特种设备作业人员培训起重机械2.ppt
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1、,主讲:李光付 电话:0710-3423110 3577198襄阳市特种设备检验检测所,特种设备作业人员培训,起重机械部分,1,2023年7月4日星期二,人类的生产活动和生活离不开对物质的需求,必然要进行大量的物料搬运,起重机械就是用来进行物料搬运作业的机械设备。在现代生产中,起重机械不仅在物料运输领域起着重要作用,广泛用于输送、装卸、建筑工程和仓储等作业,而且直接参与生产工艺过程,例如,大型构件的锻造和热处理等工艺。起重机械的使用大大提高了劳动效率,同时减轻了劳动者的劳动强度。,序,2,2023年7月4日星期二,近些年来,起重机械的功能又延伸、发展到各类游艺机中,那些与起重机工作原理相似的可
2、升降、旋转的大型载人游艺机,以其运动多变、惊险刺激的特点成为吸引游客的亮点,丰富了人们的娱乐生活,提高了人们的生活质量。使用任何机械都伴随着安全风险,以快速、高效和大吨位为发展目标的起重机械必然也面临越来越大的安全风险。根据不完全统计,在事故多发的作业中,起重事故的起数多、后果严重、经济损失大,一直是安全监控的重点特种设备。,3,2023年7月4日星期二,第一章起重机械基础知识,第一节起重机械的安全高风险特性,1物料的高势能 起重搬运的载荷质量大,一般都上吨重,有的高达几百吨。起重搬运过程是将重物悬吊在空中的运动过程。由于载荷质量大、位置高,因而具有很高的势能。一旦发生意外,高势能就会迅速转化
3、为高动能。,2运动的多维性 与其他固定式机械不同的是,起重机在作业过程中需要整体移动,并且起重搬运过程是借助多个机构的组合运动来实现。每个机构都存在大量结构复杂、形状不一、运动各异、速度多变的可动零部件,再加上吊载的三维空间的运移,这样形成了起重机械的危险源点多且分散的特点。,4,2023年7月4日星期二,3作业的范围大 起重机庞大的金属结构横跨车间或作业场地,高居其他设备、设施和施工人群之上,起重机起吊物料,可实现带载情况下,起重机部分或整体在较大范围内移动运行,在作业区域增大的同时,也使危险的影响范围加大。,5,4作业的群体性 起重作业的过程是通过地面司索工捆绑吊物、挂钩、卸货,起重司机操
4、纵起重机将物料吊起,按地面指挥要求,通过空间运行,将吊物放到指定位置的一系列环节组成。每一次吊运循环,都必须是多人合作完成,无论哪个环节出问题,都可能发生意外。,2023年7月4日星期二,5作业条件的复杂性 在室内的起重机,地面设备多,人员集中;在室外的起重机,会受气象条件和场地限制;在夜间作业,会受作业范围内的采光条件影响。另外,物料的种类繁多,包括成件、散料、液体、固液混合等物料,形态各异。此外,流动式起重机还涉及地形和周围环境等众多因素的影响。总之,起重搬运这种特殊的作业形式和起重机械特殊的结构和运动形式本身就存在着诸多危险因素,安全问题尤其突出。随着人们安全意识的增强,对工作条件的安全
5、期望越来越高,起重机械的安全将更加受到重视。,6,2023年7月4日星期二,起重机械的分类,轻小型起重设备,起重机,升降机,按构造类型起重机械分为,臂架型起重机,根据金属结构的类型不同起重机分为,千斤顶,电动或手拉葫芦,绞车(卷扬机),滑车,单轨悬挂系统,桥架型起重机,缆索型起重机,简易升降机(龙门架),施工升降机,缆索起重机,门式缆索起重机,桥式起重机,门式起重机,半门式起重机,门座起重机,塔式起重机,流动式起重机,第二节 起重机械的分类,7,2023年7月4日星期二,轻小型起重设备结构紧凑,动作简单,作业范围投影以点、线为主的轻便起重机械。一般只有一个升降机构,常见的有千斤顶、电动或手拉葫
