建筑施工機械教程課件 起重機械ppt教程

1、1,主 編：高文安 楊 庚副主編：陳建軍 馬晉芳 賈 瑜,7 起重機械,建筑施工機械（第2版）,JIAN ZHU SHI GONG JI XIE,2,,7.1 概述,1,目 錄,,7.6 自行式起重機,6,7 起重機械,3,【知識目標】熟悉起重機械的類型和起重機的主要性能參數(shù)；掌握千斤頂、葫蘆、滑車、卷揚機、塔式起重機、汽車起重機、輪胎起重機、履帶起重機及施工升降機的類型、特點和工作過程；了解千斤頂

2、、葫蘆、滑車、卷揚機、塔式起重機、汽車起重機、輪胎起重機、履帶起重機及施工升降機的構(gòu)造、工作原理和使用場合；熟悉鋼絲繩的構(gòu)造、類型、特點、標記代號、選擇計算、報廢標準和使用注意事項?！灸芰δ繕恕磕軌蛟诠こ淌┕み^程中正確選擇使用千斤頂、葫蘆、滑車、卷揚機、塔式起重機、汽車起重機、輪胎起重機、履帶起重機、施工升降機；會選擇、計算和使用鋼絲繩。,7 起重機械,4,7.1 概述,7.1 概述,5,起重機械是主要用做垂直運輸?shù)脑O備，有行走

3、機構(gòu)的還可兼做短距離的水平運輸，是工程建設中廣泛應用的重要起重設備。起重機械是一種循環(huán)作業(yè)機械，在建筑施工中，特別是在高層建筑和大型廠房垂直運輸與結(jié)構(gòu)吊裝中已是必不可少的設備，對于減輕工人繁重的體力勞動、降低施工成本、提高生產(chǎn)率、縮短施工周期和實現(xiàn)施工機械化等都有著十分重要的作用。,7.1 概述,6,根據(jù)GB/T 20776—2006對起重機械的定義，起重機械按其功能和結(jié)構(gòu)特點分為輕小型起重設備、起重機、升降機、工作平臺和機械式停車設

4、備五類。輕小型起重設備包括千斤頂、滑車、起重葫蘆和卷揚機。,7.1.1 起重機械的類型,7.1 概述,7,起重機包括橋架型起重機（梁式起重機、橋式起重機、門式起重機、半門式起重機、裝卸橋）、臂架型起重機（固定式起重機、臺架式起重機、門座式起重機、半門座式起重機、塔式起重機、鐵路起重機、流動式起重機、浮式起重機、甲板起重機、桅桿起重機、懸臂起重機）和纜索型起重機（纜索起重機、門式纜索起重機）。升降機包括升船機、啟閉機、施工升降機和舉

5、升機。工作平臺包括桅桿爬升式升降工作平臺和移動式升降工作平臺。,7.1 概述,8,機械式停車設備包括升降橫移類機械式停車設備、垂直循環(huán)類機械式停車設備、水平循環(huán)類機械式停車設備、多層循環(huán)類機械式停車設備、平面移動類機械式停車設備、巷道堆垛類機械式停車設備、垂直升降類機械式停車設備、簡易升降類機械式停車設備和汽車專用升降機。,7.1 概述,9,1.橋式起重機橋式起重機按構(gòu)造分為單梁橋式起重機、雙梁橋式起重機、多梁橋式起重機、掛梁橋式起

6、重機、帶回轉(zhuǎn)臂架橋式起重機、雙小車橋式起重機、多小車橋式起重機、帶回轉(zhuǎn)小車橋式起重機、帶導向架橋式起重機和柔性吊掛橋式起重機；按取物裝置不同又分為吊鉤橋式起重機，抓斗橋式起重機，電磁橋式起重機，抓斗、電磁橋式起重機，電磁、吊鉤橋式起重機，抓斗、吊鉤橋式起重機，吊鉤、抓斗、電磁橋式起重機，料箱、電磁橋式起重機，料箱、抓斗橋式起重機，夾鉗橋式起重機，集裝箱橋式起重機；按使用場合分為冶金起重機、堆垛起重機、防爆橋式起重機、絕緣橋式起重機。,7

7、.1 概述,10,2.塔式起重機塔式起重機按支承方式分為固定式塔式起重機、移動式塔式起重機、軌道式塔式起重機、輪胎式塔式起重機、汽車式塔式起重機和履帶式塔式起重機；按爬升方式分為內(nèi)爬式塔式起重機和附著式塔式起重機；按回轉(zhuǎn)方式分為上回轉(zhuǎn)式塔式起重機和下回轉(zhuǎn)式塔式起重機；按變幅方式分為小車變幅塔式起重機、動臂變幅塔式起重機和折臂式塔式起重機；按安裝方式分為非快裝式塔式起重機和快裝式塔式起重機。,7.1 概述,11,3.流動式起重機流動式

8、起重機按底盤形式分為履帶起重機、汽車起重機、輪胎起重機、全地面起重機和隨車起重機；按回轉(zhuǎn)方式分為回轉(zhuǎn)流動式起重機和非回轉(zhuǎn)流動式起重機；按臂架形式分為桁架臂流動式起重機、箱形臂流動式起重機、鉸接臂流動式起重機和伸縮臂流動式起重機；按使用場合分為通用流動式起重機、越野流動式起重機和專用流動式起重機。起重機械的種類很多，本章主要介紹建筑施工中常用的卷揚機、施工升降機、塔式起重機和流動式起重機。,7.1 概述,12,起重機的參數(shù)是用來表明起重

