1 取物裝置取物裝置 起重運輸機械裝卸和搬運的物品種類繁多，因此，需要在起重機械上裝設各種取物裝置。 常用的取物裝置分為兩類： 1）用于成件物品裝卸 如吊鉤、吊環、夾鉗和電磁吸盤等。 2）用于散粒物品的裝卸 如抓斗等。2.1.1 吊鉤吊鉤 （1）吊鉤的分類 按吊鉤的形狀可分為單鉤和雙鉤。單鉤的優點是制造與使用比較方便，雙鉤的受力情況比單鉤好。單鉤用于中小起重量，雙鉤用于大起重量。 按吊鉤制造方法分為鍛造吊鉤和板式吊鉤。鍛造吊鉤用于中小起重量，板式吊鉤用于大起重量。 按吊鉤用途可制成梯形斷面、T字型斷面和工字型斷面。

2、根據斷面承載能力分析，T字型斷面最合理，但制造工藝復雜。一般常用的是梯形斷面，受力較合理，制造工藝簡單。（）吊鉤的受力分析 根據受力情況，吊鉤的危險斷面有以下三種情況。設吊鉤上吊掛貨物的重量為Q，則： 對于A-A斷面，在Q的作用下，有將吊鉤拉斷的趨勢，其拉應力為 （2-1） 式中FA 為斷面A-A的面積（mm2）AAFQ 對于B-B斷面，除受Q的拉應力外，還受到力矩M的作用。因此，吊鉤有被拉直的趨勢。 （2-2）正因為力矩M，所以吊鉤的梯形斷面內側大、外側小。QeaM)21(1 對于C-C斷面，Q通過鋼絲繩作用在該斷面上，有使 吊鉤被切斷的趨勢。該斷面所受的切應力為 （2-3） 式中FC 為斷

3、面C-C的面積（mm2）。CFQ（3）吊鉤的計算 鉤柱強度計算。吊鉤尾部螺紋柱的拉應力為 （2-4） Q起重量（N） d0螺紋內徑（mm） 許用應力（N/mm2） 鉤身強度計算查閱具體資料（材料力學、失效分析） 204dQ （4）吊鉤的安全使用吊鉤的負荷試驗 新吊鉤，試驗，吊1.25倍的額定載荷，不少于10分鐘。 吊鉤上不得有裂紋、斷裂或永久變形。 撤去試驗載荷后，開口度不應超過0.25%吊鉤的安全檢驗 每年檢查一至三次 可用探傷儀或20倍放大鏡檢查，吊鉤表面、鉤尾部位、鉤口尺寸、鉤口咀2.1.2 抓斗 用于抓取塊狀、散粒狀物料（如礦石、水泥、鐵屑及鐵皮等）。 通常應用最廣泛的是雙繩抓斗。 （

4、1）雙繩抓斗的結構與工作原理 雙繩抓斗是由顎板、下橫梁、支撐桿和上橫梁組成。支持繩和開閉繩分別卷繞到支持卷筒和開閉卷筒上。抓斗的操作過程分為以下四個步驟： 降斗。抓斗張開下降到貨物堆上，此時支持繩和開閉繩以相同速度下降，在下降過程中，抓斗的自重主要由支持繩來承受，以防抓斗自動關閉。 閉斗。抓斗插入物料堆后，支持繩保持不動，開動開閉卷筒提升開閉繩，迫使顎板閉合抓取物料。 升斗。抓斗完全閉合后，開動支持卷筒和開閉卷筒，使支持繩和開閉繩以相同速度上升，直到抓斗升到預定高度為止。 開斗。將抓斗移動到卸料地點，支持繩保持不動，使開閉繩下放，靠物料重量和抓斗顎板自重作用，使抓斗張開卸出物料。然后進入下一個

5、工作循環。（）抓斗的安全使用 抓斗各機構構件的動作應靈敏可靠； 滑輪和滑輪罩之間要留有適當的間隙，以免鋼絲繩脫槽被擠在兩者之間，造成事故； 抓斗起升時，應使開閉繩和支持繩受力均衡，以防開閉繩超載發生斷裂事故； 抓斗刃口閉合要嚴密。刃口錯位和斗口接觸處的間隙應小于3mm，且最大間隙處的長度不大于200mm。2.1.3 電磁吸盤用于搬運具有導磁性的材料和黑色金屬制品。一般由外殼、線圈、底座（非磁性高錳鋼板）和螺栓等零部件組成。工作原理，接通電源，使電磁鐵線圈帶電，電磁盤產生磁性，所形成的磁通由電磁鐵的外殼通過物件而閉合，物件被電磁鐵吸附。電磁線圈斷電后，電磁吸盤失去磁性，被吸附物件脫落。電磁吸盤的

