第四章 常用起重机具

1、主讲：郭智勇主讲：郭智勇起重机械第一节 滑车和滑车组起重滑车是一种重要的吊装工具,他结构简单,使用方便,能够多次改变滑车与滑车组牵引钢索的方向和起吊或移动运转物体,特别是由滑车联合组成的滑车组,配合卷扬机,桅杆或其他起重机械, （1）滑轮的种类与作用 从滑轮的运动方式和功能，可分为动滑轮和定滑轮。二者主要区别是滑轮的中心轴是否可移动。定滑轮的中心轴固定不动，其作用是改变钢丝绳的中心方向，增速不省力；动滑轮的中心轴可以移动，省力不增速。 从滑轮的制造方法与使用的材料，可分为铸铁滑轮、铸钢滑轮、焊接滑轮，以及工程塑料和铝合金滑轮。F = QH = hv1 = v F =Q /式中 F绳索的拉力（N

2、）； Q重物的重量（N）； 滑轮的效率，与绕在滑轮上的绳索种类及滑轮结构有关。图 定滑轮 2）动滑轮 安装在运动轴上能和被牵引的重物一起升降或移动的滑轮叫动滑轮。 省力滑轮 省力滑轮可以用较小的拉力F来吊起较重的设备，其省力的原理是：设备的重量Q同时被两根绳索分担着。 图 动滑轮 图 省力动滑轮 H=2hv1=2v图 省时动滑轮 省时滑轮 拉力F不是作用在绳索上，而是作用于动滑轮上，当动滑轮提升1m距离时，重物上升2m。 hFQh2式中 Q设备的重量（N）； F拉力（N）。F = Q/23）导向滑轮 导向滑轮的作用类似于定滑轮，既不省力，也不能改变速度。仅用它来改变被牵引设备的运动方向。式中

3、F导向滑轮所受的力（N）； F1牵引绳的拉力（N）； Z角度因素，见表。图 导向滑轮 F=F1Z表 角度因数Z（）01522.5304560Z21.941.841.731.411（2）滑轮的构造与尺寸 滑轮由轮缘、轮辐、轮毂组成，轮缘通过绳槽来承载钢丝绳，整个滑轮通过轮毂固定在滑轮轴的轴承上，由轮辐将轮缘与毂轮连接起来。滑轮对钢丝绳的作用是借助滑轮的合理结构和尺寸实现的，绳槽作为容纳钢丝绳的主要部位，既要保证受力钢丝绳顺利通过，又要保证在机构震动的工作条件下，钢丝绳在滚过滑轮时不跳槽。主要尺寸如下： 1、绳槽半径，约为承载钢丝绳直径的（0.530.6）倍，使钢丝绳与绳槽有足够的接触面积，以减小

4、钢丝绳对绳槽的压强。 2、绳槽侧夹角，一般为3540，容许与滑轮的轴线有一定偏斜，以方便钢丝绳穿绕上下滑轮，避免对绳槽侧面的过度磨损。 3、绳槽高度，保证绳槽足够的深度，在钢丝绳穿过绳槽时，防止滑轮随机构运行抖动使钢丝绳跳槽。 4、滑轮的计算直径，是按钢丝绳中心计算的滑轮卷绕直径。它是影响钢丝绳寿命的关键尺寸。钢丝绳的钢丝发生金属疲劳而折断，主要因为绕过滑轮和卷筒时反复折弯引起，滑轮与钢丝绳的直径比值是决定钢丝绳寿命的重要因素。 （3）滑轮组 钢丝绳依次穿绕过若干动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，省力效果更加显著。起重机的起升机构和钢丝绳变辐机构都采用省力滑轮组。滑轮组中的平衡滑轮处于对称位置，当绕

5、过它的钢丝绳两分支受力不均匀时，两分支绳的力差使平衡滑轮稍许转动来均衡钢丝绳的张力。 1.滑轮组的种类根据绕入卷筒的钢丝绳分支数可分为单联滑轮组和双联滑轮组。单联滑轮组绕入卷筒的钢丝绳只有一根，多用于臂架类型起重机的起升机构；双联滑轮组绕入卷筒的钢丝绳有两根(如图)，用于桥架类型起重机的起升机构。 2.滑轮组的倍率倍率是指滑轮组省力的倍数，同时也是减速的倍数，用m表示。倍率越高，单根钢丝绳的受力越小。双联滑轮组的分辩率等于悬挂物品钢丝绳分支数的一半；单联滑轮组的倍率就等于悬挂物品的钢丝绳分支数。滑轮组倍率不是越大越好，要根据综合考虑机构的总体尺寸和起重量按标准确定。 3.滑轮组的效率 在理想状

