淺談橋門式起重機金屬結構和重要零部件常用材料

張文剛 趙明沖

摘要：文章主要針對橋門式起重機金屬結構和重要零部件的選材，重點介紹了橋門式起重機金屬結構、吊具、鋼絲繩、滑輪、卷筒、齒輪和減速器等。

關鍵詞：起重機;金屬結構;零部件;材料

起重機械通常具有龐大的結構和比較復雜的機構，若完成一個起升運動，需要一個或幾個水平運動，起重機的主要零部件較多。起重機鋼結構是起重機的重要組成部分，起重機械的其他重要零部件有吊具、鋼絲繩及索具、滑輪、卷筒、齒輪和減速器、制動裝置、聯軸器、車輪和軌道等。材料的選擇對起重機械的可靠性、安全性起到重要作用。

1.起重機金屬結構的常用材料

起重機金屬結構，選擇鋼材時主要考慮結構的重要性、載荷特征、應力狀態、連接方式和起重機工作環境溫度及鋼材厚度等因素。起重機金屬結構的主要承載結構的構件宜采用力學性能不低于GB/T700中的Q235鋼和GB/T699中的20鋼材;當結構需要采用高強度鋼材時，可采用力學性能不低于GB/T1591中的Q345、Q390和Q420鋼材。工作級別為A7、A8的起重機金屬結構，宜采用平爐鎮靜鋼Q235C或特殊鎮靜鋼Q235D，需要減輕結構自重時，可采用16Mn或15Mn可。

2.起重機主要零部件的常用材料。

中小起重量起重機的吊鉤是鍛造的，大起重量起重機的吊鉤采用鋼板鉚合，為板鉤。隨著鍛壓能力的提高，目前大起重量起重機的吊鉤也有采用鍛造的。鍛造吊鉤材料一般選用強度較高、韌性較好的20號優質碳素鋼加工而成。板鉤通常選用16Mn或Q235等普通碳素鋼或低合金鋼制造，板鉤由每塊厚30mm的成型鋼板鉚合制成。鋼絲繩由鋼絲和繩芯組成，鋼絲要求有很高的強度和韌性，通常由含碳量0.5%～0.8%的優質碳素鋼制成，而且含硫、磷量不應大于0.035%。表面狀態分光面、鍍鋅、鍍鉛;繩芯分為有機芯、石棉芯、金屬芯。滑輪，通常用HT200灰鑄鐵或ZG270-500鑄鋼澆鑄后經機加工而成對于直徑較大的滑輪可采用焊接滑輪。有時采用鋁合金的滑輪又經濟又能減輕重量，熱扎滑輪在國內外也有使用，目前還有采用鋁合金或尼龍繩槽作為襯墊的方法。此外，用球墨鑄鐵代替鑄鋼，工藝性較好。對鋼絲繩壽命也有利。使用時不易破碎。

卷筒的材料—般采用強度不低于HT200的灰鑄鐵。重要卷筒可以采用高強度鑄鐵或球墨鑄鐵。大型卷簡多用Q235鋼板彎卷成筒型焊接而成。齒輪的材質—般采用中碳鋼經調質處理或高頻淬火處理。要求較高的齒輪采用低碳合金鋼經滲碳、齒面淬火等處理，從而獲得較高性能。聯軸器齒輪的材料—般采用45鋼或ZG55ll，齒面經高頻淬火處理，提高硬度和增加耐磨性。制動器中制動輪通常由鑄鋼制造，轉速不高的制動輪也可以用組織細密的鑄鐵制造，制動臂可用鑄鋼或鋼板制造。車輪的材料一般采用ZG430-640鑄鋼。為了提高車輪表面的耐磨強度和壽命，踏面進行表面熱處理，要求表面硬度為HB300-350，淬火深度不少于20mm。

3.金屬結構的聯接

金屬結構的常用聯接方式主要有焊接、螺栓聯接、銷軸聯接等，焊接是最廣泛的一種聯接方法。螺栓聯接主要分普通螺栓聯接和高強螺栓聯接，普通螺栓—般為六角頭螺栓，以碳素鋼Q235～J造。高強螺栓分摩檫型和承壓型，由中碳鋼或合金鋼等經淬火并回火后制成，我國采用的高強螺栓分8.8級和10.9級兩類，8.8級高強螺栓常用材料為經過熱處理的40B、4，5或35鋼，10.9級高強螺栓常用材料是20MntiB和35VB鋼等，兩者的螺母和墊圈均采用45號鋼經熱處理后制成。重要軸、銷軸宜采用力學性能不低于45號鋼的材料，調質后硬度一般應為HB200～280，配合面的表面粗糙度Ra應不大于1.6um。

起重機械是現代工業不可或缺的特種設備，在材料日益發展的今天，選擇正確優質的材料是保證起重機械安全運行的基礎，以上介紹了一些關于起重機械常用材料類型，希望在起重機械制造過程中能加大對材料使用隱患的排除，從而在一定意義上保障設備的安全運行。

參考文獻：

[1]閃淳昌《起重機司機》（第二版）北京：中國勞動社會保障出版社，2002：93-96

[2]國家經貿委安全生產局組織編寫? 《起重機司機》 北京：氣象出版社，2002 ：217-222

[3]GB/T3811-2008 《起重機設計規范》北京：中國標準出版社，2008：34

作者簡介：

張文剛（1980.1—），男，山東省特種設備檢驗研究院臨沂分院，工程師，大學學歷，學士學位，從事起重機械的檢驗工作。

趙明沖（1984.1—），男，山東省特種設備檢驗研究院臨沂分院，青島大學機械工程自動化專業畢業，助理工程師，大學學歷，學士學位，從事起重機檢驗工作。