吊车常用知识

1.汽车起重机、全路面起重机

车起重机,又称汽车吊。大中型汽车起重机和全路面起重机有两台发动机,1台驱动各工作机构,1台驱动行走机构,两个司机室分别操纵上车和下车。小型汽车起重机用汽车原有的发动机作动力。汽车起重机都有4个外伸式支腿,用以提高其工作时的稳定性。汽车起重机有机械传动和液压传动两种型式,大、中型汽车起重机多用液压传动,它有动作灵活迅速、起升平稳、操作轻便、伸缩臂可任意调节伸杆长度、节省操作时间等优点。汽车起重机驶速度在5Okm/h以上,在中等级公路上可迅速转移到较远的作业现场。汽车起重机装作业时应伸出并垫好支腿,不能吊重移动车位。

桁架式臂架的全路面起重机的最大额定起重量已达800t，液压传动伸缩臂架式的可达500t。主桁架臂加副臂的最大长度已达到200m,伸缩臂的最长度达50多米。

我国国产的汽车起重机和全路面起重机其额定起重量为:5t、8t、10t、12t、16t、20t、25t、32t、40t、45t、5Ot、80t、125t、160t、200t等。引进的车型中最大的有起重量为500t者。 2. 轮胎起重机

轮胎起重机,又称轮胎吊。起重作业部分安装在特别设计的轮胎底盘上,一般只有一个发动机和一个司机室,有4个外伸支腿。其特点是重心低,起吊作业平稳,既可支起支腿作业,又可在平坦地面上,用短臂杆,在吊重小于额定起重量75%情况下,吊重缓慢行驶;如回转3600作业。其空载行驶速度一般在3Okm/h以下,适合在比较固定的地点作业,应邮 频繁远程调动。

我国国产的轮胎起重机其额定起重量为:1t、2t、3t、5t、8t、16t、20t、25t、40t等。引进的车型中,有起重量更大者。 3. 履带起重机

履带起重机,又称坦克吊。早些年履带起重机是在单斗挖掘机上装设起重臂架而别的,后来发展成专用履带起重机,其特点是:(l)履带因接地面积大而压强低,可在松软、附和不甚平坦的地面上行走。(2)稳定性好,不装外

伸支腿。(3)在平坦和坚硬地面可在额定起重量80%情况下,吊重缓慢行驶。(4)有的履带起重机可利用特备的液压伸缩装置增大两履带的间距,进一步增加其稳定性。(5)行驶速度低,一般小于4km/h;而且行走和转弯时要损坏路面,需转移较远作业场地时,应用平板车拖运。

履带起重机也在向全液压传动方向发展,最大额定起重量达300t。我国国产的履带起重机其额定起重量为:5t、1Ot、15t、25t、35t、40t、50t、100t、150t、300t等。引进的履带起重机有100～1250t多种规格。以上三种起重机部分车型的起重能力请见本书的有关内容。 4. 铁路起重机

铁路起重机,又称铁道吊,是在铁路轨道上行驶的起重机。早年用蒸汽机驱动,现为内燃机驱动。一般都装有外伸支腿,以保证在臂杆与轨道呈垂直情况下进行吊装作业时的稳定性。其作业范围受铁路的局限,多用于沿铁路装卸作业,少用于吊装。其额定起重量有15t、25t、45t、50t等数种。 5. 随车起重机

随车起重机,是安装在货运汽车上的一种臂架式起重机,用于为自身和其他货运汽车装卸货物。随车起重机由汽车发动机驱动,常采用液压传动,曲臂式机构,曲臂既能曲折,又可围绕转柱回转和仰俯,动作灵活。工作时放下支腿。此种起重机在设备吊装作业中很少应用,在小型设备和机器零部件出库时较常用。其额定起重量有1t、1.4t、2t、3t、3.2t等几种。 (二) 参数

移动起重机的主要性能参数有: (1) 起重量; (2) 起升高度; (3) 回转半径;

(4) 工作速度(起重速度、回转速度和走行速度); (5) 引起重机自重;

(6) 行驶时最小回转半径等。

起重机加辅助装置吊装设备

利用移动起重机吊装设备无疑是较理想的吊装方法，但往往会受到其起重能力不够的限制而不能使用。众所周知，不管或大或小的移动起重机的其中能力，均受其工作稳定性的制约，基于这一事实，我国的建设者们在工作实践中，在探索和寻求一些提高移动起重机起重能力的方法和措施。如适当增设一些辅助装置，以增加起重机的稳定性，就能在原额定起重量的基础上，显著的提高其吊装能力。诸如在起重臂杆上加缆风绳、加支柱、加之腿、加大配重、在两台起重机起重臂杆上加横梁等都是简单易行而有效的措施。如下图所示。

也应看到,在增设了辅助装置以后,改变了原起重机的稳定状况,有的还组成了新的稳定系统,其力系平衡关系发生了变化。因此,应通过核算去求得能提高起重能力的额度,以保证起重机各部件的计算应力值在许用范围以内。

