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起重器械培训讲义前言•根据《起重机械安全管理人员和作业人员考核大纲》最新规定，起重机械司索作业人员、起重机械地面操作人员和遥控操作人员，不需要取得《特种设备作业人员证》，由使用单位进行培训和管理。我们公司的起重机械在这个范围之内，故以后公司起重机械操作人员只需要定期由公司进行培训和管理。目录•第一章基础理论与专业知识•第一节起重机司机基础理论与专业知识•第二节司索、指挥作业人员基础与专业知识•第二章安全知识•第一节起重机司机的安全知识•第二节司索、指挥作业人员的安全知识•第三章起重机械事故第一章基础理论与专业知识第一节起重机司机基础理论与专业知识•起重机分为桥式起重机、门式起重机、轻小型起重设备、悬臂式起重机、塔式起重机、门座起重机、桅杆起重机、流动式起重机、铁路起重机、升降机、机械式停车设备，我们公司主要桥式起重机，此次培训以这种为主。1.1桥式起重机1.1.1桥式起重机的用途、工作特点以及对工作环境的影响•A用途•桥式广泛用于一般车间内的对象装卸、吊运•B特点•通用桥式起重机最为普遍，它架设在建筑物固定胯间支柱的轨道上，适用于厂矿企业的车间、仓库。其最大的特点是不占工作场地的有效面积。通用门式起重机与桥式起重机的差别在于门式起重机比桥式起重机多了一条或者两条腿。1.1.2起重机的主要参数•1、额定起重量：是指起重机能吊起的重物或物料连同可分吊具质量•的总和。对于幅度可变的起重机，则指最小幅度下的最大起重量。•2、有效起重量：是指起重机能吊起的重物或物料的净质量。•3、总起重量：是指起重机能吊起的重物或物料，连同可分吊具和长期固定在起重机上的吊具或属具(包括吊钩、滑轮组、起重钢丝绳以及在臂架或起重小车以下的其他起吊物)的质量总和。•4、起重高度：是指起重机水平停机面或运行轨道至吊具允许最高位置的垂直距离。•5、跨度：是指桥架型起重机运行轨道轴线之间的水平距离称为跨度。•6、轨距：是指起吊小车轨道中心线之间的距离。•7、基距：也称轴距，是指沿纵向运动方向的起重机或小车支承中心线之间的距离。1.1.3起重机的基本构造组成、机构传动原理以及主要零部件的要求•A主要零部件及基本组成•①制动器：制动器是具有使运动部件（或运动机械）减速、停止或保持停止状态等功能的装置。是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车、闸。•②联轴器：是轴与轴之间的连接件。在起重机上，把电动机的转矩通过减速器和联轴器传递到低速轴，以完成载荷升降、小车运行和起重机运行等工作。常有的有齿轮联轴器、弹性柱销联轴器等，起重机上使用较多的是齿轮联轴器。•③减速器：是一种闭式齿轮传动装置，其优点是效率高，寿命长，结构紧凑，速比大。它在传动装置中起减速和增加扭矩的作用。•④滑轮组：它是吊钩组配合工作的固定滑轮，固定于结构上，由若干个定滑轮和动动滑轮组合而成，它既可以省力又可以改变力作用方向。•⑤卷筒：用来卷绕钢丝绳，并把原动机的驱动力传递给钢丝绳，同时还将原动机的旋转运动变为直线运动。•⑥车轮：车轮用来承受支撑起起重机及载荷，并在轨道上使起重机往复运动的装置。•⑦轨道：用来承受起重机车轮传来的集中压力，并引导车轮运行。起重机轨道一般采用标准的型钢或者钢轨。轨道选择应考虑符合车轮的要求，同时还要考虑固定方式。通常起重机轮压较小时，采用P型铁路钢轨。•⑧钢丝绳：多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索，钢丝绳是由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。在物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠。•钢丝绳特点：1.钢丝绳能够传递长距离的负载。2.承载安全系数大，使用安全可靠。3.自重重量轻，便于携带和运输。4.能够承受多种载荷及变载荷的作用。5.