桥式起重机吊钩组的故障分析及更换方法

桥式起重机吊钩组的故障分析及更换方法

概要：

随着科学技术的日益发展, 先进的操作技术和机械技术逐渐应用到起重设备上, 使起重设备的自动化程度更加完善、结构日益简化、性能更加可靠、品种也越来越先进, 这已成为企业各领域技术进步和技术改造的一个重要趋势。 本篇技术论文首先综述钢铁企业起重机吊钩组的组成、作用和用途, 一般分为锻造吊钩和片式板钩，主要用于铁水、钢水、大型设备和物件的运输和吊装。然后讲述桥式起重机吊钩在不同场合下使用的注意事项。接着就是桥式起重机在不同场合所使用不同吊钩组的技术要求和检查标准与故障分析。最后就是主要讲述桥式起重机吊钩组的更换方法。

一、桥式起重机吊钩组的组成、作用和用途。

吊钩是起重机械中最常见的一种吊具，常借助于滑轮组等部件悬挂在起升机构的钢丝绳上。吊钩组由吊钩螺母、平衡轴承、吊钩横梁、滑轮、滑轮轴、滑轮罩等部件组成，吊钩按制造方法可分为锻造吊钩（如图1、图2）和片式板钩（如图3、图4）。锻造吊钩又可分为单钩（如图1）和双钩（如图2）。单钩制造简单、使用方便，但受力情况不好，大多用在起重量为80吨以下的工作场合；起重量大时常采用受力对称的双钩。叠片式板钩由数片切割成形的钢板铆接而成，个别板材出现裂纹时整个吊钩不会破坏，安全性较好，但自重较大，大多用在大起重量或吊运钢水盛桶的起重机上。冶金厂区炼钢厂大吨位起重机所用的龙门板钩组是一种用钢板相叠而成的

片式板钩（如图3），一般用途的起重机的安全系数比用于吊运液体

金属的要低。

图1（单钩） 图2

（双钩）

锻制吊钩

图3（单钩） 片式板钩 图4（双钩）

二、桥式起重机吊钩使用时的注意事项。

吊钩是起重机械的重要组成部分，其受力状况复杂，除承受重物重量外，还要承受起升和制动时产生的冲击载荷，使用期较长的吊钩难免产生裂纹。吊钩在使用是一旦发生裂纹，将会造成重大人身和设备事故。因此在合理的使用吊钩时要注意一下几个方面：

1、吊钩应具有足够的强度和刚度，因此对吊钩的材料和加工都有严格的要求，不许使用铸造的吊钩，不许用冲击韧性低的材料制作。

2、吊钩不得有影响安全使用性能的缺陷；吊钩缺陷不得焊补；吊钩表面应光滑，不得有裂纹、折迭、锐角、毛刺、剥裂、过烧等缺陷。

3、为防止吊钩自行脱钩，吊钩上宜设置防止意外脱钩的安全装置。

4、检验合格的吊钩，应在吊钩低应力区打印标记，包括额定起重量、厂标或厂名，检验标志、生产编号等内容。

三、桥式起重机吊钩使用时的技术要求。

1、吊钩承索腔的中心须与上端杆部中心线一致, 其偏差不超过2毫米。

2、吊钩的负荷试验：对于新投入使用的吊钩及使用一段时间的吊钩应做负荷试验，以额定载荷的1.5倍作为试验载荷，载荷悬挂时间不少于10分钟，卸载后不应有永久变形，不应有任何明显的缺陷和变形，开口度的增加量不应超过原尺寸的0.25%。

3、吊钩的安全检验：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。检验前应用煤油洗净钩体，用20倍放大镜检查危险断面（如图6），不得有裂纹、塑性变形、

铆钉松动等现象。

图6

4、吊钩的安全检查： 应根据工作级别、工作繁重和环境恶劣的程度确定检查周期，但不得少于每月一次。主要检查吊钩有无裂纹、变形及吊钩螺母和防松装置有无松动，检查衬套、心轴、小孔、耳孔以及其紧固件的磨损情况（片式板钩的检查周期如表1、表2）。表1:经常性检查机构工作级别

