起重钢丝绳的安全系数

：合理正确地选择吊车钢丝绳安全系数，是选择和计算钢丝绳的重要前提。它必须在保证可靠的基础上，符合节约的原则。在选择安全系数时，应考虑如下因素：

1. 在吊装设备时常有冲击和振动的现象。如对吊有设备的钢丝绳突然停车和起动，动载荷比静载荷大几倍。细心地起重机司机总是在吊装设备之前，首先缓慢地将钢丝绳收紧，使钢丝绳的张力接近于吊重的重量，这样可以大大减低动载荷。

吊重在空中突然卸载，对于某些起重机影响也很大。如果系物绳突然断折，吊重突然坠落，就有可能引起某些起重机向后倾翻的严重事故。 利用起重机进行翻转零件时，起重机、钢丝绳受到的冲击载荷也较大，对钢丝绳有很大的破坏作用。

钢丝绳在使用过程中磨损、锈蚀、被绳卡损伤等都将影响它的速度。

2. 钢丝绳在使用过程中出现拉伸、挤压、弯曲、疲劳等复杂的应力状态，每根钢丝绳的受力都不一样，这样不均匀的受力难以正确计算。 安全系数与牵引性质、操作方法和滑轮与卷筒的直径对绳直径比值的大小等有关。

吊车钢丝绳的安全使用很重要。起重机用钢丝绳是由高强度碳素钢丝制成的。每一根钢丝绳由若干根钢丝分股和植物纤维芯捻成粗细一致的绳索。它具有断面相等强度高、耐磨损、弹性大、在高速运转时运转平稳、没有噪声、自重轻、工作可靠、成本较低等优点，是起重机的重要零件之一。

钢丝绳的主要缺点是不易弯曲。使用时，要增大卷筒和滑轮的直径，

因而相应地增加了起升机构的尺寸和重量。

钢丝绳的钢丝要求有很高的强度与韧性，通常由碳的质量分数为0.5％-0.8％的优质碳素钢制成；硫、磷的质量分数都不许大于0.035％。 优质钢锭通过热轧制成直径约为φ6mm的圆钢，通常称为盘圆；然后经过多次的冷拔工艺，将直径减到所要求的尺寸（通常为0.5-3m m ）。在拔丝过程中还经过若干次热处理。热处理及冷拔过程中的变形强化使钢丝达到了很高的强度，通常约为1400-2000Mpa （Q235A 钢的强度只有380Mpa ）。钢丝的质量根据韧性的高低，即耐弯折次数的多少，分为三级：特级、Ⅰ级、Ⅱ级。起重机采用Ⅰ级钢丝绳，特级钢丝绳用于载客电梯，Ⅱ级钢丝绳用于系物等次要用途。在潮湿环境下，为了防止腐蚀，钢丝绳表面还要镀锌。

钢丝绳的构造分点接触绳、线接触绳、钢丝绳的捻向、绳芯。

1. 点接触绳 绳股中各层钢丝直径相同。为了使各层钢丝有稳定的位置，内外各层钢丝的捻距不同，互相交叉，这就使钢丝绳的钢丝在反复弯曲时易于磨损折断。为了使各层钢丝受力均匀，各层的螺旋角大致相同。常用的两种点接触绳：19丝的股钢丝较粗，比较耐磨、耐蚀，可应用于桥式起重机；37丝的股挠性比较好，常用于起重工作的吊装绳和电动葫芦。

2. 线接触绳 绳股中各层的钢丝的捻距相同，外层钢丝位于里层各钢丝之间的沟槽里，内外层钢丝互相接触在一条螺旋线上，使接触情况改善，增长了钢丝绳的使用寿命。同时，线接触也有利于钢丝之间互相滑动，改善了它的挠性。相同直径的钢丝绳，线接触型比点接触型

的金属总横断面积大，因而破断拉力大。采用线接触钢丝绳时，有可能选用较小的直径，从而可以选用较小的卷筒和滑轮。卷筒小使减速器输出轴的力矩小，因此可用较小的减速器，从而减小起升机构的尺寸与重量。由于它有这一系列的优点，所以起重机大多用线接触钢丝绳代替普通的点接触钢丝绳。

3. 钢丝绳的捻向 交互捻钢丝绳的绳与股的捻向相反；同向捻钢丝绳的绳与股的捻向相同。交互捻钢丝绳是常用的型式。这种绳与股的扭转趋势相反，互相抵消，没有扭转打结的趋势，使用方便。同向捻钢丝绳的挠性好、寿命长，但由于有强烈的扭转趋势，容易扭结，故只能用于经常保持紧张的地方，通常用作牵引运行小车的牵引绳，不宜用作起升绳。

4. 绳芯 绳芯的作用是增加挠性与弹性。绳芯应浸泡润滑油，工作时润滑油流到各钢丝间，起润滑作用。绳芯分有机芯、石棉芯、金属芯三种。有机芯通常用剑麻，小直径钢丝绳采用棉芯，所以有机芯钢丝绳不能用于高温环境。石棉芯钢丝绳可用于高温状态，如各种冶金起重机。金属芯用软钢的钢丝绳或绳股作为绳芯，用于高温或多层卷绕的地方。

1. 吊钩 检查重点：裂纹和磨损 检查内容：吊钩有无裂纹、破口、吊颈有无永久变形，挂绳处、吊钩衬套及心轴的磨损。 判定方法：以目视检查和用必要的量具测定，不准有裂纹，各磨损处不超过规定技术标准。 2.钢丝绳 检查重点：磨损和断丝 检查内容：钢丝绳有无