具有较高的抗拉强度、抗疲劳强度和抗冲击韧性。6.在高速工作条件下，耐磨、抗震、运转稳定性好。7.耐腐蚀性好，能够在各种有害介质的恶劣环境中正常工作。8.柔软性能好，适宜于牵引、拉拽、捆扎等多方面的用途。•钢丝绳按拧绕的层次：•单绕绳•由若干细钢丝钢丝绳层次围绕一根金属芯拧制而成，挠性差，反复弯曲时易磨损折断，主要用作不运动的拉紧索。•双绕绳•由钢丝拧成股后再由股围绕绳芯拧成绳。常用的绳芯为麻芯，高温作业宜用石棉芯或软钢丝拧成的金属芯。制绳前绳芯浸涂润滑油，可减少钢丝间互相摩擦所引起的损伤。双绕绳挠性较好，制造简便，应用最广。•三绕绳•以双绕绳作股再围绕双绕绳芯拧成绳，挠性好；但制造较复杂，且钢丝太细，容易磨损，故很少应用。钢丝绳的绕制方向有顺绕和交绕两种。钢丝拧成股的绕向与股拧成绳的绕向相同者称顺绕。顺绕钢丝绳的钢丝间接触较好，挠性也较好，使用寿命长，但有扭转松散的趋向，不宜用作自由端悬吊重物的提升绳，可作为有刚性导轨对重物导行时的提升绳或牵引绳。钢丝拧成股的绕向与股拧成绳的绕向相反者称交绕。交绕的钢丝绳不易扭转松散，在起重作业中广泛使用。•a右交互捻ZS：绳右捻，股左捻股捻的方向与股内钢丝捻的方向相反称交互捻•b左交互捻SZ：绳左捻，股右捻•c右同向捻ZZ：绳右捻，股右捻•d左同向捻：绳左捻，股左捻•e右混合捻：绳右捻，部分股左捻，部分股右捻•f左混合捻：绳左捻，部分股右捻，部分股左捻[1]•⑨吊钩：是起重机械中最常见的一种吊具。吊钩常借助于滑轮组等部件悬挂在起升机构的钢丝绳上。•吊钩的危险断面吊钩有三个危险断面,在检查时要特别注意.如下图所示,吊钩的三个危险断面是:(1)A-A断面一方面受吊索拉力的作用,吊钩有被拉直的趋势;另一方面还受弯矩的作用。因为作用于此断面的弯矩最大,其所受弯曲应力也最大,所以此断面是一个危险断面。(2)B-B断面与A-A断面相同,B-B断面在吊索拉力的作用下,有被拉直和剪断的趋势,此处所受剪切应力最大,故也是危险断面。(3)C-C断面该断面是钩柱最细的部分在吊索拉力的作用下,有被拉断的趋势。此处所受拉应力最大,故也是危险断面。（如下图所示）••吊钩的安全使用要求：•①不得超负荷使用。•②吊钩吊重的特点是由吊索和吊具的安全栓挂方式来实现的。•③吊钩应有制造单位的合格证等技术证明文件，方可投入使用。否则，应经检验，查明性能合格后方可使用。在使用中应按照有关要求检查、维修和报废。•④吊装作业前，应检查吊钩的组件是否齐全、固定是否可靠、转动部位是否灵活等。•⑤钩体表面应光洁，无剥裂、锐角、毛刺、裂纹等。•⑥挂吊索时要将吊索挂至吊钩底部。如需将吊钩直接钩挂在构件的吊环中，不能硬别，以免使钩身受侧向力，产生扭曲变形。•⑦为防止吊钩意外脱钩，吊钩宜设有防脱钩安全装置。•⑧对于常用吊钩，每年要进行一次检查•吊钩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的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片钩衬套磨损达原尺寸的50%时，应更换衬套。•⑧片钩心轴磨损达原尺寸的5%时，应更换心轴。•⑨补焊的吊钩•B、机构传动原理•通用桥式起重机的基本构造：通用桥式起重机由机械部分、金属结构、电气设备等组成。机械部分包括起升机构、小车运行机构、大车运行机构；金属机构包括主梁、端梁、司机室等；电气设备包括电动机、控制电器等。•1、起升机构包括驱动装置、传动装置、卷绕系统、取物装置、制动装置、安全装置组成。•（1）驱动装置包括电动机、制动器、减速机、卷筒以及传动轴等构成。•（2）传动装置包括传动轴、联轴器、减速器等。•（3）起升钢丝绳从卷筒上绕出，通过滑轮组，把取物装置（吊钩）联系起来，即构成了起重机的卷绕系统。•（4）起重机上的取物装置，也称吊具。取物装置包括吊钩、抓斗、电磁吸盘等数种。其中应用最广泛的是吊钩。•（5）制动装置：制动轮常常是利用联轴器的一个半体，带制动轮的联轴器半体安装在减速器轴上，这样即使联轴器损坏，制动器仍能起保险作用。