林业起重运输机械资料课件.ppt

1、林业起重与输送机械林业起重与输送机械参考书目：参考书目：1 1、林业起重输送机械林业起重输送机械 戴英伟主编戴英伟主编2 2、现代起重运输机械现代起重运输机械黄大巍黄大巍 李凤李凤 主编主编3 3、物流装卸机械物流装卸机械王耀斌王耀斌 简晓春简晓春 主编主编 课程的性质和任务 起重输送机械是起升、搬运和输送物料及产品的装备，是国民经济各部门提高劳动生产率、实现机械化生产的重要大型机械设备，是使用非常广泛的一种通用机械。主要用来起重、运输、安装、装卸各种物料。重工业、轻工业、交通运输、农业等所有生产企业，也包括林业生产企业，都离不开起重输送机械。目前，它们是各生产企业中减轻工人劳动强度、改善生产

2、劳动条件和提高生产效率，以及使整个生产过程机械化、自动化的关键所在。 随着我国制造业的发展与进步，新结构、新工艺、新材料和新技术在林业起重输送机械中不断应用。林业生产技术也产生了重大的变化，若将现代机电一体化技术、自动化技术、信息技术等与其相结合，将会有重大的科技创新和技术进步。加强对目前国内外林业起重输送机械发展状况和发展趋势的研究，对我国林业起重输送机械的发展与壮大是有重大意义的。 通过林业起重与输送机械的教学应掌握起重输送机械的典型机械装备，结构和工作原理，了解其用途、性能、使用和维护方法，推动林业机械的进步与发展。 林业起重与输送机械是综合技术在林业机械中的应用，学习时要注意理论联系实

3、际，结合自己的工作经验深刻理解和掌握所学知识。第一部分 林业起重机械主要讲授：起重机械的发展状况和发展趋势；起重机械的基本参数；起重机械的一般设计原则；起重输送机械的专用零部件和机构组成；桥式类型起重机；旋转类型起重机；起重机械的安装和修理；第一章 绪论1.1 起重机械简介 起重机械是通过起重吊钩或其它取物装置来起升和移动重物的通用机械设备。起重机械的工作过程一般包括起升、运行、下降及返回原位等步骤。起升机构通过取物装置从取物地点把重物提起，经运行、回转或变幅机构把重物移位，并在指定地点下放重物。 起重机械是一种空间运输设备，它可以减轻劳动强度，提高劳动生产率。起重机械是现代化生产中不可缺少的

4、组成部分，有些起重机械还能在生产过程中进行某些特殊的工艺操作，使生产过程实现机械化和自动化。 起重机械在帮助人类改造自然的活动中，实现了过去无法实现的大件物件的吊装和移动，如重型船舶的分段组装，化工反应塔的整体吊装，体育场馆钢屋架的整体吊装、三峡大坝水电机组的安装等。起重机械在林业上主要是用于原木采伐、木材成品、半成品的转运等各个方面，在林业生产中减轻劳动强度、提高生产效率，实现自动化生产起了重要的作用。林业生产一般有以下几个方面的特点： (1)由于树种、材种繁多，体积轻重不一，木材庞大笨重，造成林业生产机械设备的多样性和 复杂性。 (2)林业生产周期较长，造成了作业地区的临时性和分散性。 (

5、3)因为多数情况下为露天作业，受复杂气候和地形的严重影响，造成林业机械工作条件的恶劣性。 (4)生产作业地点的偏僻性和偏远性等。 上述的这些特点给林业生产实现机械化带来了较大困难，若和其他生产部门相比较，林业生产中的机械化程度要低得多，落后得多，林业工人的劳动条件要艰苦得多，繁重得多。 为了冲破困难，把林业工人从笨重的体力劳动中解放出来，林业起重输送机械在实现林业生产机械化中应当起先锋作用。 1.2 国内外起重机的发展状况 目前，国内专业生产大型起重机的厂家以中联重科、三一重工、抚挖、徐工等公司产品系列较为完全，市场占有率较高。中联重科已成功开发了50t600t的履带式起重机。作为中国起重机行

6、业的领跑者，徐州重型机械有限公司现在已经形成了以汽车起重机为主导，履带式起重机和全路面起重机为侧翼强势推进的庞大型谱群。国内最具历史的履带式起重机生产企业抚挖现已拥有35t350t的履带式起重机产品系列。 QUY350是抚挖2007年推出的国产首台350t履带式起重机，填补了国内350t履带式起重机的产品型谱空白。三一集团自2004年初进入履带式起重机的研发和生产领域，至今已成功开发出50t900t共10个型号的全系列产品。其900t履带式起重机的顺利下线，标志着我国在大型、超大型履带式起重机的自主研发领域已走在亚洲前列。目前三一集团已具备3200t以下履带式起重机的开发能力。 国外专业生产大

7、型起重机厂家如利勃海尔（德国）、特雷克斯-德马格（美国）、马尼托瓦克（美国）等公司产品系列较全，市场占有率较高。利勃海尔公司的产品技术先进工作可靠，其生产的LR系列履带起重机最大起重量已达1200t。 德马格公司主要生产起重量从50t1600t的CC系列履带起重机。已经成功推出了世界最大的履带式起重机CC8800-1，其起重能力达到3200t。 马尼托瓦克公司成功推出了新研发的31000型履带式起重机。其独特的创新是可变位配重(VPC)系统，与普通吊运能力的起重机相比，可大量减少所需的地面准备工作。 起重装备行业的世界三巨头是特雷克斯-德马格、利勃海尔、马尼托瓦克 。 国产三巨头是徐州重工、中