1. 吊钩

检查重点：裂纹和磨损

检查内容：吊钩有无裂纹、破口、吊颈有无永久变形，挂绳处、吊钩

衬套及心轴的磨损。

判定方法：以目视检查和用必要的量具测定，不准有裂纹，各磨损处不超过规定技术标准。

2. 钢丝绳

检查重点：磨损和断丝

检查内容：钢丝绳有无磨损、腐蚀、断丝、断股、拧扭以及烧坏、变形情况。

判定方法：目视检查，断丝、断股、拧结不超过规定技术标准。

3. 滑轮卷筒

检查重点：磨损、裂纹和润滑

检查内容：滑轮、卷筒以及沟槽边沿有无磨损、损伤、裂纹；轴承的润滑。

判定方法：目视检查滑轮、卷筒损伤情况，不准超过规定技术标准；轴承应固定牢靠，润滑良好。

4. 减速器

检查重点：噪声、振动、磨损

检查内容：运转中的齿轮噪声、振动、齿轮啮合及损伤情况。 判定方法：噪声、振动、齿轮啮合误差、磨损等不超出规定标准

5. 操作系统

检查重点：操作系统

检查内容：传动有无异常窜动、冲击、振动、噪声，运行部位操作是否灵敏可靠；各挡变速情况

判定方法：操作灵敏可靠，变速器全，运行平稳，无异常噪声、振动、冲击现象

6. 制动装置

检查重点：安全可靠

检查内容：制动装置是否安全可靠，闸瓦衬垫有无磨损烧伤，心轴是否磨损

判定方法：制动装置性能良好、安全可靠；闸瓦衬垫磨损不超过规定，并正确与闸轮结合，张开时闸轮两侧空隙相等

7. 行车走轮

检查重点：裂纹和磨损

检查内容：走轮及其轮缘有无磨损、裂纹，是否与导轨接触良好，有无啃轨现象

判定方法：以目视检查，轮面应无压痕、凹陷、严重磨损；与导轨接触良好，轮缘无裂纹及磨损；无啃轨现象

8. 梁架结构及轨道

检查重点：焊缝裂纹、挠度

检查内容：主梁下挠度；焊缝有无裂纹；金属构件有无腐蚀、锈损 判定方法：各金属构件无锈损腐蚀，焊缝无裂纹；主梁下挠度不超过规定技术标准；轨道紧固

9. 电气装置

检查重点：装置齐全、可靠

检查内容：电气装置、控制系统是否完整；绝缘是否良好，动作是否

可靠；运行时有无异声、振动及不正常发热

判定方法：电气装置及控制系统齐全可靠；电气回路和操纵回路绝缘电阻≥0.4MΩ；有保护接地或接零装置

10. 安全装置

检查重点：完整、可靠

检查内容：安全防护装置是否齐全，性能是否可靠

判定方法：安全、限位装置齐全可靠，两端的缓冲装置、挡架完好牢靠，警铃、信号齐全

11. 润滑系统

检查重点：油量、油质、漏油

检查内容：润滑装置是否齐全，各部油质是否良好，有无泄漏 判定方法：润滑装置齐全，油质良好、油量充足，基本无漏油现象

液压系统油液中的污染物来源是多方面的，可概括为系统内部固有的、工作中外界侵入的和内部生成的。为了有效地控制污染，必须针对一切可能的污染源采取必要的控制措施。下面是可能的污染源及相应的控制措施。

一、固有污染物

1. 液压元件加工装配残留污染物。

控制措施：元件出厂前清洗，使其达到规定的清洁度。对受污染的元件在装入系统前进行清洗。

2. 管件、油箱残留污染物及锈蚀物。

控制措施：系统组装前对管件和邮箱进行清洗（包括酸洗和表面处理），

使其达到规定的清洁度。

3. 系统组装过程中残留污染物。

控制措施：系统组装后进行循环清洗，使达到规定的清洁度要求。

4. 更换和补充油液。

控制措施：对新油沉淀24h 并进行过滤净化。

5. 油箱呼吸孔。

控制措施：采用密封邮箱，安装空气滤清器和干燥器。

二、外界侵入污染物

1. 油缸活塞杆

控制措施：采用可靠的活塞杆防尘密封，加强对密封的维护。

2. 维护和检修

控制措施：保持工作环境和工具的清洁，彻底清除与工作油液不相溶的清洗液或脱脂剂，维修后循环过滤油液，清洗整个系统。

3. 侵入水

控制措施：油液除水处理。

4. 侵入空气

控制措施：排放空气，防止邮箱内油液中气泡吸入泵内。

三、内部生成污染物

1. 元件磨损产物（磨粒）

控制措施：过滤净化，滤除尺寸与元件关键运动副油膜厚度相当的颗粒污染物，制止磨损的链式反应。

2. 油液氧化产物

控制措施：去除油液中水和金属微粒（对油液氧化起强烈的氧化作用），控制油温，抑制油液氧化。

油液的污染直接影响液压系统的工作可靠性和元件的使用寿命。国内外资料表明，液压系统的故障大约70%是由油液污染引起的。油液污染对液压系统的危害主要有以下几个方面。

1. 元件的污染磨损 油液中污染物引起元件各种形式的磨损。固体颗粒进入元件运动副间隙内，对零件表面切削磨损。高速液流中的固体颗粒对零件表面的冲击引起冲击磨损。油液中的水和油氧化变质的生成物对元件产生腐蚀作用，此外，液压系统油液中的空气引起气蚀导致元件表面剥蚀和破坏。

2. 易出现元件堵塞与卡紧故障 固体颗粒堵塞液压阀的间隙和孔口，引起阀芯阻滞和卡紧，影响阀的工作性能，甚至导致动作失灵，造成系统故障。油液氧化产生的黏稠状物质以及水基工作介质中微生物的代谢产物会使阀芯黏滞，并导致过滤元件堵塞失效。

3. 加速油液性能劣化 油液中的水和空气，以及热能是油液氧化的必要条件。而油液中的金属微粒对油液氧化起着重要的催化作用。实验研究表明，当油液中同时存在金属颗粒和水时，油液的氧化速度急速增快，铁和铜的催化作用使氧化速度分别增加10倍和30倍以上。 此外，油液中的水和悬浮气泡会显著降低运动油膜的强度，使润滑性下降。

污染物种类与来源

液压系统介质中存在着各种各样的污染物，其中最主要的是固体颗粒

物，此外，还有水、空气以及有害化学物质等。污染物的来源主要由以下几个方面。

1. 系统内原来残留的污染物 如元件加工和系统组装过程中残留的金属切屑、沙粒及清洗熔浆等。液压系统在使用前未冲洗干净，工作时污染物随液压油进入系统中。

2. 从外界侵入的污染物 如来自外界的空气、水、灰尘、棉丝、纤维等通过油箱呼吸孔和液压缸活塞杆密封从外界侵入，或在空气滤清器维修保养中更换滤芯与液压油以及维修过程带入液压系统中等。

