施工起重机械安全管理起重机械基础知识

施工起重机械安全管理施工起重机械安全管理（起重机械基础知识）我国安全生产方针我国安全生产方针安全安全第一第一 预防为主预防为主 综合治理综合治理特种设备安全工作原则特种设备安全工作原则特别提示：特别提示：起重机械属于特种设备的范围起重机械属于特种设备的范围起重机械第一第一部分 施工起重机械基本知识施工起重机械基本知识一、什么是起重机械一、什么是起重机械1 1、术语定义：、术语定义：是是用来对物料进行起重、运输、装卸和安装等作业的机械用来对物料进行起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备（设备（教材教材）。）。以以间隙、重复的工作方式，通过起物装置的起升、下降或升降与运移间隙、重复的工作方式，通过起物装置的起升、下降或升降与运移物料物料的设备（的设备（参考书参考书）。）。用用吊钩或其他取物装置吊挂重物，在空间进行升降与运移等循环性作业吊钩或其他取物装置吊挂重物，在空间进行升降与运移等循环性作业的的机械（机械（GBT 6974.1-2008）。）。2 2、特种设备目录的定义、特种设备目录的定义（特种设备监管范围）（特种设备监管范围）：是是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其范围规定为额范围规定为额定定起重量大于或者等于起重量大于或者等于0.5t0.5t的升降机；额定起重量大于的升降机；额定起重量大于或者等于或者等于3t 3t（或（或额定起重额定起重力矩力矩大于或者等于大于或者等于40tm40tm的塔式起重机，或的塔式起重机，或生产率大于生产率大于或者等于或者等于300t/h300t/h的装卸桥），的装卸桥），且且提升高度大于或者等于提升高度大于或者等于2m2m的起重机的起重机；层；层数大于或者等于数大于或者等于2 2层的层的机械式机械式停车设备停车设备。3.3.建筑起重机械建筑起重机械 指纳入特种设备目录，在房屋建筑工地和市政工程工地安装、拆卸指纳入特种设备目录，在房屋建筑工地和市政工程工地安装、拆卸、使用的起、使用的起重重机械机械。4.4.施工起重机械施工起重机械 一般来说，是指用于工程施工的起重机械。其包括两工地、水利施工工地、交一般来说，是指用于工程施工的起重机械。其包括两工地、水利施工工地、交通施工工地、电力施工工地、港口施工工地等施工工地。通施工工地、电力施工工地、港口施工工地等施工工地。起重机械二、起重机械的工作过程及特点二、起重机械的工作过程及特点1 1、工作过程工作过程2 2、工作、工作特点特点 通常通常具有庞大的金属结构和比较复杂的机构，能够同时完成具有庞大的金属结构和比较复杂的机构，能够同时完成一个一个或者几个运动。或者几个运动。所所吊运的物料形式多种多样，载荷及形状变化大。吊运的物料形式多种多样，载荷及形状变化大。大多数大多数起重机械需要在较大范围内运行，行走方式多样，起重机械需要在较大范围内运行，行走方式多样，活动空间活动空间较大较大，危险，危险面也增大。面也增大。暴露暴露的、活动的零部件较多，常与作业人员直接接触，潜在的、活动的零部件较多，常与作业人员直接接触，潜在诸多诸多偶发的偶发的危险因危险因素素。作业作业环境复杂。环境复杂。作业作业中常需要多人配合，存在较大难度。中常需要多人配合，存在较大难度。直接直接载运人员的起重机械潜伏着许多的危险因素载运人员的起重机械潜伏着许多的危险因素。起重机械3 3、正常工作的基本条件、正常工作的基本条件 金属结构和机械零部件应具有足够的金属结构和机械零部件应具有足够的强度、刚度和抗屈曲能力强度、刚度和抗屈曲能力。