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炼钢厂起重机吊钩与索具使用和检查要点
　　（江西萍钢实业股份有限公司安源分公司，江西 萍乡 337019） 中国论文网 http://www.xzbu.com/2/view-614119.htm　　摘 要：介绍了萍钢股份公司炼钢厂起重机现状，分析了吊钩、索具使用中的常见缺陷，针对易发事故编制了日常检查要点，并例举实例提出了硬性规定及对策，结果表明在日常工作中，注重在使用期间很抓吊钩、索具的检查要点可以避免起重设备发生安全事故。 　　关键词：起重机；吊钩；索具；使用；检查 　　中图分类号：X9文献标识码：A文章编号：（6-01 　　1 吊钩的使用及检查要点 　　1.1 吊钩的要求及检查要点 　　吊钩由吊钩螺母、平衡轴承、吊钩横梁、滑轮、滑轮轴、滑轮罩等部件组成，从构造上分单钩、双钩两种。炼钢厂大吨位起重机所用的龙门钩是一种用钢板相叠而成的片式板钩，一般用途的起重机的安全系数比用于吊运液体金属的要低。 　　吊钩在使用前的检查要点： 　　（1）吊钩应有制造厂的检验合格证明，必要时对吊钩进行材料化学成分检验和机械性能试验，测量吊钩的原始开口度尺寸。 　　（2）表面检查：通过目测、触摸检查吊钩的表面状况。吊钩表面应该光洁、无毛刺、无锐角，不得有裂纹、折叠、过烧等缺陷，吊钩缺陷不得焊补。 　　（3）内部缺陷检查：吊钩不得有内部裂纹、白点和影响使用安全的任何夹杂物等缺陷，必须进行吊钩的内部探伤检查。 　　（4）安全装置：用于大起重量的，必须装有防止吊物意外脱钩的安全装置。 　　吊钩在使用中的日常检查要点： 　　（1） 钩身部份的磨损状况。 　　（2） 钩身表面和螺纹部份是否有裂纹破口。 　　（3） 钩颈处螺杆部份的变形情况。 　　（4） 钩尖处张开度扩大易受拉伸应力而断裂。 　　（5） 钩尖部扭转变形情况。 　　（6） 板钩衬套磨损量。 　　（7） 板钩心轴磨损量。 　　（8） 滑轮防护罩和滑轮绳槽的磨损量。 　　（9） 吊钩平衡轴承损坏和钩头并帽螺母松紧状况。 　　1.2 吊钩常见缺陷及对策 　　吊钩的三个危险断面分别在：吊钩底部的垂直截面、吊钩中部的水平截面、吊钩上部的水平截面。这些危险断面很容易磨损，检查通常采用目测，磨损度采用钢尺与游标卡相结合测定的办法来测定。 　　我厂曾经发生过吊钩从危险断面直接拉断的事故，某日8#天车吊起装包坑内的钢包，天车工接到指令下降主、副钩把钢包挂好，起升后,因副钩中部磨损量和钩尖处张开度较大，造成副钩从中部被拉伸崩断的事故。 　　吊钩有平衡轴承的钩头并帽螺母也容易松动。我厂曾发生过精整天车在吊运红钢坯时，突然从空中坠落造成事故。经事后检查分折是吊钩组的平衡轴承卡死，在吊物旋转时钩头并帽螺母跟着松动，保险销卡被剪断。其实在日常检查中只要转动钩头是否灵活，就能判定平衡轴承是否损坏。 　　我厂现有龙门板钩有两种。一种是50吨天车专用脱钩使用的，这种龙门钩在工作过程由于操作不当极容易造成板钩扭转。检查时只需把板钩平放地上目测就能判定，如扭转度过大强行使用极易发生脱钩事故。另一种是100吨以上的天车使用的连体板钩，这类天车的工作除了提起重物外还必须承受钢、铁水包的翻转工作，钩面易磨损，板钩又是用钢板拼制焊接而成的，通常内衬钢板易磨损。 　　滑轮常用的防护罩有半封闭式滑轮防护罩和全封闭式滑轮防护罩两种。