8、联重科、三一重工 。 下面介绍几种典型的起重机械：主要技术参数： 主臂长度 (m) 1896最大额定起重量 (t) 350图图1-1 抚挖抚挖QUY350液压式履带起重机液压式履带起重机图图1-2 大连重工大连重工20000吨多吊点桥式起重机吨多吊点桥式起重机 该起重机共有48个吊点，每个吊点的起重能力为420吨，总提升重量达20160吨；主梁跨度为125米；采用高低双梁结构，起升高度分别为113米和83米，是目前世界上最大起重量、最大跨度、最大起升高度和技术难度最高的大型起重设备。 最大起重能力600t，主起重臂，轻载重载24m/144m，桁架副臂24m96m， 超起桅杆30m36m， 中央

9、配重190t/65t， 超起配重350t， 行走速度01.36km/h。图图1-3 利勃海尔生产的利勃海尔生产的LR1600/2履带式起重机履带式起重机图图1-4 双臂履带式起重机双臂履带式起重机CC8800-1 CC8800-1双臂履带式起重机是由两台最大起重量为1600t的CC8800-1履带式起重机组和而成，可以分开运输既解决了大型履带式起重机运输问题，又使起重量增加了一倍，并且该机还可以拆成两台标准的CC8800-1履带式起重机。 起重能力：3200吨 吊臂长度：156米 吊装高度：228米 图1-5 1-5 马尼托瓦克推出20002000吨3100031000机型 其独特的创新是由于

10、变位配重调节(VPC)在正常工作条件下根本不需要进行地面操作，因此省却了在地面上使用专门吊运附加装置进行的准备工作。 此外，变位配重调节装置适用于各种额定负荷的吊运作业，因此也使得工地上的调派工作变得更加容易。图图1-6 AC650型起重机型起重机 AC650是目前世界上起重吨位较大的整装式伸缩臂起重机，行驶状态不需拆下吊臂分别运输。起重机械在林业的应用：图图1-7 起重机起升树苗起重机起升树苗图图1-8 用于伐树的起重机用于伐树的起重机 可配置各式抓斗用来抓取各种原料；如多瓣式抓斗，用于抓取块状大的货物；废钢垃圾抓斗，用于抓取不规则且有连扯拉的物料；管道、电线杆、木材抓具，用于抓取原木、枝丫

11、材、木片等；泡松原料抓具，用于抓取麦草、芦苇、毛竹等秸杆类原料；抱钳式抓斗，抱夹式抓斗等各种机械手，实现一机多用。图图1-9 全液压装运两用机全液压装运两用机 1.3 起重机械的发展趋势 (1)发展超大型起重机 由于各重点工程向大型化发展，所需构件和配套设备重量不断增加，对超大型起重设备的需求日趋增长。而德国厂商在起重机大型化发展进程中处于领先地位。世界市场中150t以上的大吨位起重机多数是由利勃海尔和德马泰克（德国）提供的。 (2) “迷你”起重机大量涌现 起重机向微型化发展，是适应现代建设要求而出现的新趋势。10年前开发的神钢RK70（7t）是世界首台装有下俯式吊臂的“迷你”（Mini）R

12、T（越野轮胎起重机）产品。目前下俯式吊臂已成为“迷你”起重机的重要标志。(3)伸缩臂结构不断改进 利渤海尔LTM1090/2（90t）和LTM1160/2型（160t）AT(全地面起重机)产品，采用了单缸自动伸缩系统的卵圆形截面主臂。这种卵圆形截面主臂在减轻结构重量和提高起重性能方面具有良好效果。 (4)数据总线技术得到应用 利渤海尔LTM1030/2型（30t）是世界首台装 有数据总线管理系统的高技术双轴AT (全地面起重机)产品。该机采用CANBUS（控制域网总线）技术，完成发动机至传动系统各功能块之间的数 字式数据传输和电子控制。 (5)静液压传动技术 首台静液压传动起重机是克虏伯公司1

13、992年研制的双轴KMK2035型（35t）AT（全地面起重机）产品。采用静液压传动，发动机既可驱动起重装置，还可驱动行走装置。此外，可将发动机横向安装在上车回转式操纵室后部，起到整体式配重作用。某些机型采用静液压传动后，可大约减重1/3。 (6)混合型起重机得到发展 起重机工业中出现了许多新概念设计，国外某些公司推出了双轴、三轴、四轴、六轴AT （全地面起重机）产品，打破了传统驱动模式。德马泰克双轴AC250型（25t）、格鲁夫3轴ATS40型（36.3t）全地面汽车起重机就属于混合型起重机。 （7）汽车起重机也在不断发展 汽车起重机新技术、新产品也在不断发展。近年来汽车起重机在英、美等国市

