起重机械金属结构PPT课件

1、涉有争议 恕不翻录1Email: xzp_ 起重机械检验员资格培训课程起重机械检验员资格培训课程起重机械金属结构起重机械金属结构 ( (上课时，请将手机改至振动或静音！上课时，请将手机改至振动或静音！) ) 涉有争议 恕不翻录2主要教学内容主要教学内容 第第2 2章章 起重机械金属结构起重机械金属结构 2.1 金属结构基本型式金属结构基本型式2.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.1 桥架 2.2.2 门架 2.2.3 臂架 2.2.4 塔架（塔身） 2.2.5 导轨架 2.2.6 小车架 2.2.7 司机室 2.2.8 通道、平台 2.2.9 梯子、栏杆涉有争议 恕不翻录32.1

2、2.1 金属结构基本型式金属结构基本型式n 金属结构：由金属型材及板材通过一定的连接手段而制成并由金属型材及板材通过一定的连接手段而制成并满足不同使用要求的工程结构。满足不同使用要求的工程结构。n金属结构具有强度高、自重轻、质量稳定、安全可靠、制造工业强度高、自重轻、质量稳定、安全可靠、制造工业化程度高和方便运输化程度高和方便运输等优点，应用广泛。n金属结构起重机整机骨架起重机整机骨架用以装置起重机的机械、电气等设用以装置起重机的机械、电气等设备，支持被起吊重物，承受和传递作用起重机上各种载荷，备，支持被起吊重物，承受和传递作用起重机上各种载荷，是起重机的重要组成部分。n起重机通过金属结构支承

3、作用形成一定作业空间，根据金属结构金属结构支承作用形成一定作业空间，根据金属结构型式不同构成各型起重机以满足使用要求，由金属结构件与驱动型式不同构成各型起重机以满足使用要求，由金属结构件与驱动装置共同组成的机构实现预定运动。装置共同组成的机构实现预定运动。n为适应不同使用要求和工作条件，研发出品了各型起重机，因而因而起重机金属结构样式繁多起重机金属结构样式繁多，形态各异，形态各异。其型式归结为：桥架类、桥架类、臂架类起重机金属结构。臂架类起重机金属结构。n金属结构主要有：主要受力结构和辅助结构。主要受力结构和辅助结构。n主要受力结构包括：桥架桥架结构、门架结构、臂架结构、塔架结构结构、门架结构

4、、臂架结构、塔架结构、导轨架结构和小车架结构等、导轨架结构和小车架结构等。n辅助结构包括：司机室司机室、通道、平台、梯子和栏杆等。、通道、平台、梯子和栏杆等。涉有争议 恕不翻录4主要教学内容主要教学内容 第第2 2章章 起重机械金属结构起重机械金属结构 2.1 金属结构基本型式金属结构基本型式2.2 金属结构主要组成金属结构主要组成(4p) 2.2.1 桥架桥架 2.2.2 门架门架 2.2.3 臂架 2.2.4 塔架（塔身） 2.2.5 导轨架 2.2.6 小车架 2.2.7 司机室 2.2.8 通道、平台 2.2.9 梯子、栏杆涉有争议 恕不翻录52.2 金属结构主要组成金属结构主要组成

5、(4-1) n 起重机金属结构的基本受力构件有：（1）轴心受力构件）轴心受力构件.如轮胎起重机人字架的拉压杆，门座如轮胎起重机人字架的拉压杆，门座起重机四连杆臂架的大拉杆和八撑杆式门架的撑杆，装起重机四连杆臂架的大拉杆和八撑杆式门架的撑杆，装卸桥前后桥架的拉杆和门架的斜撑杆、柔性支腿等；卸桥前后桥架的拉杆和门架的斜撑杆、柔性支腿等；（2）受弯构件）受弯构件.如桥架类起重机的桥架主梁和端梁，臂架如桥架类起重机的桥架主梁和端梁，臂架回转起重机转台和车架的纵梁和横梁等；回转起重机转台和车架的纵梁和横梁等；（3）压弯构件）压弯构件.如流动式起重机的臂架，门座起重机的主如流动式起重机的臂架，门座起重机的

6、主臂架与转柱，门式起重机和装卸桥的刚性支腿等。臂架与转柱，门式起重机和装卸桥的刚性支腿等。n按照基本构件的受力和外形尺寸分为：格构式格构式、实腹式、实腹式和混合式三种型式和混合式三种型式。涉有争议 恕不翻录62.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 (4-2) n 格构式构件是由型钢、钢管和组合截面杆件连接而格构式构件是由型钢、钢管和组合截面杆件连接而成的杆系结构，成的杆系结构，如图2.1 所示通用门式起重机的主梁及支腿和图2.2 所示塔式起重机塔身及吊臂均为格构式结构。涉有争议 恕不翻录72.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 (4-3) n 实腹式构件主要由钢板组成，有开口截面构件和闭口

7、截面构实腹式构件主要由钢板组成，有开口截面构件和闭口截面构件之分件之分。n开口截面构件也称为板式构件开口截面构件也称为板式构件常做成双轴对称工字形截面或有常做成双轴对称工字形截面或有加强翼缘的单轴对称工字形截面；加强翼缘的单轴对称工字形截面；n闭口截面构件也称为箱形构件，闭口截面构件也称为箱形构件，常做成矩形、梯形或三角形箱形常做成矩形、梯形或三角形箱形截面，截面，如图2.3 门座起重机的门架和回转平台均为实腹式结构。涉有争议 恕不翻录82.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 (4-3) 实腹式构件适用于载荷大，对外形外形尺寸要求大的场合，实腹式构件适用于载荷大，对外形外形尺寸要求大的场合，