检查周期/dM3-M530M6-M77-30M87

注:表中M3-M8是按GB/T3811规定的机构工作级别

表2:定期检查

机构工作级别

检查周期/dM3-M6一年M7-M8每季

注:表中M3-M8是按GB/T3811规定的机构工作级别

5、板钩钩片的纵轴，必须位于钢板的轧制方向，且钩片不允许拼接。

6、板钩钩片应用沉头铆钉铆接（如图5），而在板钩与起吊物吊点接触的高应力弯曲部位不得用铆钉连接。

图5

7、板钩叠片间不允许全封闭焊接，只允许有间断焊。

8、吊钩组的检查标准与故障分析：零件

名称故障及损坏情况

1. 吊钩表面出

现疲劳性裂纹

2. 开口及危险

断面磨损

锻造

吊钩3. 开口部位和弯曲部位发生

塑性变形原因与后果1. 吊钩表面出现疲劳性裂纹原因：超载、超期使用、材质缺陷，后果：造成吊钩变形或断裂而造成事故2. 开口及危险断面磨损. 原因：长期使用，疲劳和磨损后果：削弱强度，易造成吊钩变形或断钩而造成事故3、开口部位和弯曲部位发生塑性变形原因：(1)长期过载，疲劳所致。(2)高温环境热辐射影响，对于使用于冶金环境的锻造吊钩，当热辐射温度超

过300度时，应采取隔离热辐射的方法。

后果：弯曲部位变形易使吊重物脱落而造成事故。

4. 吊钩动焊

1. 吊钩变形4、吊钩动焊. 原因：（1）吊钩补焊；（2）不当位置焊接辅助件；后果：吊钩发生开裂和变形易使吊重物脱落而造成事故。1、吊钩变形原因：长期过载。

后果：容易折钩使吊重物脱落而造成事故。

2. 表面有疲劳、2、表面有疲劳裂纹原因；超期使用及超载。

叠片

式板

钩

（板

钩）裂纹3. 销轴磨损量超过公称直径的3～5%4. 耳环有裂纹

或毛刺

5. 耳环衬套磨

损量达原厚的

50%4、耳环有裂纹或毛刺的原因：超载或磨损，以及设计或制作不当。后果：耳环断裂使吊重物脱落而造成事故。5．耳环衬套磨损原因：受力情况不良。后果：造成吊钩断裂使吊重物脱落而造成事故。3、销轴磨损原因：润滑不良且长期使用。后果：吊钩脱落使吊重物脱落而造成事故。

1. 滑轮绳槽磨

损不均

2. 滑轮心轴磨

损量达公称直

径的3～5%

3. 滑轮转不动

滑轮4. 滑轮倾斜、

松动

5. 滑轮裂纹或

轮缘断裂

6. 滑轮轮缘变

形（钢制滑轮）1. 滑轮绳槽磨损不均原因：材质不均匀、安装不合要求，绳和轮接触不良或偏心受力，后果：加速钢丝绳的磨损2. 滑轮心轴磨损原因：长期使用及润滑不良，后果：可能造成心轴断裂。3. 滑轮转不动原因：心轴和滑轮之间卡阻。后果：钢丝绳和滑轮磨损加剧4. 滑轮倾斜、松动原因：轴上定位件松动，滑轮与轴之间磨损。后果：钢丝绳和滑轮磨损加剧，易造成钢丝绳跳槽，可能造成心轴断裂5. 滑轮裂纹或轮缘断裂原因：滑轮受偏心力或外部机械力而损坏, 后果：易损坏钢丝绳，尤其在吊重时破损的滑轮缺口，可能切割受力钢丝绳而造成钢丝绳突然断裂，而造成事故。6. 滑轮轮缘变形原因：受外力冲击

四、桥式起重机吊钩组的更换方法。

针对冶金厂区炼钢厂大吨位起重机所用的锻制吊钩组和片式板

钩组在生产过程中使用都非常频繁，吊装载荷大，在长期的使用下，就会出现塑性变形和断面磨损。尤其在吊运钢水和铁水的过程中在高温环境下就会使吊钩组受到不同程度的热辐射影响，使板钩组产生桥架变形和吊钩金相疲劳的现象，从而降低吊钩组的使用寿命。在这种情况下就要对吊钩组进行周期性的检查和更换（吊钩钢丝绳必须达到周期性的更换期间）。

