4 起重机及其组成部分的工作级别 4.1工作级别的划分 4.1.1工作级别划分的内容 起重机通过起升和移动荷重（指起重机所负荷及吊运的重物的质量）在其名义起重量以内的重物来实现物料搬运作业，但在不同场合使用的起重机其工作任务差别很大，即其预期寿命、工作要求、起吊荷重、承受载荷、总工作循环数与总工作时间等都会有很大的不同，为经济合理地选择和安全可靠地使用起重机，必须对其整机及组成部分进行工作级别的划分，包括： 3） 结构件及机械零件的分级。 4.1.2 分级的基础：
1） 使用等级：用起重机的总工作循环数，机构总使用小时数，结构件或机械零件总应力循环数等来
表示。
2） 载荷状态：用起重机的荷重谱、机构的载荷谱、结构件或机械零件的应力谱等来表示。 4.2 起重机整机的分级 4.2.1 分级目的
1） 为起重机设计、制造和使用各方提供一个关于该起重机设计预期工作状况的基本规定，以作为签
订订货及制造合同时确定技术内容的共同基础；
2） 为起重机设计和研究提供计算和分析的基础，以用于指导起重机设计，并验证它可否满足给定的
使用条件及是否达到设计预期的寿命。
4.2.2 确定分级的因素
确定起重机整机分级有两个因素：起重机的使用等级和起重机的荷重状态。 4.2.2.1 起重机的使用等级
起重机的设计预期寿命期是指该起重机从交付使用起到预期的停止使用或最终报废为止的总期限，要考虑经济、技术、环境及设备老化等因素的影响来确定它的适当数值。在起重机的实际使用中，这一预期寿命是用该起重机在此期限内所有工作循环数的总和，即总工作循环数来表示的。起重机的一个工作循环是指从起吊一个荷重算起，到能开始进行下一个起吊作业为止，包括起重机运行及正常的停歇在内的一个完整的过程。
起重机总的工作循环数与它的设计预期寿命期限的长短及起重机使用的频繁情况有关。起重机的使用等级是将可能出现的起重机总工作循环数划分成的10个级别，用U 0、U 1、U 2……U 9表示，见表4-1。
表4-1 起重机的使用等级
使用等级
总的工作循环数
起重机使用频繁情况
U 0 T C ≤1.60×104 U 1 1.60×104<T C ≤3.20×104
U 2 3.20×104<T C ≤6.30×104 U 3 6.30×104<T C ≤1.25×105 无规律的不经常地使用
U 4 1.25×105<T C ≤2.50×105 有规律的较轻闲地使用 U 5 2.50×105<T C ≤5.00×105 有规律的中等地使用 U 6 5.00×105<T C ≤1.00×106 无规律的较繁忙地使用 U 7 1.00×106<T C ≤2.00×106 繁忙地使用 U 8 2.00×106
<T C ≤4.00×106
x射线荧光光谱法
U 9
4.00×106
<T C
新疆15个地州市很繁忙地使用
4.2.2.2 起重机的荷重状态
起重机的荷重状态系指起重机工作荷重的情况，即：在该起重机的设计预期寿命期限内，它的各个有代表性的工作荷重值的大小及各相对应的起吊次数，与起重机的安全工作荷重值的大小及总的起吊次数的比值情况。
起重机的工作荷重，是指工作中各次被吊起的有效荷重的质量加上滑轮组、吊钩、起重横梁、抓斗等取物装置的质量；起重机的安全工作荷重，是指起重机能安全起吊的荷重，即额定起升荷重（物品）的质量加上上述取物装置的质量。工作荷重与安全工作荷重的单位为t 或kg。
在表4-2中，列出了起重机荷重谱系数P K 的四个范围值，它们各代表了起重机一个相对应的荷重状态。
表4-2 起重机的荷重状态及荷重谱系数
荷重状态 荷重谱系数P K 说 明
Q1 0.000<P K ≤0.125 极少起吊安全工作荷重，一般起吊较轻荷重 Q2 0.125<P K ≤0.250 较少起吊安
全工作荷重，一般起吊中等荷重 Q3 0.250<P K ≤0.500 有时起吊安全工作荷重，一般起吊较重荷重 Q4 0.500<P K ≤1.000
有规律地经常起吊接近安全工作荷重的重荷重
如果已知起重机设计预期寿命期内工作荷重的各个值的大小及相对应的起吊次数的准确资料，则可以用式（4-1）算出该起重机整机的荷重谱系数：
])([
max
m
i T i p p P C C K Σ= （4-1） 式中：p K ——起重机荷重谱系数；