9、機工作性能和技術經(jīng)濟指標的。它是設計起重機的依據(jù)，也是評價和選用起重機技術性能的依據(jù)。起重機的主要技術參數(shù)有起升質(zhì)量、幅度、起升高度、各機構(gòu)工作速度、起重力矩和質(zhì)量指標等。,7.1.2 起重機的主要性能參數(shù),7.1 概述,13,1.起升質(zhì)量（亦稱起重量）起重機的起升質(zhì)量參數(shù)通常以額定起升質(zhì)量Q表示，單位為t。所謂額定起升質(zhì)量，是指起重機在各種工況下安全作業(yè)所容許起吊貨物的最大質(zhì)量，它隨幅度的加大而減少。最大額定起升質(zhì)量是指基本臂

10、處于最小幅度時所起吊貨物的最大質(zhì)量。,7.1 概述,14,2. 幅度起重機回轉(zhuǎn)中心軸線至吊鉤中心的水平距離稱為幅度或工作幅度，用R表示，單位為m。實際標定的起重機幅度參數(shù)，是在額定起升質(zhì)量下起重機回轉(zhuǎn)中心軸線至吊鉤中心的水平距離。幅度表示起重機不移位時的工作范圍，所以幅度也是衡量起升能力的一個重要參數(shù)。為了反映起重機實際工作能力，還引入有效幅度R1。設計或選用起重機時，應合理選擇R1值。對于輪胎式起重機，按起重機起升質(zhì)量的不同，規(guī)定了

11、不同的有效幅度范圍，如圖7.1所示。,7.1 概述,15,圖7.1 起重機幅度與起升高度,7.1 概述,16,3. 起升高度起升高度是指地面或軌面到吊鉤鉤口中心的垂直距離，以H表示，單位為m。如取物裝置為抓斗，則指到抓斗最低點的距離。在標定起重機性能參數(shù)時，通常以額定起升高度表示。額定起升高度是指滿載吊鉤上升到最高極限位置時，吊鉤中心至地面或軌面的距離。最大額定起升高度的確定，是根據(jù)起重機作業(yè)要求及其總體設計的合理性綜合考慮的。,7

12、.1 概述,17,4. 工作速度起重機各機構(gòu)的工作速度主要是指起升、變幅、回轉(zhuǎn)和行走的速度。對伸縮臂式起重機，還包括吊臂伸縮速度和支腿收放速度。起升速度Vq(m／min)是指起重吊鉤升、降速度；變幅速度Vb(m／min)是指吊鉤自最大幅度到最小幅度時的平均線速度；回轉(zhuǎn)速度n(r／min)是指起重機轉(zhuǎn)臺每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)；行走速度為Va(km／h)。起重機的工作速度直接影響起重機的性能，同時也影響起重機的生產(chǎn)效率。當起升重量一定時，速度高的生

13、產(chǎn)效率也高，但啟動、制動時的慣性力和動載荷大，因此機構(gòu)的驅(qū)動功率和結(jié)構(gòu)強度也要相應增大。,7.1 概述,18,5. 起重力矩起重機的工作幅度R與此幅度下的起重量Q的乘積稱為起重力矩，用M表示，單位為t·m，M=Q·R。它是綜合體現(xiàn)起升質(zhì)量與幅度兩因素的參數(shù)?？梢?，以M值的大小就能全面、確切地了解起重機的起吊能力。,7.1 概述,19,6. 整車整備質(zhì)量及質(zhì)量指標起重機本身的質(zhì)量(原稱自重)稱整車整備質(zhì)量。整車整備

14、質(zhì)量是指起重機處于工作狀態(tài)無起吊貨物時本身的全部質(zhì)量，以G表示，單位為t。為了考核起重機質(zhì)量指標，引入質(zhì)量利用系數(shù)K來表示。所謂質(zhì)量利用系數(shù)，是指單位整備質(zhì)量下有多大起重能力。顯然，K值越大說明起重機的材料利用率和設計水平越高，質(zhì)量指標越先進。,7.1 概述,20,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,21,千斤頂是一種起重高度小(小于1m)的起重設備，包括機械式和液壓式兩種。機械式千斤頂又有

15、齒條式和螺旋式兩種，由于起重量小，操作費力，一般只用于機械設備安裝維修工作。液壓式千斤頂結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，有自鎖作用，故使用廣泛；其缺點是起重高度有限，起升速度慢。千斤頂主要用于車輛修理、支撐及其他起重等工作。其結(jié)構(gòu)輕巧堅固、靈活可靠，一人即可攜帶和操作。,7.2.1 千斤頂,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,22,1．千斤頂?shù)姆诸惽Ы镯敯唇Y(jié)構(gòu)特征可分為齒條千斤頂、螺旋（機械）千斤頂和液壓（油壓）千斤頂三種。（1） 齒條千

16、斤頂由人力通過杠桿和齒輪帶動齒條頂舉重物。起重量一般不超過20t，可長期支持重物，主要用在作業(yè)條件不方便的地方或需要利用下部的托爪提升重物的場合。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,23,（2） 螺旋千斤頂由人力通過螺旋副傳動，螺桿或螺母套筒作為頂舉件。普通螺旋千斤頂靠螺紋自鎖作用支持重物，構(gòu)造簡單，但傳動效率低，返程慢。自降螺旋千斤頂?shù)穆菁y無自鎖作用，但裝有制動器。放松制動器，重物即可自行快速下降，返程時間縮短，但這種千斤頂構(gòu)造較

