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起重工机具
第一节起重机零件
起重机械的组成零件一般分两部分：
通用零件和专用零件。
一般通用零件在机械基础教材有专门介绍，本章介绍的是起重机械上的专用零件，主要有：
钢丝绳、钢丝绳卡、卸扣、吊钩与吊环·横吊梁·滑车及滑车组·停止及制动装置等。
1钢丝绳
钢丝绳是用一定数量的高强度碳素钢丝捻成分股，再将股围绕绳芯捻成绳。
钢丝绳是起重机上最常用的一中挠性构件，它起着连接件和牵引件的作用。
1.1概述
1.1.1钢丝的用途
1.1.1.1用于各种起重机械上。
如起重机的起升,变幅等机构;桅杆起重机的缆风绳;缆索起重机与架空索道的承载绳；卷扬机的牵引绳等。
1.1.1.2起重作业中，用于捆绑，起吊重物。
1.1.1.3制作各种吊索。
1.1.1.4用做设备运输时的捆绑绳，起重对象的溜绳、拖拉绳，起重机的锚固绳等。
图2-1所示为钢丝绳的几种用途。
1.1.2钢丝绳的材料
钢丝绳的钢丝要求有很高的强度和韧性，通常由含碳量5%~8%的优质碳钢，经过多次的冷拔工艺制成的，其直径为0.3～2.0mm。
其钢丝的公称抗拉强度一般为1550～1700N/mm2，估计其许用拉力时，一般去公称抗拉强度为1550N/mm2。
钢丝的质量根据韧性的高低，即耐弯折和扭转次数的多少可分为：
特号、Ⅰ号、Ⅱ号三种。
特号：
韧性最好，用于载人的升降机和大型浇注起重机等；Ⅰ号：
韧性较好，用于一般起重机和起重作业中；Ⅱ号：
韧性一般，用于系物、张紧等次要用途。
1.1.3钢丝绳的优缺点
1.1.3.1优点
1）重量轻、强度高、弹性好、能承受冲击载荷的作用。
2）挠性好、运行平稳、在高速运行时噪音小。
3）工作可靠、不会突然断裂钢丝绳磨损后，外表会产生很多毛刺，易于检查；破断前有断丝的预兆，且整根钢丝绳不会同时断裂。
4）可以在较高温度下工作，并耐重压。
1.1.3.2缺点
刚性大，不易弯曲。
因此使用时要与一定直径的滑轮和卷筒相配，否则钢丝绳容易损坏，缩短使用寿命。
1.2钢丝绳的直径测量
钢丝绳直径的测量方法如图2-2所示。
英制与公制的换算关系：
一英尺=12英寸=304.8mm
一英寸=8英分=25.4mm
一英分=3.175mm
1.3钢丝绳的种类
钢丝绳的分类方法较多，按不同分类方法的各种钢丝绳其特点、应用、机构等都有一定程度的差异，因此在使用中要注意选用。
1.3.1根据钢丝绳的捻向（股捻成绳的旋向）分为右捻绳和左捻绳。
判断方法：
右手定责——用右手握住钢丝绳，如果股捻成绳的旋向和四指的方向相同，则为右捻绳；否则为左捻绳。
如图2-3所示。
1.3.2根据钢丝绳的捻向和绳股的捻向之间的关系分为以下几种类型，如图2-4所示。
1.3.2.1同向捻钢丝绳。
钢丝绳的捻向和绳股的捻向相同的称为同向捻钢丝绳。
这种钢丝绳钢丝之间接触较好、表面比较平滑、挠性好、磨损小、使用寿命较长。
但容易松散和扭结，常常会使起重作业不能正常运行，故在起重作业中不宜采用。
多用于经常保持紧张的地方，如升降机、运行小车的牵引绳。
1.3.2.2交互捻钢丝绳。
钢丝绳的捻向和绳股的捻向相反称为交互捻向钢丝绳。
这种钢丝绳中绳与股的松散和扭转的趋势相反，相互抵消，不易扭结松散，在起重机上和起重作业中使用较多。
其缺点是挠性小、表面光滑性差、磨损较快、寿命较短。
1.3.2.3混合捻向钢丝绳。