首先要求起重。首先要求起重机零部件和金属结构受载后不破坏机零部件和金属结构受载后不破坏满足强度要求。满足强度要求。整机必须具有必要的整机必须具有必要的抗倾覆稳定性抗倾覆稳定性。原动机具有满足作业性能要求的原动机具有满足作业性能要求的功率功率，制动装置提供必须的，制动装置提供必须的制动力矩制动力矩。起重机械三三、起重机械的分类、起重机械的分类 一般按一般按功能和构造特点功能和构造特点分：分：起重机械四四、起重机械的基本参数、起重机械的基本参数1 1、起重量（起重量（kNkN、t t）：）：额定起重量额定起重量 ：起重机：起重机允许吊起的重物或物料，连同可允许吊起的重物或物料，连同可分吊分吊具（或属具）具（或属具）质量质量的的总总和。和。总起重量总起重量 ：起重机能吊起的重物或物料，连同可分吊：起重机能吊起的重物或物料，连同可分吊具上具上的吊具或的吊具或属具（包括属具（包括吊钩、滑轮组、起重钢丝绳、以及在臂架或起重小车以下的其他吊物）的吊钩、滑轮组、起重钢丝绳、以及在臂架或起重小车以下的其他吊物）的质量总和质量总和。最大起重量：起重机正常工作条件下，允许吊起的最大起重量：起重机正常工作条件下，允许吊起的最大最大额定起重量额定起重量。2 2、起重、起重力矩（力矩（kNmkNm、tmtm）幅度幅度R R和和相应起吊物品重力相应起吊物品重力Q Q 的乘积的乘积M=Q M=Q R R。3 3、起重、起重倾覆力矩（倾覆力矩（kNmkNm、tmtm）起吊起吊物品重力物品重力Q Q和从载荷中心线至倾覆线距离和从载荷中心线至倾覆线距离A A的乘积。的乘积。4 4、轮压（、轮压（t/mt/m2 2、kpakpa）一一个车轮传递到轨道或地面上的最大垂直载荷。个车轮传递到轨道或地面上的最大垂直载荷。5 5、幅度（、幅度（m m）：）：最大最大幅度：起重机工作时，臂架倾角最小或者小车幅度：起重机工作时，臂架倾角最小或者小车在臂在臂架最外极限位置时架最外极限位置时的幅度。的幅度。最小最小幅度：起重机工作时，臂架倾角最大或者小车幅度：起重机工作时，臂架倾角最大或者小车在臂在臂架最内极限位置时架最内极限位置时的幅度。的幅度。6 6、起、起升高升高度（下降深度）（度（下降深度）（m m）：）：起重机起重机水平停车面至允许最高水平停车面至允许最高位置（最低位置）的垂直距离。位置（最低位置）的垂直距离。7 7、跨度（、跨度（m m）：）：桥架型起重机支承中心线之间的水平距离桥架型起重机支承中心线之间的水平距离。起重机械8 8、轨距（、轨距（m m）:小车小车运行轨道和轨行式臂架起重机运行轨道中心线之间运行轨道和轨行式臂架起重机运行轨道中心线之间的水平距离。的水平距离。9 9、工作速度：、工作速度：起起升（下降）升（下降）速度速度 （m/minm/min）：）：稳定运动状态下，额定载荷的稳定运动状态下，额定载荷的垂直垂直移动速度移动速度。回转速度（回转速度（r/minr/min）：）：稳定运动状态下，起重机转动部分的回转稳定运动状态下，起重机转动部分的回转角速度。角速度。大车运行大车运行速度（速度（m/minm/min）：稳定运动状态下，稳定运动状态下，起重机行走的起重机行走的速度速度。变幅变幅速度：稳定运动状态下，额定载荷在变幅平面速度：稳定运动状态下，额定载荷在变幅平面内水平位移内水平位移的的平均速度。平均速度。1010、工作、工作级别级别 按按起重机械的利用等级与起重机械的载荷状态，将起重起重机械的利用等级与起重机械的载荷状态，将起重机械机械工作级别分为工作级别分为8 8级级，用用A1A1A8A8表示。表示。