工程机械(8章)

1、Company Logo,第八章 起重机械,Company Logo,第八章学习目标及基本要求,学习目标及基本要求： （1）掌握起重机的结构组成、分类、特点； （2）掌握塔式起重机的结构组成、分类、特点； （3）掌握塔式起重机的危险因素及安全装置； 重难点： （1）自升塔式起重机的顶升原理。 （2）QTZ40D塔式起重机工作机构工作原理。 熟悉了解: （1）履带式起重机与上回转塔机的构造示意图。； （2）起重机的工作特性曲线。,Company Logo,8.1 概述,一、起重机(Crane)概述 起重机(Crane)属于起重机械的一种，是一种作循环、间歇运动的机械。 起重机的一个工作循环包括：

2、取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地点降下物品，接着进行反向运动，使取物装置返回原位，以便进行下一次循环。,Company Logo,8.1 概述,起重机械的组成： （1）金属结构（起重臂、 回转平台、底架、塔架） （2）工作机构（起升机构、 运行机构、变幅机构、 回转机构) （3）动力装置（内燃机、电 动机、液压泵） （4）控制系统（操纵装置、 安全装置）,1-门架或底架； 2-塔架； 3-臂架； 4-起升机构； 5-变幅机构； 6-回转机构； 7-行走机构,臂架式起重机组成：,Company Logo,8.1 概述,起重机的工作特点 （1）作间歇性运动 （2）垂直、水平运动的相

3、应机构交替工作 （3）各机构常处于起动、制动和正反方向运转的工 作状态。,Company Logo,8.1 概述,起重机类型 （1）轻小起重设备：千斤顶、起重葫芦、卷扬机等 （2）起重机 桥架型起重机(一种轨道运行式起重机) 缆索型起重机(桅杆式起重机) 臂架型起重机（塔式起重机、轮胎起重机、汽 车起重机、履带起重机、桅杆式起重机等） （3）升降机：施工升降机、,Company Logo,8.1 概述,起重机类型,设计序号 额定起重力矩KNm 额定起重量t 汉语拼音第一个字母 汉语拼音第一个字母,Company Logo,8.1 概述,类： 起重机械Q 组： 塔式起重机T 桅杆起重机H 抓斗起

4、重机Z 型式：汽车起重机空 轮胎起重机L 履带起重机U 自升式Z 快装式K 附着式F,Company Logo,8.1 概述,例2： QTZ800B：起重力矩800KN.m的自升式塔机，第二次改型设计,例1：QTK400：起重力矩400KN.m的快装式塔机,主参数：最大起重力矩,型式,组,类,主参数：最大起重力矩,设计序号,型式,组,类,Company Logo,8.1 概述,二、主要性能参数 1起重量Q 额定起重量Q:起重机允许吊起的重物连同吊具质量的总和。 最大起重量：起重机正常工作条件下，允许吊起的最大额定 起重量。单位：吨。 2幅度R 幅度：起重机置于水平场地时，空载吊具的铅直中心线至

5、 回转中心线的水平距离。 最大幅度：起重机工作时，臂架仰角最小或小车在臂架最 外极限位置时的幅度。 最小幅度：臂架仰角最大或小车在臂架最内极限位置时的 幅度。单位：米。,Company Logo,8.1 概述,3起重力矩 M 它是幅度R和相应起吊物品重力Q的乘积。 4起升高度 H 起重机水平停车面至吊具允许最高位置的垂直距离。 5运动速度 （1）起升(下降)速度Vh （2）起重机(大车)运行速度Vk （3）小车运行速度Vt （4）变幅速度Vr 6.轨距或轮距 7.起重机总质量,Company Logo,8.1 概述,三、起重机工作类型 起重机工作类型:起重机工作忙闲程度和载荷变化程度的参数。

6、机构的负载持续率:在起重机的一个工作循环中，机构运转时间所占的百分比，用JC表示。,Company Logo,8.1 概述,四、工作性能曲线 Q最大起重量 H起升高度 R幅度,Company Logo,8.1 概述,Company Logo,8.2 桅杆起重机和施工升降机,一、桅杆起重机 桅杆起重机：吊臂式、缆绳式、井架式。 优点是：结构简单，维修方便，装拆容易，成本低廉，起重量较大，能在比较狭窄的工地上使用。 缺点：工效低，性能差，灵活性较差。,Company Logo,8.2 桅杆起重机和施工升降机,1吊臂式桅杆起重机 起重量一般为0.2 30t。 起重臂长338m，常为单根钢管或桁架。

7、可以安装在正在建造或建成的建筑框架上、塔身上或其他框架上。 在其顶端套上缆绳,使起重臂回转。,2井架桅杆起重机 特点：能够获得较大的起升高度和相应的工作幅度，起重臂能左右摆动120270。 井架顶端用八根缆风绳固定。 井架底端可设置滚子，以便于在导轨上移动。,Company Logo,8.2 桅杆起重机和施工升降机,3缆绳式桅杆起重机 组成:桅杆1、起重臂2、起重滑轮组3、变幅滑轮组4、缆绳5等。 桅杆顶端用缆绳固定，缆绳另一端则固定在地锚上。 桅杆下端铰支于底座7上，回转钢丝绳8的牵引下，能和起重臂一起作360转动。,Company Logo,8.2 桅杆起重机和施工升降机,二、施工升降机

8、适用范围：高层建筑、电视塔、铁路桥梁及水利工程等的垂直运输。能输送施工物料，搭乘施工人员。 一般附着在建筑物上，可随施工高度接高 。 组成：驱动轿厢、对重、底笼、基座、导轨井架、附壁体系、安全装置等（图8-7),Company Logo,施工升降机的组成,1、底笼:底部围栏,由围栏门、小门、防护钢板网组成。围栏门由机械和电气锁定，当吊笼下降未到位时，围栏门将不能打开；当围栏门或小门未关好，吊笼将不能起动。 2、导轨井架：是升降机传递提升载荷和其他载荷的主体，它是吊笼上下的导轨，是升降机的主要结构件。其下部与底座基础节相连，上部通过附墙架与建筑物连接固定。 3、梯笼：吊笼是升降机的提升工作装置。