相邻两股钢丝绳的捻向相反的钢丝绳称为混合捻向钢丝绳。
它具有前两种钢丝绳的优点，但这种钢丝绳制造困难，造价较高，在起重作业中使用较少。
1.3.3根据钢丝绳绳芯材料的不同分为麻芯（或棉芯）钢丝绳、石棉芯钢丝绳和金属绳芯钢丝绳。
绳芯的作用是增加挠性、弹性与润滑。
三种钢丝绳各有其优缺点：
用油浸过的麻或棉纱的钢丝绳比较柔软，易弯曲，同时含油量较多，使用时受挤压后，绳芯中的油能渗出润滑钢丝绳，但它不能在较高的温度下工作，且不能受重压；石棉芯钢丝绳可在较高的温度下工作，但它也不能受重压；金属绳芯钢丝绳可耐重压并可在较高的温度下，但钢丝绳刚性大，不易弯曲。
1.3.4根据股的构造分为以下几种类型，如图2-5所示。
1.3.4.1点接触钢丝绳。
这种钢丝绳的钢丝直径相同，因捻距或捻向不同使相邻两层钢丝间相互交叉，成点接触状态。
接触处应力较高，钢丝易于磨损折断，使钢丝绳寿命降低。
但它具有制造工艺简单，价格低等优点，故在各种起重运输作业中得到广泛的使用。
1.3.4.2线接触钢丝绳。
这种钢丝绳绳股中各层钢丝的捻距相同，外层钢丝位于内层钢丝之间的沟缝里，相互吻合，内外层的钢丝互相接触在一条螺旋线上形成了线解除。
为了做到这种构造，需要采用不同直径的钢丝。
线接触绳具有下列优点：
①寿命长：
由于相邻之间为线接触，降低了钢丝之间的接触应力，使钢丝绳的寿命提高了一倍以上；②使用性能良好：
外层粗丝提高耐磨性，内层细丝提高韧性；③破断拉力大：
线接触绳有粗细不同的钢丝绕制，丝间填充好，其金属横截面积比点接触绳大；④利于整机结构设计：
在承载不变的情况下，采用线接触绳时，可以选用较小的直径，因此选用的滑轮、卷筒、减速器、制动器等都可以适当较小一点，减轻整机重量，结构紧凑。
线接触绳有三种基本构造形式：
外粗式（西鲁型），代号用X；粗细式（瓦林吞型），代号用W；填充式，代号用T。
1.3.4.3面接触钢丝绳。
面接触绳采用异形断面的钢丝捻绕成股，使股中的相邻钢丝成面接触，进一步降低了接触应力。
其优点与线接触绳相同，且更显著；但其制造工艺复杂，成本高。
1.3.5根据钢丝绳钢丝表面处理分为以下两种。
1.3.5.1光面钢丝钢丝绳。
当腐蚀不是造成钢丝绳报废的主要原因的场合宜采用这种钢丝绳。
1.3.5.2镀锌钢丝钢丝绳。
当因腐蚀是造成报废的主要原因时，宜采用这种钢丝绳。
镀锌钢丝钢丝绳多用于露天、潮湿环境或是具有腐蚀介质（水、腐蚀性气体等）的工作场所。
由于镀锌的影响，钢丝绳的破断拉力约降低10%，挠性也有所降低。
1.4钢丝绳的标记方法
为选择使用方便，钢丝绳的结构、性能、规格可以用一个标记来表示，其标记方法在钢丝绳的国家标准中作了规定，其国标代号为GB1102—1974，它可以用一个方框图（见图2-6）来说明。
举例如下：
钢丝绳6x37—24.5—1700—I—甲镀—右交GB1102—1974
6x37：
表示6股点接触钢丝绳，每股有37根钢丝组成。
起重作业中常用的有6x19、6x37、6x61三种。
其中6x19的钢丝绳柔性较差但耐磨损，一般只做缆风绳、拖拉绳等用于承载较小的场合；6x61钢丝绳表面钢丝太细，随柔软但磨损较快，一般只用于捆绑重物或承载很大的场合，用的不多；6x37的性能介于二者之间，现场多采用6x37的钢丝绳。
24.5：
表示钢丝绳的直径是24.5mm。
1700:
表示钢丝的公称抗拉强度是1700N/mm2。
Ⅰ：
表示表示钢丝的韧性等级为I级。