8、这样可较充分发挥构件材料的机械性能。这样可较充分发挥构件材料的机械性能。实腹式构件一般自重较大、刚性较差，但制造方便，可采用自动焊，应力集中较小，疲劳强度较高。n混合式构件部分为实腹式结构，混合式构件部分为实腹式结构，部分为杆系结构。部分为杆系结构。n由实腹式主构件和加强杆系组由实腹式主构件和加强杆系组成的桁构式构件，成的桁构式构件，如图2.3 所示的门座起重机的象鼻架。此外有板梁和桁架混合组成的闭口截面构件也属于混合式构件。混合式构件的特点和使用条件均介于格构式和实腹式构件之间。涉有争议 恕不翻录9主要教学内容主要教学内容 第第2 2章章 起重机械金属结构起重机械金属结构 2.1 金属结构基

9、本型式金属结构基本型式2.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.1 桥架桥架 2.2.2 门架门架 2.2.3 臂架 2.2.4 塔架（塔身） 2.2.5 导轨架 2.2.6 小车架 2.2.7 司机室 2.2.8 通道、平台 2.2.9 梯子、栏杆涉有争议 恕不翻录102.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.1 桥架 (4-1)n桥架是供起重小车在其上移动的桥架类起重机主要承载结构，或门式、半门式起重机支腿间的结构件。n桥架主要由（纵向）主梁和（横向）端梁组成。根据主梁结构分桥架主要由（纵向）主梁和（横向）端梁组成。根据主梁结构分为单梁式桥架、双梁式桥架和四桁架式桥架。为单梁

10、式桥架、双梁式桥架和四桁架式桥架。1. 单梁桥架n单梁式桥架是一种小型轻便的桥架，适用于小跨度与小起重量的单梁式桥架是一种小型轻便的桥架，适用于小跨度与小起重量的桥式起重机，其起重小车多为电动葫芦。单梁桥架的结构型式又桥式起重机，其起重小车多为电动葫芦。单梁桥架的结构型式又分为单工字钢桥架，封闭截面的单梁桥架以及桁构梁式单梁桥架分为单工字钢桥架，封闭截面的单梁桥架以及桁构梁式单梁桥架等等（图2.4、2.5 所示）。n当跨度11m 时，可用单根的轧制工字钢作承载梁（图2.4a、b），其结构轻巧，制造方便，但承载能力低，刚性较差。n当跨度为当跨度为1217m 时，用水平桁架来加强工字钢水平刚性（图

11、时，用水平桁架来加强工字钢水平刚性（图2.4c），以提高其刚性及承载能力。），以提高其刚性及承载能力。涉有争议 恕不翻录112.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.1 桥架 (4-2)1. 单梁桥架（续）n当跨度当跨度17m 时，用桁架梁式桥架不能满足要求，要用对称的时，用桁架梁式桥架不能满足要求，要用对称的两片垂直桁架作为主要承载构件，两片垂直桁架采用若干个小横两片垂直桁架作为主要承载构件，两片垂直桁架采用若干个小横梁连接，工字梁上翼缘固定于横梁上，工字梁下翼缘悬挂电动葫梁连接，工字梁上翼缘固定于横梁上，工字梁下翼缘悬挂电动葫芦，工字梁上的载荷通过横梁传给两片垂直桁架，两桁架之上弦芦

12、，工字梁上的载荷通过横梁传给两片垂直桁架，两桁架之上弦平面组成水平桁架以增加桥架的水平刚性。平面组成水平桁架以增加桥架的水平刚性。n垂直桁架加强的梁式桥架具有重量轻、净空大（充分利用两桁架间的净空以提高起重机的起升高度）等优点，故在某些企业广为采用，其结构简图如图2.4d所示。n单梁结构型式，即封闭式单梁桥架（图单梁结构型式，即封闭式单梁桥架（图2.5），其中模压封闭截），其中模压封闭截面桥架（图面桥架（图2.5a）是以薄钢板模压成型后，与工字钢一起承受）是以薄钢板模压成型后，与工字钢一起承受载荷的桥架，在不改变葫芦小车运行机构的情况下，其主梁具有载荷的桥架，在不改变葫芦小车运行机构的情况下，

13、其主梁具有较大的抗弯、抗扭刚度，提高了结构承载能力。较大的抗弯、抗扭刚度，提高了结构承载能力。涉有争议 恕不翻录122.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.1 桥 架 (4-3)1. 单梁桥架（续） n模压截面需有专用冲压设备，为减少设备投资，曾用圆管或钢板模压截面需有专用冲压设备，为减少设备投资，曾用圆管或钢板焊接封闭截面代替，制造了钢板焊接封闭截面桥架（图焊接封闭截面代替，制造了钢板焊接封闭截面桥架（图2.5b）和圆管封闭截面桥架（图和圆管封闭截面桥架（图2.5c），前者在额定起重大于），前者在额定起重大于20t 的单的单梁起重机得到广泛应用梁起重机得到广泛应用。n对单梁桥式起重机

14、的水平刚度有要求时，采用箱形截面桥架（图2.5d）。由于这种箱形梁下翼缘板承受小车轮压，故采用加宽、加厚的下翼缘板，以增大水平刚度，起重量可增大到16t，电动葫芦运行小车可根据需要配制。这种封闭式单梁桥架，主、端梁这种封闭式单梁桥架，主、端梁采用可拆式螺栓连接，用薄板焊接代替桁架焊接结构，从而改进采用可拆式螺栓连接，用薄板焊接代替桁架焊接结构，从而改进了制作工艺，节省了工时，使梁单元的存放、运输更加便利，克了制作工艺，节省了工时，使梁单元的存放、运输更加便利，克服了格构式单梁桥架的不足。服了格构式单梁桥架的不足。涉有争议 恕不翻录132.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.1 桥 架

15、(4-4)2. 双梁桥架n双梁式桥架结构也有很多种，归纳起来可分箱形双梁桥架，桁架双梁式桥架结构也有很多种，归纳起来可分箱形双梁桥架，桁架式双梁桥架及板梁桁架混合式双梁桥架等。式双梁桥架及板梁桁架混合式双梁桥架等。n箱形双梁式桥架中普通箱形梁桥架，又称中轨箱形梁桥架（图2.6、2.7a）用的最普遍。n近些年来发展了一些新型式的箱形梁桥架，如预应力箱形梁桥架近些年来发展了一些新型式的箱形梁桥架，如预应力箱形梁桥架（图（图2.7b），偏轨箱形梁桥架（图），偏轨箱形梁桥架（图2.7c），偏轨空腹箱形梁桥），偏轨空腹箱形梁桥架（图架（图2.7d）等。）等。n桁架式双梁桥架比较普遍地采用封闭型四桁架式桥