3. 系统内部生成的污染物 例如系统中两种元件磨损、腐蚀产生的颗粒物，以及油液氧化分解产生的氧化物、胶状物等。

液压系统的震动与噪声往往同时产生，产生这种故障的主要原因：一是由于油液脉动引起，如油中有较多空气，油泵流量脉动较大，困油现象未很好消除，油泵及操纵阀等液压元件有故障；二是机械震动引起，如细长管固定不牢固引起振动，油泵传动轴与驱动轴不同心引起振动等。 液压系统渗入空气和其他原因，还会使执行元件产生不均匀运动——爬行。空气的来源可能有油面过低、吸油管阻力过大（如油管过细，滤清器阻塞等）、吸油管线未卡紧等。

只要采取逐一排除法找出产生振动与噪声的原因，有针对性地排除液压系统中的空气，或消除油泵困油及更换引起振动的细长管并对长管路固定牢靠等措施即可排除故障。

一些常见故障排除、原因及排除方法如下。

1. 油泵不出油 原因：油箱油面过低、旋转方向不对，吸油管漏气，液

压油太黏。排除方法：加足油，改变泵旋转方向，消除漏气现象，换合格新油。

2. 油泵油压或排量不足 原因：安全阀失灵；油泵磨损严重；齿轮磨损间隙太大。排除方法：检修安全阀各零件；修理或更换油泵；调整间隙。

3. 油泵压力不稳定或振动厉害 原因：油液不足或有空气吸入；齿轮与壳体内表面有摩擦。排除方法：加油、消除漏气；更换齿轮。

4. 泵供油不足或断油 原因：泵吸油管变形，通道变小或堵塞；轴承损坏，齿轮刮泵体造成间隙过大而内漏严重；齿轮损坏，齿轮与泵体卡死；柱塞泵柱塞与缸体磨损严重或配油盘密封区密封不良。排除方法：清除堵塞污物，换新管；轻者更换轴承、齿轮、配对修磨柱塞偶件，严重者换泵。

5. 油缸漏油 原因：密封圈损坏或磨损。排除方法：更换。

6. 油缸内腔经常产生气体 原因：油液中含有水分；油泵进油管接头漏气；油量不足。排除方法：更换新油，消除进水故障；旋紧接头；按规定油位向油箱加油。

7. 油缸动作迟缓 原因：油缸内有空气。排除方法：排除空气。

8. 油缸动作不顺利甚至不动 原因：油缸油封太紧或油封变质。排除方法：将油封盖调松使油不外渗漏为止，或更换油封。

9. 液压缸自动回缩 原因：活塞密封圈损坏；双向液压锁中单向阀芯上弹簧损坏；单向阀阀芯和阀座表面有污物或阀座划伤单向阀芯有裂纹；平衡阀中的单向阀关闭不严。排除方法：更换新密封圈；拆卸、清洗双向液压锁，去除污物；更换损坏的弹簧和有裂纹的单向阀总成；修理或

更换平衡阀中关闭不严的单向阀芯。

10. 操纵多路换向手柄时执行元件无力或动作迟缓，运动不良 原因：多路换向阀、安全阀的压力调整得低；安全阀弹簧损坏或产生永久变形；阀的锥形面损坏；控制阀杆与孔的磨损严重或动作不良；多路换向阀组中控制变幅，伸缩操纵压力或控制主副卷扬操作压力及控制回转操作压力的溢流阀功能调整不当或单向阀功能不良。

排除方法：用压力表检测液压系统的压力，若压力不足，应调整安全阀，使其压力达到规定值；检查安全阀弹簧，必要时换新；重新研磨阀或阀体锥面；检查阀的内漏情况，内漏严重，换新阀杆或将阀杆镀铬重新配置；如果阀杆与阀体卡住，拆开清洗，去除异物，弹簧折断，更换新弹簧，重新组装，使阀杆运动灵活；将阀组溢流阀压力调到正常值，修理或更换单向阀。

11. 蓄能器蓄压能力下降或作用失效 原因：液压油外泄漏；氮气压力下降；气囊损坏。排除方法：更换O 形密封圈、垫圈和衬垫，修理有泄漏管接头；拆下充气阀阀芯和阀体（拆前一定慢慢将气囊中氮气先放掉，使氮气压力降为零）进行清洗，清除异物；更换蓄能器。

液压系统另一个常见的故障就是执行元件，包括液压缸、液压马达等工作非常缓慢，达不到设备工作时所需要的力量和速度。 造成这种故障现象的原因，可以从两个方向去分析和查找，即液压泵，管路及液压阀和执行元件本身。

1. 液压泵本身由于使用磨损等原因，造成过大的内泄，使容积率大大地降低，液压泵所排出的油相应地减少了很多，这样执行元件速度就

会变慢。

液压泵的好与坏，一般需经流量计进行检测，在实际维修中，也可以通过这样的方法进行初步判断：在液压回路中接入一块压力表，使执行元件固定不同，同时拉动操纵阀，而利用泵进行“憋压实验”，此时压力表指针能迅速达到溢流阀的压力，说明液压泵的容积效率比较好，反之，液压泵存在内泄严重的故障。

在做这个实验时应注意两点，首先“憋压”的回路中必须有溢流阀装置，否则，可能造成液压泵的损坏；其次，在试验时发动机转数应控制在800r/min以内。在现代维修中，齿轮泵的损坏一般情况更换就可以了。对于柱塞泵磨损，可以通过配对研磨缸体和配流盘，更换缸体、配流盘、柱塞等元件进行修复。

2。管路和液压阀的泄漏或控制阀功能调整不当，可造成大量油不流向执行元件或控制阀的溢流压力调得偏低使操纵压力达不到规定值，同样会出现动作缓慢无力的现象，液压阀卡死或溢流阀节流孔的堵塞是比较常见的故障。所以，在拆检这些阀时一定要特别注意，每个阀芯是否都活动自如，特别是液压阀上非常细的油道，是不是畅通，因为它的通畅是否直接影响液压阀的启闭。