甲镀：
表示用镀锌钢丝制成的钢丝绳，可用于严重的腐蚀条件，
右交：
表示右交互捻钢丝绳。
GB1102—1974：
国家标准代号。
1.5钢丝绳的选择计算
在起重作业中钢丝绳广泛用于吊运重物、穿绕滑车、捆绑物件、做千斤绳等，由于使用场合不同，实际受力情况比较复杂，不仅受到拉力，而且还有弯曲力，钢丝与钢丝之间的摩擦力，钢丝表面与滑轮、卷筒等之间的摩擦力和冲击力等。
因此要根据钢丝绳的使用场合及工作条件等合理选择钢丝绳，做到既能满足使用要求，又经济合理、安全可靠。
1.5.1确定钢丝绳的结构形式
根据环境条件和工作性质选择钢丝绳的结构形式。
1.5.2确定钢丝绳的直径
根据使用场合，选择合适的安全系数，安全系数选取见表2-1；再根据被起吊重物的重量、吊装方式，计算钢丝绳的受力大小，从而计算或估算钢丝绳的直径。
1.5.2.1查表法：
1）计算钢丝绳的破断拉力Sb
Sb=kS
式中Sb——钢丝绳的破断拉力，kN;
S——钢丝绳的许用拉力，即实际所受拉力的大小，kN;
K钢丝绳的安全系数。
2）由钢丝绳的破断拉力查表2-2、2-3、2-4得钢丝直径。
1.5.2.2经验公式法：
钢丝绳的许用拉力S=
钢丝绳的破断拉力Sb=52d2X
式中d——钢丝绳的直径，mm;
——钢丝绳的公称抗拉强度，只取数值。
则
S=
=52d2X
（kg）
已知允许拉力S，求钢丝绳直径d：
d≥dmin=
（mm）
【例2-1】有意钢丝绳的规格为钢丝绳6X37—26.0—1550，求分别用于捆绑绳、拖拉绳、起重机上时的许用拉力。
解：
钢丝绳的破断拉力Sb=52d2X
=52X262X
=32050.35（kg）
用于捆绑绳时，安全系数k=10，则其许用拉力为
S=
=
=3205.04（kg）
用于拖拉绳时，安全系数k=3.5，则其租用拉力为
S=
=
=9157.24（kg）
用于起重机上时，安全系数k=5，则其许用拉力为
S=
=
=6410.07（kg）
答：
用于捆绑绳、拖拉绳、起重机上时的许用拉力分别为3205.04kg、9157.24kg、6410.07kg。
1.6吊装千斤绳的受力计算
在起重作业中，吊索受力的大小不仅与起吊物件的重量有关，而且与所采用的吊装方式等因素有关，如图2-所示。
1.6.1单根吊物时，钢丝绳所受的拉力等于吊物的重量。
1.6.2用互相平行的吊索吊物，钢丝绳所受拉力将视吊点所在重物上的位置而定。
1.6.3重物被互成角度的吊索吊起时，每根吊索的受力将与吊物的重心、吊索的根数和吊索之间的夹角有关。
吊索长度相同，每根吊索与铅垂线间的夹角相等，则每根千斤绳受力为
S=
X
式中m——使用千斤绳的根数；
Q——被吊起重物的重量，kg;
α——千斤绳与铅垂线的夹角，一般为30o～45o;
S——每根千斤绳所受的力，kg。
在起吊重物时，α越大，千斤绳所受的力就越大；反之，α越小，千斤绳所受的的力就越小。
因此，在条件允许的情况下，应尽量减小α角，通常α角不大于45o,最大不超过60o。
【例2-2】有一台设备的重量Q=10t，用四根等长的千斤绳起吊，千斤绳与铅垂线的夹角α=30o，问需要选用的钢丝绳直径为多大？
解：
每根千斤绳的受力为
S=
=
=2.875t
=2875kg
吊装千斤绳为无绕曲的，安全系数k=7
d≥dmin=
=
=20.60（mm）
查表取d=21.5mm的钢丝绳。
答：
需选用的钢丝绳直径为21.5mm.
