第四章4.1常用起重工器具及选择.ppt
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1、杆塔组立,杆塔组立,知识目标(1)了解输电线路施工常用工器具的相关知识及选用方法。(2)了解杆塔整体组立、分解组立等常用施工方法的施工工艺。技能目标(1)掌握上下杆塔的基本技能。(2)掌握工器具选用的方法。(3)掌握杆塔识图组装技能。(4)掌握拉线制作技能。(5)掌握倒落式整体组立电杆的施工工艺。(6)掌握内拉线分解组立铁塔的施工工艺。(7)掌握杆塔接地电阻测试技能。,贵州电力职业技术学院,3-1 常用起重工器具及选择,整立杆塔需用的工器具有十多种,主要的工器具有:(1)绳索:包括钢丝绳、大绳(又称麻绳、白棕绳)等;(2)滑车:包括单轮、双轮及多轮滑车等;(3)地锚:包括深埋地锚、桩式地锚等;
2、(4)抱杆:分为木质抱杆、钢管抱杆、角钢组合抱杆等;(5)牵引设备:包括绞磨、绞车、电动卷扬机、拖拉机等,(6)其它,如制动器、拉线调节器、双钩紧线器等。在杆塔整立施工中,工器具是保证优质、高效、安全地完成立杆(塔)任务的重要条件,工器具的选择主要是由它承受的荷重性质和荷重大小而决定的。正在整立中的杆塔荷重与放在地面上静止不动时的杆塔荷重是不一样的,这里面需要考虑两个系数:一个是动荷数(又称冲击系数。振动系数等),另一个是不平衡系数。,3-1 常用起重工器具及选择,1.动荷系数:杆塔在整立过程中,因机械传动和操作人员的突然起动或停止,牵引速度快慢的变化;滑车转动的不灵活;制动器放松、临时拉线调
3、节的不均匀;抱杆的失效等,都会使杆塔产生冲击震动,增加了各种工器具的受力。由于冲击、震动的作用,而使工器具增加受力的数量,要计算起来是很不容易的,一般都用一个数值大于1的增量系数来加以统一考虑。整立杆塔时的动荷系数K1如表所示:,不平衡系数(冲击系数)K2,2.不平衡系数:当采用人字型抱杆或整立型八字型双杆、门型铁塔时,抱杆的两腿及各工器具的受力,会出现不平衡的现象,其原因有:(1)抱杆结构制作或组合的不完全对称,受力后引起分支单抱杆的受力不均衡;(2)因抱杆安放位置不正确(如产生高差、迈步、受力后不均匀下沉等),引起分支单抱杆的受力不均匀;(3)起吊双杆(型、八字型、A型等)及门型塔时,由于
4、两侧的两根固定钢绳套的长短或松紧程度的不同,因而引起固定钢绳的受力不均衡;,不平衡系数(冲击系数)K2,(4)在计算双杆及门型塔的横担、叉型等荷重时,通常都是将它们的重量分为两等分,然后再分配给各侧单杆,这与实际情况也是有出入的;(5)牵引装置、制动装置等在操作中的不完全协调,也会引起荷重上的不平衡分配。要具体计算出这种不平衡的分配比例,也是不易办到的,所以通常也都用一个大于1的增量系数来加以统一的考虑。不平衡系数K2的数值。,综合计算荷重,3、综合计算荷重 在整立杆塔时,对于同时受冲击震动影响与不平衡分配影响的各起重设备(单杆除抱杆外只考虑冲击系数K1,双杆应同时考虑K1、K2的影响),在选
5、择或验算其强度时,应将计算受力值连乘K1、与K2作为该元件所承受的综合计算荷重,并要求综合计算荷重数值等于或小于该起重设备的最大容许荷重。,一、绳索,(一)钢丝绳(钢绳)钢丝绳是用优质高强度碳素钢丝制成的,抗拉强度高,而且耐磨损。它广泛应用于各种起重机械和机械传动,是起重作业中最常用的绳索之一,在线路施工中作为固定、牵引、制动系统的主要受力绳索。并且破断前有断丝的预兆,整个钢丝绳不会瞬时折断。,1、钢丝绳的结构和性能,钢丝绳中,钢丝搓捻方向和钢丝绳绳股搓捻方向相同的称为同向捻,也称顺捻钢丝绳;钢丝搓捻方向和钢丝绳股搓捻方向相反的称交互捻,也叫反捻钢丝绳。相邻两股或相互两层以丝的捻向相反,称为混