排除故障时，只需将液压阀中的异物清洗掉就可以，但注意一定要确保清洁，以防二次污染。

3. 执行元件本身内泄或外泄或内部混有空气，也会造成动作迟缓无力。对于这个问题只需要找到故障发生部位和原因，更换损坏的密封或损坏的执行元件总成或排除空气即可。

漏油是液压系统最为常见的故障，分内漏和外漏两种。外漏容易发现，也容易排除。造成外漏的主要原因为：1. 密封件损坏；2. 管接头松动；3. 液压油管扭曲变形或管接头不平以及油缸活塞杆损伤等。 在检查和排除外漏的时候，一定要检查分析造成外漏的原因是什么，这样才能找到解决问题的方法。否则，只是更换密封件常常会劳而无功。例如：液压油缸的导向套部分漏油时，一般是由密封件造成，但其原因是密封件的自然损坏，或是油缸活塞杆上有不平的部位（损伤）造成密封件损坏，还是密封件的沟槽过深等原因。再如：当油管漏油时，应检查油管是否变形，安装连接时是否撇劲，如确属这种情况就应该及时调整油管，细的油管可以用手调整，粗的油管用台钳等设备调整，很粗的油管（如QY25A 卷扬的油管）就应采取先用大力气将油管连接上，然后用气焊将油管弯曲部位烧红，待其冷却后，再将油管拆卸下来，清洗后更换密封件。这样，密封件的使用寿命也就增长了。

内漏，就是液压元件内部部件损坏，使液压元件的两腔相通，液压油液由液压元件的一腔流（渗）入了另一腔，使系统的压力降低，造成执行元件不能正常工作。例如油缸活塞的密封件损坏，进油腔的液压油漏入了回油腔，造成油缸动作缓慢或不动作。排除时只需将损坏的密封件换掉即可。

吊车使用的钢丝绳报废后，要更换上新钢丝绳。更换钢丝绳的工作看来好像是取下旧绳上新绳的一般性工作，如果方法不当或组织不好，就会既费人力又费时间，还可能发生人身事故。

更换钢丝绳的程序如下：

1. 把新钢丝绳（连同缠绕钢丝绳的绳盘）运到起重机下面，放到能使绳盘转动的支架上。

2. 把吊钩落下，将它平稳、牢靠地放在已准备好的支架（或平坦的地面）上，使滑轮垂直向上。

3. 把卷筒上的钢丝绳继续放完，并使压板停在便于伸扳手的位置。 4. 用扳手松开旧钢丝绳一端的压板，并将此绳端放到地面。 5. 用直径1-2Mm 铁丝扎好新旧两个钢丝绳的绳头（绑扎长度为钢丝绳直径的2倍）；然后把新旧绳头对在一起；在用直径1毫米左右的细铁丝，在对接的两个绳头之间穿越5-8次；最后用细铁丝把对接处平整地缠紧，以免通过滑轮时受阻。这时新、旧绳已连接成为一根了。 6. 开动起升机构，用旧绳带新绳，将旧绳卷到卷筒上。当新旧绳接头处卷到卷筒时停车，松开接头，把新绳暂时绑到小车合适地方。然后开车把旧绳全部放至地面（边放边卷好待运）。

7. 用另外的提物绳子，把新钢丝绳另一端提到卷筒处；然后把新钢丝绳两端用压板分别固定在卷筒上。

8. 开动提升机构，缠绕新钢丝绳，起升吊钩。全部更换工作完成。缠绕新钢丝绳时，小车上要有人观察缠绕情况，观察人员必须特别注意安全。

上述更换钢丝绳程序，具有节省人力、节省时间，新钢丝绳不扭结、不粘砂粒和安全等优点。

起重钢丝绳的安全系数应符合下列规定： （1）用于固定起重设备为3.5； （2）用于人力起重为4.5； （3）用于机动起重为5-6； （4）用于绑扎起重物为10； （5）用于供人升降用为14。

2 易损零部件的安全检验

1. 钢丝绳的分类

钢丝绳按捻向可分为左捻和右捻。

钢丝绳根据绳股与绳的捻向，可分为交捻绳和顺捻绳。也就是由丝捻成股的方向和由股捻成绳的方向若相反，则称为交捻绳；要由丝捻成股和由股捻成绳的方向相同则成为顺捻绳。

交捻绳的特点是钢丝绳不会松散，吊起物品不会转动，但是当钢丝都一样粗细时，钢丝间为点接触，因此钢丝绳寿命短些。

顺捻绳的特点是，当单根绳起吊物品时，物品会向钢丝绳松散方向转动。但钢丝绳寿命会长些。

根据钢丝接触状态可分为点接触、线接触和面接触。由于绳股内各层钢丝直径相同，但各层螺距不等，所以钢丝互相交叉，形成点接触，在工作中接触应力很高，钢丝易磨损折断。优点是制造工艺简单。绳股内钢丝粗细不同，将细钢丝置于粗钢丝的沟槽内，粗细钢丝间呈线接触状态。由于线接触绳接触应力较小，钢丝绳寿命长，同时挠性增加。由于线接触钢丝绳较为密实，所以相同直径的钢丝绳，线接触绳破断拉力大些。绳股内钢丝直径相同，同向捻钢丝绳也属于线接触绳。线接触钢丝绳有瓦林吞（W ）型和西尔（X ）型以及填充（T ）型等。X 型钢丝绳也称外粗式，股内外层钢丝粗，内层钢丝细。这种钢丝绳的优点是是耐磨。W 型钢丝绳也称粗细式，股内外层钢丝粗细不等，细丝置于粗丝之间。这种钢丝具有较好的挠性。T 型钢丝绳的内外层钢丝之间填充较细的钢丝。这种钢丝绳内部磨损小，抗挤压，耐疲劳，但挠性稍差。面接触绳采用异形断面钢丝，钢丝间呈面状接触。其优点是破断拉力大，耐磨。