•（6）安全装置主要有超载限位器、上升极限位置限位器等。•2、小车运行机构由电动机、联轴器、立式减速机、传动轴及车轮组组成，在电动机轴上安装制动轮及其相应的制动器。•3、大车运行机构是由电动机、传动轴、制动器、联轴器、减速器及车轮组组成。由电动机并经减速器机械传动所带动的车轮组称为主动车轮组，而无电动机带动只起支撑作用的车轮称为被动或从动车轮组。1.1.4起重机的安全保护装置的功能与使用•起重机的安全保护装置包括起重量限位器、起升高度限位器、形程限位器、偏斜指示或者限位装置、联锁保护装置、防碰撞装置、抗风防滑装置等安全保护装置。•1、限位器•限位器是用来限制机构运行时通行范围的一种安全防护装置。限位器有两类，一类是保护起升机构安全运行的上升极限位置限制器和下降极限位置限制器，另一类是限制运行机构的运行极限位置限制器。•（1）上升极限位置限制器又称起升高度限制器或卷扬限制器，是用于限制取物装置的起升高度。当吊具起升到上极限位置时，限位器能自动切断电源，使起升机构停止运行，防止吊钩继续上升、拉断钢丝绳而发生坠落事故。在一般情况下，当吊钩滑车升到距起重机300mm左右时，能自动切断电源。•（2）下降极限位置限制器可只设置在操作人员无法判断下降位置的起重机上和其他特殊要求的设备上，保证重物下降到极限位置时，能自动切断电源，使机构停止运行，以保证钢丝绳在卷筒上的缠绕不少于两圈的安全圈数。•（3）运行极限位置限制器是防止起重机超越允许运行范围的保护装置，它限制起重机各机构在一定范围内工作。当用来限制工作机构在一定范围内运行，安装在工作机构行程终点的开关，我们称它为行程开关或终点开关。桥式类型起重机的运行机构均应设置运行极限位置限制器。•2、制动装置•制动器是起重机重要的安全装置，主要安装在运行机构和起升机构上，以便起重机能及时、准确而平稳地停车或保证起吊物静止地悬挂于空间。起重机上的制动装置一般采用常闭式的，电动机不通电（机构不工作）时，借助于弹簧并通过制动杠杆的作用，是闸瓦抱住传动轴上的制动轮，机构工作时则打开闸瓦。•3.缓冲器•缓冲器是一种吸收起重机与物体相撞能量的安全装置，在起重机的制动器和运行极限位置限制器失灵后起作用。当起重机与轨道端头立柱相撞时，保证起重机较平稳地停车。缓冲器类型较多，常用的有弹簧缓冲器、橡胶缓冲器和液压缓冲器等几种。•4.联锁保护装置•塔式起重机在动臂变幅机构与动臂支持停止器之间应设置联锁保护装置，使停止器在撤去支撑作用前，变幅机构不能开动。•5.紧急开关•紧急开关是装在起重机驾驶室的重要安全装置。在起重机发生紧急情况时，它随时切断总电源。•6.扫轨板和支撑架•在轨道上运行的桥式起重机应设置扫轨板和支撑架，用来清除轨道上的障碍物，保证起重机安全运行。扫轨板距轨面不应大于10mm，支撑架距轨顶面不应大于20mm，二者合为一体时，距轨面不应大于10mm。1.1.5起重机械的电气保护系统的功能及其要求常见的电气保护有：短路保护、零位保护、错（断）相保护、失压保护、超速保护、过电流保护、紧急断电开关。第二节司索、指挥作业人员基础与专业知识•2.1起重作业有关的力学基本知识•一、力的概念•所谓力，就是物体间的相互机械作用，而这种机械作用使物体的运动状态发生了改变或使物体产生变形。这种物体间的相互机械作用叫做力。物体间的相互机械作用有两种：即直接作用和间接作用。•1.力的三要素力的大小、力的方向和力的作用点称为力的三要素。三要素中任何一种改变都将改变力对物体的作用效果。•2.力的单位工程上常用单位为公斤力（kgf）、吨力（tf），而国际单位为牛顿（N），它们之间的关系为：•1kgf=9.8N•1tf=9800N=9.8KN••二、材料的五种基本变形•物体或构件在外力作用下便会发生变形，但外力可通过多种方法作用在物体或构件上，故物体或者构件所引起的变形形式也各不相同，起重作业人员应了解材料的五种基本变形。•1.拉伸•构件或物体在外力作用下便会发生变形，但外力可通过多种方法作用在物体或者构件上，故物体或构件所引起的变形形式也各不相同，起重作业人员应了解材料的五种基本变形。•2.压缩•构件两端受力被压