(一) 起重臂杆上加缆风绳吊装(如上图b)

在起重臂杆顶加缆风绳代替变幅滑车组,缆风绳拴系于远离起重机的锚旋上,缆风绳与地面间的夹角远小于变幅滑车组与地面间的夹角,因而起重臂杆上的受力也大为减少,故而能提高起重机的起重能力。另外,在加上缆风绳以后,起重臂类似斜立梳杆,主要由缆风绳承受倾覆力,从而增加了起重机的稳定性。加缆风绳以后,起重臂杆受力变化情况如下图所示,即因αl>β,则的N0>N

依据被用设备的情况和吊装工艺方法的要求,加缆风绳法有3种具体方法。 1.固定起重臂杆吊装方法(上图b)

此种方法简单可靠,用缆风绳代替变幅滑车,缆风绳系结于锚旋上,在吊装中起重臂杆不变幅，亦不转杆,宛如斜立枪杆。应注意使起重臂杆处于两根缆风绳平分线的吊装平面内。还需将起重机的回转系统和走行系统均制动锁住。

起重臂杆受力N和缆风绳受力S可用下列公式中求得: S=G cosα/2sin(α-β) cos γ/2 （1） N=1.lGcosβ / sin(α-β1) （2） 式中S——缆风绳的拉力,N; N——作用于起重臂杆上的外力,N; α一一起重臂杆的倾角,（°）； G——设备计算载荷,N;

β1——缆风绳在通过臂杆立面上的投影角,（°）； β1= sin-1×sinβ / cos γ/2

β——缆风绳与地面夹角,（°）； γ——左右两根缆风绳的平面夹角,（°）。 2.活动起重臂杆吊装方法(上图α)

此种方法是在起重臂杆通过变幅滑车组和平衡装置拉挂缆风绳以后,起重臂杆尚能在一定范围变幅,并可在一定角度内转杆。由于加挂了缆风绳,在进行变幅和转杆操作时,应精心谨慎。切不可大幅度变幅和超越缆风绳夹角范围转杆。

用缆风绳后起重臂杆的变幅有两种方法 :

（1） 用卷扬机牵引,通过平衡装置变幅,如下图α所示,此种方法,起重臂杆和缆风绳上的作用力可用式（1）和（2）求得。

（2） 用变幅滑车组，以起重机上的变幅卷扬机进行操作，如上图b。 此种方法应计算附加在变幅滑车组上的力，可按下式计算： T= G cosα/ sin(α-β1)

在最大伸距和最大回转角时，变幅滑车组的力与缆风绳的拉力值应相等，即T=S,用上式（1）计算。 臂杆上的受力按下式计算： N=1.1Gcosβ / sin(α-β1)

为了避免在较大变幅时，使起重机在缆风绳水平分力作用下向缆风绳锚碇方向位移，应在反方向设置锚碇拉住起重机，用以平衡缆风绳的水平分力。 (二) 起重臂杆加立柱吊装设备<如上图c . d>

单台或两台起重机臂杆旁均可加立柱,进行臂杆和立柱联合吊装。用一台起重机时立柱倾角应同臂杆倾角大致相等,顶部连在一起组成人字架,此时起重机臂杆上受力仅为载荷的一半,其压应力可减少2/3~3/4。可允许起重机额定负荷或微超额定起重量吊装。

此时起重臂杆和立柱内所受的力可按下式（1）和下式（2）计算,即:

N= G sinβ / sin(α+β) ………… （1） S= G sinα/ sin(α+β) ………… （2）

式中α——臂杆与起重滑车组轴线间的夹角,(°); β——立柱与起重滑车组轴线间的夹角，(°)。

用两台起重机并加立柱进行联合吊装时,其外载荷整个由立柱承担,起重臂杆像缆风绳而承受拉力,此种情况,起重臂杆和立柱上所受的力,可按下式（1）和下式（2）计算: N= G tanβ / 2sinα ………… （1） S= G sin(α+β)/2cosβsinα ………… （2） 式中 N ——起重臂杆上的拉力,N； S——立柱上的压力,N；

β——立柱与起重滑车组间的夹角, (°); α——臂杆与立柱间的夹角, (°)。

(三）两台起重机臂杆用横梁连接吊装设备(图e)

两台起重机臂杆用特制横梁连接后,放松变幅滑车组,当吊重时所产生的倾覆力矩在横梁内平衡。因形成稳定系统,故可以增大两台起重机的总起重能力。

因横梁与两臂杆组成了饺链式的四连杆机构,在放松变幅滑车组的条件下,当其负载后,四连杆机构会自行变化,达到平衡,可保证被吊设备在垂直平面内始终保持水平,此特点可实现设备顺利就位。施于起重臂杆和横梁上的作用力可用下式(1)和下式(2)进行计算:

