起重机设计规范汇总文档格式.docx

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将起升状态按其冲击的由小到大划分为HC1-HC4四个级别；

每个级别都对应着系数

起升状态级别β2Φ2min

起升离地平稳HC10,171.05

起升离地有轻微冲击HC20.341.10

起升离地有中度冲击HC30.511.15

起升离地有较大冲击HC40.681.20

β2：

按起升状态级别设定的系数

从以上可以看出，物品离地控制的越平稳，两个系数的值就越小。

对工作级别的理解

起重机的工作级别是表征起重机工作特性的一个重要概念，由起重机的使用等级和载荷状态级别组成，使用等级是指起重机在设计预期寿命期限内，从开始工作到最终报废完成的总的工作循环数，这个循环数是次数而不是时间，分为十级。

载荷状态级别是指起重机在设计预期寿命期限内，它的各个有代表性的起升载荷值的大小及各相对应的起吊次数，与起重机的额定起升载荷值的大小及总的起吊次数的比值情况。

从载荷状态级别的定义及载荷系数Kp的公式可以看出起重机的载荷状态级别是由其起升机构的能力决定的，人们把载荷系数划分了四个范围值，它们各代表了起重机一个相对应的载荷状态级别即Q1、Q2、Q3、Q4，（将GB/T3811-2008的表3及附录A中的A.1、A.2、A.3、A.4、A.4续）另外从KP的公式我们能看到有一个指数m=3，为何非要取m=3,因为FEM1.001-1998《欧洲起重机设计规范》中对起重机整机载荷谱系数KP和对起重机机构的载荷谱系数Km的讨论中，均明确指出，为便于组别的划分，约定取指数等于3，从以上对载荷谱系数KP的解释可以看出：

整机的载荷状态级别就是起升机构的载荷状态级别，所以说整机的工作级别与起升机构的工作级别是密不可分的，但也不能说起升机构的工作级别就是整机的工作级别，因为起重机不同的工作用途，工况差别很大，设计者根据起重机实际工作中每一个机构的使用等级和载荷状态级别，也会设计出大车运行机构M5,小车运行机构M5，起升机构M4，整机定为A5,只要设计是真实的，符合实际的，这种确定法也没有错；

GB/T3811-2008附录A的《起重机整机分级举例》是一个重要的参考，但不能说是必须的。

起重机工作级别的划分原则是以起重机的寿命为标准，在载荷不同、使用频次不同的情况下，具有相同寿命的起重机划分在同一级别,有的教材上说综合起重机的使用等级和载荷状态级别，按对角线原则将起重机的工作级别分为A1-A8，1、在同一条对角线上出现了多个相同的工作级别，这也说明了不同的载荷状态级别、不同的使用等级可以有相同的工作级别，它们的设计寿命是相同的，这也符合对角线原则的定义，从GB/T3811-2008表3可以清楚的看出，A1有6种组合，A2、A3、A4、A5、A6A、7A各有4种组合，而A8有10种组合（这10种组合是U9分别和Q1Q2Q3Q4的组合，U8分别和Q2Q3Q4的组合，U7分别和Q3Q4的组合，U6和Q4的组合）.

将使用等级和载荷状态级别结合起来，就出现了公式Φ×

Kp,Φ=N/N0,N是结构的总工作循环次数，根据ISO4301：

1986取N0﹦1×

10,N0是无限寿命设计的最小循环次数KP载荷系数，用此公式可算出8个数字，0.008,0.016,0.032,0.063,0.125,0.25,0.5,1,这8个数字分别用A1到A8来表示，就是我们说的8个工作级别。

A8级有十个组合，按对角线原则U9Q1-U6Q4这条线上的A8虽然有不同的使用等级和不同的载荷状态级别，但是它们的设计寿命是相同的，超出这条线以外的A8级就要另外着重考虑使用等级，因为使用等级是成倍的增长。

（将GB/T3811-2008的表3及附录A中的A.1、A.2、A.3、A.4、A.4续扫描上）

无限寿命设计：

要求结构在无限使用期限不发生疲劳破坏，就应使结构的设计应力小于疲劳极限。

机构的设计预期寿命不是该机构从开始使用到最终报废能完成的工作循环次数而是指该机构从开始使用到预期更换或报废为止的总循环时间，它只是该机构实际运转小时数累计之和，而不包括工作中该机构的停歇时间。

机构的使用等级就是将该机构的总运转时间分成十个等级，T0-T9,机构的载荷状态级别和整机的定义基本相似。

安全系数f

　　factorofsafety

　　进行土木、机械等工程设计时，为了防止因材料的缺点、工作的偏差、外力的突增等因素所引起的后果，工程的受力部分实际上能够担负的力必须大于其容许担负的力，二者之比叫做安全系数,即极限应力与许用应力之比。