6、吸力可用下式確定： 電磁鐵線圈有效磁通量（GS） F 電磁鐵磁極面積（mm2） 電磁吸盤有圓形和方形兩種。圓形電磁吸盤適于吸附鋼錠、鋼板和鋼塊等；方形電磁吸盤適于吸附條形的鋼板、鋼管、型鋼等。 NPF1025000電磁吸盤搬運物料，可不用掛鉤及捆綁等工序，操作方便、工作效率高，廣泛應用于冶金工廠。但是電磁吸盤的吸附能力并不是恒定不變的，它與吸附材料的形狀、尺寸和大小、溫度以及電磁吸盤溫升和供電電壓等都有關系，因此適應性差。使用時應注意下列事項： （1）電磁吸盤不許吊運溫度高于200C的物品。當物品溫度高于200C時，必須采用有特殊散熱條件的電磁盤來承擔，但物品的溫度應小于700C；（2）電磁吸

7、盤在吊運物料時，因為隨時都有斷電造成物料墜落的危險。所以，采用電磁吸盤搬運物料時，不準在人或設備上方工作。2.2 滑輪與卷筒2.2.1 滑輪在起重機械中，滑輪的主要作用是改變鋼絲繩運動的方向。如果多個滑輪組成滑輪組，可達到省力的目的。（1）滑輪的類型與結構 按滑輪的作用，可分為工作滑輪和平衡滑輪兩類。工作滑輪，根據滑輪軸線是否運動，又分為動滑輪和定滑輪。動滑輪。除能繞滑輪軸線轉動外，還可和軸一起在空間運動。動滑輪可實現省力和省時的目的。定滑輪。只能繞滑輪軸轉動，起改變鋼絲繩運動方向的作用。平衡輪。工作時，不繞自身軸線轉動，只利用在空間的擺動作用來均衡鋼絲繩的拉力。 滑輪的制造可采用鍛造、鑄造和

8、焊接等方式。滑輪一般由輪緣、輪輻和輪轂三部分構成。 造成鋼絲繩破壞的主要原因，鋼絲繩經過滑輪時，產生的彎曲應力和擠壓應力。 因此，為提高鋼絲繩壽命，就 D滑輪槽底直徑 d 鋼絲繩直徑 Ke系數eKdDKe值的最小允許值 滑輪槽底部半徑應能滿足鋼絲繩順利通過滑輪而不被卡住，并盡可能增大鋼絲繩與滑輪的接觸面積 一般 R=（0.530.6）d。 當鋼絲繩偏斜時，為防止脫槽，繩槽兩側面的夾角 3545。傳動方式工作類型系數Ke手動18機動輕級20中級25重級、特重級30抓斗滑輪18（2）滑輪的安全使用與檢查 除經常潤滑外，一到兩個月全面檢查一次 有無裂紋和破碎處，如發現損壞，及時更換；是否正常轉動。一

9、般用手能靈活轉動。否則，需拆開清洗。側向擺動不得超過其名義直徑的1/1000；滑輪槽徑向磨損超過繩徑的25%，壁厚磨損超過原厚度的10%，應修復或更換；滑輪軸磨損量達原直徑的5%；襯套磨損超過原厚度的20%，應更換；軸孔內缺陷面積超過0.25cm2、深度大于4mm時，應進行修理或更換。（3）滑輪組滑輪組類型單聯滑輪組單聯滑輪組：優點結構簡單緊湊、重量輕缺點鋼絲繩沿卷筒軸向移動，支座承載不均；如無導向裝置，吊鉤在升降中，也會產生水平位移不適用于橋式起重機雙聯滑輪組雙聯滑輪組由動滑輪、定滑輪和平衡輪構成。平衡輪調節兩邊鋼絲繩的拉力和長度。避免了單聯滑輪組中支座承載不均和貨物沿水平方向產生水平位移的