9、主要由司机室、单开门、双开门、底板、顶架、天窗盖、安全护栏、钢板网和导向轮等组成。吊笼门由机械和电气锁定，吊笼升降不到位，吊笼门将不能打开。如吊笼门没关好，吊笼将不能起动。,Company Logo,施工升降机的组成,4、传动板：吊笼的驱动装置，一般安装在吊笼的顶部，或装在吊笼内靠上部。 它由一块底板上装传动机构和导轮组成。 传动机构主要由带有制动器的电机、联轴器、减速机、小齿轮等组成(图8-8轿厢运行原理)。,Company Logo,施工升降机的组成,5、电气系统：主要由设在底部的配电箱、吊笼顶部的电控柜、司机室内的操作台及安全开关等组成。 6、附墙架：用于导轨架与建筑物连接的装置。 7、

10、限速机构：限制吊笼下行速度的安全机构。 优点：不管是什么原因造成的吊笼下行超速，它都将产生紧急制动，便吊笼不至于坠底。 限速机构安装在吊笼内，由防坠安全器、传动齿轮、导轨等组成。 限速机构的核心组件：防坠安全器,Company Logo,施工升降机的组成,防坠安全器：由外壳、制动锥鼓、带拉力的离心块、螺杆、碟形弹簧等组成。 当吊笼超速时，防坠安全器里的离心块克服弹簧拉力而带动制动锥鼓旋转，与其相连的螺杆同时旋进，带动制动锥鼓与其外壳接触，逐渐增加摩擦力，使与锥鼓相连的传动齿轮逐渐停转，依靠齿轮齿条的啮合，使吊笼平缓地停在空中。,限速防坠器,Company Logo,施工升降机,8、天轮装置：天

11、轮装置是安装在导轨架顶部的绳轮组合件。只有带对重的升降机才有天轮装置，其作用是支承吊笼与对重连接的钢丝绳。 9、对重：对重是用来平衡吊笼和载重量的。有了对重，驱动机构就只要克服两边的重量差就可以了，因而可以降低驱动机构的功率。 10、安装吊杆：它是在安装和拆卸时用来起吊标准节、天轮、附墙架等物件的。由小起升机构、吊钩、吊具、钢丝绳等组成。 11、电缆导向系统：它用于张紧电缆线，防止在振动和风载作用下，发生运动干涉，减小电缆线的张力，延长使用寿命。该系统主要由电缆滑车、挑线架以及护缆架等组成。,Company Logo,施工升降机主要事故汇总分析,施工升降机主要事故： 立柱导轨倒塌 吊笼和平衡重

12、下坠 提升物品下掉 机械系统伤人。 1立柱导轨倒塌的主要原因 错误认为：升降机工作时，工作倾翻力矩小没有危险。 暴风袭击产生的风力矩是一个重要的外来负载。,Company Logo,施工升降机主要事故汇总分析,暴风通过下列因素起破坏作用： (1)不照说明书要求打基础，由工地负责人说了算。 (2)基础太靠近边坡，或立在沉陷不均的地方。 (3)基础混凝土没凝结好，就急于使用。又不采取保护加固措施。 (4)底座压重不到份量。 (5)缆风绳太松，或地锚不可靠，起不了保护作用。 (6)附墙架安装得不可靠，起不到应有的作用。 (7)立柱导轨标准节在搬运中碰弯，又不及时修复或加强。 (8)井架主弦杆长细比太

13、大，易于局部失稳，也易于摔碰弯曲。或为 了省钱，以小代大。 (9)井架迎风面太大，经不起暴风袭击。 (10)不能自升高的升降机，一次性安装架得太高。,Company Logo,施工升降机主要事故汇总分析,2吊笼和平衡重下坠主要因素 天轮安装不稳，或挡绳板间隙太宽，对重钢丝绳跳槽。 钢丝绳升降机的起升绳跳出卷筒外，没及时发现而开机上升，绞断钢丝绳。 小而长的卷筒，乱绳严重，磨损严重，疲劳损害严重，又不重视及时更换，容易断绳。 没设置起重量限制器，长期超载工作。 没有起升高度限位，容易冲顶断绳。 为省钱不用电控设备，而用倒顺开关操作，没有安全保护功能。 钢丝绳长期使用，该报废了也不肯报废。 没有设

14、置防下坠装置，或者所设置的装置不可靠。 驱动机构发生问题，比如制动失效、连轴器断销、轴承座断裂等。,Company Logo,施工升降机主要事故汇总分析,3其他事故因素 吊篮内物品下掉。这多由于物品放得太高太乱，或者护栏太低，或者 是没关好栏门引起。 上高空检修，物品乱放，事后没清点好，在运行时震动下掉。 在检查传动系统时，有人不打招呼就开车，导致伤人。特别是齿轮齿 条啮合处，或钢丝绳缠绕手指头； 升降机底部不围护栏，下面有人，上面在开机，很容易意外伤人。 没有正规的管理制度，非有关人员随便开机，或动了安全保险装 置，使操作系统不能正常地工作。 设备长期停放，恢复生产时未认真负责的检查，以至于

15、安全机构失灵还 不知道，使操作不正常，埋下事故隐患。,Company Logo,8.3 流动式起重机,一、流动式起重机的组成及特点 组成 1、起升机构 2、变幅机构 3、回转机构 4、运行机构 有的流动式起重机还有伸缩机构。 特点：机动灵活，可服务于整个施工现场，转移到作业场 地后，能迅速进行吊、运、装、卸等作业。,Company Logo,8.3 流动式起重机,二、流动式起重机的分类 按底盘形式分 1、汽车起重机 2、履带起重机 3、轮胎起重机 4、特殊底盘起重机。 按结构形式：回转式、非回转式、铰接式和特殊式。 按用途：通用式、越野式和专用式。,Company Logo,8.3 流动式起重

