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起重机械安装维修实用技术,1,第一篇 起重机械概论,第一章 起重机械基本知识 第一节 起重机械简述一、起重机械的工作特点 起重机械是以间歇、重复的工作方式，通过取物装置的起升、下降或升降与运移物料的设备,2,起重机械,是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其规定范围为额定起重量大于或者等于0.5t的升降机；额定起重量大于或者等于1t，且提升高度大于或等于2m的起重机和承重形式固定的电动葫芦等。,3,起重机械的工作特点,所吊运的物件多种多样，载荷是变化的，形状很不规则,还有散粒、热融状态、易燃易爆危险物品，使吊运过程复杂而危险。,4,作业环境复杂。,升降机、电梯、索道等直接载运人员在导轨、平台、钢丝绳上做升降，位移运动，潜伏着许多偶发的危险因素。,起重机械的工作特点,作业中常需多人配合，存在较大难度。,5,起重机械的种类,轻小型起重设备：作业范围投影以点、线为主。,起重机：实现垂直升降和水平运移。,升降机：垂直的导轨升降。,6,三、起重机械的基本参数,起重机的基本参数是表征起重机特征的。 起重机械的主要参数有起重量、起升高度、跨度(桥架式类型)、幅度(臂架式)、机构工作速度、工作级别等。 对于轮胎、履带、铁路起重机等，爬坡度和最小转弯(曲率)半径也是主要技术参数。(一)起重机械参数,7,2,起重机总质量,4,起重量 起重力矩,轮压,5,起重倾覆力矩,1、质量和载荷参数,8,1、起重量：被起升重物的质量。 1、1有效起重量 1、2额定起重量 1、3总起重量 1、4最大起重量,9,2、起重机尺寸参数,幅度,起升高度,下降深度,起升范围,起重臂长度,起重机倾角,悬臂有效伸缩距,10,3、运动速度,起升(下降)速度,微速下降速度,起重机(大车)运行速度,回转速度,小车运行速度,变幅速度,11,4、与起重量运行线路有关的参数跨度(二)起重机械的工作级别 起重机械的工作级别，即起重机械的分级是由起重机械的利用等级和起重机械的载荷状态所决定的，工作级别用符号A表示，其工作级别分为8级。,12,起重机的利用等级,13,起重机的载荷状态,14,起重机工作级别的划分,15,第二节 起重机械常用材料与使用寿命,一、常用材料基础知识 起重机的结构及零部件常用金属材料有黑色金属和有色金属等两大类。其他材料如橡胶、塑料等在起重机中也被广泛采用。(一)钢1、分类 按用途 、按冶炼材质2、性能特点,16,(二) 铸铁 含碳量大于2.11%的铁碳合金1、灰铸铁2、球墨铸铁(三)有色金属及高分子材料1、铝、铜及其合金2、高分子材料：塑料、橡胶(四)起重机常用润滑材料：润滑油和润滑脂,17,二、起重机常用材料,(一)起重机械零件：一般由锻件、轧制件、焊接件作为坯件，经机械加工而成。 (二)起重机械金属结构的材料：Q235 (三)金属结构的连接：有焊接、铆接、螺栓连接三种方式。但同一连接处，不得采用两种以上的连接方式。,18,基本载荷,特种载荷,附加载荷,三、起重机械所受载荷,19,四、起重机械的可靠性及使用寿命,20,零件和结构的使用寿命,安全性、失效的后果、裂纹发现的难易、工作级别和经济性等。,起重机械的可靠性评价,按发生故障后是否导致严重事故分为两类。,21,第二章 起重机的基本构造,无论是结构简单还是结构复杂的起重机，其基本构造都是由金属结构部分、传动机构和安全、控制系统三大部分组成。,22,第一节 起重机的金属结构,起重机的金属结构是由金属材料轧制的型材和钢板采用铆接、焊接等方法，按照一定的结构组成，规则地连接起来，能承受载荷的构件。 起重机钢结构作为起重机的主要组成部分之一，其作用主要是支承各种载荷，因此本身必须具有足够的强度、刚度和稳定性。