起重机械五五、起重机械常用材料、起重机械常用材料1 1、机械零部件机械零部件：锻件锻件、轧制件、焊接件：碳素结构钢、优质、轧制件、焊接件：碳素结构钢、优质碳素碳素结构钢、低合金钢。结构钢、低合金钢。重重要件、特殊件：合金结构钢、特殊合金要件、特殊件：合金结构钢、特殊合金结构钢结构钢。铸件铸件：铸钢、铸铁、铸铜、铸铝等：铸钢、铸铁、铸铜、铸铝等。金属结构常用材料：金属结构常用材料：Q235、Q345(16Mn)。工程塑料工程塑料2 2、润滑材料、润滑材料 油：机械油、齿轮油、变压器油等。油：机械油、齿轮油、变压器油等。脂：钙脂：钙基脂基脂、钠基脂、钙钠基、钠基脂、钙钠基脂、锂脂、锂基基脂脂、二硫化钼锂基脂、二硫化钼锂基脂、齿轮润滑脂。、齿轮润滑脂。3 3、其他材料、其他材料 金属材料：铜、铝等。金属材料：铜、铝等。非金属材料：塑料、橡胶等。非金属材料：塑料、橡胶等。起重机械六、起重机械的载荷六、起重机械的载荷1 1、基本载荷：基本载荷：始终和经常作用在结构上的载荷。始终和经常作用在结构上的载荷。如起重机械金属结构、机构、电气设备等如起重机械金属结构、机构、电气设备等物件的物件的重力与起升重物或物料的重力。重力与起升重物或物料的重力。2 2、附加载荷、附加载荷 起重机械在正常工作状态下结构所受到的非起重机械在正常工作状态下结构所受到的非经常性经常性作用的载荷。作用的载荷。如最大风载荷、物品受风产生的水平载荷、如最大风载荷、物品受风产生的水平载荷、偏斜偏斜运行的载荷、温度载荷、运行的载荷、温度载荷、冰雪载冰雪载荷荷、工艺、工艺载荷。载荷。3 3、特种载荷：、特种载荷：起重机械在非工作状态下结构可能受到的起重机械在非工作状态下结构可能受到的最大载荷最大载荷，或在工作状态下偶然受到的，或在工作状态下偶然受到的不利载荷。不利载荷。如非工作状态的风载荷、试验载荷、安装载荷如非工作状态的风载荷、试验载荷、安装载荷、地震载荷、地震载荷、碰撞载荷。、碰撞载荷。起重机械七七、起重机械的组成、起重机械的组成1 1、工作机构：工作机构：起升机构、运行机构、变幅机构、旋转（回转）机构、液压顶升机构。起升机构起升机构 分：主起升机构、副起升机构分：主起升机构、副起升机构 起升机构示意图起升机构示意图 1 电动机 2 联轴器 3 制动器 4 减速器 5 联轴器 6卷筒 7高度限位器 8吊钩 9高度限位器碰杆起重机械运行机构运行机构分类：分类：a.分别驱动、集中驱动分别驱动、集中驱动b.大车、小车大车、小车起重机械回转机构回转机构起重机械变幅机构变幅机构运行小车式变幅机构运行小车式变幅机构起重机械变幅机构变幅机构 动臂式变幅机构动臂式变幅机构起重机械顶升机构顶升机构 设置顶升套架，顶升油缸位于塔身标准节外侧，与塔身回转中心线不重合。塔身标准节上有顶升踏步，套架前侧设开口引入塔身标准节。顶升过程中需要配平。作业危险大。起重机械2 2、驱动装置驱动装置 电力驱动、内燃机驱动和人力驱动3、取物装置（工作装置）、取物装置（工作装置）吊钩、吊环、抓斗、料斗、盛筒、料罐、横梁、电磁吸盘等4、金属结构、金属结构 以型钢（如角钢、槽钢、工字钢、钢管等）和钢板作为基本构件，通过焊接、铆接、螺栓联接、销联接等方法的钢结构。钢结构的联接 5、操纵及保护系统、操纵及保护系统 电气系统、安全保护系统、液压系统起重机械八八、起重机械的主要零部件、起重机械的主要零部件1 1、吊钩和吊钩组、吊钩和吊钩组 是起重机安全作业的三大重要构件之一。吊钩的形状吊钩的形状吊钩吊钩的材料的材料 锻造吊钩：DG20、DG20Mn、DG34CrMo等 片式吊钩：厚度不小于20mm的Q235、Q345或者16Mn钢制造 要求：不得使用铸造吊钩，也不能焊接吊钩不得使用铸造吊钩，也不能焊接吊钩。