起重机械主要零部件

起重机械主要零部件

第一节、吊钩和吊钩组

一、吊钩的分类和构造

吊钩根据形状的不同，可分为单钩和双钩两种。单钩的优点是制造与使用比较方便：双钩的受力比较有利，优点是重量轻。单钩用于较小的起重量。当起重量较大时，为了不使吊钩过重，多采用双钩。铸造起重机的片式吊钩由于与浇铸桶相配合的要求，即使起重重量很大，仍然采用单钩。

吊钩钩身截面形状有圆形、方形、梯形和T字形。按受力情况分析，T字形截面最合理，但锻造工艺复杂。梯形截面受力较合理，锻造容易。矩形截面只用于片式吊钩，断面的承载能力未能充分利用，因而较为笨重。圆形截面只用于简单的小型吊钩。

吊钩根据其断面形状和制造方法进行分类，可分为：

1、以断面分：工字形——用于起重滑车；

丁字形——用于电动葫芦；

梯形——用于一般起重机。

2、以制造方法分：

图4-1吊钩图

a一锻造单钩；b一锻造双钩；c一片式单钩；d一片式双钩

二、吊钩的材料

吊钩的材料吊钩的材料要求具有较高的强度和塑韧性，没有突然断裂的危险。但强度高的材料通常对裂纹和缺陷很敏感，强度越高，突然断裂的可能性越大。因此，目前吊钩广泛采用低碳钢和低碳合金钢制造。

按照GBl0051—88《起重吊钩》要求，锻造吊钩的材料应采用DG20、DG20Mn、DG34CrMo、

DG34CrNiMo、DG30ChNi2Mo钢制造。特别是DG34CrMo、DG34CrNiMo、DG30Cr2Ni2Mo合金钢，由于具有一定含量Cr、Ni、Mo元素，可抑制奥氏体晶粒的长大，使其强度增大；在进行回火时，又由于具有这三种元素，即使其强度下降不多，延伸率和冲击韧性却增加许多。鉴于含Cr、Ni、Mo元素的合金钢有强度高。塑韧性好的特点，用它制造的吊钩体积相对小，承载能力却大。锻造吊钩也有采用20号钢，经锻造和冲压、退火处理，再进行机械加工。为了确保制造出的吊钩在使用期内不发生应变、老化脆裂，必须确保钢材中铝的含量，国际标准化组织ISO标准推荐金属铝的最小含量为0．02％。锻打吊钩时，应在低应力区打印出不易磨灭的标记，标记内容应有：额定起重量、厂标、检验标志、日期、编号。由锻造吊钩厂进行表面检验及负荷试验后，提供合格证明文件。

锻造单钩主要用于30吨以下的起重机，双钩一般用于50--一100吨的起重机。75吨以上的起重机大都采用片式钩，片式单钩用在起重量75--一350吨，双钩用于100吨以上起重机。

片式吊钩一般用于大吨位或受强烈灼热的场所，它通常是用厚度不小于20MM的A3、20或16MN钢板制造。片式吊钩一般不会因突然断裂而破坏，因为缺陷引起的断裂只局限于个别钢板，片式钩其板片不可能同时断裂，剩余的钢板仍然能支承吊重，个别损坏的钢板可更换，因而比锻造吊钩有较大的安全性。所以片式钩的可靠性高，但是片式钩的断面形状只能制成矩形断面，因此钩体的材料不能被充分利用。片式构只用在起重量较大的起重机上，它是由每片厚度为30毫米的成型钢板铆合制成。片式钩口上装有护板通常用A3钢、16Mn轧制钢板制成。

因为铸造材料存在很多质量缺陷，所以规定起重机械不得使用铸造吊钩。也不能采用焊接吊钩。由于吊钩在起动、制动时受很大冲击载荷，因此也不能用强度高、冲击韧性低的钢材制造。

三、吊钩的三个危险断面

对吊钩的检验，必须要知道吊钩的危险断面所在。通过对吊钩的受力分析，可以得出结论，即吊钩的危险断面有三个。如图4-2

假定吊钩上悬吊货物的重量为Q。很明显货物的重量通过钢丝绳作用在吊钩的垂直断面上，有把吊钩切断的趋势，所以吊钩垂直断面受剪切应力t，其值为：t=Q/F B 式中：F B为吊钩垂直断面的面积。

对于钩尾断面。重量Q有把吊钩拉断的趋势，所以钩尾断面受拉应力σ，其值为：

σ=Q/Fc

式中：Fc为钩尾断面的面积。

Q力对吊钩除有拉力、剪刀作用外，还有把吊钩拉直的趋势．也就是对断面B—B以右的各断面，除受拉力外还受每一个力矩的作用。因此，水平断面A—A既受到Q的拉伸，还受到力矩M的作用。

M=(0.5D+e1)Q。

图4-2单钩危险断面分析图

由于弯矩的作用，水平断面的内侧受拉应力，外侧受压应力。这样内侧拉应力迭加，外侧压应力抵消一部分。根据计算得知，内侧拉应力的绝对值比外侧压应力的绝对值大一倍多，这就是梯形断面的内侧宽大，外侧窄小的缘故。从上述分析可知，水平断面受弯曲应力最大，这是因为作用在这个断面上的弯矩值最大，所以这个断面也是一个危险断面。

四、吊钩的报废标准

1、吊钩表面、尾部罗纹根部有裂纹时；吊钩有裂纹后，不许焊补。

2、危险断面磨损达原尺寸的10%；吊钩磨损后，不许焊补。

3、开口度比原尺寸增加15%。

4、扭转变形超过100。

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。

第二节钢丝绳

一、钢丝绳的用途

钢丝绳是起重机械中应用最广泛的挠性构件，也是起重机安全生产的三大重要构件之一。

起重钢丝绳频繁用于各种作业场所，易摩损，烘烤、腐蚀等。它具有强度高、挠性好、自重轻、运行平稳、极少突然断裂等优点。

钢丝绳广泛用于起重机的起升机构、变幅机构、牵引机构，也可用于旋转机构。它还用作捆绑物体的司索绳、桅杆起重机的张紧绳、缆索起重机和架重空道的承载索等。

二、钢丝绳的结构

钢丝绳是用许多一定直径的单根钢丝按一定排列方式经机械加工，将钢丝绞捻在一起形成绳股。

再将几根绳股加一根绳芯绞捻而成钢丝绳。

1、钢丝

钢丝是钢丝绳的基本强度单元。钢丝要求很高的强度和韧性。

起重机用钢丝绳的钢丝强度一般为1570～1870兆帕之间。

单根钢丝的直径一般在O．2～4．4毫米范围以内，而起重机上用的钢丝直径一般应大于0.5毫米，因为钢丝直径太细容易磨损。