1、主起升吊钩组的更换方法：

〈1〉先将更换吊钩组的场地清理到开阔状态，将桥式起重机停到该场地上空，并将吊钩组充分降落至地面，用倒木将吊钩组支垫稳固（防止在更换过程中倾倒），落松吊钩组的钢丝绳（必须是每根钢丝绳都达到松弛状态）。

〈2〉将新的吊钩组用叉车倒运至更换现场，和旧吊钩组并排放置在一起（方便穿绕），然后用倒木支垫稳固。

〈3〉用一根30×30×500mm 的木方对吊钩组钢丝绳用铁丝按顺序进行固定（防止在穿绕过程中钢丝绳错乱和钢丝绳从定滑轮上抽出）。〈4〉气焊工使用气焊将旧吊钩组上的钢丝绳从固定在木方上的第一根钢丝绳进行切割，将切割完的钢丝绳头部抽出，按旧吊钩组的滑轮片的方向和位置，穿绕至新吊钩组的同一方向和位置的滑轮片上，然后由气焊工将穿绕完的新滑轮片上的钢丝绳头部与木方上的另一个钢丝绳头部焊接（必须焊接牢固、可靠，防止在更换过程中开焊掉断裂）。

〈5〉依次对剩余的钢丝绳（除最后一根钢丝绳只切割不焊接外）按第一根钢丝绳的方法进行切割、穿绕和焊接，全部焊接完毕后，去除钢丝绳上固定的木方进行下一个步骤，钢丝绳更换。

〈6〉使用叉车将此吊钩组所使用标准的钢丝绳卷倒运至桥式起重机副起升下方。

〈7〉将桥式起重机主起升卷筒上一端切割断的钢丝绳的压板拆除，将旧钢丝绳放落至地面盘好。将新吊钩组上穿绕完的最后一根旧钢丝绳头与绳卷的新钢丝绳头焊接，并做好记号（防止新钢丝绳在卷筒上过卷或少卷）。

〈8〉使用副起升吊钩吊起绳卷离地面50mm 左右，启动主起升，在卷筒上缠绕旧钢丝绳带动新钢丝绳来穿绕动、定滑轮组。

〈9〉待新钢丝绳缠绕到卷筒上2圈（约6m ）后停车。回落主起升卷筒，将新钢丝绳完全盘放至地面后停车。由气焊工使用气焊将新

旧绳头切割分离，然后继续回落主起升卷筒，将卷筒上剩余的旧钢丝绳全部回落完后停车。拆除主起升卷筒上的另一端钢丝绳压板，将旧钢丝绳完全放至地面并盘放整齐，并用8#铁丝绑扎牢固。

〈10〉准备1t 卷扬机，并固定到桥式起重机下方的钢结构立柱上，使用3个导向滑车（小车上1个，地面2个），将卷扬机钢丝绳从地面滑车导至桥式起重机小车滑车上在导至地面，将钢丝绳扣用卡扣固定到新钢丝绳头6m 处，挂到卷扬机的钢丝绳卸扣上，启动卷扬机将新钢丝绳吊至小车平台后停止，然后将新钢丝绳头部用压板固定到卷筒上。

〈11〉依次对另一根新钢丝绳按上步方法吊至小车平台后，将新钢丝绳头部用压板固定在卷筒的另一端。

〈12〉吊钩及钢丝绳更换完毕，启动主起升卷筒，将吊钩从地面起升进行调试。清理现场的废钢丝绳、旧吊钩组及卷扬机。

2、主起升板钩组的更换方法。

〈1〉首先准备一卷板钩组所使用标准的钢丝绳，然后再空旷的地方从绳卷上放下4根长250m 的钢丝绳，各盘成卷放置整齐用铁丝捆扎牢固，用叉车叉至板钩组更换场地的一边放置。

〈2〉将更换板钩组的场地清理到开阔状态，将桥式起重机停到该场地上空，并将板钩组钩头降落至地面，用叉车插两幅马凳，将一副马凳放置到板钩组桥架梁下方，将板钩组桥架梁充分落到马凳上，并垫稳、垫实。然后落松板钩滑轮组上的钢丝绳（必须是每根钢丝绳都达到松弛状态）。