17、復雜。螺旋千斤頂能長期支持重物，最大起重量已達100t，應用較廣。下部裝上水平螺桿后，還能使重物做小距離橫移。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,24,（3） 液壓千斤頂由人力或電力驅(qū)動液壓泵，通過液壓系統(tǒng)靜壓傳遞原理，用缸體或活塞作為頂舉件，如圖7.2所示。液壓千斤頂可分為整體式和分離式兩類。整體式的泵與液壓缸聯(lián)成一體；分離式的泵與液壓缸分離，中間用高壓軟管相聯(lián)。液壓千斤頂結(jié)構(gòu)緊湊，能平穩(wěn)頂升重物，起重量最大達1000t，行程1m

18、，傳動效率較高，故應用較廣。但因其易漏油，故不宜長期支持重物，如長期支撐需選用自鎖千斤頂。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,25,圖7.2 液壓千斤頂,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,26,為進一步降低外形高度或增大頂舉距離，螺旋千斤頂和液壓千斤頂可做成多級伸縮式。 液壓千斤頂除上述基本形式外，按同樣原理可改裝成滑升模板千斤頂、液壓升降臺、張拉機等，用于各種特殊施工場合。千斤頂按其他方式分類可分為分離式千斤頂、臥式千斤頂

19、、爪式千斤頂、同步千斤頂、一體式千斤頂、電動千斤頂?shù)取?7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,27,2．液壓千斤頂使用說明（1）使用前必須檢查各部分是否正常。（2）使用時應嚴格遵守主要參數(shù)中的規(guī)定，切忌超高超載；否則，當起重高度或起重噸位超過規(guī)定時油缸頂部會發(fā)生嚴重漏油。 （3）如手動泵體的油量不足時，需先向泵中加入清潔的液壓油。（4）重物重心要選擇適中，合理選擇千斤頂?shù)闹c，底面要墊平，同時要考慮到地面軟硬條件，是否要襯墊堅

20、韌的木材，放置是否平穩(wěn)，以免負重下陷或傾斜。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,28,（5）千斤頂將重物頂升后，應及時用支撐物將重物支撐牢固，禁止將千斤頂作為支撐物使用；如需長時間支撐重物，應選用機械式千斤頂。（6）如需幾臺千斤頂同時起重時，除應正確安放千斤頂外，應使用多個分流閥，且每臺千斤頂?shù)呢摵蓱?，注意保持起升速度同步。還必須考慮因重量不勻地面可能下陷的情況，防止被舉重物產(chǎn)生傾斜而發(fā)生危險。（7）使用時先將手動泵的快速接

21、頭與頂對接，然后選好位置，將油泵上的放油螺釘旋緊即可工作。欲使活塞桿下降，將手動油泵手輪按逆時針方向微微旋松，油缸卸荷，活塞桿即逐漸下降，否則下降速度過快將產(chǎn)生危險。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,29,（8）分離式千斤頂是彈簧復位結(jié)構(gòu)，起重完后即可快速取出，但不可用連接的軟管來拉動千斤頂。（9）使用過程中應避免千斤頂?shù)膭×艺駝樱⒏鶕?jù)使用情況定期檢查和保養(yǎng)。（10）不適宜在有酸堿或腐蝕性氣體的工作場所使用。,7.2 輕小型

22、起重設備和起重零、部件,30,7.2.2.1 手動葫蘆的類型、組成和工作原理手動葫蘆又叫神仙葫蘆、斤不落，分為手扳葫蘆和手拉葫蘆兩種。手扳葫蘆（圖7.3）是通過人力扳動手柄，借助杠桿原理獲得與負載相匹配的直線牽引力，輪換地作用于機芯內(nèi)負載的一個鉗體，帶動負載運行。,7.2.2 手動葫蘆,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,31,圖7.3 手扳葫蘆,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,32,它具有結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、外形尺寸小、攜

23、帶方便、安全可靠、使用壽命長、手扳力小、對鋼絲繩磨損小等優(yōu)點，可以進行提升、牽引、下降、校準等作業(yè)。若配置特殊裝置，不但可以作非直線牽引作業(yè)，而且可以很方便地選擇合適的操作位置，或以較小噸位的機具成倍地擴大其負載能力。對于較大噸位的負載，可以采用數(shù)個機具并列作業(yè)。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,33,手拉葫蘆（圖7.4）是一種使用簡單、攜帶方便的手動起重設備，也稱“環(huán)鏈葫蘆”或“倒鏈”。手拉葫蘆由鏈輪、手拉鏈、傳動機構(gòu)、起重鏈及

24、上下吊鉤等幾部分組成。,圖7.4 手拉葫蘆,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,34,其中機械傳動部分又可分為蝸輪式和齒輪式傳動兩種。由于蝸輪式傳動的機械效率低，零件易磨損，所以現(xiàn)在已很少使用。齒輪傳動的手拉葫蘆有幾種型號，其中HS型是頗受歡迎的一種手動鏈條葫蘆；WA型是在HS型基礎上的改進產(chǎn)品；SBL型采用新型結(jié)構(gòu)傳動，它的機械效率較高，但自重比HS型大一些。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,35,手拉葫蘆是通過曳動手鏈條、手

25、鏈輪轉(zhuǎn)動，將摩擦片棘輪、制動器座壓成一體共同旋轉(zhuǎn)，5齒長軸轉(zhuǎn)動，帶動片齒輪、4齒短軸和花鍵孔齒輪，這樣，裝置在花鍵孔齒輪上的起重鏈輪就帶動起重鏈條，從而平穩(wěn)地提升重物。它采用棘輪摩擦片式單向制動器，在載荷下能自行制動，棘爪在彈簧的作用下與棘輪嚙合，保證制動器安全工作。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,36,7.2.2.2 手動葫蘆的適用范圍和工作特點手拉葫蘆具有安全可靠、維護簡便、機械效率高、手鏈拉力小、自重較輕、便于攜帶、外形