14、场的复兴，使人们对汽车起重机产生了新的认识。随着工程起重机各机种间技术的相互渗透与竞争，汽车起重机会在世界市场中占有一席之地。 综合分析起重机的更新和发展，在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。将机械技术和电子技术相结合；将先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统，实现起重机的自动化和智能化，是起重机械的发展趋势。1.4 起重机械的基本参数 起重机械的基本参数是：起重量、起升高度、跨度或幅度、工作速度、机器的重量、生产率及工作类型等。这些参数是表征起重机械特性的主要指标，也是设计的技术依据。 （1）起重量（Q） 起重量是指起重机允

15、许起吊的物品的最大重量以及能从起重机上取下的取物装置(不包括吊钩装置)重量之和。对于配置抓斗、电磁吸盘的起重机，起重量包括抓斗、电磁吸盘本身的重量。起重量的单位是吨。起重量系列已有国家标准，即GB7831987，新设计的起重机械的起重量参数应在国家标准的系列范围内选取。（2）起升高度(h) 起重机的起升高度是指起重机工作场地的地面或起重机运行轨道的顶面至吊钩中心的最高位置之间的距离。起升高度决定于装卸物品的品种和不同的抓具。对于经常装卸竹木和配置抓斗的起重机，起升高度就要求大一些。主要用于装卸钢材或比重较大的物品的起重机，起升高度可以小一些。对于某些装卸船只上的和港口上的起重机，吊钩或抓斗需要

16、下到工厂地面或整机运行轨道顶面以下进入船舱装卸物品，此时起升高度应包括地面或轨面以下的部分。3250吨电动桥式起重机起升高度已制订有国家标准即GB7901995。 （3）跨度或幅度(L或R) 跨度是指桥式类型起重机两条运行轨道中心线之间的距离；而幅度是指旋转类型起重机吊钩垂直中心线至旋转中心线之间的水平距离，单位为米。它们都是说明起重机工作范围的参数。一般是根据用户要求、物品长短及考虑悬臂和跨度的合理比例而定。对3250吨电动桥式起重机也有跨度系列的国家标准。 （4）工作速度(V) 起重机的工作速度包括起升、变幅、旋转和运行四个工作速度 （5）机器的重量(G) 机器的重量是不带附属工具、燃料、

17、润滑材料、水和人员以及无载时的起重机本身重量。机器的重量是设计工作的重要经济技术指标之一。 （6）生产率 （） 有时为了表明起重机械的工作能力，常综合起重量、工作行程及工作速度等基本参数，以生产率这个基本参数表示。当选择起重机数量时，一般以平均生产率计算。平均生产率是按平均起重量、平均工作行程和平均工作速度计算的，具体相关计算标准可以查阅起重机械设计手册。hQ（7）工作级别 工作级别是表明起重机繁忙程度和工作条件的参数，是表征起重机械工作特性的重要标志。有关问题详细叙述于后。 第2章 起重机械的一般设计原则 在设计起重机械时，应首先根据现行有关起重机械的国家标准规定，选择并确定合理的基本参数。

18、现行的有关起重机械的国家标准有起重机起重量系列、电动桥式起重机跨度系列和起升高度系列、汽车起重机和轮胎式起重机基本参数系列等。 然后，要对起重机械的金属结构件和各零部 件进行强度、稳定性、疲劳、磨损和刚度等设计和校核；同时，在选用或设计动力装置和操纵设备时，也要考虑到机构的工作类型及其繁忙程度和发热情况等。为了使所设计的起重机械具有先进的技术经济指标、安全可靠，并具有一定的工作寿命，合理地考虑起重机械的工作类型、计算载荷以及许 用应力和安全系数，是设计起重机械的一般原则。2.1 起重机的工作级别 起重机工作级别的高低是由两个参数所决定，其一是起重机的使用频繁程度，称为起重机的利用等级；其二是起

19、重机承受载荷的大小，称为起重机的载荷状态。 （1）起重机的利用等级起重机的工作繁忙程度即起重机在时间上被利用的程度，可用利用等级来衡量，起重机的利用等级是由起重机整个有效寿命期间总的工作循环次数来决定；它是起重机分级的基本参数之一。 工作循环总数与起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2-1所示。表表2-12-1 起重机的利用等级起重机的利用等级 （2）起重机的载荷状态载荷状态是起重机分级的另一个基本参数，表明起重机受载的轻重程度。与两个因素有关，即所起升的载荷与最大载荷之比和各个起升载荷的作用次数与总的工作循环次数之比。 表示二者

20、关系的名义载荷谱系数由下式计算 。maxiP Pin N表表2-2 2-2 起重机的载荷状态起重机的载荷状态 如果计算出来的 值介于表2-2所列的两值之间，应取与其最接近且稍微偏大的那一级的名义值，按这样确定工作级别来进行起重机设计是偏于安全的。pK （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2-1)和起重机的载荷状态(表2-2)所决定，起重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2-3所示。 表表2-3 起重机的工作级别起重机的工作级别 为了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，列举了以下各种起重机的

21、工作级别，如表2-4所示。 表表2-4 起重机工作级别举例起重机工作级别举例第三章 起重输送机械的专用零部件 在起重输送机械的各工作机构中，大部分是通用零部件，如轴系零件、轮系零件、联结件、紧固件、杆件、弹簧和液压元件等；此外是起重输送机械的专用零部件，如钢丝绳和链条（挠性件）、滑轮和滑轮组、卷筒和链轮（挠性件的承装零件）、吊钩和抓具（取物装置）以及带式和块式制动器 （制动装置）等；本章着重讨论起重输送机械的专用零部件。 3.1钢丝绳和链条 钢丝绳和链条是各种类型起重输送机械中的挠性牵引构件，易于卷绕和储存，通过卷绕传动来提升和牵引物品，能使机械结构简单，传动可靠；特别是在起升高度较大、输送线