6、芦、绞车(卷扬机)、滑车、单轨悬挂系统等。,桥架型起重机,是以桥形金属结构作为主要承载构件,取物装置悬挂在可以沿主梁运行的起重小车上或运行式葫芦上的起重机。如桥式起重机(俗称为天车、行车)、门式起重机(被称为带支腿的桥式起重机、包括装卸桥和集装箱门式起重机)和半门式起重机等。,电动葫芦,8,2023年7月4日星期二,当起重设备除了具有起升机构以外,还有其他运动机构时,其结构组成必然比单机构的轻小型起重设备复杂得多,我们称这类起重设备为起重机。,起重机是使挂在起重吊钩或其他装置上的重物在空间实现垂直升降和水平移动的起重机械。动作间歇性和作业循环性是起重机工作特点。,桥式起重机,9,2023年7月
7、4日星期二,桥式起重机特点和用途,10,2023年7月4日星期二,门式起重机是货场、码头、工厂、仓库等物资转运作业中的理想设备,功能全面,效率较高。,门式起重机,结构示意图,11,2023年7月4日星期二,门式起重机特点、用途,12,2023年7月4日星期二,缆索型起重机,起重小车在承载索上运行的一种桥架型起重机,分塔架固定式、塔架平行移动式(见图)和一个塔架固定另一个塔架沿弧形轨道移动的,辐射式3种,可适应不同工作场合的要求。缆索起 重机的承载索高悬空中,可跨越山谷、河流和其他特殊的地面障碍物。它主要用于大型水电站建坝工地浇灌混凝土和安装设备,架设铁路和公路桥梁,修建工程中吊运建筑材料。,1
8、3,2023年7月4日星期二,门座式起重机为多用途的件货装卸设备,适用于万吨级码头的海港或河港,应用范围广泛,作业效率高。门座式起重机采用钢丝绳变幅和平衡滑轮补偿式直臂架,能带载水平位移,且起重机能任意角度回转与起升、变幅联合动作,达到节能高效的目的。,门座式起重机,14,2023年7月4日星期二,塔式起重机,流动式起重机,塔式起重机在建筑施工中已经得到广泛的应用,它是一种塔身直立,起重臂旋转的起重机,起重臂与塔身构成“厂”字形结构,故可以靠近建筑物布置。,流动式起重机是指在带载或空载情况下,能在无轨道路或专用轨道行驶,机体靠重力保持稳定的臂架型回转起重机。它具有操纵方便,机动灵活,转移迅速等
9、优点。广泛应用于建筑施工、市政建设、港口车站等场所的装卸和安装工程。,15,2023年7月4日星期二,施工升降机,升降机是重物或取物装置只能沿导轨升降的起重机械,如施工升降机、简易升降机(龙门架)等。升降机类起重设备只有一个升降机构。由于出于安全性考虑,电梯配有完善的安全装置及其他附属装置,其复杂程度是轻小型起重设备不能相比的,所以,列为单独一类。,结构图,16,2023年7月4日星期二,起重机的技术参数是表征起重机的作业能力,是设计起重机的基本依据,也是所有从事起重作业人员必须掌握的基本知识。起重机的基本技术参数主要有:起重量、起升高度、跨度(属于桥式类型起重机)、幅度(属于臂架式起重机)、
10、机构工作速度、生产率和工作级别等。其中臂架式起重机的主要技术参数中还包括起重力矩等,对于轮胎、汽车、履带、铁路起重机其爬坡度和最小转弯(曲率)半径也是主要技术参数。随着起重机技术的发展,工作级别已成为起重机一项重要的技术参数。,第三节 起重机的基本参数,17,2023年7月4日星期二,一、关于起重机械参数,1 8,2023年7月4日星期二,1 9,2023年7月4日星期二,20,2023年7月4日星期二,21,2023年7月4日星期二,22,2023年7月4日星期二,23,2023年7月4日星期二,24,2023年7月4日星期二,25,2023年7月4日星期二,26,2023年7月4日星期二,
