第六章 门座起重机安全技术第一节 门座起重机的分类门座起重机是以其门形机座而得名的。

这种起重机多用于造船厂、码头装卸等场所。

在门形机座上装有起重机的回转部分，门形机座实际上是起重机的承重部分。

门形机座的下面装有运行机构，可在地面设置的轨道上行走。

在回转部分上装有臂架和起升、回转、变幅机构。

四个机构协同工作，可完成设备或船体分段的安装，或者进行货物的装卸作业。

门座起重机通常用由外部电网经软电缆供电，其四大机构一般均采用三相感应电动机分别驱动。

按门座结构形式不同可分为全门座起重机和半门座起重机两种。

所谓半门座就是指起重机的一侧支撑在地面轨道上，另一侧则支撑在厂房外侧的承轨梁的轨道上。

按专用场合不同则可分为：港口用门座起重机、造船用门座起重机和水电站用门座起重机三种。

另外国家《特种设备目录》中还有带斗门座式起重机，并且把港口台架起重机、液压折臂起重机和固定式起重机也列入门座起重机的范畴（如图6-1）。

图6-1 门座起重机种类港口门座起重机 造船门座起重机 水电站门座起重机 带斗门座起重机 港口台架式起重机 固定式起重机第二节 门座起重机的结构和性能门座起重机的构造一般分为两大部分，即上旋转部分和下运行部分。

上旋转部分包括：臂架系统（如图6-2）、人字架（如图6-3）、旋转平台和司机室、机器房。

在机器房内安装有起升机构、变幅机构和旋转机构。

下运行部分包括：门座和运行机构。

图6-2 图6-3 一、门座结构及其技术要求门座结构分为桁架式和钣梁式。

由于它承受着全部起重部分的重量及吊重和风载，同时承受着各种运动所产生的惯性力和由此而引起的各种变矩作用，因此要求它具有足够的刚性和强度。

门座的门洞尺寸，依专用场合有所不同，港口用门座的门洞可通过1～3条铁路路轨，因而有一线门座、二线门座和三线门座的称法。

其门座轨距分别为6m 、10.5m 、和15m ；船用门座轨距为6m 、10m 和12m ；水电站用门座轨距为7m 、10.5m 和13.5m 。

（1）门座结构形式①八杆门座。

如图6-4a 所示，它是由顶部圆环结构、中部八根支杆以及下部门座等三部分组成。

支杆可由型钢或钢板焊制。

门座多为钢板制成的箱形结构。

此种门重量轻、结构简单、制造方便。

②交叉门座。

如图6-4b 所示，它是由箱形截面的两片钢架垂直方向交叉组成。

顶部是箱形断面的圆环，上面装有圆形轨道及齿轮；中部有一层或两层水平十字梁，用来拉撑四条立腿；上层十字梁可用来装置转柱下支撑座。

其特点是门座构件少，刚性好，制造也较简单，但自重较大。

③圆筒门座。

如图6-4c 所示，圆筒门座是把整个门座的中间部分，用大直径钢筒代替前两种门座的支杆或箱形结构支腿的上半部。

顶面上装有大直径滚动轴承和大齿轮。

圆筒内装有电梯和爬梯等。

这种门座风阻小，自重轻，外形简单，制造安装均较方便。

图6-4（2）技术要求①门座是受力主要构件，对焊接质量要求很高，不得有任何缝隙和气孔。

使用时发现缺陷，应立即补修，不得带病工作。

②各部连接螺栓在安装时要求预紧力均匀。

每使用100小时后，要及时检查，发现松动者及时拧紧。

③要定期检查构件的各条焊缝，有开裂者及时补焊。

二、起升机构及其技术要求（1）起升机构起升机构是起重机提取货物作升降运动的机构，一般是依靠改变电动机的旋转方向来改变取物装置的升、降运动。

起升机构由驱动装置、钢丝绳缠绕系统和取物装置组成。

起升机构电动机通电后，开始旋转并产生扭矩，通过联轴器，把扭矩传递给齿轮减速器和卷筒，由卷筒的转动来缠绕钢丝绳，使钢丝绳产生直线运动，经过导向滑轮和滑轮组的作用，成为使取物装置升降的牵引力（如图6-5所示）。