22、路较长的起重输送机械中，钢丝绳和链条更是不可缺少的牵引构件；因此它是主要的专用零部件之一。 3.1.1 钢丝绳 在起重输送机械中，钢丝绳是用得最广的牵引构件，它在使用中表现出的特殊优点为：各方向的挠性相同；使用可靠，无突然断裂现象；传动的速度不受限制，且平稳无声；耐冲击。 3.1.1.1钢丝绳的构造 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。钢丝绳起到承受载荷的作用，其性能主要由钢丝决定。钢丝是碳素钢或合金钢通过冷拉或冷轧而成的圆形（或异形）丝材，具有很高的强度和韧性。绳芯是用来增加钢丝绳弹性和韧性、润滑钢丝、减轻摩擦、提高使用寿命的。图图3-1 钢丝绳的构造钢丝

23、绳的构造 3.1.1.2钢丝绳的类型 （1）按钢丝的接触状态分类，可分为点接触、线接触和面接触钢丝绳(如图3-2)。图图3-2 钢丝绳中丝与丝的接触状态钢丝绳中丝与丝的接触状态图图3-3 钢丝绳的断面形式钢丝绳的断面形式 点接触钢丝绳，见图3-2（a）和图3-3（a） 是采用等直径钢丝捻制。 由于各层钢丝的捻距不等，各层钢丝与钢丝之间形成点接触。受载时钢丝的接触应力很高，容易磨损、折断，寿命较低，优点是制造工艺简单、价廉。点接触钢丝绳常作为起重作业的捆绑吊索。 线接触钢丝绳是采用直径不等的钢丝捻制。将内外层钢丝适当配置，使不同层钢丝与钢丝之间形成线接触，见图3-2 （b），使受载时钢丝的接触应

24、力降低。 线接触钢丝绳承载力高、挠性好、寿命较高。常用的线接触钢丝绳有西尔型，见图3-3(b)、瓦林吞型，见图3-3(c)、填充型，见图3-3(d)等。起重机设计规范推荐，在起重机的工作机构中优先采用线接触钢丝绳。 面接触钢丝绳，见图3-2 (c)、图3-3(e)。通常以圆钢丝为股芯，最外一层或几层采用异形断面的钢丝，层与层之间是面接触，用挤压方法绕制而成。其特点是，表面光滑、挠性好、强度高、耐腐蚀，但制造工艺复杂，价格高，起重机上很少使用，常用作缆索起重机和架空索道的承载索。 （2）按钢丝绳的捻向分类。根据钢丝绳由丝捻成股的方向与由股捻成绳的方向是否一致，可分为以下三类。 交互捻钢丝绳 其丝

25、捻成股与股捻成绳的方向相反。由于股与绳的捻向相反，使用中不易扭转和松散，在起重机上广泛使用。 见图3-4(a)，(b) 同向捻钢丝绳 其丝捻成股与股捻成绳的方向相同见图3-4(c)，(d)，挠性和寿命都比交互捻绳要好，但因其易扭转、松散，一般只用来做牵引绳。 不扭转钢丝绳 这种钢丝绳在设计时，使股与绳的扭转力矩相等，方向相反，克服了在使用中的扭转现象，常在起升高度较大的起重机上使用，并越来越受到重视。图图3-4 钢丝绳的捻向钢丝绳的捻向 （3）根据捻绕次数来分，可分为单绕、双绕和三绕钢丝绳。 单绕钢丝绳 由若干断面相同或不同的钢丝经一次捻绕而成。这种钢丝绳结构简单，刚性大，强度高，挠性较差，不

26、适合用作起重绳。 双绕钢丝绳 双绕钢丝绳是先由钢丝捻成 股，然后再由股捻成绳。这种钢丝绳挠性较好，制造工艺又不太复杂，因而在起重机中被广泛采 用。 三绕钢丝绳 三绕绳是把双绕钢丝绳作为股，再由这种股绕成绳。其特点是挠性特别好，寿命长，但由于制造复杂，并且钢丝相对较细，容易松散和磨损折断，故在起重机中很少采用。此外，钢丝绳的索具如图3-5所示。 图图3-5 钢丝绳的索具钢丝绳的索具 3.1.1.3影响钢丝绳使用寿命的因素 影响钢丝绳使用寿命的因素有两个。一个是内部因素，由钢丝绳材料特性和构造决定，绕制钢丝绳的钢丝有不同的公称抗拉强度，绳芯有不同的材料，其强度也不同；而钢丝绳的构造和绕制方法不同时

27、，也将影响它具有不同的使用寿命。 另一个是外部因素，这主要是指拉伸载荷、滑轮直径、工作循环的特征和循环次数。因为钢丝绳在工作时要进出滑轮或卷筒作弯绕运动，所以除了产生拉应力外，还有接触应力和弯曲应力；尤其是后两者的脉动特性，引起金属的疲劳以致破坏。 实践证明，多次弯曲造成的弯曲疲劳，是钢丝 绳破坏的主要原因。当钢丝绳弯曲一定次数以后，外层钢丝首先开始断裂，接着内层钢丝也跟着断裂，而且由于受力截面缩小，破坏速度就逐渐加快，直至完全断裂。为了确保安全，发现钢丝绳中钢丝断裂到一定数量后，就必须报废。此外，在使用中对钢丝绳的维护情况是否良好，也会影响其寿 命。 3.1.1.4 钢丝绳的设计计算 钢丝绳