26、美觀、尺寸較小、經(jīng)久耐用的特點， 尤其對于露天及無電源作業(yè)以及易燃易爆場所作業(yè)更有其重要作用。它除可單獨使用外，還可與各型手拉單軌行車配套使用組成手拉起重運輸小車，實現(xiàn)左右行走提升重物的功能，適用于單軌架空運輸?shù)膯瘟簶蚴狡鹬貦C和懸臂式起重機。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,37,手拉葫蘆是攜帶方便的手動起重機械，起重量一般為 0.5~50t，起升高度為30m。其工作特點是：（1）維護方便使用完畢后，應將葫蘆上的泥垢擦凈，存放

27、在干燥地點，防止受潮生銹和腐蝕。每年應由熟悉葫蘆機構(gòu)者用煤油清洗機件，在齒輪和軸承部分加黃油潤滑。手拉葫蘆齒輪安裝時，應使用兩只片齒“0”字標記安裝在同一直線上。起重鏈輪左右軸承的滾柱可用黃油粘附在已經(jīng)壓裝于起重鏈輪軸頸內(nèi)圈上，再入墻板的軸承外圈內(nèi)。安裝制動裝置部分時，注意棘爪部嚙合良好，彈簧對棘爪的控制應靈活可靠。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,38,手拉葫蘆裝上手鏈輪后，順時針旋轉(zhuǎn)手鏈輪，應將棘輪、摩擦片壓緊在制動器座上，逆

28、時針旋轉(zhuǎn)手鏈輪，棘輪與摩擦片間應留有空隙。支撐桿與右墻板為靜配合，維修時切勿拆卸。手拉葫蘆經(jīng)過清洗檢修后，應進行空載和重載試驗，確認運轉(zhuǎn)正常方可使用。在加油和使用過程中，制動裝置的摩擦表面必須保持干凈，并經(jīng)常檢查制動性能，防止制動失靈引起重物自墜。為了維護和拆卸方便，手鏈條其中一節(jié)系開口鏈（不焊、涂色）。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,39,（2）過載保護為增加額外的安全性，有些高檔的手拉葫蘆還增加了過載保護裝置，這對于操作者

29、、葫蘆及負載是一種特殊保護裝置。當負載大于設置值時，過載保護自動啟用，葫蘆起升將自動停止。（3）鎳表面硬化鎳硬化鏈條經(jīng)過特殊處理，不但不影響鏈條的性能，還具有其他卓越的性能，如可以抗雨水、海水、溪水及化學物質(zhì)引起的銹蝕等。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,40,滑車是起重吊裝、搬運作業(yè)中常用的起重設備。它的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，用途廣泛，可以手動或機動?；嚨淖饔檬悄軌蚨啻胃淖儬恳Φ姆较蚝推鸬?、移動重物。特別是由滑車組成的滑車

30、組，配合卷揚機、桅桿或其他起重設備，其產(chǎn)品規(guī)格為0.03～320t。,7.2.3 滑車,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,41,1．滑車的構(gòu)造和分類滑車是由吊鉤鏈環(huán)、滑輪、軸、軸套和夾板等組成。滑輪可在軸上自由轉(zhuǎn)動，為減少磨損、延長軸的使用壽命，采用青銅制作的滑動軸承。在重型機構(gòu)上滑動軸承改用滾動軸承。滑車按制作材料不同，可分為木制滑車、鋼制滑車和鋁合金滑車三種（如圖7.5所示）；按輪數(shù)的多少分為單輪（門）滑車、雙輪滑車和多輪

31、滑車。按滑車與吊物的連接方式可分為吊鉤式滑車、鏈環(huán)式滑車、吊環(huán)式滑車和吊梁式滑車四種。一般中小型滑車多屬于吊鉤式、鏈環(huán)式和吊環(huán)式，而大型滑車多采用吊環(huán)式和吊梁式，如圖7.5所示。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,42,圖7.5 滑車 的類型（a）單門開口吊鉤型；（b）單門閉口吊鉤型；（c）雙門閉口鏈環(huán)型；（d）雙門吊環(huán)型；（e）三門閉口吊環(huán)型；（f）三門吊環(huán)型；（g）四門吊環(huán)型；（h）五門吊環(huán)型；（i）

32、五門吊梁型,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,43,滑車按采用的軸承不同還可分為滑動軸承和滾動軸承兩種；按滑車的夾板是否可以打開分為開口滑車和閉口滑車；按使用的方式不同又分為定滑車、動滑車、滑車組、導向滑車和平衡滑車。開口滑車的夾板是可以打開的，便于裝繩索，一般的都是單門滑車，它常用于扒桿底腳處作導向滑車用。定滑車是安裝在固定軸上的滑車，它可作導向滑車和平衡滑車之用。定滑車不能省力，僅能改變作用力的方向，作用力的行程與荷重的行程相

33、等。動滑車是安裝在運動軸上與被牽引重物一起升降或移動的滑車，它可以省力。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,44,2．滑車的規(guī)格型號滑車有HQ系列（起重滑車）、HY系列（林業(yè)滑車）和H系列三種。設備吊裝用HQ系列和H系列。例如，HQGZK1-2型，表示HQ系列起重滑車、G吊鉤式（L為鏈環(huán)式、D為吊環(huán)式、W為吊梁式）、Z滾針軸承（滑動軸承、滾動軸承不表示）、K開口（閉口不表示）、1輪（以數(shù)字表示輪數(shù)）、額定起重量為2t(以數(shù)字表示)