2. 钢丝绳的选择

根据机构工作类型，使用要求，选取适合的安全系数，然后用下式计算钢丝绳应有的破断拉力：

S 破≥n?Smax

式中S 破—— 钢丝绳破断拉力； n —— 钢丝绳最小安全系数，见表8 S max —— 钢丝绳最大工作静拉力。

若钢丝绳表中给出整条绳的破断拉力时，可以从表中直接选择。 当表中只提供钢丝破断拉力总和 时，按下式计算整条绳的破断拉力。 S 丝＝

式中 α——折减系数，对绳6×37，α＝0.82；对绳6×19，α＝0.85； —— 钢丝绳规格表中提供的钢丝破断拉力总和。 选择一条破断拉力稍大一些的钢丝绳即可。 ≥n?Smax ≥

再根据钢丝破断拉力总和，选择一条钢丝绳。 表8最小安全系数n 值表

3．钢丝绳直径按最大工作静压力计算 d ＝c (mm)

式中d —— 钢丝绳最小直径，mm ； c —— 选择系数；

S max —— 钢丝绳最大工作静压力，N 。 选择系数由下式计算： c ＝

式中 n —— 安全系数； ω —— 钢丝绳充满系数，；

k —— 钢丝绳捻制折减系数，k ＝0.82～0.85； —— 钢丝公称抗拉强度，N/mm2。

选择系数c 值也可根据安全系数、机构工作级别从表9中选用。 表9选择系数c 和安全系数n 表

4. 钢丝绳的报废

（1）．钢丝绳的断丝数在一个捻节距内达到表15-10规定的数时，则应报废。钢丝绳的捻节距就是任一条钢丝绳股环轴线绕一周的轴向距离。

图15-1钢丝绳节距的测量

表15-10的钢丝绳的报废标准，也可以理解为一条钢丝绳的报废标准是在一个捻节距内断丝数达钢丝绳总丝数的10％。如绳6×19＝114丝，当断丝数达12丝即应报废更新；绳6×37＝222丝，当断丝数达22丝即应报废更新。对于复合型的钢丝绳中的钢丝，断丝数计算是：细丝一根算一丝，粗丝一根算1.7丝。

表10钢丝绳报废时的断丝数

（2）．钢丝径向磨损或腐蚀量超过原直径的40％应报废。当不到40％时，可按丧表11折减数报废。

（3）．吊运赤热金属或危险晶的钢丝绳，报废断丝数取通用起重机用钢丝绳报废断丝数的一半，其中包括钢丝表面磨损或腐蚀折减。

（4）．钢丝绳直径减少达公称直径的7％，应报废。 表11折减系数表

5．钢丝绳的安全检验

钢丝绳检验的主要依据是国际标准ISO4309－81，也可以参考美国标准ANSIB30. 4等规定。

标准可分为日常检验、定期检验和特殊检验。日常检验就是日检；定期检验，根据装置形式、使用率、环境以及上次检验的结果，可确定月检还是年检。钢丝绳有很突出的变化或遇台风和地震，以及停用一个月以上的起重机，则进行特殊检验。表15-12是钢丝绳的检验部位表。

表15-13是钢丝绳的检验项目表 表12 钢丝绳的检验部位表

表13 钢丝绳的检验项目表

6．钢丝绳连接的安全要求

常用的连接方式是编结绳套。绳套套入心形环上，然后末端用钢丝扎紧，而捆扎长度

≥15d绳（绳径），同时不应小于300mm 。

当两条钢丝绳对接时，用编结法编结长度也不应小于15d 绳, 并且不得小于300mm ，强度不得小于钢丝绳破断拉力的75％。

另—种方式是钢丝绳卡。绳卡数目与绳径有关，绳径为7～16mm 应按3个绳卡；9～27mm 应按4个；28～37mm 应按5个；38～45mm 应按6个。绳卡间距不得小于钢丝绳直径的6倍。连接时，绳卡压板应在钢丝绳长头，即受力端。连接强度不应低于钢丝绳破断拉力的85％。

用锥形套浇铸法连接时，连接强度应达到钢丝绳的破断拉力。 用铝合金套压缩法连接时，连接强度应达到钢丝绳破断拉力的100％。 任何情况下，钢丝绳在卷筒上，都必须留有不少于2～3围的安全圈。

为避免打结，松散，在从钢丝绳卷绳木滚上取绳时，应使木滚支在架子上把绳拉直展开然后按需要截取。

钢丝绳的维护应做到以下几点：

(1)钢丝绳应防止损伤、腐蚀或其他物理条件造成的性能降低。 (2)钢丝绳开卷时，应防上打结或扭曲。 (3)钢丝绳切断时，应有防止绳股散开的措施。

(4)钢丝绳要保持良好的润滑状态，所有润滑剂应符合绳的要求。

(5)钢丝绳应每天检查，包括对端部的固定连接及平衡处，并作出安全判断。

1. 吊钩的分类

吊钩是起重机上最广泛使用的一种取物装置。在吊装作业中，吊钩与滑轮组合在一起，又是一种常用的取物装置。

吊钩的种类按其制造方法分，有锻造吊钩和片式吊钩(俗称板钩) 两种。一般锻钩用20号钢(也有用Q235，16Mn 的) ，经锻造和冲压之后退火处理，再进行机械加工。热

处理后要求表面硬度HB ：95～135。片式吊钩是由每块厚30mm 的切成型板片铆合制成的，一般用Q235钢板气割出型板。

锻造吊钩可分为单钩和双钩。单钩制造和使用均较方便，因此在起重量80t 以下的起重机上应用最为普遍(常用的是0.25～30t) 。双钩由于受力情况比较有利，常用于起重量较大或要求吊钩受力对称的地方(主要用在5、100t 的起重机上) 。片式吊钩主要用于冶金起重机和大起重量(75t以上) 的起重机上。

吊钩钩身根据使用条件的不同，可制成各种不同的断面形状，通常有圆形、矩形、梯形和T 字形等几种，一般起重机用梯形断面的通用单钩和双钩；矩形断面的吊钩一般为片式吊钩，其钩口通常装有软钢垫块，以免损伤钢丝绳；

因为铸造目前还存在很多质量缺陷，不能保证材料的机械性能，所以尚不能用铸造方法生产吊钩。

同样道理也不能采用焊接吊钩。由于吊钩在启动、制动时受到很大的冲击载荷，因此也不能用强度高、冲击韧性低的材料制造吊钩。

2. 吊钩的安全使用 吊钩的安全使用应注意：

(1)不得超负荷使用。吊钩在使用前，应检查吊钩上标注的额定起重量，不得小于实际起重量。如没有标注或起重量标记模糊不清，应重新计算和通过负荷试验来确定其额定起重量。