6、态下，当工作机构运动时，钢丝绳随着动、定滑轮的转动而无摩擦地滚动通过滑轮的绳槽。但是由于存在摩擦损失，滑轮组省力倍数比理想状况要小，滑轮的效率损失主要来自轴承摩擦阻力和钢丝绳僵性阻力产生的内摩擦。滑轮的效率与钢丝绳构造、滑轮和轴的直径、轴承种类以及润滑条件等因素有关。 （4）滑轮的安全使用要求和报废 滑轮直径与钢丝绳直径的比值不应小于符合所在机构工作级别所要求的规定值。滑轮不应有缺损和裂纹，滑轮槽应光洁平整，不得有损伤钢丝绳的缺陷。滑轮应配置防止钢丝绳跳槽的装置。 金属铸造的滑轮，当出现裂纹、轮槽不均匀磨损达3毫米、轮槽壁厚磨损达原壁厚的20%、因磨损使轮槽底部直径减少量达钢丝绳直径的50%、

7、滑轮轴磨损量达原直径的3%以及其他损害钢丝绳的严重缺陷时，只要有一种情况发生，就应报废。钢丝绳的穿绕方法钢丝绳的穿绕方法 一一 单门开口型滑车的穿绕比较方便简单，钢丝绳的穿绕方法及步骤如下所述：单门开口型滑车的穿绕比较方便简单，钢丝绳的穿绕方法及步骤如下所述：1） 把滑车平放在地上，使有活动夹板的一面朝上。2） 把滑车的吊钩向顺时针方向转动90，使桃形轴6的尖端对准桃形孔口。3） 把活动夹板翻开。4） 把钢丝绳放入滑轮槽中。5） 合上活动夹板，活动夹板上桃形孔对准桃形轴。6） 把吊钩逆转90，恢复位置，经过以上五个步骤的动作，钢丝绳的穿绕即算完成。7） 把滑车的吊钩挂在钢丝绳的绳环上，即可进行

8、起吊作业。二二 起重滑车组钢丝绳穿绕方法分顺穿法和花穿法两种。起重滑车组钢丝绳穿绕方法分顺穿法和花穿法两种。它是一项非常重要而且较为复杂的起重操作技术 1.顺穿法顺穿法就是将绳索的一端按顺序逐个绕过 定滑车和动滑车各滑轮的一种简单穿绳方法,视卷扬机的台数不同,可抽出单头;也可有一个不转动的平衡滑轮而抽出双头。单头顺穿法会因各段绳索受力不相等一一固定端受拉力最小,而后逐段受力递增,引出端受力最大,从而易造成滑车歪斜。此种穿绕方法虽有穿绕简单容易的优点,但宜用于4个滑轮以下的滑车组。 而双抽头顺穿法则不但能避免滑车发生歪斜,而且工作平稳、减少阻力,加快吊装速度。 2.花穿法在滑车组滑轮数量较多,又

9、用一台卷扬机牵引时可用花穿法,用以改善滑车组的工作条件并降低抽出头的拉力,还可保证滑车组受力均匀而起吊平稳。（1）滑车组钢丝绳的穿绕 分为顺穿法和花穿法。1）单跑头顺穿法 图 从动滑车开始的单跑头顺穿法图 单跑头顺穿法示意图2）双跑头顺穿法图 双跑头顺穿法钢丝绳穿绕示意图第二节 手拉葫芦和手扳葫芦又叫神仙葫芦、斤不落、手动葫芦 是一种使用简单、携带方便的手动起重机械，也称环链葫芦或倒链。它适用于小型设备和货物的短距离吊运，起重量一般不超过100T。手拉葫芦的外壳材质是优质合金钢，坚固耐磨，安全性能高。手拉葫芦是通过拽动手动链条、手链轮转动，将摩擦片棘轮、制动器座压成一体共同旋转，齿长轴便转动片

