第六章 门座起重机安全技术

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1、第六章 门座起重机安全技术门座起重机主要用于港口码头货船舰艇的货物装卸任务、船厂的船体组装和水电站的建筑工程 中。由于它具有大型的金属构件门架，故称之为门座起重机。根据其应用场合的不同，可有港口门 座起重机、造船门座起重机和水电站门座起重机之分。它们是这些工作场合的重要起重设备之一， 对于提高生产效率、减轻人类的体力劳动，实现生产建设过程的机械化，具有极为重要的意义，如 没有门座起重机这种起重设备的存在，这些场合的工作不堪设想，即无法进行。第一节 门座起重机的安全技术一、门座起重机金属结构及安全技术：（一）金属结构的构成1. 臂架系统：包括臂架、拉杆及象鼻梁构架所组成。2. 转盘结构：由转盘及

2、转柱结构等组成。3. 门架结构：桁架式和板梁式，由于其承载全部起重部分的重量及货载和风载，同时承受着 各机构运转时产生的惯性力及因此而产生的各种力矩，故要求其具有足够的刚性及强度。（二）门座起重机金属结构的安全技术1. 门座起重机金属结构必须要求严格制造工艺规程，高度的焊接质量。2. 由于其结构高而大，并在外面露天工作，工作环境较差，对结构腐蚀损坏较大，要求维修检 查人员应定期登机检查。以防止微裂隐患发展以消除险兆事故的发生。3每23年应全面涂漆保护一次，以防金属构件损坏。二、起升机构及其安全技术1. 对于抓斗起重机所采用的双卷筒结构形式，左向螺槽的支持绳卷筒应用左旋钢丝绳，安装时 及换绳时不

3、得装反，同时为防抓斗在空中旋转，在臂架上必须安装抓斗稳定器。2起重机制动时间一般为12s,速度高及重载时取大值。3. 必须有上升和下降限位器。4. 必须安装制动器。5. 应安装超载限制器。三、变幅机构及其安全技术变幅机构有两种：带载可进行变幅的称为工作性变幅机构，反之称为非工作性机构。门座起重 机为提高生产效率，多采用工作性变幅机构。变幅机构的安全技术要求如下：1. 臂架起伏实现变幅会出现两个问题：即臂架重心和吊物重心高度发生变化，不仅给在臂架仰 起时增加巨大阻力，驱动机构需更大的功率乃至使机构庞大笨重，而且亦使机构工作不稳定，特别 是臂架伏落时，会对整机造成冲击，使变幅工作存在极大隐患，直接

4、危及起重机工作的安全性，为 此。变幅过程中，必须设法确保臂架系统重心和吊物作水平运动，以确保变幅工作的安全稳定性。（1）臂架平衡法1）臂架平衡系统（见图6-1a）的作用是使臂架系统重心在变幅过程中不出现升降现象，即用在姐舍骨架社偿法图6-2吊物水平运动法示意图臂架铰轴的另一端加长臂架尾端的重力矩来平衡臂架重力矩，用确保GBrB=GDRD的方法来确 保整个臂架系统重心基本保持作水平运动。2）杠杆平衡法（见图6lb）杠杆平衡法是利用臂架自重力矩和杠杆对重力矩相平衡的原理， 以达到在变幅过程中，臂架系统重心不升降的目的。（2）确保吊物在变幅过程中作水平运动之方法1）绳索补偿法 图62 a是利用滑轮组

5、的绳索补偿法，即在起升绳缠绕系统中，增设一个补 偿滑轮组，当臂架由I仰升至II位置时，由于补偿滑轮绳长度缩短，使起升绳及时放出，补偿臂架 顶端提升的高度h,以达到吊物作径向水平运动。2）图62 b为组合臂架补偿法示意图，它是由臂架、象鼻粱、拉杆与机架构成一平面四连杆 机构。拉杆与象鼻梁一端铰接，另一底端是固定铰接于旋转部分的构架上，载重绳绕过象鼻梁顶端 的滑轮，通过臂架端或象鼻梁尾端滑轮卷绕在起升机构的卷筒上.在臂架由A仰升至A/位置时， 象鼻梁前端滑轮作近似水平运动，遂实现吊物作水平运动的目的，这种方法的起升机构钢绳长度短， 其磨损小，避免吊物因被长绳起吊而产生摆动。因此比较安全，应用比较广

