淺談起重機的工作級別

左一凡+韓喜慶

摘要： 起重機的工作級別是衡量起重機作業繁重程度的重要指標，其劃分依據取決于起重機的利用等級和荷載應力。合理地劃分起重機工作級別是保證起重機、結構及其零部件設計的基礎，同時也能為機械使用者提供不同級別的起重機的性能參數，以便于用戶在作業管理中對起重機進行科學地設計或操控，以避免設計不當或人為操作不規范而縮短機械壽命。在本文中，將詳細介紹起重機工作級別的分級依據，并結合實例驗算分析起重機使用是否合理。

Abstract： The work level of crane is an important index to measure the heavy degree of crane operation. The basis of its classification depends on the utilization level and load stress of cranes. Reasonable division of work level is the foundation to ensure crane， the structure and components design， and can also provide different levels of performance parameters for machinery users， who will scientifically design or control the crane in the operation management， so as to avoid shortening the life of machine because of improper design or nonstandard manual operation. In this paper， the classification criteria of crane work level will be introduced in detail， and the rationality of crane usage will be analyzed with examples.

關鍵詞： 起重機；工作級別；設計

Key words： crane；work level；design

中圖分類號：TH21 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）20-0230-02

1 起重機工作級別的分級

在選擇起重機進行生產作業時，為了使機械適應不同的工況和作業要求，在設計和選用起重機、結構及其零部件時，需要對起重機零部件劃分工作級別。分級方法大致為整機分級、機構分級、結構件或機械零件的分級。

1 起重機整機的工作級別

1.1 起重機的使用等級

起重機的設計預期壽命，即起重機從開始使用到報廢時完成的總工作循環數。“一個工作循環”，即從地面起吊一個物品開始，到開始起吊下一物品時，包括起重機、小車中途停歇和正常運行在內的全過程。

起重機的使用等級是按表1所示，將起重機可能完成的總工作循環數細分為U0、U1、U2……U9 10個等級。

1.2 起重機的起升載荷狀態級別

起重機的起升載荷狀態級別，即該起重機最初設定的服務年限內各起升載荷值及其對應的起吊次數，這在一定程度上取決于起重機的額定起升載荷值和總的起吊次數之間的比值。起重機設有多種載荷狀態。在實際工況下，可對不同的載荷狀態劃分工作級別以便于靈活使用。

一般來說，起重機的載荷狀態可劃分為Q1～Q4四個級別。表2給出了4個載荷譜系數KP，不同的取值代表者不同的載荷狀態級別。

1.3 起重機整機的工作級別

起重機的工作級別按等壽命原則劃分，即起重機在不同載荷級別和不同使用等級下具有相同的壽命，則劃歸為一組（Ai），使得在工作級別表中形成“對角線”排列原則。根據起重機的10個使用等級和4個載荷狀態級別。如表3所示，起重機整機的工作級別可劃分為8個級別。

2 機構工作級別

機構工作級別是將每個機構視為一個整體，從整體上綜合評定其載荷標準和運轉頻繁狀況。各個機構的受載條件和運轉情況都不相同，對單個機構的評定結果并不能反映出所有零部件的工作級別。基于10個使用等級以及4類載荷狀態，可將單一的機構劃分為8個級別，其受載狀態和運轉頻繁情況詳見表見表4。

以壽命等級為基準對機構的工作級別進行劃分，在不同的受載狀態和作用次數下壽命相同的機構可劃分在同一組（Ei），使其以對角線的形式有序地排列在工作級別表中。根據機構的使用等級和應力級別，可按表5將其劃分為8個級別。

起重機工作級別的劃分是以金屬結構的疲勞設計理論為依據。對于同一工作級別，同一載荷狀態級別的起重機，可認為其結構的設計預期壽命是相同的。

2 實例分析

例如某起重廠生產一臺MG10-35A6的通用門式起重機，起升速度Vq=14.2m/min，其起升機構所選電機型為S3：25%，額定功率：26kW。

PN===25.7kW，PN—電動機的穩態起升功率（kW），PQ—起升重量（N）。

所選電機功率26>25.7看似合理，但根據起重機工作級別的劃分，此臺起升機構工作級別應為M6，按表6應選接電持續率為S3：40%，接電持續率與對應的輸出功率可按下式換算：= =P=20.6kW<25.7kW

式中JCN —額定接電持續率；JC—實際接電持續率；P—接電持續率為JC時的輸出功率（kW）；PN—額定接電持續率為JCN時的輸出功率（kW）。

經過換算后，電機的功率在接電持續率為S3：40%下小于起升機構所需功率。此電機選用不合理，即起升機構選用不合理。

3 小結

起重機的工作級別與機構工作級別、結構件的工作級別，起重機靜態剛性，鋼絲繩的安全系數，卷筒、滑輪的卷繞直徑與鋼絲繩的工程直徑比，起升機構減速器的設計預期壽命，結構件的疲勞強度等有著非常密切的聯系，只有合理的劃定起重機工作級別，才能在此基礎上設計出符合使用要求，有合適的生產率，有足夠的安全度和適當的預期壽命并且節能的起重機，才能為起重機安全檢查、事故分析計算和報廢標準確定的依據。

參考文獻：

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