(2)吊钩在使用过程中，应经常检查吊钩的表面情况，保持光滑、无裂纹、无刻痕。 (3)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。

(4)对于经常使用的吊钩，每年要进行一次检查。 3. 吊钩的负荷试验

吊钩的负荷试验是用额定起重量125％的重物，悬挂l0min ，卸载后，测量钩口，如有永久性变形和裂纹(可用20倍放大镜) ，则应更新和降低负荷使用。

对自制新钩和使用到一定磨损程度(如断面高度磨损达10％时) 的吊钩均应做负荷试验，重新确定额定起重量。

国内外过去计算吊钩强度均采用弹性曲梁理论。

表15-14中安全系数是指钩身部分的安全系数，螺纹部分安全系数应不小于5。

表14 安全系数

前苏联规定许用应力（20号钢）： 手动的[б]＝145－165MPa 机动的[б]＝125－150MPa 日本规定安全系数： 手动的n ＝1.5 机动的n ＝2

根据起重研究所提供材料，按弹性曲梁理论计算的安全系数与实测值差别很大。所以全国滑车系列设计会议，研究了极限状态计算法，即所谓承载能力法，并决定用这种方法来计算吊钩强度。试验证明，这种计算法的安全系数和实测安全系数是接近的。

4. 吊钩的检验与更新标准

起重机吊钩每年至少检查1至3次，要清洗润滑，并要定期退火处理，以免由于零件疲劳而出现裂纹。如表5为吊钩检验项目表

锻钩发现下列情况必须更新：

(1) 用20倍放大镜观察表面，如有裂纹、破口或发纹； (2) 经探伤发现有内部隐患；

(3) 钩的危险断面高度磨损超过10％者； (4) 负荷试验产生永久变形者； (5) 钩尾和螺纹部分有变形及裂纹者；

(6) 钩尾有螺纹部分和没有螺纹部分过渡圆角处有疲劳裂纹者。 板钩检验：

(1)用20倍放大镜检查钩的危险断面是否有裂纹及松动的铆钉。

(2）检查板片钩的衬套、销子（心轴）、小孔、耳环、板片钩中紧固件的磨损的情况，表

面是否有疲劳裂纹及变形。

当衬套磨损到原厚度50％时，应更换。心轴（销子）的磨损量为公称直径的3％～5％

时，须更新。 表15 吊钩组检验

1. 滑轮

滑轮 起重机用滑轮可用灰铸铁HT15－33、球墨铸铁QT40－10制造，工作级别高的起重机用滑轮用铸钢ZG25或ZG35制造。对于大直径（D>800mm）滑轮可用A 3钢焊接。

滑轮直径与钢丝绳直径的比值h 2, 不应小于表15－16规定的数值。对于流动式起重机h 2=18。

表16 卷筒和滑轮h 1、h 2的值

平衡滑轮直径与钢丝绳直径的比值不得小于0.6h2, 对桥式起重机平衡轮直径应同其它滑轮直径取一样大小。对于临时性、短时间使用的简单、轻小型起重机设备，h2值可取为10，但最低不得小于8。

滑轮应光洁平滑，不得有损伤钢丝绳的缺陷。 滑轮应有防止钢丝绳跳出轮槽的装置。

为防止钢丝绳与轮缘的摩擦，在拉紧状态时，滑轮（车）组的上下滑轮之间的距离，应保持在700～1200mm ，不得过小。

使用多门滑车时，必须使每个滑轮均匀受力，不能以其中的一个或几个滑轮承担全部载荷。

作业时严禁歪拉斜吊，防止定滑轮轮缘破坏。 金属铸造滑轮，出现下述情况之一时，应报废。 (1)裂纹；

(2)轮槽不均匀磨损达3mm ； (3)轮槽壁厚磨损达原壁厚的20％；

(4)因磨损使轮槽底部直径减少量达钢丝直径的50％； (5)其它损伤钢丝绳的缺陷。 2. 滑轮组

在起重机上滑轮组属于省力滑轮组。滑轮组省力倍数用倍率m 表示。 对动臂式起重机用单联滑轮组，单联滑轮组倍率： m ＝

对桥架型起重机采用双联滑轮组，倍率为 m ＝

表17 起重量与滑轮组倍率表

表18 滑轮组的效率

3. 卷筒

卷筒一般采用不低于HT20～40的铸铁制造，重要卷筒可采用球墨铸铁，很少采用铸钢。大型卷筒多用A3钢板弯卷成筒焊接而成。

卷筒直径与钢丝绳直径比值应满足表的要求。

卷筒直径已有系列：300，400，500，650，700，800，900，1000……。 对卷筒的安全要求

(1)卷简上钢丝绳尾端的固定装置，应有防松或自紧的性能。对钢丝绳尾端的固定情况，应每月检查一次。

(2)多层卷绕的卷筒凸缘的高度，应比最外层钢丝绳高出两倍钢丝绳直径的高度，单层卷绕卷筒也应满足这一要求。

(3)当卷筒长度L 与直径D 的比值小于或等于3时，要验算卷筒的压缩应力；当L/D 大于3时，要考虑弯曲和扭转的作用。

(4)卷筒出现裂纹应报废。

(5)筒壁唐损量达原厚度的20％时，应报废

钢丝绳在卷筒上固定通用的方法是采用压板，它的优点是构造简单，拆卸方便。

1. 齿轮的失效形式

(1)疲劳点蚀：点蚀就是靠近节圆的齿面上出现“麻坑”。腐蚀的产生是由于齿面接触应力达到一定极限，表面就是产生一些疲劳裂纹，裂纹扩展就会出现小块金属剥落，形

成小“麻坑”。麻坑发展造成齿面凸凹不平，从而引起振动和噪声，点蚀加剧，最后丧失传动能力。点蚀损伤齿合面达30％，或深度达齿厚的10％则应报废。’