在机械设计中，零件或构件所用材料的失效应力与设计应力的比值。

大多数结构钢和铝合金等塑性材料的应力－应变曲线有明显的屈服，故规定由塑性材料制成的零件或构件的失效应力为屈服极限，这称为屈服准则。

铸铁和高强钢等脆性材料的应力－应变曲线没有明显的屈服，故规定由脆性材料制成的零件或构件的失效应力为强度极限，这称为断裂准则。

在疲劳强度设计中，失效应力采用疲劳极限，安全系数在很大程度上根据设计经验来确定。

　　安全系数S为机件的极限应力与工作应力之比，它是考虑计算载荷及应力准确性、机件工作重要性以及材料的可靠性等因素影响机件强度的强度裕度，其值大于等于1.

起重机术语GB/T6974.1-2008第一部分通用术语

●有效起重量paylord：

吊挂在起重机可分吊具上或无此类吊具，直接吊挂在固定吊具上起升的重物质量mPL；

●可分吊具nanfixedlordliftingattachment：

用于起吊有效起重量、且不包含在起重机的质量之内的质量为mNA的装置；

（因为它是额定载荷的一部分）

●净起重量netlord：

吊挂在起重机固定吊具上起升的重物质量mNL（净起重量=有效起重量+可分吊具质量，若固定吊具下没有可分吊具，净起重量就是有效起重量）；

●固定吊具fixedlordliftingattachment：

能吊挂净起重量，并永久固定在起重挠性件下端的质量为mFA的装置（1、固定吊具是起重机的一部分；

2、固定吊具可吊起有效起重量和可分吊具）

●起重挠性件下起重量hoistmediumlord：

吊挂在起重机起重挠性件下端起升的重物质量mHL（有效起重量+可分吊具质量+固定吊具质量）；

●起重挠性件hoistmedium：

从起重机上垂下，例如从起重小车或臂架头部垂下，并由起升机构等设备驱动，使挂在其下端的重物升降的质量为mHM的钢丝绳、链条或其他设备（起重挠性件是起重机的一部分）；

●总起重量grosslord:

直接挂在起重机上，例如挂在起重机小车或臂架头部上的重物的质量mGL（有效起重量+可分吊具质量+固定吊具质量+起重挠性件质量）；

●额定起重量ratedcapacity:

在正常工作条件下，对于给定的起重机类型和载荷位置，起重机设计能起升的最大净起重量（有效起重量+可分吊具）。

对于流动式起重机为起重挠性件下起重量（有效起重量+可分吊具质量+固定吊具质量）；

●最大起重量maximumcapacity:

额定起重量的最大值

主要零部件

一、钢丝绳

钢丝绳

（1）了解钢丝绳的用途及构造；

（2）了解钢丝绳的类型

附录F7.5.12

附录F7.5.13

附录F7.5.14

A

（3）了解钢丝绳的选择与使用方法；

（4）了解钢丝绳失效模式；

（5）掌握钢丝绳检验要求与方法

B

左右旋钢丝绳

无接头钢丝绳索具

钢丝绳截面

各种截面

压实钢丝绳表面及截面

吊装棱角时的防护

绳夹

1、钢丝绳的用途及构造；

钢丝绳的用途及构造：

用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索，钢丝绳是由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。

在物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。

钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠。

由于钢丝绳独特性能，迄今为止国内外还未找到一种更理想的产品来全面或在一个领域内替代钢丝绳，因而，钢丝绳在冶金、矿山、石油天然气钻采、机械、化工、航空航天等领域成为必不可少的部件或材料，其质量也被国内多个行业所关注，并投入在量人力、物力进行钢丝绳使用研究和产品开发工作，对钢丝绳的结构选择、日常使用、维护保养、更换报废等各个环节制定了很多规程和细则。

钢丝绳起到承受载荷的作用，其性能主要由钢丝决定。

钢丝是碳素钢或合金钢通过冷拉或冷轧而成的圆形（或异形）丝材，具有很高的强度和韧性，并根据使用环境条件不同对钢丝进行表面处理。

绳芯的主要作用是增加钢丝绳弹性和韧性、润滑钢丝、减轻摩擦，提高钢丝绳使用寿命。

常用绳芯类型包括有机纤维（如麻、棉）、合成纤维、或软金属等材料

2、钢丝绳的类型

钢丝绳分类方法很多，钢丝绳、制绳钢丝现在执行的国家标准、冶金行业标准中，包括GB/T8919-1996优质制绳用钢丝、GB8904-88电梯钢丝绳用钢丝、GB8903-2005电梯用钢丝绳、GB8918-2006重要用途钢丝绳（重点）、GB/T9944-2002不锈钢丝绳、GB/T20067-2006粗直径钢丝绳、GB/T20118-2006一般用途钢丝绳（重点）、