16、机,（一）汽车起重机 汽车起重机：各工作机构全部装在通用或者专用汽车底盘上 工作装置：机械传动、液压传动。目前普遍采用液压传动。 优点：液压汽车起重机行驶速度较高，机动灵活，操作轻 便，起重范围大。 缺点：车身较长，转弯半径大，工作时需打支腿，不能在起 重机前方作业。 适用：流动性大，作业场所不固定的场合。,Company Logo,汽车起重机,汽车起重机结构组成：回转平台3上装有回转机构，通过回转支承安装在汽车专用底盘上。起重臂6和变幅油缸5铰接在回转平台上。四个可伸缩的液压支腿2安装在车架前后的两侧，工作时伸出以保证车身稳定。,Company Logo,汽车起重机,液压汽车起重机的组成：汽

17、车底盘、车架、支腿及伸缩系统、回转支承、回转支座、箱形伸缩臂、起臂油缸、伸臂系统、起升机构、回转机构、取力箱、液压系统和安全保护装置等部件组成。,Company Logo,汽车起重机,1汽车起重机的底盘 下车：汽车底盘 上车：车架及以上部分（起重工作机构） 自行式工程机械底盘的组成：传动系统、行走系统、转向系统、制动 系统。 传动系统：功率输出箱、传动轴、变速箱、差速器、轮边减速器等。 行走系统：车架、前后桥、悬架装置、车轮等。 转向系统：方向盘、转向机、转向传动机构等。 制动系统：停车制动器、行车制动器、制动传动机构等。 整机的行驶性能、通过性、动力特性和转弯半径主要取决于底盘。,Compa

18、ny Logo,2车架,2、车架 车架是用来把上车的重量和工作载荷传递给支腿的一个主要结构件。 车架两端是伸缩支腿，依靠伸缩支腿把来自上车的压力、弯矩扭矩传递到地面，使地面产生支反力，与外载荷构成平衡。,汽车起重机,Company Logo,汽车起重机,3、回转支承 回转支承是一个承受正压力和弯矩的大平面轴承，外圆带齿，与回转机构的小齿轮啮合，使回转上支座及以上的臂架、平衡重都产生回转运动。（回转机构图） 每一个回转支承，所能承受的正压力和弯矩都由它的大小和构造型式决定。 汽车起重机要注意防止超载。,Company Logo,汽车起重机,4回转上支座 回转上支座是一个较复杂的钢板焊接结构件，它

19、上接起重臂的根部，下接回转支承，前接起重臂仰臂油缸，后接平衡重的托架，侧面接回转机构。 它要传递起重力矩,所以要求刚性好,变形小,且结构要紧凑。 臂架根部的铰接支座，通常是很厚的钢板，也有用双层板封成箱形。平衡重固定在平衡托架上，对回转中心产生平衡力矩，以抵消一部分起重力矩，提高汽车吊的起重能力。,Company Logo,汽车起重机,5.箱形伸缩臂 箱形伸缩臂的作用：起吊重物、改变起吊高度、增加工作幅度和实现吊重的回转。 箱形伸缩臂是由多节用钢板组焊成的箱形臂架，节节相嵌套，用滑块滑动实现伸出和缩回的。伸缩的动力是长油缸和伸缩绳轮系统。 箱形伸缩臂的仰臂靠油缸，一定要仰起一定的角度后才能起吊

20、重物，水平伸臂不能起吊。 箱形臂工作时受力情况：承受较大的压力和弯矩，风力、回转惯性力、斜拉起吊分力、臂架侧偏分力等因素引起的横向弯矩。所以箱形伸缩臂伸得很长以后起吊，附加弯矩较大，折臂的危险也较大。 如果把它做得太粗太大，自重大，会超重!这不仅增加了前倾力矩，而且汽车底盘的桥负荷也不允许。,Company Logo,汽车起重机,6.起升机构和回转机构 汽车起重机的起升机构和回转机构的传动原理与塔式起重机差不多。 汽车起重机的驱动力不是电动机而是液压马达，所有的移动设备都不便用电驱动。 在汽车起重机上设有液压泵站，泵站的动力来自发动机，发动机通过取力器把动力传给液压泵产生高压油，再通过液压系统

21、各种控制阀，使液压油缸或液压马达工作。,Company Logo,汽车起重机,7汽车起重机的安全要素和相关的保护装置 (1)汽车起重机的行驶安全 纵向行驶稳定性： 当爬坡过陡，重心线向后摆，前轮压力接近于零时，操纵转向不灵容易惹事； 反之，若某种因素使后轮压力接近于零，例如吊载行走，后轮失去附着力，也就失去驱动力。 两种情况都叫缺乏纵向行走稳定性，都会给设备带来一定的危险。,Company Logo,汽车起重机, 横向行驶稳定性： 由于上车提高了整车的重心高度。重心升高，转弯时的侧向离心力会产生较大的倾翻力矩； 横向风力也是侧向力，在侧向力作用下，如克服了车轮的附着力，就会产生侧向滑移，严重的

22、会导致侧向翻车。,Company Logo,汽车起重机,（2）起吊工作稳定性 汽车起重机吊重时一般都得先打好支腿。 不打支腿吊重只适合于很轻的很低的吊重行驶，而且还不准侧向起吊。 汽车起重机起吊时，是靠支腿反力来平衡起重力矩的。 稳定的前提：把四条支腿之间画出一个矩形(见下图)，矩形的每条边就是一条倾翻线。起吊以后，吊重和自重的合力重心必须在倾翻线矩形之内。 最危险的起吊工况：这根合力中心线离倾翻线的垂直距离最短的那一边。一般也是侧方向起吊最危险。,Company Logo,汽车起重机的倾翻稳定性图,Company Logo,汽车起重机,（3）起重性能表 液压伸缩臂汽车起重机，其主要工作装置是

23、伸缩臂，它是由多个箱形臂节相嵌套而成的。 臂节伸出长度不一样，其承受吊重力矩的能力也不一样。 起重性能表：为了保护箱形臂架不折臂，在汽车起重机上装有一个起重性能图表。该图表直观地把不同伸臂长度下，臂架在各种仰角工作条件下所能起吊的最大重量都标出来。 操作人员必须严格按限制值操作，确保工作安全。,Company Logo,汽车起重机,(4)力矩限制器 起重力矩是导致整机倾翻的最主要因素，也是折臂的主要因素。 力矩限制器：当起重力矩达到额定值时，它会自动发出报警信号，提醒操作人员和现场人员注意安全。 汽车起重机的力矩限制器，影响因素包括起重量、伸臂长度和吊臂仰起角度。臂长乘以吊臂仰角的余弦就是幅度