6、泛。2. 变随机构必须设置限位装置，以限制臂架起伏的终端界线，使幅度在最大与最小之间变化。 不得超越，以防起重机倾翻，确保起重机工作稳定与安全。3. 门座起重机应安装幅度指示器，使司机随时能知道臂架所处工位情况、幅度状态，不能依赖 于终端限位装置的保护，以作到安全操作而不致于失误。4. 变幅机构必须安装制动器，且制动安全系数应大于 1.25，但制动又不能太猛，以免造成对 整机的冲击，一股制动时间应以 4 5s 为宜。四、旋转机构及其安全技术（一）旋转机构的构成旋转机构是由支持起重机旋转部分的旋转支承装置和驱使旋转部分旋转的驱动装置两大部分组成。旋转支承装置通常有三种结构 形式，即转柱式旋转支承

7、装置、定 柱式旋转支承装置和转盘式旋转支 承装置（分别见图63 a，b，c）。（二）旋转机构安全技术1. 为保证起重机回转时平稳、安 全，通常不允许旋转速度过 快， 一般以 12rmin 为宜。2. 旋转机构必须安装制动器,但 为避免因制动过猛而产生的较大惯 性力并引起吊物游摆所造成的危 害，制动应力求平稳。3. 由于起重饥在旋转过程中，整 身、臂架和吊物所受风阻力，风阻 力矩随时发生变化的特点，通常要 求门座起重机应安装可操纵的常开 式制动器为宜。（C）转雅式支*图6-3旋转支承装置示意图1 一转柱2上支承3下支承4 一转盘5甲心枢轴6-转动轨道7支承锻子8固盘轨道9反讓轮 的示意图。即旋转

8、机构的负荷被极 限力矩联轴器所能传递的最大力矩所限 制。而极限力矩联轴器所传递力矩的调定 值可通过调整螺母1的紧固程度，使弹簧2 产生的张力值受在锥体间产生的摩擦力矩 所限定。当起重机在旋转过程中，遇到强 阻力时，如臂架被船体或码头建筑物所阻 挡时，此时的阻力矩远远超过极限力矩联 轴器的调定值，虽然电动机仍在运转，但 因联轴器锥体间发生打滑现象，即蜗轮轮 缘 4 仍在旋转，而锥体 3 及轴 8 却不动， 小齿轮停止作圆周运动，亦即起重机上旋 转部分停止回转，遂可保护起重机臂架、 船体及建筑物不被损坏，起到安全保护作 用。五、运行机构及其安全技术门座起重机运行机构是由运行支承装 置、运行驱动装置

9、和安全装置等三部分组 成。支承装置包括均衡梁、车轮和车轮轴、 轴承等；驱动装置包括电动机、制动器、 联轴器和减速器等；运行机构的安全装置7图小极限力矩联抽器示意图1 一调整掾母一 2弹簧3摩擦锥：4-蝎轮缘5转盘$固定大齿圈一 7小齿轮B减速器输出轴4. 旋转机构必须安装限制其旋 转力矩极限值的安全保护装置。图6 4 为广泛采用的极限力矩联轴器 包括夹轨器、缓冲器、限位器、扫轨板、锚定装置等。其安全技术要求有如下几点，1. 门座起重机通常不允许带载运行。2由于门座起重机机身高、自重又重，为保持其行走稳定，一般运行速度不得超过40m/min。3.行走机构必须安装制动器，制动器不宜调得过紧，以防产

10、生较大的惯性力使高大的起重机摇 晃和振动，为确保安全，其制动应平稳，制动时间应长一些，以68s为宜。4经常检查制动器状况，使其传动正常，不得卡塞、螺栓松动或线圈受潮；对于液压电磁铁， 液力推动器等，应检查油液是否充足、干净及是否有泄漏现象。5经常检查均衡梁的各铰接轴并定期加油润滑，确保其转动灵活，以使其真正起到均衡、减小 轮压的目的，是起重机行走安全重要条件之一。6为避免大风吹袭，起重机必须安装夹轨器，停止时上紧夹轨器或塞紧“铁鞋”在其固定停放位置，应设置锚定柱桩及铁索链，以便在停车下班前，将超重机拴牢。7轨道终端应设置上挡体，防止起重机掉道，起重机应安装缓冲器、行程限位器及其安全触尺 等。8