,23,一、通用桥式起重机的钢结构,桥式起重机的钢结构主要由主梁、端梁、栏杆、走台、轨道和司机室等构件组成。 (一)主梁 通用桥式起重机是由两根主梁和两根端梁及一些零部件组成桥架、桁架式主梁和箱形结构主梁。,24,桥架外形尺寸大小，决定于起重机的起重量、跨度、起升高度和桥架的结构形式。 主梁必须的足够的强度、静刚度和动力刚度，以保证在规定载荷作用下，其主梁在弹性下挠允许的范围内不至于发生变形。,25,(二)端梁- 主要受力构件，与主梁之间采用焊接或螺栓连接，端梁多用钢板组焊成箱形结构。 在端梁的下面装置着大车的车轮组，承担着起重机所有垂直方向的载荷。,26,二、通用门式起重机的钢结构,门式起重机的钢结构是指门式起重机的门架。,如图为双梁桁架式门式起重机的门架。它主要由马鞍、主梁、支腿、下橫梁和悬臂梁五部分组成。,27,(一)单主梁门式起重机 具有结构简单、制造安装方便、自重轻的特点，多为偏轨箱形梁结构。一般在起重量50t，跨度35m的条件下 采用。(二)双梁门式起重机 具有承载能力强、跨度大、整体稳定性好、整体刚度大的优点，但自重较大，造价高。,28,2,行走台车,4,塔身 吊臂,固定支脚,6,顶升套架,三、塔式起重机的钢结构,平衡臂,29,四、门座式起重机的钢结构,转柱,30,吊臂,车架,转台,五、轮胎起重机的钢结构,31,能使起重机发生某种动作的传动系统，统称为起重机的机构。 起重机的基本机构有起升、运行、回转和变幅四个机构。 起重机的每个机构均由四种装置组成，即驱动装置、制动装置、传动装置和与机构作用直接相关的专用装置。,第二节 起重机各机构的组成,32,一、起重机的起升机构,1、起升机构的驱动装置采用电力驱动时为电动机。2、履带、铁路起重机的起升驱动装置为内燃机。3、汽车、轮胎起重机的起升机构驱动装置是由原动机带动的液压泵、液压油缸或液压电动机。,33,二、起重机的运行机构,1、起重机的运行机构可分为轨行式运行机构和无轨行式运行机构。2、电动机驱动形式，运行机构由电动机、制动器、减速器和车轮四部分组成。3、车轮装置由车轮、车轮轴、轴承及轴承箱等组成。4、驱动形式分为集中驱动和分别驱动。,34,三、起重机旋转(回转)机构,起重机的回转机构由驱动装置、制动装置、传动装置和回转支承装置组成。 四、起重机的变幅机构1、按工作性质分为非工作性变幅和工作性变幅。2、按机构运动方式分为运行小车式变幅和臂架摆动式变幅。3、按臂架变幅性能分为普通臂架变幅和平衡臂架变幅式。,35,五、架设机构六、液压顶升机构,36,第三篇 起重机的安装修理与维护保养,第四章 起重机的修理技术 第一节 起重机桥架的变形和修复 一、桥架变形分析 起重机出厂时，为了增加主梁的承载 能力及减轻小车的爬坡现象和下滑，使主梁有一定的上拱度。,37,2,高温的影响,4,结构内应力的影响 不合理的使用,起重机不合理的起吊、存放、运输和安装,5,不合理的修理,(一)、主梁下沉的原因,38,对大车运行机构的影响,对小车架的影响,(二)主梁下挠对起重机使用性能的影响,对小车运行的影响,39,(三)主梁下挠的应修界限,1、对于一般桥式、门式起重机，小车处于跨中，在额定载荷下，主梁跨中下挠值在水平线下达到跨度的1700时应修复，不能修复则报废。2、用额定载荷做静负荷试验来决定应修界限是比较简便而合理的方法，它里面包含了主梁本身的刚性。,40,3、如无条件做额定载荷试验，或者对于起重量小于20t的起重机，可以按照空载时主梁下挠不超过S1500作为修理界限，即当F空S1500则建议修理。4、标准跨度起重机在空载时允许的下挠值列于表3.4.15、使用单位可以根据实际情况灵活掌握。,41,二、桥架变形的检查和测量三、桥架变形的修复方法(一)火焰矫正法：1、金属结构变形火焰矫正的原理利用金属具有的热胀冷缩的特性，其机械性能也随温度变化。,42,当在金属结构上局部加热时，加热区的金属膨胀受到周围冷金属的阻止，不能自由变形，某些部位的金属被塑性压缩。