24、，但改变臂长和仰角时，臂架本身的重心也在变，也要影响倾翻力矩。 现代汽车吊的力矩限制器多用电子式力矩限制器，它是把起重量、臂长和仰角三个传感器的测量数据都输入到一个专用的单板计算机中去，经过计算，将结果显示出来并与限制值比较，看有没有超过，或者是离额定值还有多远，及时发出各种警报。,Company Logo,汽车起重机,(5)起升高度限位器 起升高度限位器是用来防止起吊冲顶的的安全装置。 汽车吊的起升高度限位器：直接在吊臂顶端装悬挂式的限位装置，只要吊钩上的伸出碰杆一碰上限位器上的摆杆，就会使报警开关接通，发出警报。操作人员必须立即停止起升。,Company Logo,汽车起重机,(6)回转限

25、位器 回转限位器的作用：汽车起重机是靠液压传动的，液压管道较多，因此不允许单方向回转过份，否则就会使管道打扭。 在回转上支座上装一个限位装置，是用一个小齿轮带动一个多功能限位器，当回转到极限位置时，让多功能限位器接通报警开关，提醒操作人员停止该方向的回转。 更简单的办法就是用一个限位开关，限制范围就是360。 汽车起重机的仰臂高度受仰臂油缸行程限制，不会超范围，所以不必再加限制装置。,Company Logo,汽车起重机,8.汽车起重机主要事故实例 (1)汽车起重机超载事故：某地20t汽车起重机，没有调起重量限制器，臂长和仰角决定的起重量本应为2.85t ，起吊出了事故，一节臂靠油缸顶部折弯。

26、 分析原因：实际起重量达到5.5t，属超载故。 (2)吊臂根部耳板撕裂，回转支座耳板撕裂，这些现象发生 次数较多，原因也多半是超载和斜拉起吊引起。,Company Logo,汽车起重机,(3)侧拉折臂事故：某工地用一台40t汽车起重机全伸臂起吊， 被吊物上压有少量杂物，当时以为影响不大，先吊起来， 再回转，以为杂物就可摔掉，结果刚一回转，吊臂从二节 臂根部侧向折弯。 分析原因是：侧弯使吊臂腹板增加了一个附加的均布压应力，它很容易使腹板局部失稳，丧失承载能力而导致折臂。 结论：侧弯破坏比正向弯曲严重得多!不要凭感觉认为侧向 力不大，而不重视其影响后果。,Company Logo,汽车起重机,(4

27、)地基塌方导致整机倾翻 (5)汽车起重机电击事故：某建筑公司在某水厂，雇用一台25t 汽车起重机吊装水管。司机不注意，起重机触及了上方高 压线，致使水管带电，将从事接管作业的两个工人击倒， 经抢救无效死亡。 (6)空车侧翻事故：某建筑公司新买一台50t汽车吊，空车稍微 仰臂后就回转，结果没转多少角度，就发生整车侧向翻倒。 结论：不打支腿是不可随便伸臂和回转的。,Company Logo,轮胎起重机,（二）轮胎起重机 轮胎起重机：将起重装置和动力装置安装在专门设计的轮胎底盘上。 它分上车、下车两大部分。上车称作起重作业部分，下车称作轮胎式底盘。 组成：伸缩支腿1和2、底盘3、回转机构4、起升机构

28、5、变幅油缸6、伸缩臂7、支腿伸缩机构等。,Company Logo,图8-11,1、2-伸缩支腿 3-底盘 4-回转机构 5-起升机构 6-变幅油缸 7-伸缩臂 支腿伸缩机构等。,轮胎起重机,Company Logo,全回转轮胎起重机与汽车起重机的主要区别：,全回转轮胎起重机：机 1、一个司机室 2、能带载行驶，越野性好 3、转弯半径小 4、可在狭窄场地工作 5、轴距短，轮距宽 6、稳定性好,汽车起重机： 1、两个司机室 2、不能带载行驶，越野性差 3、转弯半径大 4、要在宽敞场地工作 5、轴距长，轮距较窄 6、稳定性差,轮胎起重机,Company Logo,履带起重机,（三）履带起重机 多

29、功能性：起重机，更换上正铲、钻架、桩锤等工作装置，便能成为土方工程的挖掘机、钻孔机、打桩机等施工机械。 优点：起重能力强，爬坡能力大，接地比压小，能在高低不平、松软、泥泞的地面上行驶、作业。作业时，支承面大，稳定性好，不设支腿，能在原地转变，使用广泛。 缺点：行驶速度慢,易损坏路面,场地转移需要平板车拖运。,Company Logo,履带起重机,组成： 1-履带行走装置、 2-回转机构、 3-起重臂、 4-起重滑轮组、 5-变幅滑轮组、 6-机棚 外形尺寸，表8-2 主要技术性能，表8-3,履带起重机,履带起重机构造示意图,Company Logo,履带起重机,履带起重机属移动式起重机，它的平

30、衡稳定性不是靠支腿，而是靠专用的履带底盘。 履带起重机的臂架是桁架仰臂式，以受压为主，其根部为铰接，顶部靠变幅钢丝绳拉住，类似于动臂式塔机。 安全装置：力矩限制器、起重量限制器、幅度限制器、起升高度限制器和回转限位器。,Company Logo,8.4 塔式起重机,一、塔式起重机的主要特点 优点： 起升高度高，起重力矩大，有效作业空间较大； 整体稳定性好，工作安全可靠，无需牵缆，占用场地小； 能同时进行垂直、水平运输； 各工作机构具有多种工作速度，能使吊、运、装、卸作业连续完成； 缺点： 安装、拆卸、转移较麻烦。,Company Logo,8.4 塔式起重机,二、塔式起重机的分类 1按回转支承