16、架，截面见图2.7e。另外还有三角形截面的桁架式桥架（2.7f）。n板梁板梁-桁架混合式双梁桥架有闭式截面和开式截面两种桁架混合式双梁桥架有闭式截面和开式截面两种。涉有争议 恕不翻录14主要教学内容主要教学内容 第第2 2章章 起重机械金属结构起重机械金属结构 2.1 金属结构基本型式金属结构基本型式2.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.1 桥架桥架 2.2.2 门架门架 2.2.3 臂架 2.2.4 塔架（塔身） 2.2.5 导轨架 2.2.6 小车架 2.2.7 司机室 2.2.8 通道、平台 2.2.9 梯子、栏杆涉有争议 恕不翻录152.2 金属结构主要组成金属结构主要组成

17、2.2.2 门架门架(4-1)1. 门架的结构型式（1）按悬臂有无情况可分为无悬臂（图）按悬臂有无情况可分为无悬臂（图2.8a）、单悬臂（图）、单悬臂（图2.8b）和双悬臂（图）和双悬臂（图2.8c）三种。）三种。n大部分悬臂是固定的，但有的可以仰俯摆动，主要用于装卸桥和岸边集装箱门式起重机。（2）按主梁截面形式分为三角形桁架截面，三角形箱形截面，矩）按主梁截面形式分为三角形桁架截面，三角形箱形截面，矩形桁架截面，矩形箱形截面，矩形（板梁、桁架）混合截面，梯形桁架截面，矩形箱形截面，矩形（板梁、桁架）混合截面，梯形桁架截面和梯形箱形截面等，统称为闭式单形桁架截面和梯形箱形截面等，统称为闭式单“

18、梁梁”结构（如图结构（如图2.9、2.10c、2.10d、2.10e、2.10f和和2.10g）；）；n 形桁架截面， 形板梁截面，U 形桁架和其它型式的开口截面等，统称为开式单“梁”结构（如图2.9）；双三角形桁架截面，双矩形桁架截面，双矩形混合截面和双矩形箱形截面等，统称为双“梁”结构。（3）按桥架配备拉杆的情况分为无拉杆式、固定拉杆式和折叠拉）按桥架配备拉杆的情况分为无拉杆式、固定拉杆式和折叠拉杆式，固定拉杆式用于加强梁的强度和刚性，折叠拉杆式用于支杆式，固定拉杆式用于加强梁的强度和刚性，折叠拉杆式用于支撑可摆动的悬臂。撑可摆动的悬臂。涉有争议 恕不翻录162.2 金属结构主要组成金属结

19、构主要组成2.2.2 门架门架(4-2)2. 支腿的结构型式（1）按支腿的配置分：单支腿，双支腿和高矮支腿三种。单支腿）按支腿的配置分：单支腿，双支腿和高矮支腿三种。单支腿门式起重机称为半门式起重机，其无支腿一侧大车行走机构沿铺门式起重机称为半门式起重机，其无支腿一侧大车行走机构沿铺设在厂房、仓库等起重机专用轨道或特设的高架桥轨道上运行。设在厂房、仓库等起重机专用轨道或特设的高架桥轨道上运行。n具有高矮支腿的起重机是为适应地形要求专门设计。当门式起重机两侧支腿的最大腿压（或基础的许用轮压）相差甚大，而需要采用不同的运行台车时，也可以采用高矮支腿。（2）按支腿性质分：有空间刚性支腿）按支腿性质分

20、：有空间刚性支腿(图图2.8 右侧支腿右侧支腿)和平面柔和平面柔性支腿两种（图性支腿两种（图2.8 左侧支腿）。左侧支腿）。n空间刚性支腿具有良好的空间刚性，既能承受支腿平面内的水平载荷（起重机横向水平载荷），又能承受门架平面内的水平载荷（起重机的纵向水平载荷）；n柔性支腿在门架平面内（垂直于支腿平面方向）的刚性很差，因柔性支腿在门架平面内（垂直于支腿平面方向）的刚性很差，因此只能承受支腿平面内的水平载荷。此只能承受支腿平面内的水平载荷。n大跨度（跨度大于25m）的门式起重机常采用一个刚性支腿，一个柔性支腿，以防止因温度变化而产生的卡轨现象（图2.11）。涉有争议 恕不翻录172.2 金属结构

21、主要组成金属结构主要组成2.2.2 门架门架(4-3)2. 支腿的结构型式（3）按支腿型式分：）按支腿型式分：L 形、形、C 形、形、O 形和形和U 形等箱形开形等箱形开式支腿；有小车通道和无小车通道的实腹闭式支腿和箱式支腿；有小车通道和无小车通道的实腹闭式支腿和箱形闭式支腿等。形闭式支腿等。nL 形和C 形支腿主要用于单主梁门式起重机（图2.12），O 形和U 形支腿用于双梁门式起重机（图2.13），其中U 形支腿在轮胎集装箱门式起重机中广泛应用。n无小车通道的闭式支腿，用于无悬臂的门式起重机。无小车通道的闭式支腿，用于无悬臂的门式起重机。n有小车通道的闭式支腿主要用于单轨门式起重机（图有小

22、车通道的闭式支腿主要用于单轨门式起重机（图2.14）和双梁门式起重机（图）和双梁门式起重机（图2.11）。支腿的构造形）。支腿的构造形式与桥架的构造形式应协调一致。式与桥架的构造形式应协调一致。涉有争议 恕不翻录182.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.2 门门 架架(4-4)3. 支腿和桥架的连接（1）刚性连接。刚性连接常用焊接或螺栓连接。）刚性连接。刚性连接常用焊接或螺栓连接。焊接在桁架结构和箱形结构中均采用。但为施工和安装方便，在支腿和主梁的连接部位常设安装连接法兰或拼接板。（2）铰接连接。）铰接连接。刚性支腿的铰接常用垂直柱铰连接。这种连接允许桥架相对于刚性支腿绕铅垂轴转动，