34、；HQL2-16型，表示HQ系列起重滑車、鏈環(huán)式、滑動軸承、閉口、2輪、額定起重量為16t。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,45,3．滑車組滑車組是由一定數(shù)量的定滑車和動滑車以及穿繞它們的繩索組成的。因為某些起重作業(yè)不僅要求改變力的方向，而且要求省力，只用定滑車或動滑車達不到目的。通常是把定滑車和動滑車串聯(lián)在一起組成滑車組。它既可以省力，又可改變力的方向，是起重吊裝作業(yè)施工中不可缺少的工具。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部

35、件,46,H系列滑車型號標記示例：H5×1KBG型，表示H系列滑車、額定起重量為5t、1單輪、KB桃形開口、G吊鉤式；H32×6W型，表示H系列滑車、額定起重量為32t、6輪、吊梁式。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,47,（1）滑車組的種類按構(gòu)造形式不同，滑車組可分為單聯(lián)滑車組和雙聯(lián)滑車組，如圖7.6所示。單聯(lián)滑車組常用于建筑起重機中，雙聯(lián)滑車組則多用于橋式起重機中。按工作原理不同，又可把滑車組分為省力滑

36、車組和增速滑車組。在起重機的起升機構(gòu)中常用省力滑車組。增速滑車組可用于汽車起重機的吊臂伸縮機構(gòu)中，以達到多節(jié)伸縮臂同步伸縮的目的。圖7.6（a）和圖7.7分別是省力滑車組和增速滑車組的示意圖。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,48,圖7.6 滑車組(a)單聯(lián)滑車組；(b)雙聯(lián)滑車組,圖7.7 增速滑車組,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,49,（2）滑車組的倍率倍率是鋼絲繩繞過動滑車的分支數(shù)，是滑車組省力的倍數(shù)，也是滑車組

37、的減速比。對于單聯(lián)滑車組，倍率a等于承載分支數(shù)m，即a=m；對于雙聯(lián)滑車組，倍率a等于承載分支m的一半，即a=m/2。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,50,（3）單聯(lián)滑車組的效率及鋼絲繩的拉力如圖7.8所示為單聯(lián)省力滑車組計算簡圖。設總起重量為Q，鋼絲繩承載分支數(shù)為m。若不計鋼絲繩繞過滑輪時的僵性阻力和滑輪軸承的摩擦阻力，則各承載分支拉力均相等，即F1=Q/m。若考慮滑車組的效率損失并對每個滑車取相同的效率η，鋼絲繩每個分支中

38、的拉力不相等，但有關系：Fi=ηFi-1(i=2，3，…，m)。 所有分支拉力總和等于Q，即：Q=F1+F2+F3+…+Fm-1+Fm=F1(1+η+η2+…+ηm-1)括號中為一幾何級數(shù)，其和為 ，故：,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,51,滑車組的效率η組為不計鋼絲繩繞過滑輪的僵性阻力和滑車軸承的摩擦阻力時動滑車引出繩的拉力與實際情況下引出繩拉力的比值，即：由上式可知，滑車組的效率η組與倍率

39、m及滑車的效率η有關。由式（7.1）、式（7.2）可以得到計算承載分支中最大拉力的公式：,（7.1）,（7.2）,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,52,若鋼絲繩從滑車組引出后，再經(jīng)過n個導向滑輪后才繞入卷筒，那么卷筒上鋼絲繩的最大拉力F為：表7.1列出了各種倍率的滑車組效率，以便設計時選用。 （祥見課本147頁）,組,組,（7.4）,（7.3）,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,53,4．滑車和滑車組的使用要求和注意事項

40、（1）在使用前必須查明滑車的允許荷載，以防超載使用而發(fā)生安全事故。（2）在使用前必須檢查滑輪的轉(zhuǎn)動是否靈活，輪槽、輪軸、吊鉤、夾板等各部分有無損傷、裂縫等，以防在使用過程中發(fā)生事故。（3）滑車組在穿好繩索后先要試吊。在繩索收緊后，應檢查各部位是否良好，有無卡繩索之處，不得勉強使用。（4）在起吊時應檢查滑車的吊鉤中心是否與被吊物體的重心在一條鉛垂線上，以防起吊后不平穩(wěn)而發(fā)生碰撞事故。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,54,（

41、5）滑車在使用前后要加強保養(yǎng)，刷洗干凈并加油潤滑。（6）常用的單輪滑車多為開口式，其連接部分有吊鉤和吊環(huán)式兩種，吊鉤或吊環(huán)式均可旋轉(zhuǎn)，故懸掛時無方向性。使用時先將吊鉤或吊環(huán)扳倒，打開護板上的開口擋板，把鋼絲繩放入輪槽內(nèi)，然后提直滑車即可鎖住擋板。如果在地面上使用或因滑車不受力時會自行彎倒，故應隨時檢查開口擋板是否鎖住。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,55,（7）常用的多輪滑車均為不開口式，其連接部分有可旋轉(zhuǎn)的吊環(huán)式和固定的吊環(huán)

42、式，而固定吊環(huán)的滑車懸掛時有方向性，當滑車受力后不得使滑車承受扭力，否則應加接U形環(huán)加以調(diào)整。（8）滑車組是由單輪或多輪定滑車和動滑車組成的，使用時兩個滑車的大小和型號應基本相同，不宜采用不同大小的滑車組成滑車組。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,56,鋼絲繩是起重機械的重要零件之一，它具有強度高、自重輕、撓性好、運行平穩(wěn)、彈性較好、不易突然斷裂等優(yōu)點，廣泛應用于起重、纜風和捆扎。,7.2.4 鋼絲繩,7.2 輕小型起重設備和

