部维护操作类培训教材系列课程

地操天车操作 培训教材

版本号：ZPJ-SBB200805

目 录

第一章起重机械的基本知识........................................................................................................................1
第一节起重机械的分类.........................................................................................................................1
1.1轻小型起重设备...........................................................................................................................1
1.2起重机...........................................................................................................................................1
1.3升降机...........................................................................................................................................2
第二节起重机械的主要工作参数.........................................................................................................2
2.1起重量...........................................................................................................................................2
2.2起升高度.......................................................................................................................................2
2.3跨度或幅度...................................................................................................................................2
2.4工作速度.......................................................................................................................................3
第三节钢丝绳.........................................................................................................................................3
3.1 钢丝绳的构造.............................................................................................................................3
3.2 钢丝绳的类型.............................................................................................................................4
3.3 钢丝绳的标记方法（用方框图表示）.....................................................................................5
3.4 钢丝绳的破坏原因.....................................................................................................................6
3.5 钢丝绳的破断拉力计算.............................................................................................................6
3.6 钢丝绳的安全系数.....................................................................................................................6
3.7 钢丝绳许用拉力计算.................................................................................................................7
3.8 吊索受力计算.............................................................................................................................7
3.9 钢丝绳打结及系结重物的方法.................................................................................................8
3.10 钢丝绳的合用判断...................................................................................................................8
3.11 钢丝绳的报废标准...................................................................................................................9
3.12 钢丝绳的使用和保养注意事项.............................................................................................10
第四节取物装置（吊钩）...................................................................................................................10
第二章安全操作规程..................................................................................................................................12
1目的................................................................................................................................................12
2安全操作总则................................................................................................................................12
3作业前的安全检查........................................................................................................................12
4作业中的安全守则和安全技术....................................................................................................13
5使用起重机必须遵守的安全技术规则........................................................................................14
6作业完毕后应遵守的事项............................................................................................................14
7地操天车规程(除遵守以上规程外还应遵守以下规程)..............................................................14
8十不吊............................................................................................................................................15
第三章指挥人员手势信号..........................................................................................................................17
1“预备”（注意）.............................................................................................................................17
2“要主钩”.........................................................................................................................................17
3“要副钩”.........................................................................................................................................17

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4“吊钩上升”.....................................................................................................................................17
5“吊钩下降”.....................................................................................................................................18
6“吊钩水平移动”.............................................................................................................................18
7“吊钩微微上升”.............................................................................................................................19
8“吊钩微微下降”.............................................................................................................................19
9“吊钩水平微微移动”.....................................................................................................................19
10“微动范围”...................................................................................................................................20
11“指示降落方位”...........................................................................................................................20
12“停止”...........................................................................................................................................20
13“紧急停止”...................................................................................................................................20
14“工作结束”...................................................................................................................................20
第四章地操盒的操作..................................................................................................................................21
第一节地操盒的操作示意图...............................................................................................................21
第二节地操盒使用注意事项...............................................................................................................21
第五章遥控器的操作..................................................................................................................................22
第一节遥控器的操作示意图...............................................................................................................22
第二节遥控器使用注意事项...............................................................................................................22
第六章考试试题..........................................................................................................................................23
第一节理论考试试题...........................................................................................................................23
第二节实际操作考试试题...................................................................................................................24

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第一章起重机械的基本知识

第一节起重机械的分类

起重机械是工矿企业中,实现生产机械化、自动化，减轻体力劳动，提高劳动生产率的重要工 具和设备，主要用于物品的装卸和设备的安装。

起重机械一般分为下列三大类：

1.1 轻小型起重设备

轻小型起重设备，主要是为物品单纯的升降作业服务的起重工具，一般只有一个升降机构，如 千斤顶、滑轮、起重葫芦等。

1.2 起重机

起重机一般是指除起升机构外还有水平运动机构的起重设备，根据水平运动形式的不同，分为 桥式类型起重机（如图2-1）和臂架式旋转类型起重机（如图2-2）两类。

图2-1 桥式起重机
图2-2 臂架式旋转类型起重机
桥式类型起重机除起升机构外，还配有小车、大车两个运行机构。依靠这些机构的配合动作，
可在整个长方形场地及其上空作业。这类起重机适合车间、仓库、露天堆场等处的物品装卸工作。
臂架式类型起重机，除起升机构外，通常还有旋转机构和变幅机构，依靠这些机构的配合，可
以在圆形场地及其上空作业。臂架式类型起重机可装设在车辆或其他运输工具上，这样就构成了常
见的各种运行臂架式起重机，如门座起重机、塔式起重机、汽车起重机等。它们具有良好的机动