图6-5起升机构组成1-电动机2-制动轮及联轴节3-制动器4-齿轮减速器5-卷筒组6-钢丝绳7-人字架导向滑轮8-象鼻梁尾部导向滑轮9-象鼻梁头部滑轮10-吊钩装置对于起重量较大的门座起重机，除主起升机构外，还设有副起升机构。

主起升机构的起重量大，但起升速度较慢；副起升机构则相反，其起重量较小，但起升速度较快。

这种做法可以弥补吊运小型物件时，主起升机构速度慢的缺陷，并减少了能量消耗。

使门座式起重机的生产率有所保证。

一般来说，副钩的起重量是主钩起重量的20～30%。

门座起重机的取物装置可以是吊钩，也可以是抓斗。

为了使门座起重机用途较广泛，通常把起升机构设计成双卷筒结构。

每一个卷筒都用一台电动机来驱动。

如果我们仔细地观察的话，我们将会发现两只卷筒上的绳槽的方向是相反的。

我们往往把左边的卷筒作为支持绳卷筒，并使用左旋钢丝绳，而把右边的卷筒用作闭合绳卷筒，使用右旋钢丝绳。

因此，用抓斗作为取物装置时，人们很自然地把支持绳接到支持绳卷筒上，把闭合绳接到闭合绳卷筒上。

采用吊钩作取物装置时，吊钩常用带有滑轮组的夹套支持着。

这样，取物装置就有了足够的重量，便于在空载下降过程中克服滑轮组和卷筒的阻力，使吊钩具有一定的下降速度，不致影响其生产率。

（2）技术要求①起升机构必须装有上升限位器和下降限位器，用以限制其起升高度和下降深度。

②起升机构安装制动器的制动安全系数应符合表6-1中的规定值。

常闭式制动器制动安全系数K表6-1③起升机构由彼此有联系的两套驱动装置组成时，若每套有一个制动器，其制动安全系数应为1.25；若每套有两个制动器时，则每个制动安全系数为1.1。

④制动时间应在1～2s内，速度高或工作繁重时取最大值。

⑤应安装超载限制器。

三、变幅机构及其技术要求门座起重机利用变幅机构来改变货物的径向货位以完成装卸任务。

臂架带载进行变幅的称为工作性变幅机构，臂架不带载进行变幅的称为非工作性变幅机构。

前者阻力较大，机构比较复杂；后者阻力较小，机构比较简单。

为了提高生产效率，门座起重机广泛采用工作性变幅机构。

为尽可能降低变幅机构的驱动功率和提高机构的操作性能，必须采取载荷水平位移措施和臂架自重平衡措施。

（1）变幅时实现载荷水平位移的方法图6-6 图6-7①绳索补偿法。

这种方法的特点是在变幅过程中，采用补偿滑轮组法，使起升钢丝绳卷绕系统及时地放出或收回一定长度的钢丝绳，以补偿由于起重臂变幅时使吊物产生的垂直运动的距离，从而达到变幅过程中吊物的运动轨迹是一水平线，即载荷水平位移（见图6-6）。

这种方法优点是结构简单，臂架受力好，缺点是钢丝绳长，穿绕滑轮多，只适于小起重量的起重机中。

②组合臂架法：是依靠臂架的机构和外形设计，实现在变幅过程中臂端移动轨迹为水平线或接近水平线，以满足在变幅过程中吊物走水平位移的要求。

如图6-7所示是四连杆式组合臂架图。

象鼻梁下端点，在有效幅度范围内，将沿接近水平的轨迹移动。

这样，在起升绳不动的情况下，则能保证吊钩实现水平移动。

（2）变幅机构的技术要求①变幅机构必须在幅度范围的两终端安装幅度限位器，以限制起重机的最大幅度和最小幅度。

②起重机必须安装幅度指示器，以使司机随时能掌握操作中幅度位置，防止超载作业，避免整机倾翻事故。

③吊钩在变幅过程中沿非绝对水平线移动时，其高度差值应小于0.03m。

④变幅机构必须安装制动器，其制动安全系数应为：工作状态下K≥1.25 非工作状态下K≥1.15制动时间为：工作状态下t≤4～5s 非工作状态下t≥1.5s四、旋转机构及其技术要求门座起重机的旋转机构是完成吊物沿圆弧作水平移动的机构。