i P ——能表征起重机工作任务的起重机各个有代表性的工作荷重，i P =1P ，2P ，3P ……n P ； max P ——起重机的安全工作荷重；
i C ——与起重机各个有代表性的工作荷重相对应的工作循环数，n i C C C C C L L 321，，=；
T C ——起重机总的工作循环数，n n
i i T C C C C C C +++==∑=L L 3211；
m ——指数。为便于组别的划分，取m ＝3。
展开后，（4-1）式变为：
33
max 333max 223max 11)()()()(nax
n T i T T T P P P C C P P C C P P C C P P C C K +++=
L L （4-2） 算得此荷重谱系数的计算值后，即可按表4-2确定该起重机相应的荷重状态。
如果无法得到起重机设计预期寿命期内起吊的荷重大小及相应的起吊次数数据，从而无法算出它的荷重谱系数及确定它的荷重状态，则可以根据经验并用制造厂和用户取得一致的方法来选定该起重机的适当的荷重状态及相应的荷重谱系数。
4.2.3 起重机整机的工作级别
根据起重机的使用等级和荷重状态，起重机整机的工作级别划分为A1～A8共8个级别，见表4-3。
表4-3 起重机整机工作级别
使 用 等 级
荷 重 状 态 荷重谱系数P K U 0 U 1 U 2 U 3 U 4 U 5 U 6 U 7 U 8 U 9 Q1 0.000<P K ≤0.125 A1 A1 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 Q2 0.125<P K ≤0.250 A1 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A8 Q3 0.250<P K ≤0.500 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A8 A8 Q4 0.500<P K ≤1.000
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A8
A8
A8
回延安 再出发各类起重机的整机分级举例参见附录A（资料性附录）。
4.3 机构的分级
4.3.1 分级的意义和目的
1） 表明该机构所受载荷的大小及运转时间的长短。但这种分级只是将各机构都单独作为一个整体进行的
总的评价，而不表示该机构中所有的零部件都有相同的受载及运转情况； 2） 对各机构总体的设计计算提供基础性的规定；
金纯魅惑3） 对各机构中一些特殊零部件的设计及选用提供重要的依据。 4.3.2 确定分级的因素
确定各机构的分级有两个因素：机构的使用等级和机构的载荷状态。 4.3.2.1 机构的使用等级
机构的设计预期寿命期是指该机构从开始使用起到预期的更换或报废而停止使用为止的总运转时间，它不包括工作中此机构的停歇时间，而仅用该机构总实际运转小时数累计计算得到。它不等于从该机构开始使用起至更换或报废为止期间内起重机整机总的工作时间，但与此时间的长短及在其中该机构的实际使用运转的频繁情况有关系。机构的使用等级是将该机构的总运转时间分成的10个等级，以T 0、T 1、T 2……T 9表示，见表4-4。 4.3.2.2 机构的载荷状态
机构的载荷状态表明了机构所受载荷的轻重情况。在表4-5中，列出了机构载荷谱系数m K 的四个范围值，它们各代表了机构一个相对应的载荷状态。
表4-4 机构使用等级
使用等级
总使用时间 h 机构运转频繁情况
T 0 T t ≤200 T 1 200＜T t ≤400 T 2 400＜T t ≤800 T 3 800＜T t ≤1600 无规律的不经常地使用
T 4 1600＜T t ≤3200 有规律的较轻闲地使用 T 5 3200＜T t ≤6300 有规律的中等地使用 T 6 6300＜T t ≤12500 无规律的较繁忙地使用
T 7 12500＜T t ≤25000 T 8 25000＜T t ≤50000 T 9
50000＜T t ≤100000
繁忙地使用
表 4-5 机构的载荷状态及载荷谱系数
载荷状态 载荷谱系数m K 说 明