中 N——起重臂杆上所受的力,N; S——横梁上所受的力,N; l——臂杆长度,m;

α——臂杆距回转中心线的伸距,m。

此方法用于吊装载荷超过两台起重机吊装能力的总和,且基础高度低于3m的双机抬吊中。因系超额定起重量吊装,故需用有较多滑轮的滑车组,替代原吊钩的滑车组,以减小出绳端的牵引力,这样才仍能使用起重机的卷扬机吊装。一般横梁饺接于起重臂杆端头的孔中。用此种方法抬吊设备时,应使两台起重机的中心线和基础中心线重合。并应将两台起重机的回转机构锁死,以防其发生转动。如两台起重机中有一台有鹅头式臂杆,则拆装横梁会更加方便。 起升高度和工作幅度的计算

用移动起重机吊装设备时,需计算起升高度、起重臂长度和角度、工作幅度等,其方法如下图α和b所示。起升高度系指吊车吊钩的升起高度,以H表示: H=h1 +h2+h3+h4 h1 ——设备高度;

h2——吊索高度;

h3 ——吊装余裕高度(设备底面到地脚螺栓顶面的距离,一般可取200mm左右); h4 ——设备基础高度(如为预埋地脚螺栓应是其顶面与地面之间的距离)。

计算方法简图

吊车在起重臂长度为L,其仰角为α的工况下,其吊钩极限起升高度为H′ H′=Lsinα+C-H1

式中 L ——起重臂长度; α——起重臂仰角;

C ——起重臂根绞距地面距离;

H1 ——滑轮中心距吊钩底面允许的最小距离。 工作幅度是指吊车旋转轴至吊钩间的垂距,以R表示: R=r+E+F

r ——旋转轴心至起重臂根饺间距离; F ——设备中心至其边缘的距离; E ——起重臂根绞至设备边缘的距离: E=g+(H-C)cosα

g ——起重臂与设备边缘之间应留有的距离,视具体情况而定,一般应为00.5m左右。 H ——吊装时地面距设备顶端的距离; C ——起重臂根饺距地面距离; α——起重臂仰角。 吊装特点、要求和安全措施

(一) 特点

(l) 用移动起重机进行设备吊装作业系机械化施工,有很高的工作效率;

(2) 具有高度的灵活性,可自行进入车间内或行驶到整个施工现场的任何地方进行吊装作业;

(3) 引起重量和起重高度可以很大,在一个停机点可以吊装很大区域的物件; (4) 可采取各种辅助措施,增加其额定起重量,以扩展其使用功能; (5) 在一定条件下,可使用双机抬吊或多机联合吊装的方法解决吊装难题;

(6) 轮胎起重机和履带起重机允许在一定的负荷下吊重行驶的性能,进一步扩展了其吊装的灵活性和使用功能;

(7) 稳定性小。这是因为移动起重机仅浮摆在地面上,不生根,又无扶绳。而其稳定性受负荷量、臂杆和吊物回转、地面耐压力、风力等的影响较大;

(8) 一般台班费用较高,如长期使用其经济上可能会失去合理性。 (二) 吊装要求和安全技术措施

(l) 必须在起重机额定起重量、回转半径、允许作业角度等主要技术性能参数以内进行自装作业; (2) 装有外伸支腿的汽车吊,在没伸出并垫牢支腿前,严禁起杆、转杆和进行吊装作业;

(3) 如果支腿受力处地面耐压力低于规定要求,应采取垫枕木排、中厚钢板等措施增加受压面积; (4) 在额定负荷吊装作业前应进行试吊,观察其稳定状态无异常后,方可进行吊装作业; (5) 用装作业时要使吊钩与被吊物重心在一条铅垂线上;

(6) 进行双机抬吊作业时,其吊重应小于两台吊车额定起重量之和的75%,任一台吊车所负担的负荷不得超过其额定起重量的80%;

(7) 双机抬吊要用平衡梁、平衡滑轮等措施,进行负荷的合理分配;

(8) 使用自制的吊具需绘制图纸,进行强度、刚度、稳定等计算,按有关工艺要求加工制作,并经荷载试验后方能使用;

(9) 引起吊作业时,一般不允许同时操作两个动作,尤其在满负荷或接近满负荷的情况下严禁同时操作两个动作;

(lO) 重物提升时速度应均匀平稳,落下时应低速轻放,不得忽快忽慢或突然制动;

(ll) 吊着重物行走或回转时,速度应均匀平稳,不得突然制动或在没有停稳前作反向行走或回转,不得在斜坡上吊着重物回转;

(l2) 当风力达到5级时,不得露天进行迎风面大或重量接近额定负荷的起重工作。当风力达到6级以上时,不得在露天进行起重工作;

(l3) 遇有大雪,夜间照明不足,指挥人员看不清工作地点,或操作人员看不到指挥人员时,不得进行起重工作