31、的位置分类 (1)上回转塔机 它的起重臂、平衡臂、塔帽、起升机构、回转机构、变幅机构、电控系 统、驾驶室、平衡重都在回转支承以上（见下图）。 受力特点：它的自身不平衡力矩和起重力矩，作用在塔身顶部，塔身以 受弯为主、受压力为辅。力矩和压力通过塔身从上面一直传到底部。 优点：可以随时加节升高，可以打附着升得很高。 适用：中高层建筑，我国目前使用最多的塔机。 缺点：由于它的塔身要承受很大的弯矩，故容易晃动，自升加节和超力 矩倒塔的危险性比较大，使用和管理上要引起高度注意的。,回转塔架机构示意图,Company Logo,8.4 塔式起重机,(2)下回转塔机 它的回转支承在底架之上，工作时塔身也回转

32、。（见下图） 下回转塔机的顶部只有起重臂、撑杆和拉杆。 优点：它的平衡臂、平衡重、起升机构、回转机构、电控系统、主驾驶室都在下面，重心低。它的顶部没有不平衡力矩，不平衡力矩和起重力矩通过平衡拉杆受拉和塔身受压一直传到底部，塔身很少受弯，晃动小，起吊平稳。不容易出现倒塔，安全性好。 缺点：不能自升和打附着，它的工作高度要低于上回转自升式塔机。 适用范围：12层以下的中低层建筑，用下回转塔机比用上回转自升式塔机合算得多，也安全得多。,下回转塔机构造示意图,Company Logo,8.4 塔式起重机,2按臂架结构方式分类 (1)小车变幅塔机 水平臂架，其上有一个小车，臂架通常为三角形截面，下面两根

33、主弦作为小车的导轨，臂架内有一牵引机构，为小车移动提供动力。 特点：臂架可以做得很长，国产塔机最长的已达70m，适用于上回转塔机和下回转塔机。 可以不行走就能满足大工作面的要求。,上回转塔机构造示意图,Company Logo,8.4 塔式起重机,(2)动臂变幅塔机 其臂架是一根桁架式的受压柱，一般为矩形截面。下端铰接到回转塔身顶部，上端用拉索连接塔帽或撑杆。它的变幅靠改变臂架仰角实现（见下图）。 特点：当动臂变幅时，臂架和重物都要上下移动，动臂变幅的变幅机构功率较大，要求制动相当可靠，变幅钢丝绳要绝对保险，否则臂架有掉下的危险。 工作幅度不能太大和难于保障变幅钢丝绳断裂时的安全，是动臂变幅塔

34、机推广应用的最大障碍，在我国动臂变幅塔机已用得很少。,动臂变幅塔机构造示意图,Company Logo,8.4 塔式起重机,3按安装方式分类 (1)拼装式塔机 特点：塔身由许多标准节拼装起来，达到独立式工作高度。但不再用顶升加节。 上回转塔机和下回转塔机都可以采用拼装式。 自装式塔机：依靠自己的起升机构安装。只能以独立式工作高度来工作，不能升得很高，只适用于中低层建筑。 他装式塔机：借助于汽车吊来拼装的塔机。前面图1-1图1-3都属于拼装式塔机。,Company Logo,8.4 塔式起重机,(2)快装式塔机 它是塔机本身带有专用拖行和架设装置，可以把臂架和塔身折叠起来，实现整体拖运，到工地后

35、，又可很快把它立起来，又称整体拖运快速安装塔机（见下图）。 优点：转移工地方便，灵活机动，几个小时就可实现转移工地。 缺点：整体拖运塔机会受到拖运长度限制，若其体积过长过高过宽，马路上不准走，进场地也有困难，所以工作参数受限制很大，起吊高度和工作幅度都不会很大，而且即使可拖走，基础不固定，往往就得用行走式，就要加轨道。 快装式塔机都是下回转塔式，只有下回转塔机才好折叠，上回转式不好折叠倒放。 为了实现快速安装，有一套专用的折叠和拖运装置,增加成本,价格较贵。,整体拖运快速安装塔机,Company Logo,8.4 塔式起重机,(3)自升式塔机 塔身是由标准节拼装起来的，也是拼装式塔机的一种。

36、配有顶升加节系统，装好以后它可以随时顶升加节升高。 优点：可以打附着,可以升得很高 特别适应于中高层建筑和桥梁建筑。 附着式塔机（见下图）。 自升式塔机都是上回转式，因为它要打附着，不容许塔身回转。,附着式塔机示意图,Company Logo,8.4 塔式起重机,(4)内爬式塔机 塔身也由标准节拼装而成，在其底部有一套专用的井道爬升装置，可以沿井道爬得很高，送料高度可以很高，但不必加很多标准节。而且它处于建筑物内部，故工作复盖面很有效。 内爬式塔机（见下图）。 缺点：爬升和拆塔操作都比较困难，不像自升式塔机用得那么多。,内爬式塔机示意图,Company Logo,8.4 塔式起重机,4按底架分

37、类 (1)固定式塔机 它的底架固定在一个混凝土基础上，这个基础埋于地下，只要地基可靠一般倾翻稳定性好，比较安全。 (2)行走式塔机 它的底架通过钢轮在钢轨上行走，其工作覆盖面可以大大增加，但只能以独立式工作高度工作。为了防止倾翻，底架上必需加很大的压重，底梁必须大大加强，否则很容易变形倾斜。行走台车和驱动机构都大大增加成本，而且电缆要有专用装置收放，所以如果能有长臂架覆盖工作面的塔机可选，最好不要使用行走式塔机，这样有利于节约成本，而且对保障安全有好处。,Company Logo,8.4 塔式起重机,三、塔式起重机的组成 组成：钢结构、工作机构、电气设备、安全装置。 钢结构：塔顶、起重臂、平衡

38、臂、塔身、基架等。 工作机构：起升、变幅、回转、运行等机构 电气设备：电动机、中央集电器、电缆卷筒、控制电器等。 安全装置：起升高度限位器、起重力矩限制器、回转限位器、行程限位器、起重量限制器、风速仪、夹轨器、锚碇装置等。,Company Logo,8.4 塔式起重机,四、QTZ60、QTZ40D、QTZ25C 塔式起重机简介 结构特点：水平臂架、小车变幅、塔顶回转的自升式塔机 1、主要特点 一机多用：能在山区丘陵和城市狭窄的地方吊装作业；可 成为附着式塔机、轨道式塔机。 装拆迅速方便。 多级起升速度，调速范围大，起升速度快，效率高。 金属构件采用无缝钢管制造。 顶升机构采用双齿轮齿条机构，顶