11、起重机走轮前端应安装扫轨板，其与轨面间隙以10mm为宜。第二节 门座起重机安全操作规程一、作业前规则1登机前应先松开锚定装置，去掉防风楔或“铁鞋”，松开夹轨器。2. 查看机身周围环境，清除轨道上杂物，清扫扶梯及平台，去掉油污.保持良好的工作环境。3作好交接班工作，查看交接班手册，了解前一班所记录的内容及机器运行状况，存在问题并 予以处理和解决。4. 检查各机构、部位的技术状态是否完好，各种安全装置是否齐全。5进行空车试运转，检查各机构运行是否正常，有无异响，各种安全装置动作是否灵敏、安全 可靠。6检查各机构制动器工作状况.是否符合安全规定的要求，制动器不合格不得操作。7.司机必须穿绝缘鞋等劳动

12、保护用品登机。8司机登梯上机必须精神集中、手扶护栏、所带工具物品应装入袋内背着登机，如机件或物品 较重时，应用绳索系吊提放，严禁手提肩扛上、下机梯，以防跌落。二、操作中的规则对司机操作的基本要求，应该做到操作稳、准、快、合理和安全，其中安全是核心，为此要求 司机必须遵守下列规则：1在下列情况下司机应先鸣铃发出警告信号：(1) 起重机在起动后，即将开车运行时；(2) 靠近同一轨道其它门座起重机时；(3) 在起吊和下降货物时；(4) 货物在吊运旋转和运转过程中，接近下面作业人员，危及他人的安全时；(5) 起重机在运行过程中，设备发生事故时。2不准用限位器作为断电停车手段。3. 严禁吊运的货物从人头

13、上方通过或停留。4司机在操作中应注意观察周围状况，使机身及货物应远离周围物品及设备不得小于2m,远 离输电线不得小于 4m。5. 吊运的货物体积很大时，应于货物上拴系牵引绳索，便于施力控制货物在吊运中摇摆。6. 六级或六级以上的大风时不得开机工作，特殊情况必须操作时，应经主管领导批示，但风力 不应大于七级，且作业时间不应超过 3 小时，操作时应采取相应安全措施，以确保起重机安全运 转。7. 司机操作应听从专职指挥员发出指令运行，拒绝他人的指挥信号，但任何人发出的停机信号， 必须立即服从，停止操作。8. 起重机司机操作时应做到“八不吊”：（1）指挥信号不明确和违章指挥不吊；（2）超载不吊；（3）

14、货物上面载人不吊；（4）货物捆绑不牢不吊；（5）安全装置不齐全、不完好、动作不灵敏或有失效者不吊；（6）有棱角货物无防切毡隔离保护措施不吊；（7）各拉歪拽货物不吊；（8）光线隐暗，视线不清不吊。9. 在水中和泥沙中货物或与其它物件搅拌在一起的货物，不得直接起吊，应做适当处理后方可 起吊。10. 起重机在运行时严禁加油、清扫和检修。11. 两台门座协同吊动同一货物时，事先应制定吊运工艺，协调指挥信号，采取相应安全措施， 各机构均以慢速运转，确保工作安全可靠。12. 遇有停电时，应将手柄立即扳回零位，不得擅离工作岗位。三、作业完毕后规则1.将起重机开到停车位置，臂架仰起使幅度达到最小位置，吊钩提升

15、至顶端，吊钩上不准悬吊 货物或吊具。2. 将各机构控制手柄扳回零位，切断电源，夜间应打开探照灯。3. 离车前应做好起重机检查工作，清扫司机室，做好卫生工作，填写交接班记录手册，关好司 机室门窗，锁好司机室门和电梯门。4. 下车后上紧夹轨器楔好“铁鞋”，挂好锁定桩的铁链。第三节 金属结构常见的故障一、金属结构焊缝开裂的原因：（1）焊接质量差，有漏焊、气焊等焊接缺陷；（2）未能严格遵守焊接工艺，施工产生过大的内应力，长时间承载而使其开裂。二、构件断裂的原因：（1）焊接质量差；（2）材质差；（3）焊接工艺不当，局部应力集中严重；（4）重载时猛烈起动或制动，过大的惯性力使主要金属结构产生剧烈振动；（5

16、）长期超负荷起吊使构件发生金属疲劳裂纹并扩展最终导致断裂。三、金属构件发生变形的原因：(1) 制造质量差，刚性不够；(2) 经常超负荷运转。第四节 门座起重机常见事故案例分析案例 1 起重臂折断砸人致死事故经过1993年3月17日下午2时，上海某混凝七制品厂使用一台非际准10t门座起重机为搅拌机上 料。该司机陆某在观察徒弟唐某吊完两抓斗石子后，接替徒弟亲自登机操作。在抓斗起升过程中， 陆发现有异常声响，在未停机、抓斗继续提升的状态下，竟然擅离操作台到左侧平台占观察异响情 况，查找原因。不期此时臂架却突然仰起，幅度变小且向后倾转，进而使臂架扭曲最终折断坠落， 断臂正砸在陆某的头部，经抢救无效死亡