镀锌钢丝绳的绳芯以往常用剑麻及黄麻制造，但因这些材料在工作时容易吸附酸、碱、海水等腐蚀物，造成内层钢丝早期锈蚀断丝，已改用聚丙烯作绳芯。

GB8918-2006重要用途钢丝绳中删除了点接触钢丝绳如：

6X19（b）、6X37（b）这两种钢丝绳都有纤维芯和金属芯。

18X19（这是一种两层股、有纤维芯和金属芯、点接触）、6X24（纤维芯，六股，每股24丝，每股都有纤维芯，点接触）。

也就是说重要用途钢丝绳里面没有点接触钢丝绳。

（1）钢丝绳按捻法分为（GB8918）

1、交互捻SZ（左交互捻）、ZS（右交互捻）；

2、同向捻SS（左同向捻）、ZZ（右同向捻）;

3、混合捻：

实际是交互捻和同向捻的组合。

1、ZS2、SZ3、ZZ4、SS

●钢丝绳股的捻向：

外层钢丝沿股轴线捻制方向，即右捻Z或左捻S。

●钢丝绳的捻向：

外层钢丝在单捻钢丝绳中、外层股在多股钢丝绳中或单元钢丝绳在缆式钢丝绳中沿钢丝绳轴线的捻制方向。

a、右混合捻：

绳右捻，部分股左捻，部分股右捻

　　b、左混合捻：

绳左捻，部分股右捻，部分股左捻

上面两个字母先绳后股

（2）根据股中相邻两层钢丝的接触状态分：

1.点接触钢绳

2.线接触钢绳

3.多层股不旋转钢丝绳

4.面接触钢丝绳

5.密封钢丝绳

按表面处理分：

1.光面（无油、有油）

2.镀锌（其中电镀就是冷镀，还有热镀、镀锌涂油）

起重机检验员教材中有一复习题问：

镀锌钢丝绳降低钢丝绳的力学性能吗？

这个题问的不准确，前题是应说明是哪种镀锌方法，是热镀锌（温度480℃）还是冷镀锌（电镀），只有热镀锌会影响钢丝的力学性能，而冷镀锌对钢丝的力学性能没有任何影响（因为是常温下进行）