28、的受力情况是十分复杂的，绳索整体在工作时主要是受拉力，当绕过滑轮或卷筒时还承受弯曲和横向挤压等，其中受弯曲和横向挤压产生的应力是交变的；除了上述几种应力外，还有扭转应力，并且各钢丝间应力很不均匀，所以对钢丝绳进行精确的计算是很困难的。 在进行起重输送机械的设计时，一般对钢丝绳采用静力计算法，即：钢丝绳中最大静拉力必须小于或等于钢丝绳的许用拉力。式中 钢丝绳整体的破断拉力，由出厂试验确定； 钢丝绳的安全系数，由表3-1选取。 maxpSSSKpSK表表3-1 3-1 钢丝绳的安全系数钢丝绳的安全系数 3.1.2链 条 3.1.2.1链条的用途和特点 在机械传动中，链传动有其独特的优点，应用比较广

29、泛，链传动中的链条主要起挠性传动件的作用。而在起重输送机械中，和钢丝绳一样，链条是挠性牵引构件。和钢丝绳相比，链条的优点为：挠性较好，因此使带齿槽的链轮直径可以做得比较小，从而缩小了机构传动装置的尺寸；强度大，可以传递较大的牵引力；不需要太大的张紧力，因而不会给轴承增加额外的载荷。 同样，和钢丝绳相比，链条还有很多缺点：重量大；安全性差，因为链条在其薄弱环节处有突然断裂的可能；传动不平稳，有冲击，只适合在工作速度较低的场合使用。 由于上述的性能特点，使得链条在手拉葫芦和一些连续输送机上应用比较广泛。一般应用的是圆环焊接链和片式关节链。圆环焊接链多用作起重链条，片式关节链多用作牵引链条。图图3-

30、6 圆环焊接链和片式关节链圆环焊接链和片式关节链圆环焊接链圆环焊接链片式关节链片式关节链 3.2 滑轮和滑轮组 滑轮是钢丝绳的承载零件之一，不同数量的滑轮和护板、隔板、吊环或吊钩等组成各种用途的滑车。由滑轮组成的各种起重滑车和导向滑车应用较广泛。在一般的起重机械中，滑轮除了用来改变钢丝绳的方向外，往往组成滑轮组，以达到省力的目的。图图3-7 滑车滑车 3.2.1.1 滑轮的分类与作用 根据滑轮的中心轴是否运动，可将其分为动滑轮和定滑轮两类。动滑轮的心轴可以移动。定滑轮的心轴固定不动，其作用是改变钢丝绳的运动方向。钢丝绳依次绕过若干定滑轮和动滑轮组成的滑轮组可以达到省力的目的。 3.2.1.2滑

31、轮的构造 滑轮由铸铁或铸钢制成，铸铁滑轮能提高钢丝绳的使用寿命，而铸钢滑轮则在工作繁重的条件下使用比较合适。为了减轻重量，对于直径大的滑轮和装在臂架头部的滑轮，采用焊接结构。 3.2.2滑轮组 把几个动滑轮和定滑轮分别组合安装在夹套里，然后由一根绳索依次把它们连在一起，而用来 提升和牵引重物的装置叫滑轮组。 滑轮组按工作原理可分为省力滑轮组和省时滑轮组两种，在起重输送机械中应用的滑轮组大都是省力滑轮组。 按照滑轮组的构造形式可分为单联滑轮组与双联滑轮组两种。（1）单联滑轮组 单联滑轮组（如图3-8）卷筒上绕出来的一根钢丝绳绕过动滑轮与定滑轮之后，将绳端固定在吊钩夹套上；而动滑轮也是安装在吊钩夹

32、套里的。图图3-8 单联滑轮组单联滑轮组1、定滑轮、定滑轮 2、钢丝绳、钢丝绳 3、动滑轮、动滑轮 4、吊钩夹套、吊钩夹套 5、卷筒、卷筒 单联滑轮组的构造特点是：由卷筒上绕出来的钢丝绳只有一根；当卷筒转动放出或卷入的钢丝绳，经过这种型式滑轮组时，将沿卷筒轴向移动。 这将导致两个后果：一个是钢丝绳上的拉力对卷筒的轴承造成差异很大的不均匀载荷；另一个是起重物体在垂直移动的同时，还产生水平移动，这对于安装和浇铸等场合是很不适宜的。所以，在不能设置导向滑轮的桥式类型起重机中，很少采用单联滑轮组。但是由于单联滑轮组具有结构紧凑的优点，一般广泛应用在电动葫芦和旋转类型的动臂起重机上。 （2）双联滑轮组