11、二、起重机工作级别,以往作为起重机的主要技术参数中,常常提起B值、JC值等标明起重机的级别,如轻级、中级或重级等即所谓的“工作制度”。随着起重机技术的发展,显然起重机工作制度的技术概念和含义均有相当的欠妥与不足之处,因为起重机工作制度只考虑了起重机的通电时间的长短,来确定起重机的级别是十分不合理的。当今,作为起重机的一个主要技术参数是起重机的工作级别,它代替了过去不合理的工作制度。起重机的工作级别的大小高低是由二种能力所决定,其一是起重机的使用频繁程度,称为起重机利用等级;其二是起重机承受载荷的大小,称为起重机的载荷状态。,27,2023年7月4日星期二,1、起重机的利用等级,工作循环总数与起
12、重机的使用频率有关。为了方便起见,工作循环总数在其可能范围内,分成10个利用等级(U0U9),如表12所示。,28,2023年7月4日星期二,2起重机载荷状态,载荷状态是起重机分级的另一个基本参数,它表明起重机的主要机构起升机构受载的轻重程度。载荷状态与两个因素有关:一个是实际起升载荷G与额定载荷Gn之比GGn,另一个是实际起升载荷G的作用次数N与工作循环总数Nn之比NNn。表示GGn和NNn关系的线图称为载荷谱。表13列出了起重机载荷状态。,29,2023年7月4日星期二,3起重机工作级别,起重机的工作级别,即起重机的分级是由起重机的利用等级(表12)和起重机的载荷状态(表13)所决定,起重
13、机的工作级别用符号A表示,其工作级别分为8级,即A1A8级。起重机的工作级别如表14所示。,30,2023年7月4日星期二,为便于广大起重作业人员了解和掌握起重机适用的工作级别,而列举了以下各种起重机的工作级别,如表15所示。,31,4起重机工作级别举例,2023年7月4日星期二,32,2023年7月4日星期二,第四节 起重机械的基本结构组成,起重机械种类繁多,结构各异。轻小型起重设备结构较为简单;施工升降机的运动形式与电梯有类似之处,均属沿导轨作垂直方面运动,但具体构成明显不同。不论结构简单还是复杂的起重机,其组成都有一个共同点,起重机由三大部分组成,即起重机金属结构、机构(机械部分)和控制
14、系统(电器部分)。起重机最基本的机构,是人们早已公认的四大基本机构起升机构、运行机构、旋转机构(又称为回转机构)和变幅机构。,33,2023年7月4日星期二,起重机的组成,金属结构,主要零部件,电气系统,安全指示装置,吊钩、钢丝绳、滑轮、卷筒、齿轮与减速器、制动装置、联轴器、车轮等等,桥架、小车架、操纵室等,供电系统、电动机、制动电磁铁、控制电器及保护电器,安全防护装置,各种限位器、起重量限制器、力矩限制器、缓冲器、防碰撞装置及其它安全防护装置,起重量指示器、幅度指示器、起重力矩指示器、偏斜指示器、臂架倾角指示器、风速仪、报警装置等,34,2023年7月4日星期二,1、金属结构,金属结构是起重
15、机的承载构件。它是整台起重机的骨架,将起重机各部分组合成一个有机的整体,并形成一定的作业空间,承受作用在起重机上的各种载荷和自重。金属结构的垮塌破坏,会给起重机带来极其严重甚至灾难性的后果。作为起重作业人员,重要的是起重机司机能善于观察、善于发现起重机钢结构与强度、刚度和稳定性有关的隐患与故障。以利于及时采取补救措施。,35,2023年7月4日星期二,桥式起重机的金属结构,桥架,小车架,操纵室,36,2023年7月4日星期二,流动式起重机金属结构,起重臂,回转平台,车架,支腿等,37,2023年7月4日星期二,塔式起重机金属结构,底架,塔身,回转支座,塔顶,平衡臂,吊臂,司机室,梯子与平台等,