●钢丝绳的芯：

（GB/T8706-2006钢丝绳术语、标记和分类）圆钢丝绳的中心组件，多股钢丝绳的股或缆式钢丝绳的单元钢丝绳围绕中心组件螺旋捻制。

1、纤维芯：

由天然纤维（NFC）或合成纤维（SFC）组成的芯。

纤维芯通常由纤维制成的纱线，纱线制成股，再由股制成绳。

2、钢芯（WC）steelcore

由钢丝绳股（WSC）或独立钢丝绳（TWRC）组成的芯。

钢芯和/或其外层股也可以包覆纤维和固态聚合物，多股钢丝绳芯通常为独立的单元，但是平行捻密实股芯除外。

3、固态聚合物芯：

solidpolymercore

由圆形或带有沟槽的圆形固态聚合物材料制成的芯，其内部可能还含有钢丝或纤维。

●钢丝层（股中有分层钢丝）

具有相同节圆直径的钢丝绳的组合。

与股芯直接接触的为第一层，由于瓦林吞式钢丝层中包括大小两种规格的钢丝，其中小规格的比大规格钢丝定位的节圆直径大，因此瓦林吞式钢丝层除外，填充钢丝不构成独立的层。

GB/T8706-2006钢丝绳术语、标记和分类

西鲁式seale

两层具有相同钢丝数的平行捻股结构（线接触，两层钢丝直径不同，内层钢丝直径小，外层钢丝直径达，否则不能平行捻）GB/T8706-2006钢丝绳术语、标记和分类

瓦林吞式warrington

两层包含粗细两种交替排列的钢丝，而且外层钢丝数是内层钢丝数的两倍的平行捻结构。

填充式filler

外层钢丝数是内层钢丝数的两倍，而且在两层钢丝间的间隙中填充钢丝的平行捻结构。

按捻绕的次数分

　　钢丝绳按拧绕的层次可分为单绕绳、双绕绳和三绕绳。

单绕绳

　　由若干细钢丝围绕一根金属芯拧制而成，挠性差，反复弯曲时易磨损折断，主要用作不运动的拉紧索。

双绕绳

由钢丝拧成股后再由股围绕绳芯拧成绳。

常用的绳芯为纤维芯，制绳前绳芯浸涂润滑油，可减少钢丝间互相摩擦所引起的损伤。

双绕绳挠性较好，制造简便，应用最广（目前绝大部分起重机使用的是双绕绳）。

三绕绳

　　以双绕绳作股再围绕双绕绳芯拧成绳，挠性好；

但制造较复杂，且钢丝太细，容易磨损，故很少应用。

钢丝绳的绕制方向有顺绕和交绕两种。

钢丝拧成股的绕向与股拧成绳的绕向相同者称顺绕。

顺绕钢丝绳的钢丝间接触较好，挠性也较好，使用寿命长，但有扭转松散的趋向，不宜用作自由端悬吊重物的提升绳，可作为有刚性导轨对重物导行时的提升绳或牵引绳。

钢丝拧成股的绕向与股拧成绳的绕向相反者称交互绕。

交互绕的钢丝绳不易扭转松散，在起重作业中广泛使用。

3、钢丝绳的选择与使用方法；

GB/T3811-20086.3.2对钢丝绳有两条选用原则

1.钢丝绳结构型式的选择；

选用线接触钢丝绳时，对起升高度很大，吊钩组钢丝绳倍率很小的港口装卸用起重机或建筑塔式起重机，宜采用多层股不旋转钢丝绳；

当钢丝绳在腐蚀性较大的环境中工作时，应采用镀锌钢丝绳。

2、钢丝绳直径的选择；

直径决定强度

由于起重机的取物装置处升降机外都是自由转动的，所以选用的都是交互捻钢丝绳

根据使用强度选择、根据使用环境选择（腐蚀环境应选用镀锌钢丝绳，注意用镀锌钢丝绕绳而不是整绳镀锌，是冷镀不能用热镀，热镀鋅对钢丝绳的综合强度有影响；

冶金环境重机进行危险物品装卸作业，如吊运液态熔融金属、高放射性或高腐蚀性物品等）,或吊运大件物品、重要设备，且起重机的使用对人身安全及可靠性有较高要求时，应采用GB8918中规定的钢丝绳。

GB/T3811-2008中9.4.1.1.5提出：

吊运熔化和炽热金属的钢丝绳，应采用金属绳芯或金属股芯等有耐高温性能的重要用途钢丝绳。

GB/T14405-2011第5.5.2提出：

用于多层缠绕时，应采用符合GB8918中的钢芯钢丝绳；

对于钢丝绳任性要求较高的起重机应优先采用符合GB8918中的纤维芯钢丝绳；

其他情况宜用不低于GB/T20118中的钢丝绳。

）

根据使用方式选择（大吨位、多层缠绕使用金属芯的钢丝绳，主要考虑抗挤压的能力；

、客运索道用面接触钢丝绳，密封性钢丝绳也是面接触钢丝绳，面接触钢丝绳（英文名称：

facialcontactlaysteelwirerope）

　　绳股内大多数钢丝之间呈面接触状态的钢丝绳。

绳股由异形钢丝构成。

一般用线接触钢丝绳的绳股，在捻股时或捻制后经塑性变形压缩而成。

这是一种新颖的钢丝绳，其结构种类很多，如lTx7、1T%26times;

S（19）、1T%26times;

w（19）单股钢丝绳；

6T%26times;

7、6T%26times;

s（19）、6T%26times;

w（19）等6股钢丝绳及多股钢丝绳等。

一般说来，面接触钢丝绳可有和线接触钢丝绳同样的品种，以及由此而派生出来的各种单股及多股面接触钢丝绳，如图所示。

面接触钢丝绳中的股绳是线接触绳股的进一步演化，其结构与线接触钢丝绳有类似的地方.

特点和用途

　　面接触钢丝绳有较高的耐磨性和耐疲劳性。

钢丝绳表面平滑，使用时与卷筒、绳轮及钢丝绳自身钢丝间接触面积大，接触应力减小，耐磨性比普通钢丝绳高2倍。

由于钢丝间接触面积较大，绳股在成形过程中又消除了捻制应力，使用过程中仅在钢丝绕过绳轮时产生弯曲应力，又因部分钢丝问存在间隙而产生的附加弯曲应力较小，且没有层间钢丝相互挤压而产生的弯曲应力，面接触钢丝绳的耐疲劳性比普通钢丝绳高1．7～2．8倍。