6、合捻。见下图,钢丝绳的结构和性能,单股钢丝绳刚性较大,不易挠曲;多股钢丝绳挠性较好,股数越多,股内钢丝越细越多,挠性也越好,可以通过较小的滑轮或卷筒进行工作。钢丝绳的丝数越多,钢丝直径越细,钢丝绳的挠性也就越好。但细钢丝捻的钢丝绳没有较粗的钢丝捻制的钢丝绳耐磨损,较粗的钢丝捻制的钢丝绳如为6股19丝就比较硬,适宜用在弯曲半径比较大、磨损较快的场合,如缆风绳、拖拉绳以及固定在起重机上的滑轮组穿绕钢丝绳。6股37丝钢丝绳丝数较多而且细,比较柔软,适用于弯曲半径较小、磨损不大的场合,如临时吊装用的滑轮组上绕的钢丝绳,起重捆绑绳以及千斤绳等。6股61丝钢丝绳丝数更多,而且更细,特别柔软,主要用在重型起
7、重机械中,也可以用在一般的起重吊装作业中。,钢丝绳的结构和性能,绳芯一般采用油浸剑麻或棉纱纤维等制成,它能增加钢丝绳的挠性,绳芯中的油能在股绳的内部起到防止锈蚀作用,而在钢丝绳外部适当时也应涂油防锈。钢丝绳的绳芯不同,各有其优缺点。用油浸的麻或棉纱做绳芯的钢丝绳比较柔软,容易弯曲,同时绳芯中含油量较多,可以油润钢丝,但不能在较高的温度下工作和受到重压。用石棉芯的钢丝绳可适用在较高温度下工作,但不能重压。用钢芯的钢丝绳时耐重压并可在高温下工作,但是钢丝绳太硬,不易弯曲,一般起重工作绳索大都是麻芯的;手扳葫芦的钢丝绳是金属绳芯的,主要是为了承载压力。,2、钢丝绳的选用,1)按强度要求的计算公式 T
8、=Tb/K*K1*K2=Tb/K2)按耐久性要求选用钢丝绳时,滑轮或绞磨卷筒的最小直径应分别大于或等于钢丝绳直径的10或11倍.计算公式D=(e1)d式中 d-钢丝绳直径,mm;D-滑轮或卷筒直径,mm e-比例系数;对起重滑车e=1112,对绞磨卷筒e=l011.(以上内容详见书),3、钢丝绳使用须知,(1)选用:(2)索卡连接:(3)编插连接:(4)保养:(5)钢绳使用:(6)钢丝绳报废标准:,麻绳,麻绳有土法制造和机械制造的两种,前者一般用就地生产的麻类制造,规格不严,搓拧较松,不宜在起重作业中使用。机制麻绳质量较好,按使用的原料不同,分为印尼棕绳(也叫吕宋绳)、白棕绳、混合绳和线麻绳四
9、种。输电线路施工中常用的起重麻绳为白棕绳。1、起重用白棕绳的选用:(1)按白棕绳容许应力选用 T=Tb/K*K1*K2=Tb/K(2)按容许最小卷绕直径选用 D d e式中 D一滑轮或筒槽底的直径,cm,d一起重白棕绳的标称直径(外接圆直径),cm;e一滑轮或卷筒直径对起重的棕绳直径的容许最小倍数,见下表,表,各种绳结和绳扣,在送电线路器材运输和吊装工作中,绳索与构件、工具与设备之间的连接方式,大多采用结扣方法。根据用途和场合的不同,应打成各种不同的绳扣,所打绳扣应符合打结方便,联结牢固,解扣容易的要求。不论是那一种绳扣,都是利用摩擦力和本身的拉力来压紧,或通过收紧尾绳来达到绑扎牢固的目的,使
10、受力后不仅不会松脱,而且要受力越大,绳扣收越紧。钢丝绳的绳扣应避免打结,更不应在绳的中段打结,以免产生永久性扭弯变形。,环扣和提线扣,环扣,提线扣,U形环固定扣和倒背扣结法,U形环固定扣,倒背扣结法,索具,钢丝绳用来进行牵引时与其他物体连接所有的连接零件称索具。线路上常用的索具主要有以下几种:1)卸扣见书图4-32)索卡如图所示3)索环,起重滑车(外形),地滑轮,起重滑车的效率,1)定滑车的效率2)动滑车的效率3)牵引绳从定滑车引出的效率4)牵引绳从动滑车引出的效率(以上详见P105页),牵引端从动、定滑车引出(图),起重滑车和起重重量,滑车的滑轮固定在轮毂上可以自由转动,并在轮毅内装有青铜轴