43、起重零、部件,57,7.2.4.1 鋼絲繩的構(gòu)造和種類鋼絲繩是由許多抗拉強度為1400~2000MPa的高強度鋼絲編繞而成的。鋼絲首先捻成股，然后將若干股圍繞著繩芯捻制成繩。繩芯的作用是增加撓性、彈性和潤滑。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,58,繩芯的種類有：①天然纖維芯，通常用浸透潤滑油的麻繩做成，不能用于高溫環(huán)境；②合成纖維芯，由聚合物制成的纖維，如聚乙烯、聚丙烯等；③金屬芯，用軟鋼絲或鋼絲繩股做芯子，用于高溫或多層

44、卷繞的地方。近年來有用螺旋金屬管作為繩芯的，其管中儲有潤滑油。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,59,1.根據(jù)鋼絲繩的捻制次數(shù)分類（1）單捻繩由若干斷面相同或不同的鋼絲一次捻繞而成。（2）雙捻繩先由鋼絲捻成股，再用股捻成繩，如圖7.9所示。它的強度高，撓性好，制造簡單，在起重機中廣泛采用。（3）三捻繩把雙捻繩作為股，再用這種股捻成繩。它的撓性最好，但制造復雜，在起重機中很少采用。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,60,

45、圖7.9 雙捻鋼絲繩(a)點接觸鋼絲繩；(b)外粗型（西魯型）；(c)粗細型（瓦林吞型）；(d)填充型,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,61,2.根據(jù)鋼絲繩的捻法和捻向分類（1）同向捻繩由鋼絲捻成股和由股捻成繩的捻向相同，如圖7.10（a）、(c)所示。（2）交互捻繩由鋼絲捻成股或由股捻成繩的捻向相反，如圖7.10（b）、(d)所示。上述兩種雙捻鋼絲繩，按由股捻成繩的方向不同，可又分為左向捻和右向捻兩種。沒有特殊要求者一

46、般多用右向捻繩。（3）混捻繩半數(shù)股為右向捻、半數(shù)股為左向捻的繩，稱為混捻繩，如圖7.10(e)所示。其性能介于同向捻繩和交互捻繩之間，但制造復雜，很少采用。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,62,圖7.10 鋼絲繩的捻向(a)左同向捻；(b)左交互捻；(c)右同向捻；(d)右交互捻；(e)混合捻,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,63,3.按捻制特性（鋼絲在股中的互相接觸狀態(tài)）分類（1）點接觸鋼絲繩（圖7.9(a)）。

47、這種鋼絲繩繩股中各層鋼絲直徑均相同，而內(nèi)外各層鋼絲的節(jié)距不同，相互交叉形成點接觸。其特點是接觸應力高，表面粗糙，易斷裂，使用壽命低，但制造簡單、價格低，在起重機中應用較廣。（2）線接觸鋼絲繩（圖7.9（b）、（c）、（d））這種鋼絲繩繩股由不同直徑的鋼絲繞制而成，外層鋼絲位于內(nèi)層鋼絲之間的溝槽內(nèi)，內(nèi)外層鋼絲,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,64,間形成線接觸。 這種鋼絲繩撓性好，耐腐蝕，使用壽命長，承載力高。如果在破斷拉力相

48、同的情況下選用線接觸繩，可以采用較小的直徑，相應地可采用較小的滑輪和卷筒直徑，從而使整個機構(gòu)的尺寸得以減小。線接觸鋼絲繩在起重機中得到日益廣泛的應用。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,65,線接觸鋼絲繩，根據(jù)繩股斷面的結(jié)構(gòu)分為三種，如圖7.9所示。①外粗型又稱西魯型（S型）股中間一層鋼絲的直徑相同，不同層次鋼絲的直徑不同，內(nèi)層細外層粗，外層耐磨。②粗細型又稱瓦林吞型（W型）外層采用粗、細兩種鋼絲，粗鋼絲位于內(nèi)層鋼絲的溝槽中，細

49、鋼絲位于粗鋼絲之間，其斷面充填系數(shù)高，撓性好，承載力大。③填充型（F型）在股中內(nèi)、外層鋼絲溝槽中填充細鋼絲，增加了股中鋼絲的數(shù)量，斷面充填系數(shù)更高，撓性更好，承載能力更大。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,66,（3）面接觸鋼絲繩面接觸鋼絲繩常做成密封繩，為達到面接觸，鋼絲必須制成異形斷面（如T形、Z形等）。其優(yōu)點與線接觸相同，但效果更為顯著；缺點是制造工藝復雜，價格昂貴，用于架空索道、塔機主索、吊橋主索等場合。鋼絲繩一般由

50、6股繞成，也有8股、18股或更多股的。股愈多，與卷繞裝置接觸愈好，壽命愈長。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,67,4.鋼絲繩標記代號（GB/T 8706—2006）簡介（1）鋼絲繩標記代號①鋼絲繩表面狀態(tài)標記代號：光面鋼絲為U；A級鍍鋅鋼絲為A；B級鍍鋅鋼絲為B；B級鋅合金鍍層為B（Zn/Al）；A級鋅合金鍍層為A（Zn/Al）。②鋼絲繩芯標記代號：纖維芯為FC；天然纖維芯為NFC；合成纖維芯為SFC；固態(tài)聚合物芯為SPC