1.7钢丝绳的报废标准
钢丝绳在使用中反复拉伸、弯曲、挤压和扭转，钢丝绳与滑轮、卷筒表面有摩擦，绳股与绳股之间以及钢丝与钢丝之间也有摩擦，所以钢丝绳在使用一段时间之后会产生磨损、断丝，有的还会生锈腐蚀。
为确保起重作业的安全，要定期为钢丝绳进行检验。
当钢丝绳的磨损、腐蚀较严重，断丝较多，强度减弱到一定程度时，应予以报废。
对钢丝绳的报废规定如下:
1.7.1钢丝绳被烧坏（受严重火烧或局部点火烧过）或端了一股。
1.7.2受到死角拧扭，部分受压变形；或超载使用过的钢丝绳。
可以通过外观观察来判断，如严重卷缩、堆聚现象；绳芯挤出；其他的严重变形，如笼状畸变等。
1.7.3钢丝绳表面钢丝被腐蚀、磨损达钢丝直径的40%以上或绳径减小达7%，应予以报废；否则，应折减使用。
见表2-5。
1.7.4钢丝绳在一个节距内的钢丝根数达到规定数值时，应予以报废，断丝报废标准见表2-6。
一般交互捻为总丝数的10%，同向捻为总丝数的5%。
【例2-3】某车间5t天车的起升机构采用钢丝绳6X37—14.0，在其磨损严重段发现一个节距内有19根断丝，问该绳是否还能继续使用？
解：
总丝数为m总=37X6=222（根）
标准报废断丝数m报废=m总X10%=222X10%=22.2（根）
取m报废=23（根）
实际断丝数19根小于标准报废断丝数23根，故可以继续使用。
答：
该绳还能继续使用。
【例2-4】用于一般起重作业的钢丝绳6X19—19.5，今发现其表面钢丝直径磨损达15%，且该段在一个节距内有8根断丝，问此绳能否使用？
若能用，其允许拉力为多大？
解：
总丝数为m总=19X6=114（根）
标准报废断丝数m报废=m总X10%=114X10%=11.4（根）
已知表面钢丝直径磨损达15%，其折减系数为75%，故其折减后的报废断丝数为
m报废X75%=11.4X75%=8,。
55（根），取9根
实际断丝数8根小于9根，故可以继续使用。
用于一般起重作业，安全系数取k=5,其允许拉力为
S=
=52d2X
X75%=2704.24（kg）
答：
此生能使用，其允许拉力为2704.24kg.
1.8钢丝绳的使用
1.8.1影响钢丝绳使用寿命的因素
1.8.1.1拉伸、弯曲等引起疲劳破坏。
1.8.1.2钢丝绳与乘绕件件的摩擦、损伤。
1.8.1.3钢丝与钢丝之间的摩擦。
1.8.1.4腐蚀介质的腐蚀。
1.8.2最容易腐蚀、磨损的部位
1.8.2.1钢丝绳固定端，易于腐蚀、松脱。
1.8.2.2经常绕过卷筒、滑轮的弯曲区段，特别是平衡滑轮处。
1.8.2.3经常与外部构件碰撞、磨损的区段。
1.8.3使用注意事项
1.8.3.1钢丝绳的开卷。
按起重作业需要的长度把新钢丝绳从绳卷上取下来时，应按正确的操作方法进行，以免钢丝绳在取下过程中形成环圈，致使钢丝绳发生过度弯曲，降低寿命。
其开卷的操作方法如图2-6所示。
第一种正确的开卷方法如下所述。
第一步，在钢丝绳盘的孔中插入一根钢管或圆钢。
第二步，将已穿入钢管的钢丝绳盘吊放在两只架子上，送出绳头；在放绳时只需将绳头向外连续拉出；在拉绳头时，钢丝绳盘即连续转动，直至将钢丝绳放到需要的长度为止。
如图2-8（a）所示.