〈3〉使用板车将需要更换的另一副新板钩组托运至桥式起重机下方，使用副钩将新板钩组吊下，与旧板钩组并排放置到另一幅事先准备好的马凳上，并垫稳、垫实。

〈4〉用2根30×30×1000mm 的木方对板钩滑轮组上的钢丝绳用铁丝按顺序进行固定（防止在穿绕过程中钢丝绳错乱和钢丝绳从定滑轮组上抽出）。

〈5〉将准备好的4卷新钢丝绳用叉车叉到新板钩两滑轮组两侧放置。〈6〉气焊工使用气焊将旧板钩滑轮组上的钢丝绳从固定在木方上的第一根钢丝绳进行切割，将切割完的钢丝绳头部抽出，按旧板钩滑轮组的方向和位置，穿绕至新板钩组的同一方向和位置的滑轮片上，然后由气焊工将穿绕完的新滑轮片上的钢丝绳头部与新钢丝绳头部焊接（做好记号，防止新钢丝绳在卷筒上过卷或少卷），然后对第二根钢丝绳进行切割，并抽出钢丝绳头部。在将第二根钢丝绳头部穿绕至新板钩组与旧板钩组同一方向和位置的滑轮片上，再与木方上第二根钢丝绳头部焊接（必须焊接牢固、可靠，防止在更换过程中开焊掉断裂）。

〈7〉依次对2组滑轮组上剩余的钢丝绳（除2组滑轮组上两侧的一根钢丝绳头部与新钢丝绳头部焊接外）按第二根钢丝绳的方法进行切割、穿绕和焊接。全部焊接完毕后，去除钢丝绳上固定的木方进行下一个步骤，钢丝绳更换。

〈7〉拆除桥式起重机主小车滑轮组2组平衡梁上的4根钢丝绳头固

定机芯，并放置地面将旧钢丝绳盘放整齐。然后启动主起升卷筒，向上缠绕旧钢丝绳带动新钢丝绳穿绕板钩滑轮组。

〈8〉待新钢丝绳缠绕到卷筒上2圈（约8.5m ）后停车，然后使用钢丝绳扣将新钢丝绳用卡扣固定到主小车平台上。回转主起升卷筒，等新钢丝绳头部回绕出卷筒后停车，由气焊工将新旧钢丝绳头部切割分离，将新钢丝绳在主小车平台上盘放整齐，旧钢丝绳头部放置到卷筒下方的孔里。然后继续回落主起升卷筒，将卷筒上剩余的旧钢丝绳全部回落完后停车。拆除主起升卷筒上的所有钢丝绳压板，将旧钢丝绳完全落至地面并盘放整齐，并用8#铁丝绑扎牢固。

〈9〉将主小车平台上的4根新钢丝绳头部穿绕到主起升卷筒上，并用钢丝绳压板将新钢丝绳头部在卷筒上固定牢固，可靠。慢慢起升主起升卷筒，等卡扣上升至主小车平台上时停车，拆除卡扣与钢丝绳扣。

〈10〉将地面上的4根钢丝绳头部按原来穿绕机芯时的形式穿到机芯上，并用卡扣固定牢固，可靠。

〈11〉准备1t 卷扬机，并固定到桥式起重机下方的钢结构立柱上，使用3个导向滑车（主小车上1个，地面2个），将卷扬机钢丝绳从地面滑车导至桥式起重机主小车滑车上在导至地面。使用钢丝绳扣固定到新钢丝绳头部机芯上，挂到卷扬机的钢丝绳卸扣上，启动卷扬机将新钢丝绳头部机芯吊至主小车平台后停止，然后使用倒链将机芯用固定到滑轮组平衡梁上。

〈12〉依次对剩余的3个机芯按上步同一方法固定到滑轮组平衡梁

上。

〈13〉启动主起升卷筒，向上起升板钩组。

〈14〉当板钩组完全离地面后停车，然后进行板钩组的调试。〈15〉清理现场的旧板钩组、废钢丝绳和卷扬机。