10、齿轮、齿短轴和花键孔齿轮。这样，装置在花键孔齿轮上的起重链轮就带动起重链条，从而平稳地提升重物。采用棘轮摩擦片式单向制动器，在载荷下能自行制动，棘爪在弹簧的作用下与棘轮啮合，制动器安全工作。它具有安全可靠、维护简便、机械效率高、手链拉力小、自重较轻便于携带、外形美观尺寸较小、经久耐用的特点，适用于工厂、矿山、建筑工地、码头、船坞、仓库等用作安装机器、起吊货物，尤其对于露天和无电源作业，更显示出优越性。手拉葫芦的结构实质：带反向逆止刹车的减速器和链条滑轮组的结合，采用对称排列二级正齿轮转动结构，耐用、高效。葫芦的优点 1.符合国家标准,安全可靠，经久耐用 2.性能好、维修简便 3.韧性大,体积小

11、、重量轻、携带方便 4.手拉力小、机件强度高 5.结构先进、外形美观 6.无电源地区起吊货物 手拉葫芦 图 手拉葫芦1链轮 2蜗杆 3蜗轮4蜗轮轴 5手拉链条 6动滑车 手拉葫芦维护方法手拉葫芦维护方法1.使用完毕应将葫芦清理干净并涂上防锈油脂，存放在干燥地方，防止手拉葫芦受潮生锈和腐蚀。 2.维护和检修应由较熟悉葫芦机构者进行，用煤油清洗葫芦机件，在齿轮和轴承部分，加黄油润滑，防止不懂本机性能原理者随意拆装。 3.葫芦经过清洗维修，应进行空载试验，确认工作正常，制动可靠时，才能交付使用。 4.制动器的摩擦表面必须保持干净。制动器部分应经常检查，防止制动失灵，发生重物自坠现象。 5.手拉葫芦的

12、起重链轮左右轴承的滚柱，可用黄油粘附在已压装于起重链轮轴颈的轴承内圈上，再装入墙板的轴承外圈内。 6 .手拉葫芦在安装制动装置部分时，注意棘轮齿槽与棘爪爪部啮合良好，弹簧对棘爪的控制应灵活可靠，装上手链轮后，顺时针旋转手链轮，就将棘轮、摩擦片压紧在制动器座上，逆时针旋转手链轮，棘轮与摩擦片间应留有空隙。 7.为了维护和拆卸方便，手链条其中一节系开口链（不允许焊死）。 8.在加油和使用手拉葫芦过程中，制动装置的摩擦面必须保持干净，并经常检查制动性有，防止制动失灵引起重物自坠。手扳葫芦手扳葫芦 手扳葫芦是通过人力扳动手柄借助杠杆原理获得与负载相匹配的直线牵引力，轮换地作用于机芯内负载的一个钳体，带

13、动负载运行。它具有结构紧凑、重量轻、外形尺寸小、携带方便省力、安全可靠、使用寿命长、手扳力小、对钢丝绳磨损小等优点。它可以进行提升、牵引、下降、校准等作业。若配置特殊装置，不但可以作非直线牵引作业，且可以很方便的选择合适的操作位置，或以较小吨位的机具成倍地扩大其负载能力，对于较大吨位负载可以采用数个机具并列作业。 特点： 1.独特的弹性离合器技术，可在任意高度吊起货物 2.轻盈的手拉装置、起升率高 3.新型设计的锻打式吊钩，吊钩顶端更为安全，且具有缓慢弯曲性能 。手扳葫芦的分类手扳葫芦的分类手扳葫芦分为钢丝绳手板葫芦、环链手扳葫芦 。使用手扳葫芦的安全要求使用手扳葫芦的安全要求（1）使用手扳葫

14、芦时，起重量不准超过允许荷载，要按照标记的起重量使用。 （2）使用时不能任意的加长手柄，因手扳葫芦的起重量是有限的，两手扳力也有一定的大小，加长手柄会造成手扳葫芦的超载使用，致使部件损坏。 （3）要经常检查钢丝绳有无磨损和扭结、断丝、断股，凡不符合安全使用的一定要更换。 （4）由于手扳葫芦的工作原理是利用夹钳交替夹紧钢丝绳的，所以要求使用钢芯的钢丝绳而不能用麻芯钢丝绳，因麻芯绳柔软而富有弹性，在夹钳夹紧后有易松动的现象，是不安全的。 （5）手扳葫芦使用前要作全面的检查与测验，使用后要维护保养。 第三节 千斤顶千斤顶是一种用钢性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在行程内顶升重物的轻小起重

