GB／T 20863.1-2021  起重机 分级 第1部分：总则

起重机作业任务由下列参数确定： a） 设计寿命期间的总工作循环次数； b）吊运不同载荷的相对频次（载荷谱、载荷状态）； c）平均位移。 当使用工作级别的参数范围时，应以规定级别内参数的最大值作为设计依据。允许采用中间参数 值，但应明确具体的设计值，不应使用级别代替，

6.2起重机总工作循环次数

在同一作业任务下，起重机的一个工作循环是指从准备起升一个载荷起，到开始起升下一个载荷止 的系列动作。作业任务可由给定的起重机配置组合和规定的动作序列来表征。 起重机用于有规律性的作业时（如抓斗卸载作业），工作总循环次数可以从工作小时数和每小时的 工作循环次数获得。在其他作业情况下，工作循环次数不易确定，需要基于经验进行估算，例如用于完 成不同作业任务的流动式起重机。总工作循环次数C是指起重机在设计寿命周期内的所有工作循环 饮数。 起重机在设计寿命周期内的总工作循环次数可以分为若干个典型作业任务对应的工作循环次数。 起重机的总工作循环次数与使用频次（如每天的）和预期寿命（年）有关。起重机总工作循环次数的

卫生标准范围按表2的规定分为10个使用等级

起重机总工作循环次数C对应的使用等级U

载荷谱系数K，是用来描述起重机在作业过程中吊运不同净载荷的频繁程度的参数之一。载荷谱 系数需考虑相对于额定起升载荷的起升载荷及对应的工作循环次数。 载荷谱系数的6个名义值及其对应的载荷状态级别按表3的规定执行。 当起重机在设计寿命周期内吊运载荷的大小和相应工作循环次数未知时，应由制造商和采购商协 商合理选择载荷状态级别；当能够精确获得载荷大小和相应工作循环次数时，起重机的载荷谱系数可按 式（1）计算。

Ci 与起重机第i个起升载荷对应的平均工作循环次数，C，=C，C2，C3，，C.； C——各起升载荷对应的工作循环次数之和,Cr=ZC=C,十Cz十Cs十十C,； P：—第i个起升载荷,P,=P1,P2,Ps，",P; Pmx一起重机的最大起升载荷（额定起升载荷）； m三3.展开后.式(1)转换为式(2)

当有多个作业任务r时，K，值按式(3)计算。

K,=()+(P)+()+(P)

式中的下脚标表示每个工作任务。 起重机的载荷谱系数在表3中选取最接近(且大于)计算值的名义值K

表3载荷谱系数K对应的载荷状态级别Q

根据表2规定的使用等级和表3规定的载荷状态级别，可得到表4规定的起重机整机工作级别。

表4起重机的整机工作级别A

当起重机的载荷状态级别Q,和使用等级U未知、仅已知起重机的整机工作级别A时，应按表5规 定的起重机满载工作循环次数C，进行设计计算

表5基于工作级别的设计值

表5基于工作级别的设计值（续）

具体零部件的疲劳设计需要确定应力历程值。 对于驱动系统，应力循环次数与位移之间、或运行距离与车轮或轴的转动之间、或吊钩路径与钢丝 绳弯曲次数之间，存在着直接的比例关系。 在执行作业任务r过程中，工作区域1和区域2之间的任意操作产生的平均线位移或平均角位移 （如回转）X，，可由经验获取或按式（4）计算。

nrj 在工作区域2，第个位置的工作频次（j=1.n）； 驱动在工作位置i的运行坐标； nn——在工作区域1,第i个位置的工作频次（i=1m）； 一驱动在工作位置讠的运行坐标。 上述参数的图解见图1。

图1执行作业任务过程中，所考虑驱动在工作区域1和工作区域2内的 工作频次n，和n，以及在运动方向上的平均线位移

主一个工作区域内的运动应视为一个独立作业任务， 总位移X应根据所有作业任务r的平均位移X，和相应的工作循环次数C，按式（5)计算

当所有载荷对应的位移相同时，式（5)可视为机构运行的总位移来估算相应零部件的转数或工作循 环次数。如果不同载荷的位移存在明显不同时，重载下的短位移和轻载下的长位移，则宜在估算相关零 部件的应力谱系数时予以考虑。 桥式起重机的平均位移示例见附录A

和大车运行机构的平均线位移按表6的规定分 D，不同机构对应不同级别符号

表6平均线位移级别D和设计值Xm

表6平均线位移级别D和设计值X（续）

平均角位移的分级按表7的规定分为6个级别

表7平均角位移Xm的级别D

7起重机零部件和机构分级

典型零部件的分级可应用于系列起升机构、大车和小车运行机构或臂架变幅机构。同一起重机的 各个零部件的分级可能会不同。 零部件的作业任务由以下参数决定： a）零部件在设计寿命期内的总工作循环次数 b）吊运不同载荷的相对频次（载荷谱、载荷状态）； c）平均位移； d）每次运动（例如定位）加速次数的平均值。 当使用工作级别的参数范围时，应以规定级别内参数的最大值作为设计依据。允许采用中间参数 值，但应明确具体的设计值，不应使用级别代替，

7.2零部件的总工作循环次数

零部件的总工作循环次数可从起重机的工作循环中得出。 有时零部件的工作循环次数要少于起重机的工作循环次数，例如下列情况： a）卸船机臂架的俯仰； b）流动式起重机或塔式起重机的安装/拆卸； c）港口起重机从一个工作位置移动到另一个工作位置的运动。 在上述运行情况下，零部件设计寿命期内的总工作循环次数应按起重机总工作循环次数的一定数

值或比例确定， 零部件的使用等级应按表2的规定执行

载荷谱系数K。是确定起重机零部件作业任务的参数之一。载荷谱系数由每个零部件单独确定 表示在零部件工作循环次数内的载荷效应（应力）的变化。 对于起升机构，表示机构在运行期间的载荷变化情况。 对于大车或小车运行机构，表示不同的运输质量，包括有效起重量和自重。 载荷谱系数用来表征零部件承受相对于最大载荷效应而言的特定量级载荷效应，以及对应的工作 循环次数。 零部件的载荷谱系数和载荷状态级别应按6.3的规定执行并应将K。Q.分别替代为KQm

根据表2规定的使用等级和表3规定的载荷状态级别，可得到表4规定的整机工作级别。表中 代为Ac。 机构工作级别的换算指南见附录B

起重机零部件的平均位移可按6.5的规定执行。

载荷到达预定位置时的预期加速次数是起重机零部件在规定工作条件下的参数之一。如 GB/T22437.1—2018中的6.1.4考虑了这些加速。 加速次数的平均值力按表8的规定分为4个级别，见图2的举例。

表8加速次数平均值p的级别F

桥式起重机的平均位移示例见表A.1。

表A.1确定平均位移的指南

GB/T20863.1一2007中的第4章规定了机构的工作级别。 对于满载循环（即K。=1)安全网标准，机构工作级别对应的总使用时间Tr，见表B.1。

表B.1满载循环的总使用时间T.

对于给定的机构工作级别，对应的零部件工作级别（见7.4)可以通过一个工作循环的平均时 确定，计算见式（B.1）

X一平均位移； 一平均速度。 满载总工作循环次数的设计值C.可按式(B.2)计算

根据表5的规定照度标准，零部件的工作级别为A.4。

aV =2.5min=0.041 Uav 1 600 0.04166 =38400