冷却以后，残留的局部收缩使结构获得矫正所需要的变形。当加热位置确定以后，矫正变形量的大小主要取决于加热时产生的压缩塑性变形量的大小。火焰矫正的温度一般取700800为了增大压缩塑性变形量，在加热时可用机械加力的方法使加热区增大压应力。,43,2、用火焰矫正桥架变形的原则内应力对结构的变形有很大的影响，因此在制定火焰矫正工艺时必须考虑这一因素。应该尽量避免在同一部位重复加热。必须在矫正过程中多观察，勤测量，防止由于矫正过量而造成反复的矫正。烤火部位不应该选得太少，否则在恢复上拱度以后也得不到匀滑的上拱曲线。,44,3、修理前的准备工作测量变形、检查焊缝、记录、分析原因，确定修理场地确定修理工具,45,4、主梁下挠的修理加热区的布置,46,47,加热面积下盖板加热面积为bB 腹板加热区与下盖板在同一位置，呈等腰三角形，三角形的底为b，高为h；加热温度：700800为宜火焰矫正恢复主梁上拱的操作要领,48,5、主梁旁弯的修理,修理前根据测量与检查记录分析造成变形的原因，然后根据不同的原因决定不同的矫正方案。 通常有如下几种情况：由于桥架的工艺不当，两段端梁连接的焊接变形使端梁向外旁弯引起主梁向内旁弯。这时主梁均匀地旁弯，变形量大，并且距跨端很近就明显地内弯，桥架跨距也减小。这种情况主要应矫正端梁。,49,50,为了加宽走台或增加走台的拉筋，可在主梁垂直中性面外侧加热，使主梁产生较大的向内旁弯。这时在加宽走台的一段变形较大，也较均匀。,51,由于吊装不当或者碰撞造成的主梁向内旁弯，常常是局部弯曲并带有碰撞的痕迹，而且上、下盖板向内弯曲的程度不同，多半是下盖板更严重些。,52,由于主梁与端梁不垂直造成一根主梁向内旁弯，这实际上是主梁与端梁间的角变形，通常使桥架对角线超差。,53,由于主梁下挠使主梁向内旁弯，这种变形量不大并且很规则主梁向外旁弯多半是由于保管和存放不当或者碰撞所造成的。,54,由此可见，主梁多数是向内旁弯，可以通过矫正端梁变形(端梁旁弯或下挠)、加热主梁端部，矫正主梁下挠、矫正主梁腹板波浪形以及割开走台板等多种途径来矫正旁弯。 而直接在主梁的一侧加热来矫正旁弯，工作量既大，又会带来新的内应力，只有在不得已时才会采用。,55,6、腹板波浪形的修理,下挠的主梁常常腹板波形超过规定，过大的腹板波浪形也削弱主梁抗下挠的能力。 修理波浪形首先应在凸出的部位用圆点加热法配用平锤锤平。 由于矫正了凸起波，凹陷波一般会减小。较大的凹陷波可用拉具拉出来，多数经过用平锤锤击释放内部应力就能矫平，只有很严重的在拉出时要配合火焰加热。,56,57,7、桥架对角线的修理,矫正对角线差应先测量串角的大小，然后用拉具配合火焰矫正。对于过大的对角线差须施加很大的拉力，在高空作业不方便，最好将起重机落下来，松开端梁连接螺钉再进行矫正。也可以割开走台与端梁之间的连接焊缝，用拉具配合火焰矫正。加热位置应在对角线偏小的主梁与端梁的连接处，加热面积视矫正量决定，加热方向是由上、下两端指向中间。,58,8、火焰矫正后的主梁加固,在修复上拱及腹板波浪形以后是否加固主梁，或加固到什么程度，应根据修复工艺的质量以及修理以后的起重机使用条件来确定。,59,加固时应使下弦的残余应力为最小。,加固原则及加固形式。加固应遵循以下原则：,在增加断面惯性矩的前提下，梁的自重为最小，使起重机有较好的动力刚性。,60,加固断面适用的槽钢及连接方式。根据经验，可按表3.4.4选用加固槽钢。焊接应注意为了减小加固焊接后残余应力的不利影响，应避免依靠加固过程的焊接来恢复主梁上拱，在施焊时主梁上部可适当加压重以减小焊接的变形。在施焊时，若在梁下面加顶或增加焊缝长度，易于引起上拱的变形，也应尽量避免。,61,几点意见,在进行火焰矫正以前，先尽量消除引起变形的内应力，对于矫正变形是很有利的。,根据变形的主要矛盾决定修复程序。,火焰矫正时利用机械方法加顶是控制变形，扩大矫正效果的有效措施。