(2)齿厚磨损 起重机上齿轮的另一种失效形式是磨损，造成磨损的原因有润滑油内有杂质产生研磨。这种研磨常常使齿顶和齿根出现很深的刮道，减速器内油温升高，在传动中发出尖细噪声。还有由于齿形偏差，中心距偏差，过载都可能造成齿轮磨损。

表19 是齿轮磨损量。

对于吊运炽热金属或易燃，易爆等危险品的起升机构、变幅机构其传动齿转的磨损限度达d ，b 两条中悬值的50％则应报废。

表19齿轮允许磨损量

(3)齿轮产生裂纹，断齿则应报废。 2. 齿轮联轴器

(1)齿轮联轴器出现下述情况之一时，应报废； a. 裂纹 b. 断齿

c. 齿厚的磨损量达表15-20规定值则应报废。 表15-20 齿厚磨损量

3. 减速器

起重用减速器有JZQ 系列渐开线圆柱齿轮减速器、ZHQ 系列圆弧齿轮减速器以及摆线针轮减速器，行星减速器等。在选用减速器时，要验算减速器输出轴的最大扭矩和最大径向力在允许范围内。

减速器不得有变形损伤，油量要适中，不应有污染，不应漏油。安装地脚螺钉不应松动或脱落。

减速器的安全检验

(1)经常检查减速器地脚栓，不得有松动现象。

(2)检查减速器轴承发热情况（可用手触摸），一般温度不应超过60～70℃（当周围温度在25℃以下时）。

(3)要监听减速器齿轮啮合声音，应均匀而轻快，不得有噪音及撞击声。 (4)检查减速器的密封情况，有无渗油或漏油现象，油量是否符合要求，不足时应及时添加。

(5)检查齿轮的磨损情况（在节圆处测量），如达到表15-21所示数值时，应更换。 表21 齿轮允许磨损度

(6)检查齿轮有下列缺陷时，应立即更换： 齿根上有一处或数处疲劳裂纹；

疲劳剥落而损坏的轮齿工作面积超过轮齿全部工作面30％及剥落的坑沟深度超过齿厚的10％。

(7)减速器应定期更换润滑油，一般为0.2～2年更换一次，并定期检查（3～6个月）润滑油，如发现润滑油变质，应及时更换。

在起重机械的各种机构中，只有具备了可靠的制动器后，机构准确和安全地工作才能

保证。《起重安全管理规程》（1962年劳动部颁）指出：“起重机的卷扬机构、旋转和变幅机构都必须装有制动器。吊运钢水或其它熔化金属的机动的卷扬机构应当装有两套各能承受全部起重量的制动器。”

1. 制动器的种类

目前，常见的制动器有3种形式；即带式制动器、块式制动器（电磁瓦块式、液压瓦块式制动器）及盘式制动器。这里主要介绍前两种制动器。

(1)带式制动器

带式制动器（图2）的钢质制动带2紧包在制动轮1的外表面上，通过摩擦力矩使制动轮停止转动带式制动器上闸（制动带紧靠在制动轮上）是依靠制动器坠重3，松闸（制动带离开制动轮）是依靠电磁铁4来实现的。

带式制动器制动力矩的大小取决于制动带在制动轮上的包角α、制动带和制动轮之间的摩擦系数和制动的坠重的大小等。

为增加制动带与制动轮之间的摩擦系数，在制动带的内表面上钉摩擦垫片，如皮革、石棉制动带和辊压带等。

带式制动器的优点是：结构简单、紧凑并能随着包角的增加而产生较大的制动力矩，在制动过程中冲击小，故在某些起重设备中仍被应用。其主要缺点是：

a. 制动轴受很大的弯曲力，其值等于制动带的拉力T 与t 的几何和。 b. 由于制动带的单位压力不均匀，因而摩擦垫片的磨损也不均匀。 c. 某些带式制动器不适用于要求逆转的机构等。

由于带式制动器存在上述诸多缺点，故在很多地方已被结构更为合理的块式制动器所代替。

图15-2简单带式制动器工作原理图

1－制动轮；2－制动带；3－坠重；4－电磁铁

2. 液压瓦块制动器

液压瓦块制动器就是瓦块式制动器的松闸动作采用液压松闸器。其优点是：制动器启动、制动平稳，没有声响，每小时操作次数可达720次。

目前使用较多的是液压电磁推杆瓦块式制动器（图3）

图15-3液压电磁推杆瓦块式制动器图

1－液压电磁铁；2－杠杠；3、4－销轴；5－挡板；6－螺杆；7－弹簧架；8－主弹簧；9－左制动臂；

10－拉杆；11、14－瓦块；12－制动轮；13－支架；15－右制动臂；16－自动补偿器；17－推杆

当线圈18通电时（图15－4），动铁芯3向上移动。这时由于齿形阀片16的阻流作用，工作间隙的液体被压缩。在压力油作用下，活塞12连同推杆5一起向上移动，从而推动杠杠2（图15-3）使制动器松闸。

当线圈18断电时，在制动器弹簧压力作用下，推杆5向下运动，活塞下腔的油又流回工作间隙，动铁芯3也就回到下方原始位置，动铁芯下面的液体通过通道流回油缸13。

这种制动器已系列化（YDWZ 型）成批生产，制动力矩从20～1250N?m 。

图15-4液压电磁铁结构图

1－放油螺塞；2－底座；3－动铁芯；4－绝缘圈；5－推杆；6－密封环；7－垫；8－引导套；9－静铁芯；10－放气螺塞；11－轴承；12－活塞；13－油缸；14－注油螺塞；15－吊耳；16－齿形阀片；17－齿形阀；18－线圈；19－接线盒；20－接线柱；21－下阀体；22－弹簧；23－带孔阀座；24－下阀片