半封闭式滑轮防护罩易出槽，易损坏钢丝绳和滑轮，全封闭式滑轮防护罩则无此类缺限。我厂曾因天车使用的是半封闭式滑轮防护罩，钢丝绳易出槽被拉伤，引起滑轮边缘弯曲，造成险肇事故。我厂逐步将所有半封闭式滑轮防护罩全部淘汰。 　　在高节奏作业炼钢厂，吊钩钩头处容易张开，一旦张开度扩大极易受拉伸应力而断裂。 　　天车滑轮一般是铸铁或铸钢滑轮。铸铁滑轮适于轻、中级工作制，对钢丝绳磨损小，但其强度较低，脆性大。当工作级别较高时，采用铸钢滑轮，其强度和韧性较高，但对钢丝绳磨损较大。 　　吊钩在使用中发现如下缺陷应采取的对策： 　　（1） 在危险断面和螺纹部份，发现表面有裂纹破口或发裂者，一律报废。 　　（2） 吊运金属液体的吊钩危险断面磨损或腐蚀吊钩达原尺寸的5%，其它吊钩达原尺寸的10%，应报废。 　　（3） 危险断面及钩劲部产生塑性变形的应报废。 　　（4） 开口度比原尺寸增加15%的应报废。 　　（5） 吊钩尖部扭转变形超过10°以上的应报废。 　　（6） 板钩衬套磨损量达原厚度的50%时，应报废衬套。 　　（7） 板钩心轴磨损量达原尺寸的5%时，应报废心轴。 　　（8） 吊运金属液体的吊钩开口度比原尺寸增加10%，其它吊钩比原尺寸增加15%，应更换。 　　（9） 滑轮绳槽的壁厚磨损量达原厚度的20%，应更换滑轮。 　　（10） 滑轮绳槽底部的径向磨损量超过钢丝绳直径的50%或不均匀磨损超过3mm的应更换滑轮。 　　（11） 铸铁滑轮发现比较严重的裂纹，滑轮轮缘严重损坏等现象出现则应更换滑轮。 　　（12） 吊运金属液体的吊钩表面发现有裂纹应更换。 　　（13） 板钩防磨板磨损达原厚度的三分之二时，应更换工作面。 　　（14） 卡板螺丝脱落，卡板脱落，应更换。 　　2 索具的使用及检查要点 　　2.1 链条的要求及检查要点 　　链条在炼钢使用比较频繁，按构造不同分为焊接链条和片式链条，常用为焊接链条，因其磨损比较快，使用周期相对吊钩来说比较短。 　　一般链条是不允许焊补的，如有局部损伤应更换部分链条，通常用开口环连结，并严格按要求焊接。我厂4#天车所用的链条，过去采用普通链条，磨损快、安全系数小，曾发生过链条突然断裂事故。从去年8月4#天车试用了高强度合金链。使用中发现高强度合金链条抗拉强度虽高，但用开口环焊接连结也不耐磨，废钢槽的耳轴与链条旋转接触磨损较快。之后在磨损部位采用￠30锚链，并改用负载稳定安全性高的蝴蝶扣连接，磨损周期明显延长。根据经验总结，此类链条重点检查磨损和变形。 　　依据我厂对链条的检查要点作了如下硬性规定： 　　（1） 吊链允许的磨损值不得超过圆环链棒料直径或辅具厚度的10%。 　　（2） 从主环不弯曲的平面算起，主环扭曲超过10°应报废。 　　（3） 吊链的任何部位出现裂纹、弯曲或扭曲现象和环绞间有卡死或僵梁滞阻等现象，且不能排除时应禁止使用。 　　（4） 链条和单环的永久性伸长或塑性变形均不得超过原长的5%。 　　（5） 链环与链环以及链环与端部配件连接接触部位磨损减少三分之一的，其它部位磨损减少到原公称直径90%的，禁止使用。 　　（6） 链环有裂纹或深凹痕、锐利横向凹痕的禁止使用。 　　（7） 链环修复后、未能平滑过渡，或直径减少大于原公称直径的10%，不得使用。 　　（8） 端部配件的危险断面磨损减少达原尺寸10%的，禁止使用。 　　（9） 有开口度的端部配件，开口度比原尺寸增加10%的，禁止使用。 　　（10）当锚链表面磨损2/5时，采用电焊堆补修复后可以重复使用，但堆补次数不得超过三次。 　　