,桥架结构是一个刚性连接整体，产生变形是相互影响的，矫正变形的效果必须也是相互牵连的。,加热位置对复拱量的影响不同。,62,(二)用预应力法修复主梁下挠,通过张拉预应力筋，实际上是在主梁的下部增加一个偏心压力，产生应力与变形。应力起了卸载作用，变形被用于修复拱度。1、材料 预应力筋由圆钢及端杆组成。 圆钢可采用3号钢、16Mn或其他低合金钢；端杆采用45号钢。,63,2、断面确定3、计算及计算的步骤4、施工5、用预应力法处理下盖板裂缝 在预应力筋拉力作用下，主梁成为偏心受压构件，产生应力与变形。恢复拱度是利用其变形；处理下盖板裂缝是利用其卸载作用，即利用其应力。6、维护(三)桥架修复后的试验及验收,64,四、跨度的改制,(一)改制方案的制订1、改制方案包括改制部位、施工工艺和选择施工场地等。2、在一般的情况下，桥式起重机的跨度无论是加长还是缩短，其改制部位均应选在与端梁连接的主梁一端，而不要选择两个端部，更不应在主梁的中心部位截断。,65,3、同时，应选择在无操纵室的一端，以缩短改制周期，减少改制的工作量。4、但如跨度增加不超过0.5米，也可在主梁两端加长，只要把原主梁腹板与端梁连接板割下，更换一块长的连接板即可。同时，相应地接长主梁的上、下盖板。,66,2,拆除大车运行机构,4,场地的选择 设备和工具的准备,切割限位开关架和缓冲碰头,5,材料的准备,(二)、改制前的准备工作,67,(三)改制的工艺过程1、桥架跨度由小改大的工艺过程 加长有两种情况：由标准跨度加长；非标准跨度加长。2、桥架跨度由大改小的工艺过程(四)大车运行机构的安装与调整(五)改制后的使用界限(六)改制后的试验与验收,68,复习题：,一、填空题1、起重机械的工作级别，即起重机械的分级是由起重机械的利用等级和起重机械的载荷状态所决定的。2、桥架变形的修复方法，目前有两种：火焰矫正法，预应力法。3、主梁的下挠修理时，为了避免矫正应力和焊接的固有应力叠加，加热区应离开大加劲板，位于腹板波浪的凸起部分或其邻近，不要选在凹陷处，这样可在恢复上拱度的同时矫正腹板波浪变形。4、在一般情况下，桥式起重机的跨度不论是加长还是缩短，其改制部位均宜选在与端梁连接的主梁一端，而不要选择两个端部，更不应在主梁的中心部位截断。5、主梁向外旁弯多半是由于保管和存放不当或者碰撞所造成的。,69,二、多选题,1、起重机械的工作特点决定了其载荷的随机性，其在不同状态下的载荷有：( )三种。.基本载荷 .附加载荷 .特殊载荷 .动力载荷 (abc)2、单主梁门式起重机具有结构简单、制造安装方便、自重轻的特点，多为偏轨箱形梁结构。一般在起重量( ) t, 跨度( ) m 的条件下采用。. 35 .50 . 45 . 40 (ab)3、火焰矫正恢复主梁上拱的操作中，若发现凹陷时，应将烧嘴移到凹陷处周围的平板处(仍在加热变区)加热，加热温度在( )，使加热深度不超过板厚的23，待凹陷消除以后烧嘴再回到原处均匀加热到( ) 。.500900 .500600 . 700800 . 700900 (bc),70,4、如无条件做额定载荷试验，或者对于起重量小于()t的起重机，可以按照空载时主梁下挠不超过( )作为修理界限。. S1700 . S1500 . 20 . 30 5、 用预应力法修复桥式起重机主梁的下挠，通过张拉预应力筋，实际上是在主梁的下部增加一个( )，产生应力与变形。( )起了卸载作用，( )被用于修复拱度。. 压力 .偏心压力 . 应力 . 变形 (bc),71,三、简答,1、主梁下沉的原因是什么？答：结构内应力的影响 不合理的使用 不合理的修理 高温的影响 起重机不合理的超吊、存放、运输和安装,72,2、用预应力法修复桥式起重机主梁的下挠有哪些优点？答：用预应力方法修复桥式起重机主梁的下挠，效果好，施工简单，用料少，费用低。通常还可以不必将起重机从厂房上卸下来，甚至于可以边生产边修理。,73,谢谢,74,