(2)制动器的安全要求

a. 动力驱动的起重机，其起升、变幅、运行、回转机构都必须装设制动器。人力驱动的起重机，起升机构和变幅机构也必须装设制动器或停止器。

起升机构和变幅机构的制动器必须采用常闭式制动器。当起升机构采用自由下降的方式落下货物时，必须装有可操纵的常闭式制动器，并严格控制下降货物的重量。

b. 吊运炽热金属或易燃、易爆等危险品的起重机，每套驱动装置都应装设2套制动器。每套制动器安全系数应符合表15-22规定的数值。

c. 制动器应与机构工作级别相协调，制动轮的温度不应超过200℃。 d. 制动摩擦垫片与制动轮的实际接触面积不应小于理论接触面积的70％。 e. 控制制动器的操纵部位，如踏板，操纵手柄等，应有防滑性能。

f. 正常使用的起重机，每班都应进行检查，应能可靠的吊起额定起重量。起升机构的溜钩距离S 溜＝()v，速度v 以每分钟米代入，溜钩距离为米。

g. 人力操纵的制动器，施加的力与行程应符合表15-23规定的数值。 h. 制动器零件，出现下述情况之一应报废。 ① 裂纹，

② 制动摩擦垫片的磨损量达原厚度的50％； ③ 弹簧出现塑性变形；

④ 小轴或轴孔直径磨损量达原直径的50％

⑤ 起升、变幅机构的制动轮，轮缘厚度磨损达原厚度的40％， ⑥ 其它机构制动轮，轮缘厚度磨损达原厚度50％，

⑦ 制动轮表面凹凸不平度达1.5mm 时，若能重新车制淬火修复，符合e ，f ，的要求，可以继续使用，否则应报废。

表22制动器的安全系数

表23人的控制力与行程

1. 车轮

车轮可分为无轮缘车轮、单轮缘车轮和双轮缘车轮。车轮滚动面可分为圆柱形滚动踏

面和圆锥形滚动踏面。锥形车轮安装时，应采用正锥法安装。也就是两个主动轮大直径向内，小直径向外，从动轮按反锥法安装。也可以主动轮采用锥形轮(正锥法安装) ，从动轮采用圆柱踏面车轮。

车轮直径可根据起升载荷从表15-24中选用。 表24 桥 式 起 重 机 车 轮 直 径

车轮轮缘高度对于小车轮缘为20～25mm ，大车轮缘高度为25～30mm 。为提高车轮耐磨性能可将轮缘高度提高到表15-25规定的值。

表25轮缘高度

起重机车轮一般用ZG55制造，对负荷大的车轮也可用ZG50SiMn 及ZG35CrMn Si 或65Mn 。车轮表面硬度不低于HB300～350

车轮出现下列情况之一，应报废。 (1)裂纹

(2)轮缘厚度磨损达原厚度的50％， (3)轮缘弯曲变形达原厚度的20％， (4)踏面厚度磨损达原厚度的15％；

(5)当运行速度低于50m ／min 时，椭圆度达lmm ；当运行速度高于50m ／min 时，椭圆度达0.5mm 。

2. 轨道

轨道起重机轨道有P 型铁路钢轨，QU 型起重机专用钢轨。钢轨检查，应包括钢轨不得有裂纹，夹板不应松脱，连接螺栓齐全牢固，不应有严重变形。轨顶和轨侧磨损量(单侧) 不应超过3mm 。桥式起重机轨距偏差不应超过±5mm ；轨道纵向倾斜度不应超过1／1500；两条对应的钢轨相对标高偏差不应超过lOmm 。 两条并接的钢轨，横向位移和高低偏差不应大于lmm 。钢轨并接缝应错开500mm 以上（图15-5）。

钢轨实际中心线与轨道几何中心线偏差不应超过3mm 。 图15-5 轨道铺设图

1. 对电气元件的安全要求

电气元件应与起重机的机构特性，工况条件和环境条件相适应。电气元件的温升不应

超过额定允许值。

(1)自动开关应保持清洁，防止相互飞弧。保证端子连接牢固，触头接触良好。 (2)接触器应保持铁；占端面清洁，触头光洁平整，接触紧密，防止粘连、卡阻。确保

接触动作灵活可靠。

(3)控制器应操纵灵活，档位手感明显。控制器手轮或手柄的动作方向与机构运动方向

一致，井应保持合理的动作协调比例。

(4)制动电磁铁的衔铁应动作灵活，无阻滞现象，吸合时铁芯接触面应紧密接触，无异

常声响。电磁铁的中间气隙应符合原设计要求。电磁铁的冲程应调节适中。 2. 电气保护装置

(1)主隔离开关，起重机进线处宜设主隔离开关。

(2)紧急断电开关，起重机司机室必须装设紧急断电开关，并且应安装在最理想的操作

范围内。

(3)起重机上应设总断路器来实现短路保护。还应设失压保护和零位保护。 (4)起重机上应设行程保护和必要的联锁保护。 (5)过流保护，每套机构必须单独独设置过流保护。

(6)起重机应有可靠的接地，按地连接宜用截面积不小于150mm2的偏钢或10mm 2的铜线。

起重机的接地电阻，以及起重机上任何一点的接地电阻均不得大于4Ω。 主回路与控制回路的电源电压不大于500V 时，回路的对地绝缘电阻一般不小于0. 5MΩ，

潮湿环境中不得小于0．25MΩ。测量时应用500V 的兆欧表在常温下进行。 起重机馈电裸滑线与周围设备的安全距离与偏差见表15-26。 表26起重机馈电裸滑线与周围设备的安全距离与偏差

液压起重机的起升机构的油路，由油泵，换向阀、平衡阀，油马达和油箱以及管路构

成。

变幅机构油路包括油泵，变幅油缸，平衡阀，换向阀、溢流阀以及油箱。 液压系统应有防止过载和冲击的安全装置，采用溢流阀时，溢流阀压力应取为系统工作压力的110％。在起升机构和变幅机构、伸缩臂机构、回转机构的油路中都装有溢流阀，其作用是防止过载。

液压系统中应有防止被吊重或起重臂的重力作用，而使油马达或油缸动作过快的措施或装置。在液压系统中的平衡阀就是这种装置之一。平衡阀不应渗漏，当起重机在基本臂最小幅度的工况时，起吊最大起重量悬吊15分钟，变幅油缸和支腿油缸活塞杆回缩量不应大于15mm 。平衡阀必须直接或用钢管连接在变幅油缸、伸缩臂油缸和液压马达上，不得用软管连接。

液压系统外漏检查，在液压系统的各项实验动作之后在15分钟内，对系统外漏进行检查，要求液压元件固定按合面不渗油，相对运动部位不能形成油滴，则认为液压系统密封性能良好。

液压系统工作时，液压油的温升不应超过40℃。