（11）卸扣不能闭锁的禁止使用。 　　（12）严禁链条在超出允许起吊重量环境下使用。 　　2.2 千斤绳使用和检查 　　千斤绳是钢丝绳吊索中的一种。它是由专用工具拆散钢丝绳的一头，再经过编织打结使之成为一种捆绑吊物的吊具，弯曲性能好。千斤绳大部分采用6X19+1的普通钢丝绳，大的选用复合绳。它有多种规格，因直径大小而有差异，承受的拉力各不相同。严禁混淆使用，以免因承受不了过大的拉力而发生断裂、吊物坠落伤人及损坏设备等事故。这种吊索重点检查是否有断丝、断股、变形、火烤、磨损、散股等是否超标等现象。 　　千斤绳的如下硬性规定： 　　（1） 6X19+1的钢丝绳允许断丝使用，但一捻距内断10丝左右应停用。 　　（2） 千斤绳按要求应在常温下使用，特殊情况在高温下使用时，如发现千斤绳高温后颜色变淡、有退火的迹象应立即停止使用。 　　（3） 千斤绳专门工具编织打结，严禁电焊焊接。 　　（4） 严禁单根千斤绳在超出允许起吊重量环境下使用。 　　（5） 单根千斤绳双吊点时，不得在超出单吊点允许起吊重量的两倍环境下使用，且两根千斤绳夹角必须在小于60度、大于30度范围内。 　　3 结语 　　通过对炼钢厂起重设备吊钩、索具的检查要点归纳总结，编制硬性规定，并在日常工作中严格进行督促检查，将检查出的问题及时处理修复，从而确保了炼钢厂各起重设备的吊钩、链条及千斤绳等的安全使用，为炼钢厂的起重设备的安全运行提供了有效保障。
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摘要：从起重机使用等级合理性、起重吊钩选型合理性、起重吊钩危险断面边界应力计算对起重吊钩进行分析。
关键词：起重机；吊钩；选用；分析结论
&&&&&&& 引言
&&&&&&& 特种设备的安全使用是生产工作中的重中之重，而起重吊钩是起重机械的直接承载部件,其产品质量关系到起重机械和设备的安全,以及人员生命和财产安全,它的重要性与起重机上的其他直接受力零部件,如钢丝绳、起重用短环链等同样重要.为了确保起重机械和设备能安全可靠地工作,因此对吊钩的受力分析确定吊钩的选用型号及安全风险就显得尤为重要。
&&&&&&& 起重机吊钩在起重作业中，受到频繁的反复冲击重载荷的作用，一旦发生损坏，可能造成重大人身伤亡事故。因此，要求吊钩有足够承载力，同时要求没有突然断裂的危险，保证作业人员的安全和被吊运物料不受损害。下面以10T双梁起重机吊钩为例，从起重机使用等级合理性、起重吊钩选型合理性、起重吊钩危险断面边界应力计算对起重吊钩进行分析。
一、起重机使用等级合理性
&&&&&&& 起重机使用等级涉及起重机可能完成的的总工作循环数，包括起重机运行及正常的停歇在内的完整过程。
（一）边界设计值
&&&&&&& 按GB/T起重机设计规范结合现场实际使用情况，可得：
&&&&&&& 1.整机载荷状态级别为Q1：很少吊运额定载荷，经常吊运较轻载荷。
&&&&&&& 2.整机使用等级为U6：较频繁使用。
&&&&&&& 3.根据载荷状态级别Q1和使用等级U6，可确定起重机整机的使用等级为A5。
（二）实际值
&&&&&&& 10T起重机技术规格书要求起重机使用等级为A5。厂家已在安装文件中说明按A5等级进行设计。
（三）结论
&&&&&&& 起重机使用等级满足设计规格书及现场使用要求。
二、起重吊钩选型合理性
&&&&&&& 机构的分级涉及该机构的总运行时间，不包括工作中该机构的停歇时间。