11、套、粉末冶金铀套的滑动铀承或滚动轴承。在输电线路施工中,一般采用滚动轴承。当采用滑动轴承时,必须定期注油润滑,以减少磨损,提高传动效率。滑车的型号规格均用一组文字代号来表示,代号由四部分组成:H 式中 H:起重滑车代号 第一个表示额定起重质量 第二个表示滑车轮数(用“X”分开):滑车的型式代号如表4-14所示滑车的起重量,一般都标在滑车夹套的铭牌上,应该按规定的起重量选用。各种型式的滑轮,起重量的规格见表4-15所示。,滑轮组的效率及拉力,1)滑轮组的效率及提升重物时所需拉力与钢丝绳的穿绕方式有关,钢丝绳牵引端从定滑轮、动滑轮绕出的主要性能见表4-12、4-13.2)滑轮组钢丝绳的顺穿法:所谓
12、顺穿法,就是将绳索自滑轮组的定滑轮或定滑轮起按顺序穿绕一、二、三滑轮直至最后一轮引出。绳索被固定的一端叫死头,它固定在其他合适的位置。引向卷扬机的另一端绳头叫出头,出头绳可以从定滑轮引出,也可以从动滑轮引出,主要根据起吊工作的需要来确定,一般常采用从定滑轮绕出的方式。为了使钢丝绳与卷扬机的卷筒中心垂直,可将出绳穿入导向滑车引出,具体布置应根据卷扬机位置和地形等情况而定,滑轮组绳索穿绕示意图如下。3)滑轮组钢丝绳的花穿法:在吊装重型设备和构件时,滑轮组门数较多,如只用一台卷扬机牵引时,采用花穿法,可以保证滑轮组受力均匀、起吊平稳。花穿方法很多,在此只举两例,如下图:,起重抱杆,抱杆由抱杆本体、抱
13、杆帽、抱杆脚、抱杆鞋及自动脱落环等部件组成。随着我国输电线路施工工艺水平的不断提高,相继出现了各种不同材料和不同结构的新型抱杆。送电线路整立杆塔所采用的抱杆大都是人字抱杆。一、人宇抱杆的分类 人字抱杆按其截面形状划分,可分为:1.等截面抱杆:这种抱杆沿整个抱杆长度上,其截面形状及大小是固定不变的,或虽有变化但变化很小,如钢管抱杆、圆木抱杆等;2.变截面抱杆 根据抱杆各截面受力大小的不同,把抱杆做成变截面的格构式或空心抱杆。这种抱杆结构合理,重量轻,承载能力大。常用的变截面抱杆有角钢组合抱杆、铝合金抱杆、薄璧钢板抱杆等。,起重抱杆,人字抱杆按制作材料划分,可分为:1.木质抱杆 主要用松木、杉木等
14、材料制成,截面形状为圆形;它具有经济、方便加工、取材容易、弹性好等优点。缺点是强度低、重量大、易损坏,当内部有缺陷(烂心、虫害等)时不易检查,目前在整立杆塔施工中已较少采用,只是在配电线路施工中及分解组塔时采用;2.角钢组合抱杆 一般都有A3角钢组合成三角形或方形截面。为适应整立不同杆(塔)型的需要,通常在结构上作成分段式的构架(一般使用35段),用螺栓连接,在现场根据需要长度进行组合和装配,以利于搬运和转移。它的优点是强度高、耐久性强、同时取材容易,是目前较为常用的一种抱杆。但缺点是重量较大,同时在使用中(装、运、卸)容易变形;,起重抱杆,3.钢管抱杆 这种抱杆是以无缝钢管作为抱杆本体制作的
15、。一般也都设计成分段式的构件(常用的是两段),以套接(内法兰盘)连接。在现场能组合和解体,重量较轻,便于搬运和转移。缺点也是容易变形,在组装时要注意接点处应严密牢固;4.合金钢抱杆 目前使用的有铝合金、铝镁合金、低合金高强度钢(一般采用锰钢)、玻璃钢等制成的分段式格构结构抱杆,以螺桂连接,在现场能组合和解体,便于搬运和转移。合金钢抱杆的断面型式有三角形、方彩、环形等多种。它们的显著特点是强度高,重量轻(国产16号硬铝的比重只为钢的1/3,但它的机械强度与A3钢接近),很适合输电线路整立杆塔时的需要。但成本较高,,起重抱杆,5.薄壁钢板抱杆 这类抱杆均用A3或A4钢板,经弯卷后焊成薄璧圆筒状或拔