起重机械吊钩的危险断面吊钩的危险断面 A-A断面：弯折、拉伸 B-B断面：磨损、剪切、弯折 C-C断面：拉伸、制造应力集中起重机械吊钩的安全装置吊钩的安全装置（吊钩防脱装置）起重机械2 2、钢丝绳、钢丝绳 是起重机安全作业的三大重要构件之一。具有强度高、挠性好、自重轻、运行平稳、极少突然断裂等优点，是起重机械中应用广泛的挠性构件，广泛应用于起升机构、变幅机构、牵引机构、回转（旋转机构）等。也应用于捆绑物体的吊绳、机械的张紧绳、索道和缆索的承载索等。钢丝绳：钢丝绳：用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索或由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。钢丝绳的组成 钢丝绳的强度：钢丝绳的强度：14002100N/mm 2 （MPa）。分：1470、1570、1670、1770、1870、1960、2060、2160等级。起重机械 钢丝绳的绳芯及用途钢丝绳的绳芯及用途 金属芯用软钢丝制成，耐高温、能承受较大挤压应力、挠性差，用于高温、多层缠绕场合。有机芯通常用浸透润滑油的麻绳、棉芯制成，易燃，应用最广泛。石棉芯用石棉绳制成，耐高温，应用于高温场合。钢丝绳的受力特征：钢丝绳的受力特征：受力复杂，有拉伸应力、弯曲应力、挤压应力、摩擦应力、残余应力等。弯曲曲率半径对钢丝绳的寿命影响很大。摩擦对钢丝绳的断丝影响很大。钢丝绳的截面及捻法钢丝绳的截面及捻法 钢丝绳的接触状态：钢丝绳的接触状态：点接触、线接触、面接触起重机械2 2、制动器制动器 是起重机安全作业的三大重要构件之一。起重机械安全规程规定：动力驱动的起重机，其起升、变幅、运行、旋转（回转）机构都必须设置制动器。制动器是利用摩擦原理来实现机构制动的。制动器的摩擦零部件以一定的作用力压紧机构中某一根轴上的制动轮，产生制动力矩，利用这个制动力矩使物体重量和惯性力等所产生的力矩减小，直至二力平衡，达到减速或制动的要求。起重机械第二部分第二部分 建筑施工现场常用起重机械建筑施工现场常用起重机械一、塔式起重机一、塔式起重机1 1、型号举例、型号举例（1）QTZ60：Q代表起重机；T代表塔式；Z自升式；60代表额定起重力矩为60吨米（或用千牛米表示）。（2）QTG25：G表示固定式。（3）C5013：表示在工作幅度50米处的额定起重量为1.3吨。2、塔式起重机钢结构塔式起重机钢结构组成组成 底座、塔身、起重臂及其拉杆、平衡臂及其拉杆、回转支承、塔帽、顶升套架、行走台车、梯子、栏杆、走台、轨道和司机室（操作室）。底座由钢板或者工字钢等型钢焊接而成。塔身、起重臂、平衡臂等由角钢、钢管等型钢焊接而成的桁架结构。联接方式联接方式 塔身、起重臂、平衡臂、回转支承、塔帽、顶升套架自身及相互之间：销、螺栓、瓦套。塔身与底座：螺栓和/或销。起重机械起重机械起重臂起重臂 （1）结构形式：三角形、矩形等。常分段制成，通过销联接。（2）变幅方式 动臂式：其上有定滑轮组、起升钢丝绳固定点、障碍灯。小车式：其上有变幅牵引机构、定滑轮组等。有拉索和无拉索两类。折叠、上仰式：其上有变幅牵引机构、定滑轮组等。平衡臂平衡臂 （1）结构形式：矩形，常分段制成，通过销联接。（2）其上有起升机构或变幅机构、平衡重等。塔身塔身 （1）结构形式：矩形，常分节制成，分段称为：塔身标准节，通过销联接。（2）标准节：一般2.010m长。有整体式和片式组装式，片式的通过高强螺栓联接起来3.塔式起重机的工作机构 起升机构、变幅机构、回转机构、液压顶升机构、运行机构。4.电气及液压系统5.