面接触钢丝绳的密度系数大，因而在直径和强度级相同的情况下，总破断拉力（见钢丝绳检验）比普通钢丝绳高25％以上。

面接触钢丝绳的另一特点是使用时不易走形，抗压性和耐腐蚀性能好，在使用中还能减少旋转。

面接触钢丝绳可代替大部分现有的各种钢丝绳，用于矿山竖井和斜井的提升的导向绳、索道，

）、

●根据起重机的工作级别选择（不同的工作级别钢丝绳的安全系数是不一样的，《起重机设计规范》GB/T3811-2008表44列出根据工作级别的不同，钢丝绳的安全系数从3.15-9拱8个级别）　　　　

●各种绳芯的优缺点

1、麻芯的材质跟一般的麻绳所用的纤维是基本相同的，麻芯的作用是储存润滑油，是钢丝绳表面的达到持久的补充，使钢丝绳长久耐用，对于经常处于运动状态的钢丝绳涂油，是必不可少。

新钢丝绳麻芯一般含有12％-％15的油脂，而报废的钢丝绳，在损耗最大的部位仅含

2.4％的油脂。

在同一根钢丝绳的绳端，即便没有经过滑轮也仍含有12.7％-14.2％的油脂。

实验证明：

涂油钢丝绳在试验后期发生的断丝约为不涂油的一半。

一根钢丝绳最初的含油量只能维持寿命的40％，其后如不加油则断丝急剧增加，在腐蚀性较大的环境中使用的钢丝绳应为镀锌钢丝绳，这样在大气中在钢丝绳的镀锌层表面会形成氧化锌（锌是一种非常活泼的金属，极其容易氧化，但是氧化锌不是像氧化铁一样的疏松粉末，而是一层致密的表层，这层氧化锌就阻止了内部的锌进一步氧化。

当镀锌钢板的表层损坏，露出内部的铁质表面的时候，由于锌比铁更活泼，所以根据化学的电池原理，锌会先于铁氧化，从而保护了铁层不会损坏。

这两者综合，才是镀锌钢板保护的道理。

）2、钢芯就是共0条评论...钢丝绳中间由一股/根钢丝绳组成。

钢芯钢丝绳比纤维芯钢丝绳抗击压能力强、使用寿命长，破断拉力有所提高，但是柔软度相对低一些，钢芯钢丝绳比纤维芯钢丝绳的价格高一些，考虑到抗挤压能力、破断拉力、耐高温等优势，按总的性价比来说钢芯钢丝绳的使用成本还是比较低的。

共0条评论...

●抗扭钢丝绳：

呈螺旋形缠绕的，外层有8根以上（包括8根）丝的绳股，且外层绳股与内层绳股的缠绕方向相反的钢丝绳。

●钢丝绳不管是交互捻还是同向捻，股内钢丝肯定是同向捻（类似的题说明了问题：

要看准题，问的是股内而不是整绳）

●钢丝绳端部固定连接的安全要求

编结法最小编结长度不得小于15d且不小于300mm

●钢丝绳绳夹固定法

关于钢丝绳绳夹的叫法

GB5976-86称钢丝绳夹，在日常的生产中有的称钢丝卡头，钢丝绳卡子，钢丝绳扎头，夹线盘等，书中的两个表，表2-4，表2-7是有矛盾的，同一个绳夹有两种要求，GB5976-86里面没有这个表，我们应按GB6067-2010表1《钢丝绳夹连接时的安全要求》

（4）钢丝绳失效模式；

●钢丝绳使用的管理：

（起重机用钢丝绳检验和报废实用规范GB/T5972-2006）

红字用于工作不会用于考试

●根据（起重机用钢丝绳检验和报废实用规范GB/T5972-2006）的要求，谈一下对钢丝绳断丝数的控制：

对于捻制类型SZ的钢丝绳来说（目前使用最多的是SZ），机构工作级别为M3、M4、M5时

绳子的结构为6×

19时在长度≤6d断丝控制在10丝以内

在长度≤30d断丝控制在19丝以内

37时在长度≤6d断丝控制在19丝以内

在长度≤30d断丝控制在38丝以内

机构工作级别为M6、M7、M8时

19时在长度≤6d断丝控制在5丝以内

在长度≤30d断丝控制在10丝以内

37时在长度≤6d断丝控制在10丝以内

在长度≤30d断丝控制在19丝以内

以上数据来自GB/T5972-2006表1

表2是关于抗扭钢丝绳断丝的控制数量要求，在这里就不讲了。

●绳芯损坏引起绳径减小

多层股结构中内部股的断裂也引起绳径的减小

外部磨损：

绳径减小7％，未断丝也应报废。

部分钢丝比线接触钢丝绳内的钢丝多一次弯曲（对点接触钢丝绳来说钢丝绳弯曲钢丝