15、设备。按结构特征可分为齿条千斤顶、螺旋千斤顶和液压千斤顶3种。千斤顶是一种起重高度小 (小于1m)的最简单的起重设备。它有机械式和液压式两种。机械式千斤顶又有齿条式与螺旋式两种，由于起重量小，操作费力，一般只用于机械维修工作，在修桥过程中不适用。液压式千斤顶结构紧凑，工作平稳，有自锁作用，故使用广泛。其缺点是起重高度有限，起升速度慢。1.齿条式千斤顶 图 齿条式千斤顶 2.螺旋千斤顶 （1）固定式螺旋千斤顶 图 固定式螺旋千斤顶 千斤顶千斤顶 齿条千斤顶:由人力通过杠杆和齿轮带动齿条顶举重物。起重量一般不超过20吨，可长期支持重物，主要用在作业条件不方便的地方或需要利用下部的托爪提升重物的场合

16、，如铁路起轨作业。 螺旋千斤顶:由人力通过螺旋副传动，螺杆或螺母套筒作为顶举件。普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，构造简单，但传动效率低，返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用，但装有制动器。放松制动器，重物即可自行快速下降，缩短返程时间，但这种千斤顶构造较复杂。螺旋千斤顶能长期支持重物，最大起重量已达100吨，应用较广。下部装上水平螺杆后，还能使重物做小距离横移。 液压千斤顶:由人力或电力驱动液压泵，通过液压系统传动，用缸体或活塞作为顶举件。液压千斤顶可分为整体式和分离式。整体式的泵与液压缸联成一体；分离式的泵与液压缸分离，中间用高压软管相联。液压千斤顶结构紧凑，能平稳顶升重物，起重量最

17、大达1000吨，行程1米，传动效率较高，故应用较广；但易漏油，不宜长期支持重物。 如长期支撑需选用自锁千斤顶，螺旋千斤顶和液压千斤顶为进一步降低外形高度或增大顶举距离，可做成多级伸缩式。 液压千斤顶除上述基本型式外，按同样原理可改装成滑升模板千斤顶、液压升降台、张拉机等，用于各种特殊施工场合。 第四节 绞磨第五节 卷扬机卷扬机（又叫绞车）是由人力或机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。卷扬机分为手动卷扬机和电动卷扬机两种。现在以电动卷扬机为主。电动卷扬机由电动机、联轴节、制动器、齿轮箱和卷筒组成，共同安装在机架上。对于起升高度和装卸量大工作频繁的情况

18、，调速性能好，能令空钩快速下降。对安装就位或敏感的物料，能用较小速度。一、手动卷扬机使用注意事项1、钢丝绳绳头固定在卷筒上，要从卷筒的下方绕入。钢丝绳不能全部放出。至少保持3圈，作为安全圈。2、尽可能使得钢丝绳绕上卷筒的方向与卷筒的轴线垂直。3、手摇卷扬机必须用锚桩固定。二、电动卷扬机由电动机作为动力，通过驱动装置使卷筒回转的卷扬机。 电动机可以通过变频器来控制速度。 电动卷扬机的使用注意事项： （1）、电动卷扬机安装距离应在重物起吊距离15米以外，如用桅杆起重机时，其距离不得小于桅杆高度。（2）、卷筒的中心至最近的一个导向滑车的距离应大于卷筒长度的20倍，当绳索绕到卷筒的防绕入，当绳索绕到卷

19、筒的中心时，绳索应与卷筒中心线垂直。（3）、钢丝绳必须与卷筒牢靠固定，卷筒的最小允许直径为钢丝绳的1620倍，当钢丝绳留放到需要的长度时，留在卷筒上的钢丝绳不得少于3圈。 四川起重机厂-成都泰力起重机采用自制卷扬机，安全稳定可靠.（4）、卷扬机的固定必须牢靠、坚实、稳固，防止在起重物体时倾倒和滑移。（5）、卷扬机电器控制要放在操作人员身上，所有电气设备应装有接地线，以防触电，电气开关需要保护等。（6）、开车前应检查卷扬机各部分机件转动是否灵活，制动装置是否可靠灵敏。 （7）、操作人员必须熟悉卷扬机的性能、结构，有实际操作经验。（8）、工作时，卷扬机周围两米内不准站人，跑绳的两旁及导向滑车的周围