23、但仍保持绕其他两根（水平）轴相对转动的约束和三个方向相对移动的约束。n柔性支腿的铰接连接常采用水平销轴连接和球铰（图柔性支腿的铰接连接常采用水平销轴连接和球铰（图2.15）加带腰圆孔的垂直销轴连接。）加带腰圆孔的垂直销轴连接。涉有争议 恕不翻录19主要教学内容主要教学内容 第第2 2章章 起重机械金属结构起重机械金属结构 2.1 金属结构基本型式金属结构基本型式2.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.1 桥架桥架 2.2.2 门架门架 2.2.3 臂架臂架 2.2.4 塔架（塔身） 2.2.5 导轨架 2.2.6 小车架 2.2.7 司机室 2.2.8 通道、平台 2.2.9 梯子、

24、栏杆涉有争议 恕不翻录202.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.3 臂架(4-1)1. 臂架的应用n臂架是臂架类起重机臂架是臂架类起重机的重要组成的重要组成。由于它占据空间。由于它占据空间不大不大而服务面积而服务面积广广，作业方式机动灵活，可满足不同使用要，作业方式机动灵活，可满足不同使用要求，广泛地用于各臂架类起重机械求，广泛地用于各臂架类起重机械。如塔式起重机、门座起重机、汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机、铁路起重机、旋臂式起重机、浮式起重机等。2. 臂架的分类 （1） 按使用要求分类n按使用要求，臂架分为变幅式和定幅式两种。按使用要求，臂架分为变幅式和定幅式两种。n变臂架通过

25、改臂架的倾角来改变起重机的幅度；n定幅臂架本身不能俯仰，只能借助于起重小车运行来改变幅度。涉有争议 恕不翻录212.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.3 臂架(4-2)2. 臂架的分类 （2）按臂架的型式分类1）按组成型式分类 单臂架单臂架 一根单独的构件（如图一根单独的构件（如图2.16），根据用途，其外形有直），根据用途，其外形有直线形、折线形和曲线形。线形、折线形和曲线形。流动式流动式起重机广泛应用液压伸缩臂架也起重机广泛应用液压伸缩臂架也是单臂架的一种。是单臂架的一种。 铰接组合臂架 由若干刚性构件用铰链连接组合而成的整体臂架，通过合理选择铰点位置和构件尺寸来满足要求（图2.

26、17）。2）按结构型式分类 桁架式臂架桁架式臂架 有三弦杆格构式和四弦杆格构式两种，其中四弦杆有三弦杆格构式和四弦杆格构式两种，其中四弦杆格构式臂架侧向刚性大，自重轻，用于旋转速度较大的装卸作业格构式臂架侧向刚性大，自重轻，用于旋转速度较大的装卸作业用轮胎起重机和履带起重机，三弦杆格构式臂架主要用于塔式起用轮胎起重机和履带起重机，三弦杆格构式臂架主要用于塔式起重机等。另外，桁架式单臂架也广泛用于门座起重机。重机等。另外，桁架式单臂架也广泛用于门座起重机。 无斜杆臂架 用于船舶起重机和小型门座起重机，如图2.18 。 实腹式臂架实腹式臂架 用作门座起重机组合臂架和轮胎式起重机伸缩臂。用作门座起重

27、机组合臂架和轮胎式起重机伸缩臂。涉有争议 恕不翻录222.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.3 臂 架(4-3)2. 臂架的分类 （2）按臂架的型式分类3）按受力特点分类 受压臂架受压臂架 它利用固定在臂架顶端（或很接近顶端）的变幅绳来它利用固定在臂架顶端（或很接近顶端）的变幅绳来实现臂架的俯仰变幅。实现臂架的俯仰变幅。n臂架在顶端悬吊载荷起升绳、变幅绳的拉力作用下，主要承受轴向力（臂架自身重力和风力产生的弯矩相对不大），因此其侧面尺寸远比臂长和宽度小，通常设计成中间等高而两端缩小的形状。影响这种臂架承载能力的主要因素是整体稳定性。 压弯臂架压弯臂架 这类臂架通常靠连接在臂架中下部和

28、后部的变幅连杆这类臂架通常靠连接在臂架中下部和后部的变幅连杆（如齿条、螺杆、液压缸等部件）的牵引运动实现臂架变幅，因（如齿条、螺杆、液压缸等部件）的牵引运动实现臂架变幅，因此臂架的前段形成悬臂状态，在载荷作用下臂架承受弯曲和很大此臂架的前段形成悬臂状态，在载荷作用下臂架承受弯曲和很大的轴向力。的轴向力。n这种臂架侧面高度一般都比较大且做成变截面型式的结构型式。臂架的整体稳定性、强度和刚度都对其承载能力有重要的影响。涉有争议 恕不翻录232.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.3 臂 架(4-4)2. 臂架的分类 （2）按臂架的型式分类3）按受力特点分类 受弯臂架受弯臂架 借助沿臂架运行

29、小车来实现变幅的起重机水借助沿臂架运行小车来实现变幅的起重机水平臂架，它主要承受横向弯曲作用。显然，臂架的强度平臂架，它主要承受横向弯曲作用。显然，臂架的强度和刚度是设计中的主要问题。和刚度是设计中的主要问题。n由于臂架自重在起重机整机自重中占有较大比重，因此臂架自重是影响提高起重能力、减轻起重机上部结构自重的主要因素；n臂架结构型式的选择及其主要尺寸的确定，不仅直接影臂架结构型式的选择及其主要尺寸的确定，不仅直接影响起重机的使用要求（如幅度、起升高度），而且还会响起重机的使用要求（如幅度、起升高度），而且还会影响起重机的整机性能（如倾覆稳定性等）。影响起重机的整机性能（如倾覆稳定性等）。因此