51、；鋼芯為WC；獨立鋼絲芯為IWRC；鋼絲股芯為WSC；壓實股獨立鋼絲繩芯為IWRC（K）。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,68,③鋼絲、股和鋼絲繩橫截面形狀代號：圓形橫截面形狀無代號，三角形橫截面形狀鋼絲、股代號均為V。④普通類型的圓股結(jié)構(gòu)代號：單捻無代號，股結(jié)構(gòu)示例：6即（1-5），7即（1-6）；平行捻：西魯式為S，股結(jié)構(gòu)示例：17S即（1-8-8），19S即（1-9-9）；瓦林吞式為W，股結(jié)構(gòu)示例：19W即（1-6-6+

52、6）；填充式為F，股結(jié)構(gòu)示例：25F即（1-6-6F-12），41F即（1-8-8-8F-16）；組合平行捻為WS，股結(jié)構(gòu)示例：26WS即（1-5-5+5-10），31WS即（1-6-6+6-12），36WS即（1-7-7+7-14）；多工序點接觸捻為M，股結(jié)構(gòu)示例：19M即（1-6/12），37M即（1-6/12/18）。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,69,普通類型的圓股結(jié)構(gòu)代號中，每股結(jié)構(gòu)由中心向外進行標記，標明該股的逐層

53、鋼絲根數(shù)，股的每層絲數(shù)用“-”號隔開，同一層中不同直徑的鋼絲用“+”號隔開。如圖7.9（b）所示代號為6×19S（1-9-9）+NFC；如圖7.9（c）所示代號為6×19W（1-6-6+6）+NFC；如圖7.9（d）所示代號為6×（1-6+6F-12）+NFC，6F表示填充絲6根。多工序捻（點接觸）的各捻制工序鋼絲層用“/”號隔開，如圖7.9（a）所示代號為6×19M（1+6/12）+FC。⑤鋼

54、絲繩級別代號用鋼絲公稱抗拉強度MPa表示。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,70,⑥捻制類型及方向代號：捻制方向用兩個字母（Z或S）表示。第一個字母表示鋼絲在股中的捻向，第二個字母表示在鋼絲繩中股的捻向。字母“Z”表示右向捻，字母“S”表示左向捻；“ZZ”或“SS”表示右同向捻或左同向捻，“ZS”或“SZ”表示右交互捻或左交互捻；“aZ”或“aS”表示右混合捻或左混合捻。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,71,（2）鋼絲繩標

55、記方法鋼絲繩標記組成內(nèi)容：①尺寸；②鋼絲繩結(jié)構(gòu)；③繩芯結(jié)構(gòu)；④鋼絲繩級別；⑤鋼絲表面狀態(tài)；⑥捻制類型及方向。如22 6×36WS-IWRC 1770 B SZ表示鋼絲繩公稱直徑為22mm，結(jié)構(gòu)形式為6股36絲組合平行捻，繩芯結(jié)構(gòu)為獨立鋼絲芯，鋼絲公稱抗拉強度為1770MPa，鋼絲表面狀態(tài)為B級鍍鋅鋼絲，捻制類型及方向為左交互捻。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,72,5.鋼絲繩標記示例【例7.2】18 6

56、×19S-NFC 1670 U ZZ表示鋼絲繩公稱直徑為18mm，結(jié)構(gòu)形式為6股19絲西魯型，繩芯結(jié)構(gòu)為天然纖維芯，鋼絲公稱抗拉強度為1670MPa，鋼絲表面狀態(tài)為光面，捻制類型及方向為右同向捻。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,73,【例7.3】20 6×19W-SFC 1570 A ZS表示鋼絲繩公稱直徑為20mm，結(jié)構(gòu)形式為6股19絲瓦林吞型，繩芯結(jié)構(gòu)為合成纖維芯，鋼絲公稱抗拉強度為1570MPa，鋼

57、絲表面狀態(tài)為A級鍍鋅鋼絲，捻制類型及方向為右交互捻。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,74,【例7.4】22 6×25F-IWRC 1670 B SS表示鋼絲繩公稱直徑22mm，結(jié)構(gòu)形式為6股25絲填充型，繩芯結(jié)構(gòu)為合成纖維芯，鋼絲公稱抗拉強度為1670MPa，鋼絲表面狀態(tài)為B級鍍鋅鋼絲，捻制類型及方向為左同向捻。了解了鋼絲繩的標記方法，可以簡化描述鋼絲繩特征的大量文字敘述，便于直接選擇所需的鋼絲繩，這就給設計、制造

58、和使用單位帶來了許多方便。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,75,7.2.4.2 鋼絲繩的選擇和計算1.鋼絲繩結(jié)構(gòu)形式的選擇根據(jù)鋼絲繩的使用場合和要求，參考表7.2選擇鋼絲繩（祥見課本151頁）。2.鋼絲繩直徑的計算和選擇,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,76,（1）公式法鋼絲繩直徑可由鋼絲繩最大工作靜拉力按式（7.5）確定：式中d——鋼絲繩最小直徑，mm Smax——鋼絲繩最大工作靜拉力，N；

59、c——選擇系數(shù)， ，查有關手冊，對于起重用鋼絲繩c可取0.104~0.096。,（7.5）,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,77,（2）安全系數(shù)法按鋼絲繩所在機構(gòu)工作級別的安全系數(shù)選擇鋼絲繩直徑，所選鋼絲的破斷拉力F0(kN)應滿足式（7.6）。式中K——鋼絲繩最小安全系數(shù)，按表7.3選取 （祥見課本151頁）；Smax——鋼絲繩最大工作靜拉力，kN。,（7.6）,7.2 輕小型起重設備

