起重,指垂直或者水平移动重物的一种机械行为,由起重机械完成,范围规定为额定起重量大于或者等于0.5t的升降机;额定起重量大于或者等于3t(或额定起重力矩大于或者等于40t·m的
塔式起重机,或生产率大于或者等于300t/h的装卸桥),且提升高度大于或者等于2m的起重机;层数大于或者等于2层的机械式停车设备。
起重作业是将机械设备或其他物件从一个地方用
液压升降机送到另个地方的一种工业过程。多数起重机械在
吊具取料之后即开始垂直或垂直兼有水平的工作行程,到达目的地后卸载,再空行程到取料地点,完成一个工作循环,然后再进行第二次吊运。一般来说,起重机械工作时,取料、运移和卸载是依次进行的,各相应机构的工作是间歇性的。起重机械主要用于搬运成件物品,配备抓斗后可搬运煤炭、矿石、粮食之类的散状物料,配备盛桶后可吊运钢水等液态物料。有些起重机械如电梯也可用来载人。在某些使用场合,起重设备还是主要的作业机械,例如在港口和车站装卸物料的起重机就是主要的作业机械。
工作原理
起重机械通过
起重吊钩或其它取物装置起升或起升加移动重物。起重机械的工作过程一般包括起升、运行、下降及返回原位等步骤。起升机构通过取物装置从取物地点把重物提起,经运行、回转或变幅机构把重物移位,在指定地点下放重物后返回到原位。
起重机械
工作机构包括:
起升机构、运行机构、
变幅机构和旋转机构,被称为起重机的四大机构。
(1)起升机构,是用来实现物料的垂直升降的机构,是任何起重机
门工起重机械
不可缺少的部分,因而是起重机最主要、最基本的机构。
(2)运行机构,是通过起重机或起重小车运行来实现水平搬运物料的机构,有无轨运行和有轨运行之分,按其驱动方式不同分为自行式和牵引式两种。
(3)变幅机构,是臂架起重机特有的工作机构。变幅机构通过改变臂架的长度和仰角来改变作业幅度。
(4)旋转机构,是使臂架绕着起重机的垂直轴线作回转运动,在环形空间运移动物料。起重机通过某一机构的单独运动或多机构的组合运动,来达到搬运物料的目的。
驱动装置
驱动装置是用来驱动工作机构的动力设备的。常见的驱动装置有
电力驱动、内燃机驱动和人力驱动等。电能是清洁、经济的能源,电力驱动是现代起重机的主要
驱动型式,几乎所有的在有限范围内运行的有轨起重机、
升降机、电梯等都采用电力驱动。对于可以远距离移动的
流动式起重机(如
轮胎起重机和
履带起重机)多采用内燃机驱动。人力驱动适用于一些轻小起重设备,也用作某些设备的辅助、备用驱动和意外(或事故状态)的临时动力。
取物装置
取物装置是通过吊、抓、吸、夹、托或其他方式,将
物料与起重机联系起来进行物料吊运的装置。根据被吊物料不同的种类、形态、体积大小,采用不同种类的取物装置。例如,成件的物品常用吊钩、吊环;散料(如粮食、矿石等)常用
抓斗、料斗;液体物料使用盛筒、料罐等。也有针对特殊物料的特种吊具,如吊运长形物料的起重
架空单轨系统 横梁,吊运导磁性物料的起重
电磁吸盘,专门为冶金等部门使用的旋转吊钩,还有螺旋卸料和斗轮卸料等取物装置,以及集装箱专用吊具等。合适的取物装置可以减轻作业人员的劳动强度,大大提高工作效率。防止吊物坠落,保证作业人员的安全和吊物不受损伤是对取物装置安全的基本要求。
金属结构
金属结构是以
金属材料轧制的型钢(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、
螺栓连接等方法,按一定的组成规则连接,承受起重机的自重和载荷的钢结构。金属结构的重量约占整机重量的40%~70%左右,重型起重机可达90%;其成本约占整机成本的30%以上。金属结构按其构造可分为实腹式(由钢板制成,也称箱型结构)和格构式(一般用型钢制成,常见的有根架和格构柱)两类,组成起重机金属结构的基本受力构件。这些基本受力构件有柱(
轴心受力构件)、梁(受弯构件)和臂架(压弯构件),各种构件的不同组合形成功能各异的起重机。受力复杂、自重大、耗材多和整体可移动性是起重机金属结构的工作特点。
操纵系统
通过电气、液压系统控制操纵起重机各机构及整机的运动,进行各种起重作业。控制操纵系统包括各种操纵器、显示器及相关元件和线路,是人机对话的接口。安全人机
架空单轨系统
学的要求在这里得到集中体现。该系统的状态直接关系到起重作业的质量、效率和安全。
起重机与其他一般机器的显著区别是庞大、可移动的金属结构和多机构的组合工作。间歇式的循环作业、起重载荷的不均匀性、各机构运动循环的不一致性、机构负载的不等时性、多人参与的配合作业等特点,又增加了起重机的作业复杂性、安全隐患多、危险范围大。事故易发点多、事故后果严重,因而起重机的安全格外重要。
工作特点
1)起重机械通常结构庞大,机构复杂,能完成起升运动、
水平运动。例如,
桥式起重机能完成起升、大车运行和小车运行3个运动;门座起重机能完成起升、变幅、回转和大车运行4个运动。在作业过程中,常常是几个不同方向的运动同时操作,技术难度较大。
2)起重机械所吊运的重物多种多样,载荷是变化的。有的重物重达几百吨乃至上千吨,有的物体长达几十米,形状也很不规则,有散粒、热融状态、易燃易爆危险物品等,吊运过程复杂而危险。
3)大多数起重机械,需要在较大的空间范围内运行,有的要装设轨道和车轮(如塔吊、桥吊等);有的要装上轮胎或履带在地面上行走(如汽车吊、履带吊等);有的需要在钢丝绳上行走(如客运、货运
架空索道),活动空间较大,一旦造成事故影响的范围也较大。
4)有的起重机械需要直接载运人员在导轨、平台或钢丝绳上做升降运动(如电梯、
升降平台等),其可靠性直接影响人身安全。
5)起重机械暴露的、活动的零部件较多,且常与吊运作业人员直接接触(如吊钩、钢丝绳等),潜在许多偶发的危险因素。
6)作业环境复杂。从大型钢铁联合企业,到现代化港口、建筑工地、铁路枢纽、旅游胜地,都有起重机械在运行;作业场所常常会遇有高温、高压、易燃易爆、
输电线路、强磁等危险因素,对设备和作业人员形成威胁。
7)起重机械作业中常常需要多人配合,共同进行。一个操作,要求指挥、捆扎、驾驶等作业人员配合熟练、动作协调、互相照应。作业人员应有处理现场紧急情况的能力。多个作业人员之间的密切配合,通常存在较大的难度。
起重机械的上述工作特点,决定了它与安全生产的关系很大。如果对起重机械的设计、制造、安装使用和维修等环节上稍有疏忽,就可能造成伤亡或
设备事故。一方面造成人员的伤亡,另一方面也会造成很大的经济损失。