（一）边界设计值
&&&&&&& 按GB/T起重机设计规范结合现场实际使用情况，可得：
&&&&&&& 1.吊钩载荷状态级别为L1：机构很少承载最大载荷，一般承受轻小载荷。
&&&&&&& 2.吊钩使用等级为T6：较频繁使用。
&&&&&&& 3.根据载荷状态级别L1和使用等级T6，可确定吊钩的工作级别为M5。另根据机构选用的工作级别比设备的工作级别要高一级，最终确定吊钩的工作级别为M6。
（二）实际值
&&&&&&& 吊钩的实际型号为MMD10P ，即钩号为10，强度等级为P的带凸耳锻模单钩毛坯件。
& （三）结论
&&&&&&& 按GB/T0 起重吊钩第1部分：力学性能、起重量、应力及材料，MMD10P 型吊钩用于起重量为10吨的场所机构使用级别为M7，满足设计值M6的要求，比起重机工作级别高两级。
三、起重吊钩危险断面边界应力计算
（一）危险断面分析
&&&&&&& 经过受力分析并运用SolidWorks进行模拟，吊钩的危险断面有三个：
&&&&&&& 1.钩身水平断面A&A：在载荷作用下，受到的弯曲和拉伸组合应力最大；
&&&&&&& 2.螺纹根部断面B-B：面积较小，而且应力集中，容易在缺陷处断裂；
&&&&&&& 3.垂直断面C&C：在吊物过程中，是吊索强烈磨损的部位，随着断面面积减小，承载能力将下降。
（二）边界应力计算
&&& 1.钩身水平断面A&A
&&&&&&& 按GB/T0 起重吊钩第1部分查表（见附件）可得钩身水平断面A-A的拉应力约为115Mpa，压应力约为45Mpa。
2.螺纹根部断面B-B
&&&&&&& 按公式进行计算,当吊钩吊装10吨的重物时，拉应力为：
&&& 四、分析结论
&&&&&&& （一）10T双梁起重机使用的为中国天津起重设备有限公司制造的电动葫芦，型号为AS632-12 4/1 L2，吊钩为MMD10P 型符合GB/T 10051.1标准。按GB/T0 起重吊钩第1部分查表，MMD10P 型吊钩使用Q345qD材料。按GB/T低合金高强度结构钢查得Q345qD是低合金钢，广泛应用于桥梁、车辆、船舶、建筑、压力容器等，屈服强度在345Mpa左右，大于此极限的外力作用将会使零件永久失效，无法恢复。根据应力计算结果，危险截面A-A、B-B、C-C的最大应力分别为115Mpa、22.2Mpa、37mpa，均小于Q345qD屈服强度345Mpa。应力最大的危险截面A-A，安全系数为3。所以不发生永久失效，符合现场使用要求。　
&&&&&&& （二）日常维护保养时应重点对危险截面A-A、B-B、C-C进行检查，按GB/T0 起重吊钩第2部分要求，吊钩表面裂纹检测按JB/T 7重型机械通用技术条件第15部分：锻钢件无损探伤第6章的规定进行，不能用磁粉检测的部位，JB/T 7重型机械通用技术条件第15部分：锻钢件无损探伤第7章的规定进行渗透检测。建议结合中大修进行一次吊钩探伤工作。
&&&&&&& 结束语
&&&&&&& 经过论证起重机的吊钩设计规范，选型合理，符合现场的使用要求及安全要求，同时在后期维护过程中应按规定进行探伤，确保吊钩使用的安全性。
1. GB/T起重机设计规范
2. 《起重吊钩第1部分:力学性能、起重量、应力及材料》介绍机械工业标准化与质量2011,&(8)刘润林
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