39、升工作可靠，速度较快。,Company Logo,8.4 塔式起重机,2、QTZ40D塔机的主要构造 底盘 塔身(标准节) 塔顶 起重臂 平衡臂 平衡重 顶升机构 起重小车 小车卷扬机 司机室 工作机构（起升机构、回转机构、小车运行机构）,Company Logo,8.4 塔式起重机,3、工作机构 起升机构: 电动机1通过弹性联轴 器2、两级减速器3驱动卷筒 4 转动。在减速器高速轴的 另一端装有电力液压推杆制 动器5。,Company Logo,8.4 塔式起重机, 回转机构: 组成：电动机1、一级齿轮减速器2、行星减速器3、回转小齿轮4、回转支承5、涡流制动器6、常开式制动器7 工作原理：

40、塔机的回转是借助回转机构驱动回转上支座相对于回转下支座旋转。上、下支座之间有一个大平面轴承的回转支承。回转下支座与回转支承外圈连接，且与塔身主弦杆连接。 回转上支座与回转支承内圈连接，其上有塔顶、驾驶室、起重臂、平衡臂等。回转机构与回转上支座固定。电动机通过减速器带动回转小齿轮4转动，带动塔机上部的回转上支座包括塔顶、起重臂、平衡臂等绕塔身中轴线回转。,Company Logo,8.4 塔式起重机, 小车运行机构：它由小车卷扬机1、定滑轮2、导向轮3、起重小车4、钢丝绳5等组成。钢丝绳绕卷筒45圈后，分别固定在起重小车两侧。变幅时卷筒使起重小车在起重臂轨道上来回运动。,Company Logo

41、,8.4 塔式起重机,小车运行卷扬机组成：双速电机1、行星减速器2、卷筒3等,Company Logo,8.4 塔式起重机,4、架设过程 安装底盘(图8-18) 将底盘1安放在预先浇灌好的混凝土 基础上，以底盘上的四个连接盘表面为 基准校正水平，再用螺母、压板2、地 脚螺栓3将底盘固定在基础上。, 安装顶升机构(图8-19a) 顶升机构包括顶升套架5、标准节(一节)4、塔身第一节3和顶升平台。 将它们组装后整体吊到塔机底盘1上(须考虑塔身升高时标准节的进入方 向)，待塔身第一节和底盘上的连接孔对准后，用螺栓2把底盘和塔身第一 节连接固紧。,起吊顶升套架,图8.19 塔身安装示意图, 安装回转机

42、构 (图8-19b) 回转驱 动装置:回转支承6、回 转机构7和回转过渡节8 等。 安装时先将回转机构 吊到顶升套架顶部， 待回转支承的螺孔对 准顶升套架上的螺孔 后用螺栓连接固紧。,起吊顶升套架,图8.19 塔身安装示意图, 安装塔顶(图8-19c) 将塔顶10吊到回转过 渡节8上用螺栓连接固紧。,吊装塔顶总成,图8.19 塔身安装示意图, 起重臂组装(图8-20) 沿顶升套架套进或拆出标准节的方向，在地面上用销轴5将各单节臂架1(共七节)组装成整臂。在组装最后一节臂架前应将起重小车2装在臂架上。起重臂组装成整体后再安装小车运动机构3。, 起重臂拉杆组装(图8-21) 根据起重臂组合长度确定

43、拉杆1的组合，即起重臂的组合长度为35m或40m时，全部拉杆都要装上；组合长度为30m时，则要去掉调整拉杆2。 拉杆之间都用销轴连接。 组装完的拉杆用夹板固定在起重臂的上弦上。,Company Logo,8.4 塔式起重机, 吊装起重臂(图8-22) 起吊起重臂1，用销 轴3将起重臂的趾铰和回 转过渡节2连接，然后放 下臂尖使其着地。, 组装平衡臂(图8-23) 起升机构3、排绳器4、电动机控制 箱5安装在乎衡臂1上，然后用销轴6将拉杆2固定在平衡臂 上。, 吊装平衡臂(图8-24) 起吊平衡臂1，用 销轴将平衡臂的趾铰连 接在回转过渡节上，并 用销轴4将拉杆2的另一 端固定在塔顶3上。,Co

44、mpany Logo,8.4 塔式起重机, 穿绕起升钢丝绳(图8-25) 将起升钢丝绳从起升卷筒 1开始，绕过塔顶上的滑轮2、 回转过渡节上的滑轮3、起重 小车上的滑轮4、吊钩上的滑 轮5，最后用绳卡固定在臂尖 上。,吊装起重臂、安装司机室和平衡重块(图8-26) 起吊起重臂1 ，用销 轴3将拉杆2的另一端固定 在塔顶4 上。再起吊司机 室5 ，分别用螺栓和销轴 把它固定在回转过渡节和 塔顶上。然后用汽车起重 机将混凝土平衡重块6 吊 装在平衡臂上，安放位置 紧靠起升机构。最后装顶 升引进小车7 ，和顶升平 台栏杆8。 接控制机构的电线, 拆去顶升套架上部与顶 升传动装置之间的连接螺栓和电缆卡

45、子，使主电缆呈自由状态。起动顶升电机，驱动顶升套架及塔机上部上升(图a)，使顶升套架上的安全销6高出标准节顶升角钢上表面1520mm。推压杠杆，把安全销推至最里端。再反向起动电机，使顶升套架下降，直到安全销刚好接触到顶升角钢为止。,图8-27 顶升过程,5、顶升过程(图8-27),Company Logo,8.4 塔式起重机,（1）液压顶升机构 1）中央顶升 中央顶升：将顶升液压缸布置在塔身的中央，并设上、下横梁各一个。液压缸上端固定在上横梁铰点处。顶升时，活塞杆外伸，通过下横梁支在下部塔身的托座或相应的腹杆节点上。液压缸的大腔在上，小腔在下，压力油不断注人液压缸大腔，小腔中液压油则回流人油箱