第二种正确的开卷方法如下所述。
第一步，把绳圈放在地上，抽出绳头。
第二步，放绳时，把钢丝绳卷在地上连续滚动，钢丝绳即从绳盘上放出，直至需要的长度为止。
如图2-8（b）（d）所示。
第三种正确的开卷方法如下所述。
第一步，把钢丝绳盘放在可以旋转的心轴上，心轴放在地上。
第二步，把钢丝绳头从盘上抽出，并连续放出，此时钢丝绳盘即在心轴上转动，直至将钢丝绳放到需要的长度。
如图2-8（c）所示。
图2-8（e）（f）所示是一种错误的开卷方法，用此种方法开卷，向外拉出绳头的同时，绳卷会逐步从绳盘上退出。
由于钢丝绳是有捻向的，在退出时钢丝绳会起扭。
因此，在开卷时不要使用此种开卷方法。
1.8.3.2不要超负荷使用钢丝绳，应在允许的负荷下作业；同时也不能使钢丝绳在冲击载荷下工作，工作时速度应较平稳。
1.8.3.3钢丝绳做捆绑使用时，应避免钢丝绳直接和物件的尖棱锐角直接接触，以免物件的见棱锐角切断钢丝。
应在钢丝绳与物件的尖棱锐角接触处垫以包角、木板、麻片或其它衬垫物，如图2-9所示。
1.8.3.4钢丝绳在使用中应避免扭结，如图2-10所示。
一旦发生扭结应立即扭直。
因钢丝绳扭结受力后，会使扭结处产生很大的弯曲应力，致使钢丝绳的承载能力和使用寿命降低。
1.8.3.5根据钢丝绳的磨损、腐蚀、断丝或变形情况，正确判断钢丝绳的新旧程度，合理使用钢丝绳。
1.8.3.6钢丝绳的绳头应该用细铁丝扎紧，以免在使用过程中散股。
1.8.3.7钢丝绳在使用中不能与电焊线、电线接触，以免被打坏或发生触电。
1.8.3.8钢丝绳在使用中，特别是在运动中不能与其他物体摩擦，以免直接降低其使用寿命。
穿过滑车的钢丝绳不能有接头，不能穿过已经破损的滑轮。
钢丝绳与卷筒或滑轮配用时，卷筒或滑轮的直径至少应比钢丝绳直径大16倍。
1.8.3.9使用中应尽量避免打死结，以免时钢丝绳产生永久变形，降低承载能力和使用寿命。
1.8.3.10在钢丝绳吊运高温物件时，应采取隔热措施，以免受高温后降低强度。
1.8.3.11应防止钢丝绳与酸、碱、盐等有腐蚀作用的物质接触，以免受腐蚀而降低强度。
1.8.3.12对日常使用的钢丝绳必须进行定期检查，并作出安全性判断。
1.8.3.13钢丝绳做吊索使用时，由于其弯曲半径较小，故安全起重量受到一定的影响。
如图2-11、图2-12所示。
1.8.4保养
1.8.4.1钢丝绳在使用一段时间后，必须上油。
这样，一方面可以减少钢丝绳与其他活动件（如滑车、卷筒等）的摩擦，以及钢丝本身之间的摩擦；另一方面也可以减缓钢丝绳的生锈腐蚀，延长其使用寿命。
再上油前，须用硬毛刷和柴油将钢丝绳上粘附的泥土、铁锈或其他脏物清除干净，然后用软毛刷或棉丝团把不含有酸碱性的润滑油脂涂在钢丝绳上。
在涂油脂的同时，将涂过油脂的钢丝绳盘成圈堆放，已备使用。
清楚脏物及上油的方法如图2-13及图2-14所示。
1.8.4.2钢丝绳用完后应盘成卷存放在通风干燥的木板上，如图2-15所示。
2钢丝绳卡
2.1用途
2.1.1用于钢丝绳末端的固定，如做缆风绳时钢丝绳绕在锚桩上后的固定，如图20-16所示。
2.1.2钢丝绳之间的临时连接。
2.1.3捆绑绳的固定。
2.2种类
钢丝绳卡有骑马式、握拳式和压板式三种，如图2-17所示。