L1 0.000<m K ≤0.125 机构很少承受最大载荷，一般承受轻的载荷 L2 0.125<m K ≤0.250 机构较少承受最大载荷，一般承受中等载荷 L3 0.250<m K ≤0.500 机构有时承受最大载荷，一般承受较大载荷 L4
0.500<m K ≤1.000
机构经常承受最大载荷
机构的载荷谱系数m K 可用式（4-3）计算得到：
]([
max
m
i T i m P P t t K Σ= （4-3） 式中：m K ——机构载荷谱系数；
i P ——机构在工作期限内承受的各个不同载荷，n i P P P P P L L ，
，，321=； max P ——机构承受的最大载荷。
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i t ——机构承受各个不同载荷的相对应时间的分别累计值，i t =1t ，2t ，3t ，……n t ；
T t ——机构承受所有不同载荷作用总的累计时间，n n
i i T t t t t t t +++==∑=L L 3211；
m ——指数。为便于组别的划分，取m ＝3
展开后，（4-3）式变为：
3max
3max 333max 223max 11)()()()(P P
t t P P t t P P t t P P t t K n T n T T T m +++=
L L （4-4） 算得此载荷谱系数的计算值后，即可按表4-5确定该机构相应的载荷状态。 4.3.3 机构的工作级别
各机构单独作为一个整体进行分级的工作级别，根据该机构的使用等级和载荷状态，分为M1～M8共8级，见表4-6。
表4-6 机构的工作级别
使 用 等 级
载 荷 状 态 载荷谱系数m K T 0 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 T 7 T 8 T 9 L1 0.000<m K ≤0.125 M1 M1 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 L2 0.125<m K ≤0.250 M1 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M8 L3 0.250<m K ≤0.500 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M8 M8 L4
0.500<m K ≤1.000
M2
M3
M4
M5
M6
M7
M8
M8
M8
M8
各类起重机的机构分级举例参见附录B（资料性附录）。
4.4 结构件或机械零件的分级 4.4.1 分级的目的和意义
1） 结构件或机械零件分级表明了起重机具体的结构件或机械零件在设计预期寿命期内应力的大小及变化
情况。
附录A
（资料性附录）
起重机整机分级举例
A.1 流动式起重机分级举例
流动式起重机通常指下列起重机：1．汽车起重机；2．轮胎起重机（含集装箱正面吊运起重机）；3．履带起重机。
按所给出的工作条件，流动式起重机的整机分级举例见表A·1－1
表A·1－1 流动式起重机整机的工作级别举例
序号 起重机的工作条件 使用等级荷重状态 整机工作
初中物理新课程标准级别
1 一般吊钩作业，非连续使用的起重机 U
2 Q1 A1
2 带有抓斗、电磁盘或吊桶的起重机 U
3 Q2 A3
3 繁重作业如集装箱吊运或日常港口作业的起重机U3 Q3 A
4 A·2 塔式起重机分级举例
按照起重机的工作条件，塔式起重机的整机分级举例见表A·2－1。
表A·2－1 塔式起重机整机的分级举例
序号 起重机的工作条件 使用等级荷重状态 整机工作
级别
1（a） 无规律地使用的起重机 U1 Q2 A1 1（b） 物料堆场用起重机 U3 Q1 A2 1（c） 钻井平台上维修用起重机 U3 Q2 A3 1（d） 造船厂维修用起重机 U4 Q2 A4 2（a） 自动化自安装式起重机 U3 Q2 A3 2（b） 分部安装架设的起重机 U4 Q2 A4 2（c） 电站安装设备用起重机 U4 Q2 A4 3（a） 船舶修理厂用起重机 U4 Q2 A4 3（b） 造船用起重机 U4 Q3 A5 3（c） 抓斗式起重机 U5 Q3 A6
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