46、，从而使液压缸将塔式起重机的上部顶起。 顶升过程（见下图）： a)图:起重机首先将塔身的一段标准节吊起并放在顶升套架 平台上的摆渡小车之上；,图8-12,1-液压缸 2-套架 3-塔身 4-单向阀 5-溢流阀 6-平衡阀 7-换向阀 8-油压表 9-电动机 10-油泵 11-滤清器 12-油箱,自升塔式起重机液压顶升系统油路示意图,Company Logo,图8-13,8.4 塔式起重机,中央顶升接高过程示意图,Company Logo,b)图:过渡节与塔身连接螺栓去掉后，开通油路使高压油进入液压缸上腔， 而液压缸下腔的油路与回油箱的油路相通，这时套架连同上部结构即被 顶升，直到规定高度； c

47、)图:套架下部定位销就位销紧，使套架与塔身固定。再提起活塞杆形成标 准节引进空间； d)图:借助引进机构将载有标准节的摆渡小车开到套架中央的引进空间内， 并使连接在活塞杆端部的扁担落至已引进的标准节水平腹杆节点上，接 着插好销子使两者连接。然后用油缸稍稍提起待接高的标准节，退出摆 渡小车； e)图:放下待接高的标准节，使其落在下面塔身上，并用螺栓连接之。接着 再次稍稍顶起套架，以便拔出后架下部定位销，随后再落下套架，用螺 栓将过渡节和刚接高的标准节连接之。,8.4 塔式起重机,Company Logo,2）侧顶式,2）侧顶式:将顶升液压油缸设在套架的后侧。（见下图） 顶升时，压力油不断泵入油缸

48、大腔，小腔里的液压油则回流入油箱。活塞杆外伸，通过顶升横担梁支撑在焊接于塔身主弦杆上的专用踏步块上，踏步块间距视活塞杆有效行程而定。一般取为11.5m。由于液压缸上端铰接在顶升套架横梁上，故能随着液压缸活塞杆的逐步外伸而将塔机上部顶起来。 侧顶式的主要优点是：塔身标准节长度可适当加大，液压缸行程可以相应缩短，加工制造比较方便，成本亦低廉一些。,8.4 塔式起重机,Company Logo,图8-14,8.4 塔式起重机,Company Logo,8.4 塔式起重机,6、上回转自升塔式起重机的拆卸 降低塔高。首先拆除标准节降低塔高。当顶升套架下部离 附着架不到一个标准节高度时，应先拆附着架，然后

49、再拆 标准节。当套架下部快碰到底架撑杆时，先拆除撑杆，再 继续拆标准节，直到顶升套架完全降下来为止，上好顶部 连接拴。 用汽车吊拆除平衡重。对于大而长的臂架，可以保留12 块平衡重，以平衡起重臂过大的前倾力矩。对于长度50m 以下的固定式塔机，可把平衡重全部拆完，但在拆除臂架 之前绝不可先拆平衡臂。,Company Logo,8.4 塔式起重机, 用汽车吊吊起起重臂，略微上翘，拆除起重臂拉杆，搁在 臂架上弦的固定卡板槽内，然后再拆除起重臂根部的连接 销。注意在拆除平衡重之前，绝不许拆起重臂或起重臂拉 杆，否则有倒塔危险。 拆除剩余的平衡重块，然后拆除平衡臂。 拆除回转塔身和塔帽的组合体。 拆除

50、回转部分的总成组合体。 拆除顶升套架。 拆除底节和底架。,Company Logo,8.4 塔式起重机,五、塔机的主要危险因素及安全保护装置 （一）塔式起重机的主要危险因素 1倒塔的危险 发生倒塔的最根本的原因是失去力矩平衡。 （1）倾翻力矩：塔机起吊重物时产生向前倾倒的力矩。 （2）平衡力矩：阻止塔机倾翻的力矩。 倾翻力矩大于平衡力矩时，就会发生倒塔。 产生倾翻力矩的因素：起重力矩、向前吹的风力矩、塔机本身的倾斜力矩、吊索向外的斜拉力矩 所以在大风天气不准强行起吊，塔身安装要垂直，不许斜拉起吊，不许超力矩起吊。超起重力矩不仅破坏平衡，而且易引起结构件破坏。 平衡力矩：平衡重、底架压重和地基的

51、支反力 所以平衡重或压重偏小,基础不牢,地基下沉等,都有引起倒塔的危险。,Company Logo,8.4 塔式起重机,2超重的危险 起吊超重的损害： 1）造成电机过载，容易烧坏电机； 2）高速挡超载，容易造成重物突然下坠，若处理不当，会引 发重大事故。 低速档超载，重物就吊不起来，电机闷车，嗡嗡叫，如不及时停车，就会烧电机； 高速档超载，开始用低速档和中速档都能吊起来，吊到一定高度后，若切入高速，由于力矩不够就会反转下坠，这就有可能引发重大事故。,Company Logo,8.4 塔式起重机,3冲顶的危险 冲顶：吊钩已经升到极限位置，吊钩滑轮已经碰到小车架，再也转不动了，这时钢丝绳张力急剧增

52、加。 后果：有可能因电机带不动而闷车或者是烧坏电机。最坏的情况是钢丝绳绞断使重物下坠引发大的事故 4超工作幅度 当变幅小车行走到臂架端部时，为了防止小车脱轨，臂架外伸端和根部均设有阻车碰块。 但正常使用，并不希望小车与碰块碰撞，也就是不准超幅度工作。因为小车的动力是变幅钢丝绳。 如发生碰撞，对钢丝绳和变幅机构都会造成超载或损坏,Company Logo,8.4 塔式起重机,5小车或吊钩下坠危险 小车脱轨下坠或单边下坠，都是很危险的事。 主要由于单边负载太重，引起断轴或轮轴窜位。 吊钩下坠主要由变换倍率时卡块不到位而引起，应当设法防止。 6小车向外溜车的危险 小车在重载下有往外溜车趋势，这主要是