33、双联滑轮组是由两个完全相同的单联滑轮组对称布置而成的。驱动其钢丝绳的卷筒是双联卷筒，从卷筒上绕出来的钢丝绳是两根，分别依次绕过两个单联滑轮组的滑轮，最后固定在均衡梁上。均衡梁是用来调整两个单联滑轮组上钢丝绳的拉力和长度的，也可以用均衡滑轮来代替均衡梁。图图3-9 双联滑轮组双联滑轮组1、卷筒、卷筒 2、均衡滑轮、均衡滑轮 双联滑轮组能消除单联滑轮组的缺点；同时，由于钢丝绳分支加多，是单联滑轮组的一倍，从而能相应的减小滑轮和卷筒的直径。所以双联滑轮组在桥式类型起重机的起升机构中应用较广。 3.3 卷筒和链轮 3.3.1 卷筒 卷筒是用来集放和驱动钢丝绳的。 卷筒一般采用灰铁铸造，需要时也用铸钢铸

34、造。对于直径较大的单层绕卷筒以及端板直径较大的多层卷绕的卷筒，往往用A3钢板弯卷成圆筒或直接用无缝钢管与端板焊接而成，绞盘机上的多层绕卷筒基本是这样制成的。 3.3.1.1卷筒的类型 卷筒按传递扭矩的方式分缠绕卷筒和摩擦卷筒两种；按外形分圆柱形的、圆锥形的和曲面形的三种；其中圆柱形卷筒因钢丝绳容量不同，分多层绕的和单层绕的；多层绕的多为光面卷筒，单层绕的多为螺旋槽面的卷筒。 图图3-10 卷筒卷筒 在钢丝绳工作长度不大的情况下，卷筒的容绳量也不需要太大，这时一般采用单层卷绕的卷筒，在卷筒的容绳量需要较大，而卷筒长度又受限制情况下，才采用多层卷绕的卷筒。单层卷绕的卷筒上有螺旋绳槽，其目的是使钢丝

35、绳在卷筒上能整齐排列，增加钢丝绳与卷筒的接触面，减小接触应力，同时使钢丝绳在卷绕过程中不与邻圈发生摩擦，从而提高了钢丝绳的使用寿命。 所以单层绕卷筒就不会像多层绕卷筒那样，内层钢丝绳受外层钢丝绳的挤压，以及相邻绳圈在工作时有摩擦；此外，多层绕卷筒在工作时，如果钢绳上的拉力不变，则卷筒上的载荷力矩将随钢丝绳在卷筒上层数的改变而变化，从而使整个机构的载荷力矩不稳定。 当钢丝绳的工作长度特别大时，就采用摩擦卷筒，钢丝绳在摩擦卷筒上绕若干圈后，两个绳端连结起来，张紧后靠钢丝绳和卷筒间的摩擦力来传递扭矩。 圆锥形卷筒有时用在动臂起重机的变幅机构。因为当吊挂着物品的动臂从一个位置变到另一个位置时，载荷力矩

36、的变化很大，为了使卷筒轴上受到的载荷力矩在动臂工作过程中保持不变化或变化很小，采用圆锥形卷筒能满足这个要求。 3.3.1.2 钢丝绳和卷筒使用时注意事项 1、一般钢丝绳要存放在干燥通风、防雨防潮的仓库内、防止阳光直射，库房内钢丝绳不能多层堆放。若钢丝绳长期大量存放时，应经常进行检查，防止生锈。 2、钢丝绳卷筒的检查：钢丝绳在卷筒、滑轮及过线轮等构件上面滑动，经过磨擦构件很容易磨出槽来使钢丝绳卷筒的磨损加快，有时滑轮的磨损还会使钢丝绳卷筒变形，增加弯曲疲劳。因此，必须认真检查，若不合适的，必须立即更换和修正。 3、地面搬运时，钢丝绳卷筒盘不允许在凹凸不平的地面上滚动，使钢丝绳卷筒表面压伤；没有外

37、包装的钢丝绳卷筒搬运时，钢丝绳卷筒表面不能粘有影响使用的石块、粘土等。 4、使用新的钢丝绳卷筒应先低速跑合；同时应防止过负荷、超速运转、冲击和振动。 3.3.2 链轮 链轮是链条的驱动装置，它不仅可以改变链条的运动方向，还能传递动力给牵引链条。 圆环焊接链的驱动链轮一般是齿形链轮，也有是槽形链轮的。片式关节链的驱动链轮采用多边形链轮和宽齿链轮。 链轮用铸铁、铸钢或锻钢制成，一般都是整体的，而圆环焊接链驱动链轮中的齿形链轮往往是可拆轮齿式的，便于修换，这种齿形链轮还可以改变轮齿的节距以适应链条的伸长。片式关节链的节距很大时，为了减小链轮尺寸和防止链条在链轮上滑行，常采用棱边数为4或6的多边形链轮

38、。图图 3-11 各种链轮各种链轮 链轮的使用注意事项： 从动链轮应有防松措施 。 从动链轮安装后，应利用调节器将后轮轴调正，这样既可防止后轮跑偏，也能避免链轮与链条的早期磨损。 链轮和链条最好同时更换，若只更换其中之一，会加剧双方的磨损。 由于主动链轮转速高、齿数少，在相同条件下，比从动轮磨损快些，属正常情况。 要定期地清洁及润滑传动链条、传动链轮，以提高其使用寿命。 3.4 取物装置 在起重机械中，把物品捆扎和悬吊起来的装置称为取物装置。 取物装置按其构造可分为吊钩装置和抓具两种。由吊钩(或吊环)和滑轮组组成了吊钩装置，并通过挠性构件悬吊在起升机构上。同时，利用不同的辅助元件(如绳索、夹钳