其与起升和变幅机构配合，可将起吊货物移送到幅度范围内的任意部位。

旋转机构是由旋转支撑装置及促使转动部分旋转的驱动装置两部分组成。

旋转支撑装置有转柱支撑装置（图6-8）、定柱旋转支撑装置和转盘式旋转支撑装置（图6-9）三种形式。

图6-8 图6-9旋转驱动装置则有卧式电动机、圆柱及圆锥齿轮传动；卧式电动机、蜗轮减速器直接带动和立式电动机、立式圆柱齿轮减速器或立式行星减速传动等三种形式（如图6-10）。

旋转机构必须安装极限力矩联轴器，且其安装位置为：电动机——制动器——极限力矩联轴器。

则机构的负荷可由极限力矩联轴器所传递的力矩加以限制，还可对旋转机构和金属构件起保护作用。

有的门座起重机为了减缓旋转惯性力和冲击，还装有弹簧缓冲器。

图6-10五、运行机构及其技术要求门座起重机运行机构是由运行支撑装置、运行驱动装置和安全装置三部分组成。

支撑装置包括均衡梁、车轮、锁轴；驱动装置包括电动机、制动器和减速器。

运行机构的安全装置包括夹轨器、缓冲器以及限位开关、扫轨板等（如图6-11）。

图6-11其技术要求有以下几点：①门座起重机不能带载运机。

②门座起重机运行制动时间通常为6～8s，过短会产生强大的惯性力而使整机振动。

③经常检查制动电磁铁，以防传动杠杆卡死，螺栓松动或线圈受潮。

如用液压电磁铁，则应经常检查液压油是否充足，是否有泄漏现象。

六、门座起重机的稳定性门座起重机的稳定性，是指起重机在其自重和外载荷作用下，抵抗翻倒的能力。

稳定性不足，会使整机翻倒而造成重大人身和设备事故。

由于它的重量大、整体高、倾斜时更可能危及高载货物的船舶和舰艇，因此门座起重机的稳定性是关系到工作人员生命和国家财产的重大安全问题，工作中必须予以高度重视。

门座起重机的稳定性有两种，一为载重稳定性（包括工作状态稳定性和满载稳定性），另一为自重稳定性（也称非工作状态稳定性）。

两种稳定性的大小，都以相对倾翻棱边（简称倾翻线）的复原力矩（又称维持力矩）与倾翻力矩的比值来表征；即所谓的“稳定性安全系数K”。

第三节门座起重机的安全操作规程一、起重机司机安全守则1、司机必须经过体格检查，身体健康并无妨碍门座起重机操作的疾病及生理缺陷。

2、司机必须进行一定时期的特种设备安全教育和培训，经考试合格取得“国家统一格式的特种作业人员证书”。

3、司机作业前带好随车工具和穿好绝缘鞋，以利安全操作。

4、严禁驾驶员酒后操作起重机。

5、严格遵守“起重十不吊”的规定(具体参照第五章第五节的要求)。

6、接班前要做到“四交、八查”。

“四交”：（1）交生产操作环境；（2）交机械设备运行状况及各种安全装置；（3）交安全质量措施和注意事项；（4）交随车工具是否齐全、工具是否良好。

“八查”：（1）查棚架、门窗、玻璃有无损坏；（2）查吊臂、滑轮、吊钩、角度指示器，限位器，控制器等是否完好；（3）查仪表、灯光、警报装置是否良好；（4）查各电动机工作运行运转是否正常；（5）查传动机构、联轴箱、齿轮油是否符合标准；（6）查起重操纵系统是否灵活可靠，钢丝绳是否牢靠；（7）查各制动器的制动性能是否良好；（8）查液压系统是否漏油，金属结构是否有裂缝。

二、起重机安全操作规程（一）司机必须严格执行“起重机驾驶员安全守则”的有关规定。

（二）司机的基本要求：在操作中应做到稳，准，快，安全，合理。

稳：司机在操纵起重机的过程中，必须做到起动，制动平衡，吊钩或负载不摇晃。

准：在稳的基础上，吊钩或重物应正确地停放在所指定的位置上。