安全保护装置 起重量限制器、起重力矩限制器、起升高度限位器、回转限位器、幅度限位器、小车断轴保护装置、断绳保护装置、角度限位器、缓冲器、夹轨器、危险电压报警装置、风速仪、红色障碍灯、报警装置、安全监控系统等6.基础起重机械塔式起重机结构起重机械塔式起重机安全保护装置的安装位置起重机械塔式起重机安全保护装置的安装位置起重机械塔式起重机安全保护装置的安装位置起重机械二、施工升降机二、施工升降机 施工升降机是一种采用齿轮齿条啮合方式或钢丝绳提升方式，使吊笼作垂直施工升降机是一种采用齿轮齿条啮合方式或钢丝绳提升方式，使吊笼作垂直或倾斜运动，用以输送人员和物料的机械。或倾斜运动，用以输送人员和物料的机械。施工升降机通常称为施工电梯。其种类很多。按需要还可以添加变频装置和施工升降机通常称为施工电梯。其种类很多。按需要还可以添加变频装置和PLC控制模块，另外还可以添加楼层呼叫装置和平层装置。控制模块，另外还可以添加楼层呼叫装置和平层装置。施工升降机按其传动形式分为齿轮齿条式，钢丝绳式和混合式三种。施工升降机按其传动形式分为齿轮齿条式，钢丝绳式和混合式三种。按起运行方式有无对重和有对重两种。按起运行方式有无对重和有对重两种。按其控制方式分为手动控制式和自动控制式两种。按其控制方式分为手动控制式和自动控制式两种。起重机械1、施工升降机的型号、施工升降机的型号 由组、型、特性、主参数和变型更新等代号组成。由组、型、特性、主参数和变型更新等代号组成。2、施工升降机的组成、施工升降机的组成金属结构：底笼（外笼、围栏）、导轨架、附墙架、金属结构：底笼（外笼、围栏）、导轨架、附墙架、吊笼、对重、吊杆、天轮吊笼、对重、吊杆、天轮传动系统：分双联、三联传动系统：分双联、三联安全防护装置：防坠安全器、断绳保护装置、连锁控制开关安全防护装置：防坠安全器、断绳保护装置、连锁控制开关 行程和极限控制开关行程和极限控制开关电气系统电气系统 电源箱、电控箱、操作箱电源箱、电控箱、操作箱 行程开关、电机等组成行程开关、电机等组成基础基础起重机械施工升降机的安全装置安置位置施工升降机的安全装置安置位置起重机械施工升降机的安全装置安置位置施工升降机的安全装置安置位置 起重机械三、门式起重机三、门式起重机 是桥式起重机的一种变形，又叫龙门吊。主要用于室外的货场、施工现场、预制场的装卸作业。其金属结构像门形框架，桥架（主梁）下安装两条门腿（支脚），可以直接在地面的轨道上行走，主梁两端可以具有外伸悬臂梁。具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点。一）分类一）分类 单主梁（箱形梁）门式起重机单主梁（箱形梁）门式起重机起重机械 单桁架梁门式起重机单桁架梁门式起重机 双桁架梁门式起重机双桁架梁门式起重机 蜂窝梁门式起重机蜂窝梁门式起重机起重机械四、架桥机四、架桥机 架桥机就是将预制好的梁体放置到预制好的桥墩上去的设备。其支承在桥墩（桥台）或者桥面上，可沿纵向或横向自行变换支承位置，将预制梁梁体（包括整孔梁体、整跨梁体、节段梁体、非整跨梁片）安装在桥墩（桥台）指定位置的一种专用起重机械。其属于门式起重机的范畴。1.组成组成 金属结构：金属结构：分段销接式空间三角桁架主梁及导梁、主支腿、临时支腿、尾支腿、上横梁、反滚轮体系。工作机构：工作机构：起重小车、纵行桁车、横移台车、液压系统起重机械2.分类分类 按施工方法：按施工方法：整跨架设、节段架设、其他 按过孔方式：按过孔方式：导梁式（常见铁路架桥机）、步履式、走行式、铁路车辆式、运架一体机。起重机械 走行式架桥机走行式架桥机 运架一体架桥机运架一体架桥机起重机械非常感谢各位起重机械