16、棺圆拔锥状,制成抱杆本体。它通常设计成分段式的,用内法兰连接,在现场能组合和解体。便于搬运和转移。,人字抱杆的构造,(一)抱杆本体1.木质抱杆 木质抱杆都用整根的圆木制成,圆木应平直、锥度应合适、材质、规格及各部尺寸均应符合整立施工的要求。抱杆的规格应根据受力来确定,在具体计算时,可把人字拖杆的受力N换算成单根抱杆的受力,然后按此力的大小来确定单根抱杆的断面尺寸。单根抱杆的长度一般可取被整立杆塔重心高度的0.61.0倍。木质抱杆不许有内腐(烂心)、外腐漏节、破损、强度不够及虫害(不包括表面虫沟和小虫眼)等缺陷;单向弯曲度不能大于2%,且不允许有多面弯曲;树节的大小不得大于小头的1/3,纤维的螺
17、旋程度(非直的)在每米长度上不得大于梢径的2/3,且不大于12厘米。当抱杆需要连接时,可按下图所示方式进行。在搭接长度内,每隔4050厘米用8#线缠绕,每道不少于10圈,并用扒钉钉紧,角钢组合抱杆,2.角钢组合抱杆 角钢组合抱杆却采用分段电焊结构,各段间通过螺栓连接而成。主材一般为角钢,但当受力较大时,也可采用槽钢;斜材、水平材都用角钢或钢筋。常用截面形状有正方形,正三角形两种。正方形截面角钢组合抱杆结构图,见下图所示,为便于运输及适应各种不同杆(塔)型整立施工的需要,组合抱杆的分段长度有2米、2.5米、3米、3.5米、4米、5米、6米等多种不同规格的角钢组合抱杆。,钢管抱杆,3.钢管抱杆 钢
18、管是比较合理的断面形式,它具有重量轻,承载能力大的特点。整立杆塔用的钢管都采用薄璧无缝钢管。钢管抱杆的连接,可采用插接(套接)、外加套管连接、外加角钢连接等。插接适用于变截面钢管抱杆;外加套筒连接适用于等截面钢管抱杆。为了加强钢管抱杆的 中部断面,有时在抱 杆的中间段进行补强。补强后的断面形状如 右图所示。,玻璃钢抱杆,4.玻璃钢抱杆 玻璃钢又称玻璃增强塑料,是一种新型的结构材料。它的基本组成成分是玻璃纺织物(或玻璃纤维)和树脂;它的重量较轻,一般只有钢管抱杆重量的1/2。玻璃钢有很高的抗压、抗拉、抗剪及抗冲击的强度,在各种气温条件下能够不变形;抗蠕变和抗疲劳性能也较好。主要缺点是刚度低。为了
19、便于运输,玻璃钢抱杆也采用分段组装式结构,段与段之间的连接采用套接形式。,铝合金抱杆合和薄壁钢板抱杆,5.铝合金抱杆 铝合金抱杆与一般金属结构抱杆相比,重量减轻30%50%,强度高,承载能力大,搬运操作方便。6.薄壁钢板抱杆 此类抱杆都用薄钢板(厚度一般都不超过4毫米)卷制而成。钢板材质为A3或A3F。常用的断面形状是环形:两端拔梢,中部等径。薄壁钢板抱杆的最大优点是:可以按照实际载荷进行设计和加工,因而结构合理、材料充分利用、抱杆自重轻。为便于搬运、抱杆可做成分段装配式的,接头采用内法兰连接,其结构如下图所示。,木抱杆计算,(二)木抱杆计算 木抱杆一般均采用径缩率为0.81.0%的圆木,长细
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- 第四 4.1 常用 重工 器具 选择
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