16、38,2023年7月4日星期二,一台起重机由成百上千个零部件组成。其主要零部件包括吊具、钢丝绳、滑轮、卷筒、齿轮与减速器、制动装置、联轴器、车轮等等。这些零部件加上驱动装置通过组合、装配并与金属结构相结合,形成起重机的各功能机构如起升机构、运行机构、回转机构、变幅机构等等。即起重机每个机构均由四种装置组成,其中必然有驱动装置、制动装置、和传动装置。另一种装置是与机构的作用直接相关的专用装置。如起升机构的取物缠绕装置、运行机构的车轮装置、回转机构的旋转支承装置和变幅机构的变幅装置。,2、主要零部件,39,2023年7月4日星期二,吊具又称取物装置,是用来吊取、抓取、吸取、夹取、托取或用其它方法吊
17、运物料的装置,如吊钩、抓斗、电磁吸盘、夹钳、货叉等。吊钩是起重机上使用最广泛的一种取物装置。吊钩的种类按其制照方法可分为锻造吊钩和片式吊钩(俗称片钩)两种。并制成单钩和双钩两种。单钩制造与使用比较方便,常用于较小的起重量;双钩的受力比较有利,常用于较大的起重量。吊钩是最常见的取物装置。,吊 具,40,2023年7月4日星期二,吊钩的危险断面:按平面弹性曲杆理论对吊钩的受载状况进行受力分析知,吊钩危险断面主要在三个部位:水平断面A-A、垂直断面B-B和钩柄螺纹根部C-C断面(参见右图)。危险断面附近的吊钩状态是安全检查的重点。,41,2023年7月4日星期二,42,2023年7月4日星期二,吊钩
18、出现下列情况之一时应予报废:,(1)裂纹;(2)危险断面磨损达原尺寸10%;(3)开口度比原尺寸增加15%;(4)钩身扭转变形超过10;(5)吊钩危险断面或吊钩颈部产生塑性变形;(6)吊钩螺纹被腐蚀;(7)叠片钩衬套磨损达原尺寸的50%时,心轴磨损达原尺寸的5%时,应更换衬套或心轴。,43,2023年7月4日星期二,抓斗是一种由机械或电动控制的自行取物装置。靠颚板的开闭,自行抓取、卸出散料,改造后还可抓取其它物料。分为单绳抓斗、双绳抓斗、四绳抓斗及电动抓斗。最常用的是双绳抓斗。主要用于抓取矿石、粮食、煤等散料。,抓斗,44,2023年7月4日星期二,电磁吸盘是靠磁力自行吸取导磁物品的取物装置。
19、通常靠线圈通电激磁吸料,断电去磁卸料。主要用于吊运钢板、型钢等。,电磁吸盘,45,2023年7月4日星期二,钢丝绳是起重机使用率很高的构件之一,这是由于它的独有特性所决定。与刚性构件相比,钢丝绳具有强度高、自重轻、柔韧性好、耐冲击、极少突然断裂等特点,特别突出的是它的安全可靠性。因而广泛应用于起重机的起升、变幅、牵引机构,还可用作捆绑物体的司索绳、桅杆起重机的张紧绳、缆索起重机的承载索等。,钢丝绳,46,2023年7月4日星期二,钢丝绳由一定数量的钢丝和绳芯经过捻制而成,一般都是用捻绳机将若干根钢丝捻制成股,再以绳芯为中心,由一定数量股合在一起,捻绕成螺旋状的绳。,47,2023年7月4日星期
20、二,按股内钢丝之间的接触状态可分为点接触、线接触和面接触钢丝绳。线接触钢丝绳:由于接触面积较点接触钢丝绳的大,使受载时钢丝的接触应力降低。线接触钢丝绳钢丝间接触应力小、磨损小、承载力强、挠性好、寿命较高,品种也愈来愈多。起重机的工作机构应优先采用线接触钢丝绳。起重机上运用最多的是线接触钢丝绳。,钢丝绳的分类:,48,2023年7月4日星期二,滑轮是引导或引导并改变绳索的方向,具有导槽的转动件。其主要作用是改变绳索的运动方向和达到省力的目的。也用来均衡两根绳的张力。工作滑轮可分为动滑轮和定滑轮。滑轮组有省力滑轮组和增速滑轮组。,滑轮,49,2023年7月4日星期二,卷筒,卷筒是用来卷绕绳索并传递