最常用的钢丝绳卡为标准式的骑马式绳卡。
2.3钢丝绳卡的使用方法
2.3.1将钢丝绳嵌入U形环中，如图2-18（a）所示。
2.3.2将卡体套在U形环上，如图2-18（b）所示。
2.3.3将两只螺母拧上，如图2-18（c）所示。
在拧螺母时，必须将两只螺母交替进行拧紧，不能将其中一只拧紧再拧紧另一只。
拧紧程度以压扁钢丝直径的1/3左右为宜。
2.4钢丝绳卡在使用中的注意事项
2.4.1选择钢丝绳卡的尺寸应该适合钢丝绳的直径，一般钢丝绳卡的尺寸以大于钢丝绳直径1mm左右为佳，骑马式钢丝绳卡的型号可参见标2-7。
2.4.2在使用钢丝绳卡时，可以在一个方向上排列，也可以在正反两个方向上排列，但以绳卡的U形弯曲部分卡在绳头的一边为最好（见图2-19）。
这样，在拧紧钢丝绳卡时，被压扁的部分是绳头部分，可以避免主绳被压扁而降低其使用寿命。
2.4.3钢丝绳卡间的距离及个数应适当，可参见表2-8.钢丝绳卡间的距离一般不小于钢丝绳直径的6～8倍。
2.4.4在钢丝绳卡放好后，应先拧紧首尾两个，然后拧紧其他的绳卡，如图2-20所示先拧紧1、3，后拧紧2.
2.4.5钢丝绳的末端与巨它最近距离的一个绳卡的最小距离应在140～160mm以上。
2.4.6在重要的场合下，为便于检查钢丝绳卡是否拧紧，钢丝绳在受力时是否有滑动，可以在最后一个绳卡后面再放一个钢丝绳卡，两个绳卡间的距离扩大到0.5m以上，同时把绳头放出一个安全弯，如图2-19所示。
在使用中，如果钢丝绳有滑动现象，则安全弯首先会被拉直，这样就能及时发现，以便采取有效措施。
3卸扣
卸扣——又称卡环、卸甲、卸卡，是起重作业中用的最广、使用灵活的拴连工具。
3.1作用
3.1.1用于吊索与各种设备构件间的连接，如图2-21（a）所示。
3.1.2用于吊索间的连接，如图20-21（b）所示。
3.1.3吊索与起重滑车之间的连接，如图2-23（a）所示。
3.2构造形式
卸扣的构造较简单，主要由卸扣本体（弯环）和横销两部分组成。
根据横销的固定方法不同可分为螺旋式卸扣和销子式卸扣两种，如图2-22所示。
其中螺旋式使用方便、迅速，所以在起重作业中使用较多。
3.3卸扣的允许载荷
卸扣的负荷能力主要取决于卸扣的强度，而卸扣的强度取决于卸扣本体弯曲部分的直径d。
直径d越大，卸扣的强度越大，卸扣的负荷能力在制作时按一定的规格设计确定。
卸扣在制作后按1.5倍的负荷能力做强度试验，以检验卸扣的质量。
卸扣在制作完工后均应镀锌，以增强卸扣的防腐蚀性能。
在使用中往往不知道卸扣的规格和许用载荷，此时可根据卸扣本体弯曲部分的直径的d或横销直径D做近似估算。
其估算公式如下：
Q=60d2或Q=40D2
式中Q——卸扣的许用载荷，N。
d——卸扣本体弯曲部分的直径，mm。
D——横销直径，mm。
3.4卸扣的使用注意事项
3.4.1在使用卸扣时，必须注意其受力方向。
正确的安装方法是力的作用点在卸扣本体的弯曲部分和横销上，如图2-23（a）、（b）所示。
否则，作用力使卸扣本体的开口扩大，卸扣横销的螺纹可能会因此而损坏。
图2-23（c）、（d）是错误的安装方式。
3.4.2卸扣不得超负荷使用。
3.4.3如发现卸扣有裂纹、磨损严重或横销弯曲等现象时，应停止使用。