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性，特别适用于露天装卸及安装工作。

1.3 升降机

升降机虽然也只有一个主要机构（升降机构），但在许多升降机（如电梯、升船机）中，还有 完善的安全装置及其它附属装置，故列为单独一类。

起重机械类型虽然较多，但各类型的机械按用途不同，分别由起升、运行、变幅和旋转等机构 进行不同的组合。

起重机械一般分类见图2-3。

图2-3起重机械的分类系统图

第二节起重机械的主要工作参数

起重机械是一种周期性间歇动作的机械，以重复短时的工作循环来升降和运移物品，每一个工 作循环中，它的主要机构作一次正向和反向的运动。在使用一部起重机时，必须明确它的工作性能 和技术经济指标，即性能参数。

起重机械的基本参数是表明起重机械工作特性的指标，也是计算和选用起重机的技术依据。 起重机械的基本参数有起重量、起升高度、跨度或幅度、工作速度。现分述如下：

2.1 起重量

是指被起吊的额定载荷加上取物装置（吊钩装置除外）的重量。以Q表示，单位为KG。

2.2 起升高度

是指起重机取物装置提升至上限位置时（吊钩量到吊钩中心，抓斗量到最低点）到工作场地的 地面或起重机运行轨道顶面的垂直距离。以H表示，单位为M。对某些起重机（如门座起重机），取 物装置要深入到起重机运行轨道以下作业时，则总高度应包括起升高度和下放深度。

2.3 跨度或幅度

跨度是指桥式类型起重机大车运行车轮轨道中心线之间的距离，通常以L表示，单位为M。（如 图2-4所示）

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图2-4 起重机的跨度

幅度是指动臂起重机械的旋转中心线至取物装置中心线之间的水平距离，通常以R表示，单位 为M。

跨度或幅度表示起重机工作范围的大小。

2.4 工作速度

起重机的工作速度包括起升、变幅、旋转、运行四个机构的速度。

起升速度指吊钩（或其它取物装置）的上升速度，以V升表示，单位为m/min。

变幅速度是指从最大变到最小幅度的平均速度，单位为m/min。变幅速度也可以用变幅时间说 明，即从最大幅度变到最小幅度的时间，一般以秒计。

旋转速度是指回转式起重机每分钟的转速，以N旋表示，单位为r/min。

运行速度一般指起重机的大车行走速度，以V行表示，单位为m/min，对无轨运行起重机，则以 km/h表示；对于水上浮式起重机即为航行速度，单位为节（1kn=1nmlile/h=1852m/h）。

第三节钢丝绳

钢丝绳又称钢索。钢丝绳的结构型式有很多种，既有单股的，也有多股的。用于吊装起重的钢 丝绳是由多根直径在0.4～3mm的高强度碳素钢钢丝先捻制成股，再合数股围绕绳芯捻制而成的多股 钢丝绳。

钢丝绳强度高、自重轻、柔韧性好、耐冲击，安全可靠。在正常情况下使用的钢丝绳不会发生 突然破断，但可能会因为承受的载荷超过其极限破断力而破坏。钢丝绳的破坏是有前兆的，总是从 断丝开始，极少发生整条绳的突然断裂。钢丝绳广泛应用在起重机上。钢丝绳的破坏会导致严重的 后果，所以钢丝绳既是起重机械的重要零件之一，也是保证起重作业安全的关键环节。

钢丝绳的钢丝强度，按国家标准（GB1102—74）规定，分为5级，即140、155、170、185和

200kgf/mm²。

3.1 钢丝绳的构造

钢丝绳是由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。

3.1.1钢丝：钢丝绳起到承受载荷的作用，其性能主要由钢丝决定。钢丝是碳素钢或合金钢通 过冷拉或冷轧而成的圆形（或异形）丝材，具有很高的强度和韧性，并根据使用环境条件不同对钢 丝进行表面处理。