21、动力的转动件。起重机中的起升机构或牵引机构都要用卷筒来卷绕钢丝绳,传递动力,并把旋转运动变为直线运动。,卷筒,50,2023年7月4日星期二,制动器的作用是使起重机各机构准确而可靠地停止在所需要的位置上,防止机构运转的装置,是保证起重机安全正常工作的重要部件。起重机上多采用常闭式制动器,机构不工作期间,制动器处于抱闸制动状态。制动器按构造形式可分为块式、带式、盘式和圆锥式等几种。其中块式制动器因其构造简单、制造安装高速方便而应用最广。,制动器,制动器,51,2023年7月4日星期二,起重机械还有减速器、联轴器、车轮与轨道等主要零部件。减速器-的作用是将电动机或内燃机(原动机)的高转速降低到各机
22、构所需要的工作速度,并增大工作扭矩。联轴器-是轴与轴之间的连接件,其作用是把电动机的扭矩通过减速器传递到低速轴,以完成升降、运行等工作。车轮-则是起重机运行机构的一个组成部件,通过车轮在轨道上的滚动,来实现起重机的水平运行。,52,2023年7月4日星期二,3、电气设备安全,起重机的电气系统包括电力拖动和电气控制等部分。电力拖动部分的作用是为起重机各机构的运行提供动力和速度控制;电气控制部分的作用是对起重机进行操纵和控制。,53,2023年7月4日星期二,由于起重机的工作环境恶劣,常在高温、多尘、烟雾、蒸汽等条件下工作,户外起重机则经常受风霜雨雪的影响;起重机的工作又是断续的,电动机处于频繁的
23、起动、制动状态;负载也不规律,时 轻时重,因此,起重机的电器配置,必须考虑适应上述工作特点。,54,2023年7月4日星期二,4、安全保护系统,为了保证起重机的安全使用,防止一切危及人身安全的事故发生,起重机上必须设置各种保护和指示装置。主要有限制器和指示器。,安全保护装置,各种限位器,起重量限制器,起重力矩限制器,防碰装置,缓冲器,防风装置等,55,2023年7月4日星期二,起升高度限位器 如不装设起升高度限位器或限位器失灵,工作中就有可能发生吊具顶到上方支承结构,而上升驱动继续提拉吊具的情况,造成拉断钢丝绳并使吊具坠落的事故。采用起升高度限位器并保持其有效,可防止这种超卷扬事故的发生。,5
24、6,2023年7月4日星期二,起重量限制器和起重力矩限制器:起重量限制器和起重力矩限制器统称为超载保护装置。起重量限制器是一种当起升的重物质量引起的载荷超过起升能力时,自行停止起升和变幅机构向危险方向运行的装置。主要用于桥架型起重机。起重力矩限制器是当起重机的起重力矩超过规定值时,自行停止起升和变幅机构运转的装置。主要用于臂架型起重机。,57,2023年7月4日星期二,5、安全指示装置 安全指示器是向起重机司机传送听觉或视觉信号,以便保持起重机工作在正常的参数范围内的装置。,指示器,起重量指示器,幅度指示器,起重力矩指示器,偏斜指示器,臂架倾角指示器,风速仪,报警装置,58,2023年7月4日
25、星期二,第二章 起重机的安全操作规程,第一节 桥式起重机安全操作规程,一、对司机操作的基本要求,起重机司机在严格遵守各种规章制度的前提下,在操作中应做到以下五点。1稳。司机在操作起重机的过程中,必须做到起动,制动平稳、吊钩、吊具和吊物不游摆。2准。在操作稳的基础上,吊钩、吊具和吊物应准确地停在指定位置上方降落。3快。在稳、准的基础上,协调相应硌机构动作,缩短工作循环时间,保证起重机不断连续工作,提高生产效率。,59,2023年7月4日星期二,4安全。确保起重机在完好情况下可靠有效地工作,在操作中,严格执行起重机安全技术操作规程,不发生任何人身和设备事故。5合理。在了解掌握起重机性能和电动机的机
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