3.4.4安装卸扣横销时，应在螺纹旋足后再向回旋半圈，以防因螺纹旋得过紧而使横销无法退出。
3.4.5卸扣横销不得扣在活动性较大的绳索上。
3.4.6卸扣一般不得位于构件的转角处，必要时需加以衬垫并加大卸扣的规格。
3.4.7起重作业完成后，不允许在高空将拆下的卸扣向下抛掷，以防卸扣变形及内部产生
3.4.8不用卸扣时，应在其横销的螺纹部分涂以润滑油，存放在干燥处，以防生锈。
4横吊梁
横吊梁又称平衡梁，其形式很多，总的可以分为支撑横吊梁和扁担横吊梁两种。
这两种横吊梁的受力情况有很大区别。
支撑横吊梁主要改变受力方向，是自己承受轴向压力，属于受压杆件；扁担横吊梁主要用来传递负载，是自己承受弯矩，属于受弯杆件。
因此在制作横吊梁时应根据受力情况，选取不同的材料。
对于支撑横吊梁一般采用惯性半径较大的钢管来制作；对于扁担横吊梁一般采用抗弯截面系数较大的工字钢或双冰槽钢来制作。
4.1平衡梁的作用
起重作业中被吊装物体的形状及重量差别很大，有大型物件、精密物件、刚性较差易变形的物件，有的物件形状复杂，有的物件对吊装要求较高，吊装中必须保持平衡，为保证各类物件的吊装工艺要求，对于扁担横吊梁一般采用抗弯截面系数较大的工字钢或双并槽钢来制作。
4.1.1增加起重机提升的有效高度。
起重作业中，绳索的绑扎点或吊点一般是根据设备或物件的具体情况而定。
吊索与物件的水平夹角最好在45o以上，水平夹角太小，虽然吊索的高度可以降低，设备或物件所受的水平分力却增加了；反之，如果吊索和物件的水平夹角过大，虽然可以减少物件所受的水平分力和吊索的受力，但吊索的高度增加了，起重机械的高度也相应地增加。
采用平衡梁可以解决这一矛盾，降低吊索的高度，而水平分力由平衡梁承受，从而增加起重机提升的有效高度。
因此，平衡梁在起重吊装作业中应用很普通。
4.1.2扩大吊装范围。
扁担横吊梁利用杠杆原理，可以加大起重机的吊装范围（即加大起重机的回转半径）。
如某火电站工地上，需吊装一台除氧器水箱上的两只除氧塔，每只重为8t。
使用工地上原有的100t塔式起重机进行吊装时，发现靠厂房固定端的一只除氧塔离100t塔式起重机最大吊装距离还差5m。
为了充分发挥现有机械的作用，该工地利用杠杆原理，在起重机小钩上提升一根长10m的扁担横吊梁，使起重机的回转半径比原回转半径大了5m（扁担横吊梁长度的1/2，见图2-24），解决了吊装距离不够的问题。
由小钩吊着扁担横吊梁的中间，在扁担横吊梁的两端分别悬挂两只除氧塔，除氧塔1是需要吊装就位的安装塔，除氧塔2是作为平衡重。
当除氧塔1就位后，扁担横吊梁会失去平衡。
为了不使除氧塔2下落，在大钩上再用一对千斤绳系结在除氧塔2上。
然后大、小钩同时提升，在提升时以小钩为主，大钩伴随着小钩上升，不受载荷。
到安装位置处大、小钩再同时缓慢松降，当除氧塔1正式就位时，大钩吊着除氧塔2，这时扁担横吊梁两端都不受载荷，保持平衡悬吊在吊钩上。
除氧塔2由大钩再作正式就位。
4.1.3改变吊索的受力方向，避免物件与吊索摩擦而损伤物件，或减小物件所受的水平力，防止受过大的水
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