60、和起重零、部件,78,【例7.5】某卷揚機鋼絲繩最大靜拉力為20kN，試選擇合適的鋼絲繩。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,79,7.2.4.3 鋼絲繩的報廢標準和使用注意事項1.報廢標準鋼絲繩極少突然斷裂，都是由于外層鋼絲反復彎曲、磨損、斷絲數(shù)逐漸增多使鋼絲繩報廢和破壞的。標準規(guī)定鋼絲繩出現(xiàn)下列情況應報廢：（1）鋼絲繩在一個捻距內(nèi)斷絲數(shù)達到總絲數(shù)的10%（交互捻）或5%（同向捻）時應報廢。（2）有一股折斷時應報廢。（3

61、）外層鋼絲磨損達40%或繩徑磨損減小達15%時，不論斷絲多少都應立即報廢；當磨損量低于40%時，則應按磨損的程度適當降低報廢斷絲標準，如表7.6所示。（祥見課本153頁）,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,80,2.使用注意事項（1）在使用中應妥善維護保養(yǎng)，保持繩面清潔并定期潤滑，一般不超過四個月涂油一次。（2）不允許鋼絲繩形成扭結(jié)、穿過破損的滑輪及運動中與其他物體和地面摩擦。（3）在使用中盡量減少彎曲次數(shù)，并盡量避免反向彎折

62、。（4）鋼絲繩對使用的滑輪和卷筒的直徑D0有一定的要求，即D0≥（18~20）d（d為鋼絲繩直徑）。（5）滑輪槽半徑不宜太大或太小，常取R=（0.54~0.6）d，鋼絲繩直徑小時R取大值。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,81,（6）鋼絲繩端頭常用的固接方法：鋼絲繩在使用時需要與其他承載零件聯(lián)接，以傳遞載荷。常用的聯(lián)接方法有下列幾種，如圖7.11所示。①編繞法將鋼絲繩繞過心形套環(huán)后用細鋼絲扎緊。捆扎長度L=（20~25）d

63、，同時不小于300mm，常用于直徑不太大的鋼絲繩聯(lián)接。②楔形套法用特制的鋼絲繩斜楔固定，方法簡便。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,82,③灌鉛法將鋼絲的一端松散后切去繩芯，把頭部鋼絲彎成小鉤，裝入錐形套后灌入熔鉛，凝固后即成。④繩卡固定法鋼絲繩繞過套環(huán)后，用特制的鋼絲繩卡固定，鋼絲繩卡不得少于三個。此法簡便可靠，應用較廣。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,83,圖7.11 鋼絲繩末端固定方法(a)編繞法；(b)楔形套

64、法；(c)灌鉛法；(d)繩卡固定法,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,84,卷筒的作用是卷繞、收存鋼絲繩，傳遞動力，把旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動。1.卷筒的種類按照繞繩層數(shù)不同，卷筒有光面和槽面兩種。光面卷筒上的鋼絲繩為多層卷繞，如圖7.12所示，它可使容繩量增加，所以建筑起重機中一般采用多層卷繞筒。,7.2.5 卷筒,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,85,卷筒的材料一般采用鑄鐵、鑄鋼，重要的卷筒還可采用球墨鑄鐵制造。卷筒的外

65、圈直徑D按D≥（18~20）d選擇，其他幾何尺寸和具體結(jié)構(gòu)可參考有關手冊。,圖7.12 多層繞光面卷筒,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,86,2.卷筒的容繩量卷筒容繩量是卷筒容納鋼絲繩長度的數(shù)值。按定義規(guī)定，它不包括鋼絲繩安全圈的長度。對于單層繞光面卷筒，卷筒容繩量為：L=π（D+d）(Z-Z0） （7.7）式中d——鋼絲繩直徑； D——光面卷筒的直徑； Z——卷繞鋼絲繩的總

66、圈數(shù)； Z0——為增強鋼絲繩與卷筒的聯(lián)接而保留的安全圈，一般為2~3卷。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,87,對于多層繞卷筒，若每層繞的圈數(shù)為Z，則到第m層時，卷筒容繩量為：L=Zmπ（D+md）,（7.8）,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,88,制動器的種類很多，按其用途不同分為停止式或調(diào)速式兩種。前者只有停止作用（如支持重物懸在空中）；后者既具有前者的作用，又具有調(diào)速的功能。制動器按制動的工作狀態(tài)

67、不同又分為常閉式和常開式兩種。常閉式是指制動器通常處于合閘（制動）狀態(tài)，要使機器運行，必須使制動器松閘；而常開式是指制動器通常處于松閘狀態(tài)，只有施加制動力才能合閘（制動）。一般起升機構(gòu)中的制動器都是常閉式。另外，按制動器的構(gòu)造特征不同分類，制動器又分為塊式、帶式、圓盤式和圓錐式四種。,7.2.6 制動器,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,89,制動器已為標準產(chǎn)品，它的主要技術參數(shù)是制動力矩，可根據(jù)所需的制動力矩從標準產(chǎn)品中選用。所

68、需制動力矩Mz按下式計算： Mz=KjMj （7.9）式中Mj——重物下降時對制動軸的靜力矩， N·m； Kj——制動安全系數(shù)，按輕級、中級、重級分別取1.5、1.75、2.0。,7.2 輕小型起重設備和起重零、部件,90,1.塊式制動器塊式制動器利用制動塊對制動輪的壓緊力所產(chǎn)生的摩擦力來進行制動，主要由制動輪、制動塊、制動臂和松閘器等組成。如圖7.13所示為塊式制動