3.1.2绳芯：它是用来增加钢丝绳弹性和韧性、润滑钢丝、减轻摩擦，提高使用寿命的。常用

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绳芯有机纤维（如麻、棉）、合成纤维、石棉芯（高温条件）或软金属等材料。

3.2 钢丝绳的类型

起重机用钢丝绳采用双捻多股圆钢丝绳。

• 3.2.1按钢丝的接触状态分类，可分为点接触、线接触和面接触钢丝绳（见图2-5）。

a点接触钢丝绳（亦称普通型，见图2-6a）是采用等直径钢丝捻制。由于各层钢丝的捻距不 等，各层钢丝与钢丝之间形成点接触（见图2-5a）。受载时钢丝的接触应力很高，容易磨损、折 断，寿命较低，优点是制造工艺简单、价廉。点接触钢丝绳常作为起重作业的捆绑吊索，起重机的 工作机构也有采用。

b线接触钢丝绳是采用直径不等的钢丝捻制。将内外层钢丝适当配置，使不同层钢丝与钢丝之 间形成线接触（见图2-5b），使受载时钢丝的接触应力降低。线接触绳承载力高、挠性好、寿命较 高。常用的线接触钢丝绳有西尔型（亦称外粗式，见图2-6b）、瓦林吞型（亦称粗细型，见图26c。）、填充型（亦称密集式，见图2-6d）等。（起重机设计规范》推荐，在起重机的工作机构中 优先采用线接触钢丝绳。

图2-5 钢丝绳中丝与丝的接触状态 (a)点接触(b)线接触(c)面接触

c面接触钢丝绳（也称密封式，见图2-6e）。通常以圆钢丝为股芯，最外一层或几层采用异形 断面的钢丝，层与层之间是面接触（见图2-5c），用挤压方法绕制而成。其特点是，表面光滑、挠 性好、强度高。耐腐蚀，但制造工艺复杂，价格高，起重机上很少使用，常用作缆索起重机和架空 索道的承载索。

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图2-6 钢丝绳的断面形式

3.2.2按钢丝绳的捻向分类。根据钢丝绳由丝捻成股的方向与由股捻成绳的方向是否一致，可 分为：

a交互捻钢丝绳（也称交绕绳）。其丝捻成股与股捻成绳的方向相反。由于股与绳的抢向相反 （见图2-7c，d），便用中不易扭转和松散，在起重机上广泛使用。

图2-7 钢丝绳的捻向

b同向捻钢丝绳（也称顺绕绳）。其丝捻成股与股捻成绳的方向相同（见图2-7a，b），挠性 和寿命都较交互捻绳要好，但因其易扭转、松散，一般只用来做牵引绳。

c不扭转钢丝绳。这种钢丝绳在设计时，使股与绳的扭转力矩相等，方向相反，克服了在使用 中的扭转现象，常在起升高度较大的起重机上使用，并越来越受到重视。

3.3 钢丝绳的标记方法（用方框图表示）

钢丝绳 □ □ □—□—□—□—□—□—□ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ 股 机 股 钢 钢 韧 表 捻 标 数 构 中 丝 丝 性 面 向 准 型 钢 绳 公 号 情 号 式 丝 直 称 况 根 径 抗

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数 拉 强

度

如有一钢丝绳，它由6股子绳组成，结构型式为普通式，每股子绳里有37根钢丝，钢丝绳的直 径为15mm，钢丝的公称抗拉强度为170kgf/mm²,钢丝的韧性较好，表面情况为用于严重腐蚀条件的 镀锌钢丝，钢丝绳的捻绕方向为右同向，则此钢丝绳可标记为：