39、、电磁盘等)可以悬吊各种不同的物品(如成件的、散粒的或液体的等)。吊钩装置是起重机械中一种通用的取物装置。 抓具是一种自动抓取物品的取物装置。它可以抓取各种不同的散粒物品(如粮食、煤、泥土、砂石等)和成件物品(如木材、钢材等)，抓取散粒物品的斗式抓具，一般在工业上称为抓斗。 不断改进取物装置一直是起重机械制造业的发展方向之一，产生这种趋势的原因是： （1）经常可以看到，有些设计得很好的起重机械之所以未能在生产使用中充分发挥机器的效率，主要就是由于取物装置构造不良，使得装卸时间大大超过运转时间。 （2）改进取物装置可以减少辅助工人和改善劳动条件，并降低工作成本。 （3）减轻取物装置的自重可以相应

40、地增加起重机的有效起重量等。3.4.1 吊钩及吊钩装置 图图3-12 各种吊钩各种吊钩 （1）吊钩 吊钩按构造特征可分为两种类型：单钩和双钩。按制造方法可分为锻造吊钩和片式吊钩。 锻造吊钩是目前应用得最广泛的一种结构，它是用20号钢或20SiMn（硅锰钢）整体锻造而成的。锻造吊钩分为单钩和双钩两种，单钩受力偏心，双钩受力对称。因此，双钩比单钩受力有利，在起重量相同时，双钩的自重比单钩的小。锻造吊钩主要用于中、小起重量中，从0.2580t，而单钩主要用于起重量自0.2520t范围中，双钩则用在起重量自580t范围中。 片式吊钩是用于大起重量的起重机械中。它是由Q235或16Mn钢轧制钢板铆合而成

41、的，并在吊钩口上装有护垫，这样可以减小钢丝绳的磨损，使载荷能均匀地传到每片钢板上。片式吊钩制造方便，由于钩板不会同时断裂，故工作可靠性高。 片式吊钩也分为单钩和双钩，片式单钩用于起重量为37.5175t的起重机中，片式双钩用于起重量为100350t的起重机中。 锻造与片式吊钩的构造尺寸国家已有标准系列，一般可根据起重量选用，不在特殊需要情况下不必重新设计和验算。 （2）吊钩装置 吊钩装置是由吊钩、滑轮、轴承、轴、横梁和夹板等组成的装置。吊钩装置根据结构特点分为长型和短型两种。图3-13，a是长型吊钩装置，它的特点是吊钩本身为短钩，外形尺寸长，因而限制了起升高度。由于它的滑轮轴和装吊钩的横梁是上

42、下布置的，因此，它适用于任意数目的滑轮，得到广泛地应用。 图3-13，b是短型吊钩装置，它与前者的区别主要是它的横梁与滑轮轴合并为一，因而吊钩采用长钩。它的外形高度减小，从而增加了起重机的有效起升高度。但由滑轮分布在吊钩的两边，因而横向尺寸加大，只适用于小起重量的起重机中。图图3-13吊钩装置吊钩装置 a、长型吊钩装置、长型吊钩装置 b、短型吊钩装置、短型吊钩装置 3.4.2吊钩的安全检验与报废标准 吊钩每年至少应进行一次全面检验，对于频繁使用的吊钩每季度至少进行一次检验。不得有裂纹、塑性变形、铆钉松动等现象。检验合格的吊钩，其加工面应涂以防锈油，非加工面应涂以防锈漆，并应在低应力区作出不易磨

43、掉的标记。 吊钩的报废标准 1、裂纹 重点是吊钩下部的危险断面和钩尾螺纹部分退刀槽断面，如有裂纹应予报废。 2、由于钢丝绳的摩擦常常产生沟槽，按照规定，危险断面磨损达原尺寸的10应报废。不超过标准时，可以继续使用或降低载荷使用，不允许用焊条补焊后再使用。 3、开口度比原尺寸增加15：重点是自制的钢筋弯曲的吊钩，容易造成超负荷而引起开口度增加。 4、扭转变形超过10。 5、危险断面或吊钩颈部产生塑性变形。 6、板钩衬套磨损达原尺寸的50时，应报废衬套。 7、板钩心轴磨损达原尺寸的5时，应报废心轴。 8、吊钩的螺纹部分被腐蚀。 3.4.3 抓 具 抓具是一种自动抓取物品的取物装置。它可以就地装卸大

44、量的散粒物品(泥土、沙石、煤等)和成件物品(木材、农作物捆等)。由于抓具的装载和卸载过程是在司机直接操纵下自动进行的。因此，采用抓具以后，不但可以使物品的装卸转载效率大大提高，而且可以减轻工人的劳动强度。目前在国民经济的许多部门中，抓具得到了越来越广泛的应用。图图3-14 抓具抓具图图3-15 液压木材抓具液压木材抓具 液压泡松原料抓具配装起重机后可用于造纸、棉麻、牧液压泡松原料抓具配装起重机后可用于造纸、棉麻、牧场等行业场等行业图图3-16 液压泡松原料抓具液压泡松原料抓具 该产品配装起重机后可广泛用于车站、码头、货场等场所该产品配装起重机后可广泛用于车站、码头、货场等场所对煤、沙、土等物料