30、，应根据起重机的使用要求合理地选择臂架型式和尺寸。涉有争议 恕不翻录24Email: xzp_ 起重机械检验员资格培训课程起重机械检验员资格培训课程起重机械金属结构知识起重机械金属结构知识 ( (上课时，请将手机改至振动或静音！上课时，请将手机改至振动或静音！) ) 课间休息课间休息1010分钟分钟涉有争议 恕不翻录25主要教学内容主要教学内容 第第2 2章章 起重机械金属结构起重机械金属结构 2.1 金属结构基本型式金属结构基本型式2.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.1 桥架桥架 2.2.2 门架门架 2.2.3 臂架臂架 2.2.4 塔架（塔身）塔架（塔身） 2.2.5 导轨

31、架 2.2.6 小车架 2.2.7 司机室 2.2.8 通道、平台 2.2.9 梯子、栏杆涉有争议 恕不翻录262.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.4 塔架（塔身）塔架（塔身） (7-1)n塔架主要作为塔式起重机支撑构架，塔架主要作为塔式起重机支撑构架， 支撑臂架和支撑臂架和/或回转平台，或回转平台，并保证臂架根部必要高度的垂直结构件。并保证臂架根部必要高度的垂直结构件。n 塔架的结构型式是与塔式起重机的型式密不可分，因此，塔式起重机类型的多样化也决定了塔架结构型式多样。1. 按塔身工作情况分类（1）固定塔身固定塔身 塔身固定在塔式起重机下部支承上，下部支承是在塔身固定在塔式起重机

32、下部支承上，下部支承是在轨道上移动的门架，或者是固定在基础上的支架。轨道上移动的门架，或者是固定在基础上的支架。n塔身顶部的塔帽套装在塔架上，借助回转机构，使塔帽绕着塔架转动，臂架及平衡臂都铰接在塔帽上，呈上回转式（图2.19a）n塔架除了承受轴向力外，还承受弯矩。为了减小塔架上的弯矩以塔架除了承受轴向力外，还承受弯矩。为了减小塔架上的弯矩以及维持整机倾覆稳定性，在臂架的另一侧装设放置有平衡重的平及维持整机倾覆稳定性，在臂架的另一侧装设放置有平衡重的平衡臂，使塔身在满载时向前弯曲，空载时向后弯曲。尽管如此，衡臂，使塔身在满载时向前弯曲，空载时向后弯曲。尽管如此，塔身还是承受相当大的不平衡力矩。

33、塔身还是承受相当大的不平衡力矩。涉有争议 恕不翻录272.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.4 塔架（塔身）塔架（塔身）(7-2)1. 按塔身工作情况分类n为使一种型式的起重机可以适用于更多的工况，目前多设计成三为使一种型式的起重机可以适用于更多的工况，目前多设计成三用或四用的自升式塔式起重机，即通过更换或增减一些部件或辅用或四用的自升式塔式起重机，即通过更换或增减一些部件或辅助装置，可分别用于以下四种情况：助装置，可分别用于以下四种情况：1）附着式塔式起重机 将塔架下端固定在地基上，塔架用锚固装置附着在建造物上，从使塔式起重机所承受的横向力，通过锚固装置传到建筑物上。2）轨道式自升

34、塔式起重机轨道式自升塔式起重机 将塔架固定在沿轨道运行的支架上，由将塔架固定在沿轨道运行的支架上，由于起重机受塔架的强度、压杆稳定性和整机倾覆稳定性的限制，于起重机受塔架的强度、压杆稳定性和整机倾覆稳定性的限制，塔架高度比附着式塔式起重机的小。塔架高度比附着式塔式起重机的小。3）独立固定式塔式起重机 将塔架固定在预制的安装基础上。4）内爬式塔式起重机内爬式塔式起重机 将塔身通过固定装置固定在建筑物的将塔身通过固定装置固定在建筑物的电梯井电梯井道内。这种四用起重机的塔架采用等截面的桁架式或实体结构，道内。这种四用起重机的塔架采用等截面的桁架式或实体结构，塔架用多段标准节拼接而成。塔架用多段标准节

35、拼接而成。涉有争议 恕不翻录282.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.4 塔架（塔身）塔架（塔身） (7-3)1. 按塔身工作情况分类（2）转动塔身 这类起重机将臂架直接铰接在塔架顶上，这类起重机将臂架直接铰接在塔架顶上，平衡重布置在塔架下部回转平台上，通过平行于塔架轴平衡重布置在塔架下部回转平台上，通过平行于塔架轴线的牵引绳与臂架尾端连接，如图线的牵引绳与臂架尾端连接，如图2.20 所示。所示。n由于则物品重力及臂架重力在塔架上只产生轴向力，因此塔架受力情况好。平衡配重及回转机构配置在下部回转平台上，重心低，抗倾覆稳定性好；n工作时塔式起重机的塔架与臂架一起回转，塔架各构件工作时塔

36、式起重机的塔架与臂架一起回转，塔架各构件受力状态基本不变。但这种结构对回转支承装置的加工受力状态基本不变。但这种结构对回转支承装置的加工精精度要求高，转台尺寸较大，其尾部回转时占据的空间度要求高，转台尺寸较大，其尾部回转时占据的空间大，此外由于塔身回转，而不能与建筑物附着。大，此外由于塔身回转，而不能与建筑物附着。涉有争议 恕不翻录292.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.4 塔架（塔身）塔架（塔身） (7-4)2. 按结构型式分类 （1）桁架式塔身2）正方形变截面固定塔架 图图2.22b 为固定塔架承受弯矩和轴向力为固定塔架承受弯矩和轴向力，在风力和惯性力作用下，其弯矩由上而下逐渐

37、增大。，在风力和惯性力作用下，其弯矩由上而下逐渐增大。n为适应这种受力特点，将塔架做成变截面结构型式，下部截面尺寸较大，上部截面尺寸较小，中间为连接上下部的过渡截锥体，塔架顶部做成正方形锥体，用以支承塔帽。3）塔顶支架向后偏置或向前偏置的可回转塔架 图图2.22c 是塔顶支是塔顶支架向后偏置的塔身，图架向后偏置的塔身，图2.22d、2.20 是塔顶支架向前偏置的塔是塔顶支架向前偏置的塔架。塔顶支架向前偏置或向后偏置，要由塔式起重机总体布置及架。塔顶支架向前偏置或向后偏置，要由塔式起重机总体布置及组立方法而定。组立方法而定。n通常塔架是正方形截面的空间桁架结构，由角钢组焊而成。n为便于安装、拆卸