53、臂架预留的上仰角不够；或者是变幅机构制动不灵；或者是牵引绳突然断裂。重载下向外溜车会大大增加起重力矩，有可能引发倒塔事故，所以也是一种事故隐患。 塔机的危险因素很多，重要的是，不管是操作人员还是管理人员，要 了解塔机的特殊性和危险性,小心谨慎，搞好使用、维护、操作和管理。,Company Logo,8.4 塔式起重机,（二）塔机的安全保护装置 塔式起重机的安全装置:起升高度限位器A、回转限位器B、小车行程限位器C、大车行程限位器D、起重力矩限制器E、起重量限制器F、风向风速仪、防风夹轨器及锚定装置、缓冲器、防护档板、极限力矩联轴器等安全保护装置。,Company Logo,8.4 塔式起重机,

54、1起重力矩限制器 起重力矩限制器：限制塔机的起重力矩。 力矩限制器最常用的是机械式力矩限制器。 机械式力矩限制器反应很直接，不必经过中间量的换算，灵敏度可以满足应用要求，不很娇气。 上回转塔机的力矩限制器一般装在塔帽或回转塔身的主弦杆上。 下回转塔机的力矩限制器装在平衡拉杆上。下回转塔机的起重力矩是靠平衡拉杆受拉和塔身受压构成力偶来平衡的。所以平衡拉杆的拉力与起重力矩成正比，只要限制平衡拉杆的拉力值就可以了，这类似起重量限制器。,机械式力矩限制器的构造：是两块弓形板相对，形成一个菱形。菱形的长对角线两端有两块连接板，可以直接焊到主弦杆上；短对角线方向，有一对支板，分别安装有限位开关和触动头的调

55、节螺栓。菱形边与长对角线夹角很小。 当塔机起吊时，主弦杆的应变与轴向力成正比，力矩限制器所覆盖的一段主弦，其变位y与起重力矩成正比。在菱形变位时，短对角线长度也会变。微小的y，可以引起一个较大的x值，这个变位值足可以用来带动限位开关的触动板。,Company Logo,8.4 塔式起重机,2起重量限制器 起重量限制器：限制起重量。 作用：一是保护电机，不至于让电机过多超载；再一方面是给出信号， 及时切换电机的极数，不至于发生高速档吊重载，防止起升机构出现反 转溜车事故。 异步电机起不动时，此时电机负荷很大，电流很大，发热现象特别严重，发出嗡嗡的响声。一台电机如果处于这种状态的机会太多，绝缘就很

56、容 易破坏，电机很容易烧毁。 另一方面，塔式起重机的起升机构多为变极调速，所用的电机多为变极 多速电机。这种电机设计时往往是低速段取恒力矩，高速段取恒功率， 也就是说中速和高速下功率相等，中速重载，高速轻载。,Company Logo,8.4 塔式起重机,比如48极组合，4极同步转速1500rmin，8极同步转速是750rmin，如果8极能吊4t，4极就只能吊2t。 当吊一件物品，开始并不知道是多重，例如是3.2t重用8极吊起来了，若还想快一点就打高速，显然超载了，这时就有发生反转下溜的危险。 但如果有4极下的起重量限制器，它就会自动切断高速，打回8极中速，并没有什么危险。 但如果没有调好起重

57、量限制器，那就要看司机的处理了。有经验的司机，高速下滑赶紧打回中速，中速下滑就打到低速，就不会有危险。 没有经验的司机，就会出事故。 某工地有位司机，起吊一个不知重量的物体，起重量限制器没有调好。他开始用低速吊起来了，慢慢加大速度档，到第四档时，发现重物缓慢下滑，他凭直觉认为是速度不够才下滑的，以为加快提升速度就不会下滑了，于是将速度打到5档。5档是4极提升，4档是8极提升，结果自然提不起来，反而变成重物快速下滑，最后导致不应有的事故损失。,Company Logo,8.4 塔式起重机,起重量限制器的工作原理：控制起升钢丝绳的张力。其实质是一个张力限制器。 上回转塔机，起重量限制器的构造：由销

58、轴、传感器和导绳滑轮等组成。（见下图） 起升钢丝绳，从塔帽上的滑轮下来以后，穿过传感器下面的导绳滑轮，再引入变幅小车上的滑轮槽。传感器的上端，用销轴装在回转塔身顶部，下端用销轴与滑轮架连接。传感器本身是个圆环形体，里面装2块弓形簧片，簧片的构造有点类似于力矩限制器的弓形板，簧片上分别装有限位开关和触动板。当起升绳受张力时，传感器的圆环被拉成椭圆形，带动两簧片纵向伸长，横向收缩，产生相对位移，与力矩限制器道理完全一样，这个横向位移比伸长量大得多，故可以带动微动限位开关动作，而且其精度可完全满足要求。,Company Logo,8.4 塔式起重机,3高度限位器 起升高度限位器：限制吊钩的起升高度，

59、防止吊钩上的滑轮碰吊臂，也就是防止冲顶。 在张力限制器没有调好的情况下,冲顶往往会绞断钢丝绳,吊钩会掉下来。 高度限位器也有多种多样，较老式的高度限位装置，有顶杆凸轮式，也就是由吊钩支架碰动顶杆再带动凸轮摆动，碰动起升限位开关断电；还有螺杆螺母碰块式，卷筒轴带动螺杆，与其配合的螺母装在碰块内，随螺杆转动而平移，碰动起升限位开关而断电。这种装置也可以在另一侧装下降限位，以防止松绳乱绳。老式限位装置很直捷准确，缺点是体积太大，重量太大。,新一代的高度限位器是一个特制的精密的蜗轮蜗杆装置。 其蜗杆伸出轴为输入轴，可以通过一对开式齿轮与卷筒轴相连，也可直连卷筒轴，这要看传动比的需要。蜗轮轴上可以装两个或4个凸轮片，当蜗轮转动时带动凸轮片，控制微动限位开关或断开或闭合，随电路控制要求而定。所有这些东西，都装在一个特制盒里，可以保护其精密运转。这样一个小小的限位装置，可以用在各种场合，起升、变幅、回转都可用，故称多功能限位器。,Company Logo,8.4 塔式起重机,4变幅限位器 老式塔机的变幅限位器，采用碰块直接触动限位开关。 小车臂架式的小车上就装有碰块，臂头和臂根都装有限位开关，对小车向外和向内行走都有限