10、缺點。多用于橋架類型的起重機上。滑輪組倍率 即其省力倍數，或稱滑輪組速比，以a表示 Q起升貨物重量（N） T0每一分支鋼絲繩理論拉力（N） vs鋼絲繩卷繞速度（m/min） vq貨物起升速度（m/min）qsvvTQa0 如不計鋼絲繩繞過滑輪的阻力，則每一分支鋼絲繩的拉力相等，有 i 鋼絲繩分支數 單聯滑輪組: ai 雙聯滑輪組: ai/2 iQT0滑輪組效率鋼絲繩繞滑輪轉動，克服摩擦阻力和僵性阻力因此，其實際拉力大于理論拉力，即TT0 a 滑輪組倍率 單個滑輪效率TTZ0)1 (1aaZ起重量與滑輪組倍率的關系起重量(t)5 10(8) 15(16) 20 30(32)50 75100倍率(

11、a)22344562.2.2 卷筒（1）卷筒的結構 根據不同作業要求，有圓柱形、圓錐形或曲線形。橋式起重機上多采用圓柱形卷筒，其表面切出螺旋槽，以增大鋼絲繩和卷筒接觸面積，使鋼絲繩排列整齊，防止鋼絲繩互相摩擦，延長鋼絲繩的使用壽命，并保持重物升降準確。鋼絲繩在卷筒上的卷繞方式分為單層繞和多層繞兩種。橋式起重機多采用單層繞卷筒。單層繞卷筒的繩槽分為標準槽與深槽兩種。設繩槽半徑為R，槽深為C，槽節距為t，鋼絲繩直徑d， 有 R（0.530.6）d 標準槽： C1（0.30.4）d，t1d+(23)mm 深槽： C2（0.60.9）d，t2d+(68)mm（2）卷筒的安全使用經常受鋼絲繩擠壓、彎曲和

12、扭轉作用，因此每月檢查一次。注意卷筒軸和齒輪嚙合情況、零件緊固；鋼絲繩尾端固定裝置，應有防松或自緊性能；卷筒出現裂紋，應更換；繩槽磨損達原筒壁厚的20%，應更換；鋼絲繩相對繩槽偏角不大于46，否則可能出現跳槽現象。（3）卷筒的驗算主要指卷筒的直徑、長度和厚度卷筒直徑 D0卷筒名義直徑，從鋼絲繩中心算起（mm） Ke系數 d鋼絲繩直徑（mm） 卷筒名義直徑已系列化，其數值為：300，400，500，650，700，800，900，1000， mmdKDe0卷筒長度主要由起升高度和滑輪組倍率來確定。單層繞卷筒的長度確定方法：1)單聯滑輪組L=L0+L1+2L2 2)雙聯滑輪組L=2(L0+L1+L

13、2)+L3 L1固定繩端所需長度，一般取L1=t L2卷筒兩端空余部分，根據卷筒結構定 L3雙聯卷筒中間無槽部分的長度 L0卷筒上螺旋槽部分的長度，由下式確定 H起升高度 a滑輪組倍率 t螺旋槽節距 D0鋼絲繩卷繞直徑 n附加安全圈（減載圈），以減小鋼絲繩尾端拉力，有利于固定。一般取n=1.53圈。tnDHaL)(00雙聯卷筒中間無槽部分的長度L3確定方法：L外側或內側動滑輪的間距 Hmin卷筒軸到動滑輪的最小距離 鋼絲繩允許偏角，在46之間tgHLLmin432最近事故案例 據新華社電 開往日本首都東京羽田機場的一列輕軌列車3月25日被一臺起重機砸中，大約100名乘客被困車廂，所幸無人傷亡。

14、東京警察廳說，一輛車載起重機事發前停在輕軌下方一條公路上，執行安裝交通標志牌任務。起重機臂觸碰到途經那里的一列輕軌列車車廂。東京警察廳說，事故發生后，公司派遣另一列列車沿另一條軌道開往事故現場，將受損列車上的乘客接走 2.3 鋼絲繩鋼絲繩具有張度大、自重輕、撓性好、運動平穩、極少突然斷裂等優點（1） 鋼絲繩結構及選用 鋼絲繩是易損件，使用中必須保持足夠的強度。因此，選用鋼絲繩，必須經過計算，驗證合格后允許使用。靜拉力計算Q起重量（N） i承載鋼絲繩根數滑輪組效率ZiQTZ 根據鋼絲繩的靜拉力T和安全系數K，確定出鋼絲繩的最大拉力 TmaxTKT T鋼絲繩的許用應力K鋼絲繩的安全系數，見下表工作