38、及分段运输，可将整个塔架分成数段，各段之为便于安装、拆卸及分段运输，可将整个塔架分成数段，各段之间采用法兰盘连接。为增加塔架的空间刚度，在各段端部加设横间采用法兰盘连接。为增加塔架的空间刚度，在各段端部加设横向撑杆，在塔架顶部变截面处加设槽钢焊成的箍圈。图向撑杆，在塔架顶部变截面处加设槽钢焊成的箍圈。图2.22e 是是三角形截面塔身，这种塔身比较少用。三角形截面塔身，这种塔身比较少用。4）伸缩塔架 塔架是由两段空间桁架套装，能迅速组立，便于运输塔架是由两段空间桁架套装，能迅速组立，便于运输涉有争议 恕不翻录302.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.4 塔架（塔身）塔架（塔身） (7-

39、5)2. 按结构型式分类 （2）管型塔架 n图图2.23 为筒体附着式塔式起重机的筒体塔架标准段结为筒体附着式塔式起重机的筒体塔架标准段结构。筒内有加劲环和加劲肋板，上下端为带凹凸止口的构。筒内有加劲环和加劲肋板，上下端为带凹凸止口的连接法兰，以利于定位安装。连接法兰，以利于定位安装。n在筒内还装有供人员上、下之用的爬梯。为避免妨碍爬升，爬升式塔式起重机的爬梯多布置在内部，以避免运输时将梯子碰坏。但筒体上要开设人员出人孔。由于出人孔大大地减小了塔身的截面积，因此出入孔需要用镶边来加强并尽量减少应力集中。涉有争议 恕不翻录312.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.4 塔架（塔身）塔架（

40、塔身） (7-6)3. 塔架标准节之间接头的型式n对于塔架结构，或者由于运输上的需要，或者由于用同一设备适对于塔架结构，或者由于运输上的需要，或者由于用同一设备适应不同高度的需要，或者是爬升式结构，都需要做成许多段标准应不同高度的需要，或者是爬升式结构，都需要做成许多段标准节，在组装时连接在一起，所以要求这种接头安全可靠、经济实节，在组装时连接在一起，所以要求这种接头安全可靠、经济实用和拆装迅速。目前常用的接头型式有三种。用和拆装迅速。目前常用的接头型式有三种。（1）法兰盘或法兰套柱螺栓连接（图2.24） 法兰盘螺栓连接接头法兰盘螺栓连接接头自重较大，螺栓多，拆装费事。自重较大，螺栓多，拆装费

41、事。n在接头处必须有能承受横向力的抗剪结构，例如加设一个抗剪环例如加设一个抗剪环，或在法兰上开，或在法兰上开“止口止口”以承受横向载荷。另外，要用定值力矩以承受横向载荷。另外，要用定值力矩扳手对螺栓进行预紧，这对于连接受拉弦杆的螺栓更为重要。扳手对螺栓进行预紧，这对于连接受拉弦杆的螺栓更为重要。n预紧的作用有二：一是在额定的外载荷作用下受拉的弦杆接头处一是在额定的外载荷作用下受拉的弦杆接头处不要产生过大的缝隙；二是为了改善螺栓受变化载荷的循环特性不要产生过大的缝隙；二是为了改善螺栓受变化载荷的循环特性。据统计，螺栓连接事故。据统计，螺栓连接事故90%是因变化载荷作用所引发的。是因变化载荷作用所

42、引发的。近近年来多主张采用承插式销轴连接。年来多主张采用承插式销轴连接。涉有争议 恕不翻录322.2 金属结构主要组成金属结构主要组成2.2.4 塔架（塔身）塔架（塔身） (7-7)3. 塔架标准节之间接头的型式（2）连接板螺栓连接 采用连接板和螺栓将杆件连接起来（图采用连接板和螺栓将杆件连接起来（图2.25），可根据杆件受力的大小来确定螺栓的数目。因可采用比较多），可根据杆件受力的大小来确定螺栓的数目。因可采用比较多的螺栓数。故可承受大的载荷。但杆件因螺栓孔而被削弱，拆装的螺栓数。故可承受大的载荷。但杆件因螺栓孔而被削弱，拆装也很费工。也很费工。（3）插销式连接或接板式销连接 插销式连接结构

43、如图插销式连接结构如图2.26所示。所示。这种连接拆装方便，销子承受剪切力。因为受到销子强度的限制这种连接拆装方便，销子承受剪切力。因为受到销子强度的限制，这种连接仅适用于，这种连接仅适用于800kNm起重力矩以下的塔式起重机的塔起重力矩以下的塔式起重机的塔身连接身连接。n插销式连接是一种紧密接触承压连接型式，除应按紧密接触承压除应按紧密接触承压和承剪计算销子外，由于连接板和耳板孔边的集中应力很高，还和承剪计算销子外，由于连接板和耳板孔边的集中应力很高，还需要计算板的强度。需要计算板的强度。涉有争议 恕不翻录33主要教学内容主要教学内容 第第2 2章章 起重机械金属结构起重机械金属结构 2.1

44、 金属结构基本型式金属结构基本型式2.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.1 桥架桥架 2.2.2 门架门架 2.2.3 臂架臂架 2.2.4 塔架（塔身）塔架（塔身） 2.2.5 导轨架导轨架 2.2.6 小车架 2.2.7 司机室 2.2.8 通道、平台 2.2.9 梯子、栏杆2.3 材料选用，结构设计与计算材料选用，结构设计与计算2.4 金属结构的连接金属结构的连接 涉有争议 恕不翻录342.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.5 导轨架导轨架 n导轨架是升降机的承载系统和吊笼运行轨道的支撑架，一般由型导轨架是升降机的承载系统和吊笼运行轨道的支撑架，一般由型钢和无缝钢