20、也不准站人。（9）、卷扬机运转时，动作应平稳均匀，起吊重物时应先缓慢吊起，当跑绳已拉紧时，严禁猛摇式突然起动加速，并应检查绳扣及物件的捆绑是否结实、牢靠。（10）、严禁起负荷使用卷扬机、不得将重物悬于半空，吊物下禁止人员逗留或行走。（11）、操作卷扬机要严格做到，信号不明，钢绳跑偏，起负荷刹车不灵不开车。（12）、卷扬机停止工作后，要切断电源，控制器放到零位，用保险闸制动刹紧，跑绳放木分。卷扬机注意事项卷扬机注意事项卷扬机使用时的注意事项注意事项： 1、卷筒上的钢丝绳应排列整齐，如发现重叠和斜绕时，应停机重新排列。严禁在转动中用手、脚拉踩钢丝绳。钢丝绳不许完全放出，最少应保留三圈。 2、钢丝绳

21、不许打结、扭绕，在一个节距内断线超过10%时，应予更换。 3、作业中，任何人不得跨越钢丝绳，物体（物件）提升后，操作人员不得离开卷扬机。休息时物件或吊笼应降至地面。 4、作业中，司机、信号员要同吊起物保持良好的可见度，司机与信号员应密切配合，服从信号统一指挥。 5、作业中如遇停电情况，应切断电源，将提升物降至地面。 6、工作中要听从指挥人员的信号，信号不明或可能引起事故时应暂停操作，待弄清情况后方可继续作业。 7、作业中突然停电，应立即拉开闸刀，将运送物放下。 8、作业完毕、应将料盘落地、关锁电箱。 9 钢丝绳在使用过程中与机械的磨损.自燃的腐蚀局部损害难免，应间隔时间段涂刷保护油。 10严禁

22、超载使用。即超过最大承载吨数。 11使用过程中要注意不要出现打结.压扁.电弧打伤.化学介质的侵蚀。 12不得直接吊装高温物体，对于有棱角的物体要加护板。 13使用过程中应经常检查所使用的钢丝绳，达到报废标准应立即报废。 第六节 地锚装置一种地锚包括锚体，锚体设置在于地上钻孔形成的锚孔中，沿锚孔的不同深度在锚体上设有多个锚定体，牵引线材以U字形回转状绕过锚定体上的闩，而牵引线材被张紧后其端部在锚孔孔口被固定，其特征是在各锚定体之间设置增强构件。地锚一般分为：桩锚，地锚，坑锚桩锚也叫做抗浮桩，是指当建筑工程地下结构如果有在低于周边土壤水位的部分时，为了抵消土壤中水对结构产生的上浮力而打的桩。 作用

23、用途: 抗拔桩的主要靠桩身与土层的摩擦力来受力。 以抵抗轴向拉力为主的桩，如锚桩、抗浮桩等。承受竖向抗拔力的桩称为抗拔桩。 抗拔桩广泛应用于大副地下室抗浮、高耸建(构)筑物抗拔、海上码头平台抗拔、悬索桥和斜拉桥的锚桩基础、大型船坞底板的桩基础和静荷载试桩中的锚桩基础等。 在地下水位较高的地区，当上部结构荷重不能平衡地下水浮力的时候，结构的整体或局部就会受到向上力的作用。 锚杆现在锚杆不仅用于矿山，也用于工程技术中，对边坡，隧道，坝体进行主动加固。 锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段时指将锚杆头处的拉力传至锚固体区域，其功能是

24、对锚杆施加预应力；锚固段时指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压作用，将自由段的拉力传至土体深处。 使用地锚应注意的安全事项1、地锚严格按照设计要求制定。地锚应埋设在平整、干燥的地方，必要时要挖排水沟。2、不得使用腐蚀木料，钢丝绳与地锚木的链接，一定要用薄板垫好。3、地锚要经过试拉，才能正式使用。4、地锚坑前不得有地沟，电缆5、地锚拉绳与地面水平夹角在30左右。6、核算安全才能使用。第七节 桅杆起重机桅杆式起重机具有制作简单、装拆方便、起重量大（可达1000kN以上）、受地形限制小等特点。但它的灵活性较差，工作半径小，移动较困难，并需要拉设较多的缆风绳，故一般只适用于安装工程量比较集中的工程。桅杆式起重机可分为：独脚桅杆、人字桅杆、悬臂桅杆和牵缆式桅杆起重机。1独脚桅杆独脚桅杆由桅杆、起重滑轮组、卷扬机、缆风绳和锚碇等组成，如图8-7a所示。使用时，桅杆应保持不大于10的倾角，以便吊