15、類型輕級中級重級捆綁用繩安全系數5.05.56.0510 驗算鋼絲繩的直徑鋼絲繩的使用壽命，主要與卷筒、滑輪的直徑大小，數目及使用與維護等因素有關。因此，為提高鋼絲繩使用壽命，鋼絲繩直徑與滑輪和卷筒的直徑必須滿足一定的關系。這一點已經在前述課程中講到。捆綁鋼絲繩的安全使用 鋼絲繩捆綁起升重物，受力復雜，磨損嚴重，需考慮）捆綁繩的安全角度）鋼絲繩曲率半徑對承載能力的影響使用鋼絲繩的安全要求）鋼絲繩的維護a.鋼絲繩使用時，保持清潔、潤滑良好；b.鋼絲繩不允許打結、繩股突出或扭曲；c.在繩槽中和卷筒上固定正確，且牢固可靠；d.不允許超負荷使用。高溫環境作業，應有絕熱裝置；e.防止受到突然載荷沖擊；f

16、.與平衡輪固定架之間不能產生卡死和摩擦現象。）鋼絲繩的更換定期檢修，發現磨損腐蝕嚴重或斷絲現象，按規定報廢更換a.交繞鋼絲繩。斷絲數占總數的10%時，應更換新的；b.順繞鋼絲繩。斷絲數占總數的5%時，應更換新的；c.鋼絲繩中，若有一股折斷時，應立即更換；d.鋼絲繩外層磨損達40%或鋼絲繩直徑磨損減小達15%時，應更換；e.鋼絲繩磨損嚴重，尚未達到40%，根據磨損程度，應降低報廢斷絲數標準，并按折減后的斷絲數更換。鋼絲繩端部固定）固定方法 a.端部捆扎。將鋼絲繩一端繞過套環后，與自身編織在一起，然后用細鋼絲扎緊。b.楔形套筒固定。將鋼絲繩一端繞過楔塊，與楔塊一起放入套筒內，楔塊在套筒的鎖緊作用下

17、，將鋼絲繩與套筒固定為一體。c.錐形套筒鉛固定。鋼絲繩穿過錐形淘筒，然后將末端鋼絲松散，并彎成鉤狀，再澆入鉛或鋅液，凝固后與套筒固定為一體。d.繩卡固定。簡單、可靠，應用廣泛。）安全要求a.用捆扎連接時，捆扎長度L=(2025)d(d為鋼絲繩直徑)，并且不得小于300mm。連接處的強度，不得小于鋼絲繩破斷拉力的75%；b.用楔形套筒連接時，連接處的強度，不得小于鋼絲繩破斷拉力的75%；c.用錐形套澆鑄法連接時，連接處的強度應與鋼絲繩的破斷拉力相等；d.用繩卡連接時，繩卡數量按下頁表中選取，同時應保證連接強度不得小于鋼絲繩破斷拉力的85%。 繩卡壓板應在鋼絲繩長頭一邊，U型螺栓扣在短頭一邊，繩卡

18、間距不應小于鋼絲繩直徑的6倍。鋼絲繩直徑(mm)716192728373845繩卡數量34562.4減速器減速裝置是起重機上的主要傳動部件，使電動機的高轉速轉換為機構所需要的工作速度。通常有兩類一類是開式齒輪的傳動機構，由電動機、聯軸器、減速器和車輪等部件組成另一類是封閉齒輪的傳動機構，潤滑條件好，使用壽命長，維護方便，起重機上應用廣泛（1）JZQ系列漸開線圓柱齒輪減速器 適用于間歇性工作或長期工作，其圓周速度不超過10米每秒，效率不低于0.94。共有9種傳動比傳動比代號傳動比i48.57 40.1731.523.34 20.49 15.75 12.63 10.358.23 ZQ型大傳動比減速器，是在前述基礎上增加一級中心距得的大傳動比傳動比代號傳動比i317.28291.19265.71243.86223.80191.22163.38141.73121.1092.2181.1065.54 QJ型減速器是在ZQ型大傳動比減速器基礎上更新的產品，其工作條件： a.齒輪圓周速度不大于20米每秒； b.高速軸轉速不大于1500轉每分鐘； c.工作環境溫度零下40攝氏度到45攝氏度之間； d.適于正反轉。 QJ型減速器有15種中心距，每種中心距有14種傳動比，9種裝配型式，3種輸出軸型式，三級減速器有兩種組合方