17、。事故原因分析(1) 发现起重机有异常声啊，应立即检查，查找故障原因是对的，但必须在断电停机后进行。 陆某在不停机的状态下检查故障本身就违反安全规程中所规定的，“在作业中不准凋车。检修和加 油润滑”条例，特别是离开操作位置。是严重违规行为，失去了控制异常变态的机会，以致在幅度 发生急变时无法控制，最后发生臂断被砸悲剧，是此次事故的主要原因。(2) 该机属于“带病”工作，安全装置不齐全，缺少松绳停止器、上升限位器和防绳脱槽等安 全装置，属于不准使用的“病车”。正是因为没有这些安全装置，才会出现起升绳出槽，与起重臂 端面板摩擦并嵌入长达50mm的汹痕内，楔死且拉动起重臂仰起并向后倾，导致臂架折断砸

18、人事故 的发生。(3) 平时缺乏检查和健全的维护保养制度，像这种钢丝绳出槽，端板磨成深沟早应发现并消除 隐患。事故教训与防范措施(1) 必须严格遵守安全操作规程。加油润滑、检查和维修必须在停机断电情况下进行。(2) 加强设备维护与检查工作，确保设备完好。(3) 各种安全装置必须齐全、完好、工作可靠，不能“带病”工作，存在侥幸心理。案例 2 大风吹袭，门机出轨机毁坏事故经过1984年4月5日上午9寸许，厦门港一 10t门座起重机，司机在未上紧夹轨器的情况下离机去 “方便”，此时，狂风突起，以46m/s的风速吹向起重机而来，将若大个门机吹走20余米且车速逐 渐加快，压碎“铁鞋”，门架的两条支腿由台

19、车上坠落至地面，行走驱动机构故甩出数米之远，其 两条支腿及其运行机构亦被扭转变形，部分走轮脱轨掉道，给国家造成严重经济损失。事故原因分析(1) 司机离机后未上紧夹轨器亦未楔紧“铁鞋”，是这次事发的主要原因。特别是在港口地区， 风大，起重机高而且迎风面积大，随时有被吹走的可能性。(2) 运行机构制动器制动不良，如制动器凋的较紧，在某种程度上可缓解此次事故发生。事故教训与防范措施(1) 起重机安全防护装置必须齐全，门座起重机不仅具备夹轨器“铁鞋”，而且应在其运行区域 内设几个锚柱特别是其停车处，在长时间停车之际(夜间)，应用铁链把其锁固在锚柱上。(2) 司机离机时间，必须把起重机楔住或锚定住，不得

20、存在侥幸心理，以防被风吹走。案例 3；吊耳断裂物坠落砸人致死事故经过1993 年 12 月 26 日上午10 寸，某造船厂在制造一艘80 客位的交通艇的过程中，由指挥员朱 某指挥两台门座起重机协调共同起吊该艇的604 分段，同步由南至北向客艇宅船体移动，行进约有 50 余米，在越过船台上工在制造的一艘拖轮时，其一侧吊索的吊耳突然断裂。致使 604 分段倾斜 坠落，砸在拖轮上井将正在作业的装配工虞某砸伤致死。另一名工人宋某亦被砸成重伤。事故原因分析(1)违规操作是此次事故的王要原因。安全操作规程中明文规定：吊物不准从人头上方通过， 作为指挥员和司机都清楚知道这一点，当所吊的 604 分段越拖轮之

21、前应连续鸣铃将其上作业人“驱 散”。以使其远离危险区，就不会发生这次悲剧。(2) 自制的吊耳纯属粗制乱造，仅用8.5mm厚的钢板制造，未对其进行拉力、剪力及焊缝强度 等方面的科学计算，就盲目使用。这种无视安全、野蛮生产作风是这次事故的又一主因。经核算该 吊耳的剪应力和拉应力均远远超过该材料的许用应力值，根本就不能使用，作为船体车间领导有不 可推卸的责任。事故教训与防范措施(1) 作业人员必须严格遵守各自的安全操作规程。(2) 起重机下面作业人员应随时注意自我保护，远离危险区，不可心存侥幸心埋。(3) 自制吊具必须经过科学计箅，不得随意使用。经鉴定合格 后方可使用。讨论题：门座起重机和桥式起重机在结构上有何联系？在操作过程中有什么不同？在操作过程中应注 意哪些安全事项？