钢丝绳6*37—15—170—I—甲镀—右同—GB1102—74

3.4 钢丝绳的破坏原因

钢丝绳在使用过程中经常受到拉伸、弯曲，钢丝绳容易产生疲劳现象。多次弯曲造成的弯曲疲 劳是钢丝绳破坏的主要原因。经过数次拉伸作用后，钢丝之间互相产生摩擦，钢丝绳表面逐渐产生 磨损或断丝现象。折断的钢丝数越多，未断的钢丝承担的拉力越大，断丝速度就会加快。当断丝超 过一定限度后，钢丝绳的安全性能就不能保证，在吊运过程中或在意外因素影响下，钢丝绳会突然 拉断。

造成钢丝绳损伤及破坏的主要原因是：

3.4.1截面积减小。这是因钢丝绳内外部磨损及腐蚀造成的；

3.4.2质量发生变化。由于表面疲劳、硬化及腐蚀造成，或钢丝绳缺油引起；

3.4.3变形。因松捻、压扁及操作中产生特殊变形；

突然损坏。因突然冲击、振动或严重超负荷所致。

3.5 钢丝绳的破断拉力计算

钢丝绳的破断拉力是关系到吊装安全的一个重要数据，一般由生产的工厂提供。如果缺乏这种 资料，应进行拉力试验求得。由于在使用时钢丝之间的互相挤压和摩擦，钢丝受力是不均匀的。因 此，钢丝绳的破断拉力实际上要比附录四表中所列数值为小，可用下式计算：

P=T • 折减系数 式中 P——钢丝绳破断拉力，kgf； T——钢丝破断拉力总和，kgf。 对于619的钢丝绳，折减系数=0.85 对于637的钢丝绳，折减系数=0.82 对于6*61的钢丝绳，折减系数=0.80 6股7丝钢丝绳破断拉力约为同直径6股19丝钢丝绳的一半。 钢丝绳破断拉力的近似计算法：

钢丝绳破断拉力与其材质及直径有关，钢丝强度在160～220kgf/mm²的钢丝绳，其破断拉 力的近似计算公式为：

P=50 • d²

式中 P——钢丝绳破断拉力，kgf； d——钢丝绳直径，mm。

3.6 钢丝绳的安全系数

钢丝绳承担负荷后，实际受力情况十分复杂，不仅受到弯曲力、拉伸力、摩擦力，还会突然受 到巨大的冲击力。因此在计算和选择钢丝绳时，必须考虑弥补因钢丝绳材料的不均匀，受力分析及 计算的不准确，操作中的各种不利因素以及意外发生的事故，因而，要给钢丝绳一个储备的力。这

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个储备的力就是我们所说的安全系数，亦称保险系数。

实际破断拉力 P 安全系数=──────，即K=── 许用 拉力 [P] 式中 K=安全系数； P——钢丝绳破断拉力，单位为kgf； [P]——钢丝绳许用拉力，单位为kgf。

合理地选择钢丝绳的安全系数，应从安全和节约两个方面考虑，不能片面强调某一个侧 面。K值一般为4.5～5。起重常用安全系数见表2-2。

表2-1 钢丝绳的安全系数（K值）表

	钢丝绳的用	途与性	质		安全系数K
	缆风绳 和	拖拉	绳		3～3.5
	人		力		4.5
驱动方	机	轻		型	5
式	械	中		型	5.5
		重		型	6
千斤	绳	有	绕	曲	6～8
(吊索	)	无	绕	曲	5～7
	捆 绑	绳			10
	载人升	降机			14

3.7 钢丝绳许用拉力计算

在吊装作业中,钢丝绳的许用拉力不能等于破断拉力,而应低于破断拉力,许用拉力可按下式求 得:

P

[P]=──

K

式中[P]——钢丝绳的许用拉力，亦叫安全拉力，单位为kgf；

P——钢丝绳破断拉力，单位为kgf；K——安全系数。

钢丝绳许用拉力近似计算公式为：[P]=10 • d²

式中[P]——许用拉力，单位为kgf（钢丝抗拉强度为155 kgf/mm²，安全系数K=5时的许用拉力）。 d——钢丝绳直径，单位为mm。

3.8 吊索受力计算

吊索又叫千斤绳，是用来捆绑重物并挂在吊钩上。常用的吊索有绳圈和8字形千斤绳两种，如 图2-8所示。

图2-8 用钢丝绳编插的吊索(a)绳圈 (b)带鸡心的绳环

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