45、管组合焊接形成格构式桁架结构。钢和无缝钢管组合焊接形成格构式桁架结构。n截面型式分为矩形和三角面。导轨架由顶架（顶节）、底架（基节）和标准节组成，标准节的标准高度为1508mm，每节之间通过螺栓连接，可以任意互换。n齿轮齿条型传动方式升降机导轨架是由带有齿条的标准节（图齿轮齿条型传动方式升降机导轨架是由带有齿条的标准节（图2.27）连接而成，传动齿条通过螺栓联结在导轨架一侧（单笼）连接而成，传动齿条通过螺栓联结在导轨架一侧（单笼）或两侧）或两侧（双笼）。带对重的升降机的标准节则装有对重滑道。（双笼）。带对重的升降机的标准节则装有对重滑道。n为保证升降机正常工作，导轨架必须有足够强度、刚度和稳定

46、性，并有与建筑物连接的附墙架，附墙架的间隔一般为两层楼的间距，约89m，导轨架顶部悬臂自由高度为1011m。n导轨架主弦杆承受的压应力自上而下越来越大，底部基础节的主导轨架主弦杆承受的压应力自上而下越来越大，底部基础节的主弦杆应力达最大值，这个截面要进行强度计算，并且导轨架的架弦杆应力达最大值，这个截面要进行强度计算，并且导轨架的架设总高度也应有限制。设总高度也应有限制。n在悬臂端根部（最上一个附墙架处）导轨架受较大弯矩，主弦杆应力也很大，这个截面要进行强度计算。涉有争议 恕不翻录35主要教学内容主要教学内容 第第2 2章章 起重机械金属结构起重机械金属结构 2.1 金属结构基本型式金属结构基

47、本型式2.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.1 桥架桥架 2.2.2 门架门架 2.2.3 臂架臂架 2.2.4 塔架（塔身）塔架（塔身） 2.2.5 导轨架导轨架 2.2.6 小车架小车架 2.2.7 司机室 2.2.8 通道、平台 2.2.9 梯子、栏杆2.3 材料选用，结构设计与计算材料选用，结构设计与计算2.4 金属结构的连接金属结构的连接 涉有争议 恕不翻录362.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.6 小车架小车架(2-1)1. 单主梁起重机小车架n单主梁起重机小车架是刚性的焊接结构，其上一单主梁起重机小车架是刚性的焊接结构，其上一般装有起升机构和小车运行机构

48、。般装有起升机构和小车运行机构。n小车架根据车轮支承情况可有多种形式，常见的有垂直反滚轮式（图2.28）和水平反滚轮小车架式（图2.29）两种。n为保证小车的正常运行，小车架不仅要有足够的为保证小车的正常运行，小车架不仅要有足够的强度，而且需要有足够的刚度。强度，而且需要有足够的刚度。n在设计小车时应保证空载时小车的重心位于小车主动轮的外侧（即吊钩一侧）。此外，小车架上还应有栏杆并留有足够的安装和检修空间。372.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.6 小车架小车架(2-2)2. 双主梁起重机小车架n双梁起重机小车架多由两根端梁及两根或多根横梁组成框架结构双梁起重机小车架多由两根端梁

49、及两根或多根横梁组成框架结构，上面铺以钢板。其结构较复杂，自重较大，重心也较高。，上面铺以钢板。其结构较复杂，自重较大，重心也较高。n图2.30是带主、副钩的小车架，纵梁1、2、3为焊接箱形或工字形梁，横梁4、5 为焊接的箱形。也有采用薄板冲压件焊接的小车架， 见图2.31 所示，小车车轮轴承箱直接固定于横梁两端。n起重量不大的起重量不大的起重小车也可以起重小车也可以采用方框形小车架采用方框形小车架，或只有两根，或只有两根端梁，以卷筒代替横梁，将两端端梁，以卷筒代替横梁，将两端梁联接在一起，如图梁联接在一起，如图2.32，小车运行机构采用“三合一”机构，使结构大为简化，并减轻自重，降低小车高度

50、。为了使各工作机构受载后能正为了使各工作机构受载后能正常工作，小车架应具有较大刚性，常工作，小车架应具有较大刚性，并应有栏杆和安装、检修空间，并应有栏杆和安装、检修空间，室外工作的小车架还应有防雨罩。室外工作的小车架还应有防雨罩。涉有争议 恕不翻录38主要教学内容主要教学内容 第第2 2章章 起重机械金属结构起重机械金属结构 2.1 金属结构基本型式金属结构基本型式2.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.1 桥架桥架 2.2.2 门架门架 2.2.3 臂架臂架 2.2.4 塔架（塔身）塔架（塔身） 2.2.5 导轨架导轨架 2.2.6 小车架小车架 2.2.7 司机室司机室 2.2.

51、8 通道、平台 2.2.9 梯子、栏杆2.3 材料选用，结构设计与计算材料选用，结构设计与计算2.4 金属结构的连接金属结构的连接 涉有争议 恕不翻录392.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.7 司机室司机室(3-1) n司机室的构造与安装位置，应保证司机有良好的视野。司机室的构造与安装位置，应保证司机有良好的视野。司机室一般与桥架固定，并应装在无滑线一侧。司机室一般与桥架固定，并应装在无滑线一侧。n司机室的结构有敞开式和封闭式两种，如图2.33 所示。若无特殊要求，室温在若无特殊要求，室温在1040的厂房内工作的司的厂房内工作的司机室一般制成敞开式；在多灰尘和有害气体的场合、露机

52、室一般制成敞开式；在多灰尘和有害气体的场合、露天及高温车间工作的司机室，一般制成封闭式的。天及高温车间工作的司机室，一般制成封闭式的。n司机室内布置操纵装置和司机座椅（或成套的联动控制台）、照明设备、仪表箱及灭火设备。n司机室内应留有足够的操作和检修空间，一般应能容纳司机室内应留有足够的操作和检修空间，一般应能容纳两人，电气控制箱等热源设备一般不布置在司机室内（两人，电气控制箱等热源设备一般不布置在司机室内（除小容量的电气控制箱外），否则应该采取隔热措施。除小容量的电气控制箱外），否则应该采取隔热措施。n根据现场使用需要，在封闭式司机室内，可安装取暖和空调设备。涉有争议 恕不翻录402.2 金