45、进行抓放作业。对煤、沙、土等物料进行抓放作业。 图图3-17 液压蚌式抓斗液压蚌式抓斗 液压垃圾抓斗配装起重机后可广泛用于各种散货和垃圾等液压垃圾抓斗配装起重机后可广泛用于各种散货和垃圾等不规则货物的装卸、堆垛和喂料作业。不规则货物的装卸、堆垛和喂料作业。图图3-18 液压垃圾抓斗液压垃圾抓斗3.5 制动装置 几乎所有的机械都有制动装置，对于起重机械来说，制动装置更为重要。起重机械是一种间隙动作的机械，它的工作特点是经常的起动和制动。在起重机械中的制动装置有两方面的作用：一是对运动中的机构进行减速，直至停止运动； 二是阻止处于静止状态的机构在外力作用下运动；例如起重机常要将起吊的重物悬吊在空中

46、，为了防止物品因自重下降，必须在机构的传动环节中装备制动装置；其它如变幅机构、旋转机构和运行机构，它们在风力作用下，或在斜坡上工作时，虽然机构停止了，还会有外力促使其继续运动，所以也必须装备制动装置。 制动装置是保证起重机械安全可靠地进行工作的一个重要部件，如果制动装置发生了故障，就可能使起重机械造成严重事故，所以在起重机械中，对于制动装置的设计、选用或调控维修等工作都必须认真对待。 根据制动原理和所起的作用，制动装置分停止器、制动器以及由两者组成的复合装置。 3.5.1 停止器 停止器是一种防止机构逆转的装置。在起升机构中或动臂变幅机构中用它来支撑悬吊的物品或动臂的位置，不让物品或动臂由于自

47、重而下落，但它并不妨碍机构在起升方向的工作。因此，在机构中如果装了停止器，那就只有脱开停止器时，物品或动臂才能下降。 根据工作原理，停止器分摩擦式和棘轮式两种。3.5.1.1摩擦停止器 摩擦停止器依靠传动件上的摩擦件和另一固定摩擦件之间的摩擦力来阻止传动轴的转动。其优点是工作平稳、无冲击载荷，缺点是可靠性不够，并且作用在轴上的压力较大。如图3-19所示为摩擦滚柱停止器，它由主动盘、固定外套、滚柱和弹簧组成。靠滚柱与主动盘及固定外套间的摩擦力进行工作。图图3-19 摩擦滚柱停止器摩擦滚柱停止器 1、主动盘、主动盘 2、固定外套、固定外套 3、滚柱、滚柱 4、弹簧、弹簧 当主动盘向起升方向旋转时，

48、滚柱被摩擦力带到主动盘和固定外套之间的空隙最宽部分，而不会阻止主动盘的旋转；当主动盘向下降方向旋转时，滚柱则被摩擦力带到空隙渐窄的部分，最后被主动盘和外套所卡住，阻止主动盘旋转，并停止运动。 3.5.1.2 棘轮停止器 棘轮停止器的工作比较可靠，由棘轮和棘爪组成，它们可以是外啮合的，也可以是内啮合的，一般用的都是外啮合的。棘爪有直头的和钩头的两种。棘轮一般用铸钢或锻钢制成，棘爪用锻钢制成。 图图3-20 棘轮停止器棘轮停止器 为了减小棘轮的尺寸，棘轮应尽可能装在高速轴上，以使其所受力矩最小。当棘轮往起升方向旋转时，棘爪从棘轮齿顶面滑过，棘轮的转动不受棘爪的阻碍；当机构的传动轴停止转动后，棘轮在

49、物品或动臂的自重作用下，要往下降的方向旋转，但这时棘爪借自重或弹簧的作用落在棘轮的齿谷内，阻止棘轮反转，物品或动臂也就不会下降。要降下物品或动臂，必须使棘爪退出齿谷；所以对棘爪一定要有操纵机构，或者与制动器的操纵杆联动，或者备有专用的手柄。 虽然棘轮停止器的工作可靠性大，但是有两个很显著的缺点：一个是当棘轮往起升方向旋转时，棘爪碰击棘轮齿，有很大的噪音；另一个是棘轮在重载作用下要反转时被棘爪突然止住，有较大的冲击力，有时，这种突然的冲击力会引起棘轮轮齿或棘爪的破坏。为了避免或减少这些缺点带来的危害，采取了很多相应的措施。如在棘爪接触端面贴上橡皮等吸振消音的柔软材料来减少噪音；用增加棘轮的轮齿数

50、或棘爪数来减少冲击力等。 3.5.2制动器 和停止器比较起来，制动器能够更全面的满足起重机械的工作要求，它不仅可以停止机构运转，而且可以调节机构的运转速度；大部分的制动器对机构的正反转方向都能适应。 制动器种类很多，分类方法也很多，下面是几种主要的分类方法： (1) 制动器按照用途可分为停止式的和调速式的。 停止式的只有停止物品运动的作用，并且只是在需要停止时才开始动作；调速式的除了能起停止作用外，还具有调节物品运动速度的作用，而且在物品运动过程中动作。 (2) 制动器按照工作状态和操作情况可分为常闭式和常开式。 常闭式制动器经常处于合闸状态，而机构工作时，利用人力、电磁铁或电力液压推杆等外力