53、属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.7 司机室司机室(3-2) n司机室的内部尺寸，以满足视线要求为条件，宽度不宜过大，一司机室的内部尺寸，以满足视线要求为条件，宽度不宜过大，一般取般取1.31.6m，长度不小于，长度不小于2m，高度不低于，高度不低于1.9m。带空调。带空调设备的司机室内部尺寸一般宽为设备的司机室内部尺寸一般宽为2m、长、长2.5m、高、高2m。司机室。司机室内部尺寸根据电气设备和工作要求确定。内部尺寸根据电气设备和工作要求确定。n对桥式起重机，从司机室通往桥架走台应设有梯子（尽量采用斜梯子），封闭式司机室外如有走台，其门应设计成向外打开；若无走台则不能外开。n司机室的骨

54、架应有足够的强度和刚度，一般由轧制型钢和冲压薄司机室的骨架应有足够的强度和刚度，一般由轧制型钢和冲压薄板焊成，地板应用厚板焊成，地板应用厚20mm 左右的木板制成，地板离骨架左右的木板制成，地板离骨架100mm。n人行过道处铺以45mm 厚的橡胶板。地板和墙壁内应留有电缆线槽。玻璃窗的玻璃厚度不应小于玻璃窗的玻璃厚度不应小于5mm。玻璃窗的尺寸与位置。玻璃窗的尺寸与位置应保证司机坐着能看到起重机的取物装置在任何位置的工作情况应保证司机坐着能看到起重机的取物装置在任何位置的工作情况。根据需要，可设置下视和上视窗口。闭式司机室玻璃窗的设计。根据需要，可设置下视和上视窗口。闭式司机室玻璃窗的设计还应

55、考虑擦拭外面玻璃的方便。还应考虑擦拭外面玻璃的方便。涉有争议 恕不翻录412.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.7 司机室司机室 (3-3)n为减小大车行走时对司机室造成的震动，降低司机的工作疲劳强为减小大车行走时对司机室造成的震动，降低司机的工作疲劳强度，司机室的悬挂可采用弹性元件减震。度，司机室的悬挂可采用弹性元件减震。n露天工作的司机室应有防雨、隔热措施，在墙壁、地板、天花板内填放隔热材料。对于低温地区（低于-10）还应配取暖设备(如电热器等)，保证气温在-25时室内温度保持在10以上。n在高温车间工作的封闭式司机室应有隔热、降温等措施。隔热措在高温车间工作的封闭式司机室应有

56、隔热、降温等措施。隔热措施有：在司机室墙壁内填人不小于施有：在司机室墙壁内填人不小于40mm，地板内填入不小于，地板内填入不小于10mm 的隔热材料；窗玻璃采用两层，其间净空不小于的隔热材料；窗玻璃采用两层，其间净空不小于5mm；对直接受热辐射的玻璃，外层可采用防红外线的钢化玻璃；对直接受热辐射的玻璃，外层可采用防红外线的钢化玻璃；n地板和墙壁外面涂有最大反射能力的材料；降温措施多采用冷风机降温，使司机室内温度保持在25以下。n多灰尘和有害气体场合下的封闭式司机室应有空气过滤消毒措施多灰尘和有害气体场合下的封闭式司机室应有空气过滤消毒措施涉有争议 恕不翻录42主要教学内容主要教学内容 第第2

57、2章章 起重机械金属结构起重机械金属结构 2.1 金属结构基本型式金属结构基本型式2.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.1 桥架桥架 2.2.2 门架门架 2.2.3 臂架臂架 2.2.4 塔架（塔身）塔架（塔身） 2.2.5 导轨架导轨架 2.2.6 小车架小车架 2.2.7 司机室司机室 2.2.8 通道、平台通道、平台 2.2.9 梯子、栏杆2.3 材料选用，结构设计与计算材料选用，结构设计与计算2.4 金属结构的连接金属结构的连接 涉有争议 恕不翻录432.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.8 通道、平台通道、平台(1-1)n桥架类起重机一般设有通道和平台，以便

58、于检修。通道桥架类起重机一般设有通道和平台，以便于检修。通道和平台一般布置成悬臂式（偏轨、小偏轨箱形结构的双和平台一般布置成悬臂式（偏轨、小偏轨箱形结构的双梁桥架一般不需另设走台），通道和平台板下加一斜撑，梁桥架一般不需另设走台），通道和平台板下加一斜撑，以保证通道和平台有足够的刚度，以保证通道和平台有足够的刚度，如图2.34 所示。n通道和平台面也可与主梁上翼缘板平面平齐。n通道和平台宽度对于电动起重机不应小于通道和平台宽度对于电动起重机不应小于500mm，对，对人力驱动的起重机不应小于人力驱动的起重机不应小于400mm，上面有移动构件，上面有移动构件或物体的通道和平台其净空高度不应小于或物

59、体的通道和平台其净空高度不应小于1800mm，并且能承受3kN的移动集中载荷而无塑性变形。为了安全，通道和平台必须具有防滑性能，不积水。涉有争议 恕不翻录44主要教学内容主要教学内容 第第2 2章章 起重机械金属结构起重机械金属结构 2.1 金属结构基本型式金属结构基本型式2.2 金属结构主要组成金属结构主要组成 2.2.1 桥架桥架 2.2.2 门架门架 2.2.3 臂架臂架 2.2.4 塔架（塔身）塔架（塔身） 2.2.5 导轨架导轨架 2.2.6 小车架小车架 2.2.7 司机室司机室 2.2.8 通道、平台通道、平台 2.2.9 梯子、栏杆梯子、栏杆(4P)2.3 材料选用，结构设计与计算材料选用，结构设计与计算2.4 金属结构的连接金属结构的连接 涉有争议 恕不翻录452.2 金属结