第八章 塔式起重机课件

1、第八章 塔式起重机第一节 分类与产品型号一、分类（一） 按组装方式分为 1由部件组装式塔式起重机（图7-8-1）图7-8-1 组装式塔机2自行架设式（不用辅助设备快速架设的）。（图7-8-2）图7-8-2自行架设式塔机（二）按回转部位不同分为1上回转式塔式起重机（图7-8-3）图7-8-3 上回转式塔机2下回转塔式起重机（图7-8-4）图7-8-4 下回转式塔机（三）按臂架类型分为 1.水平臂架（含平头式）式塔式起重机（图7-8-5）图7-8-5 水平臂架式塔机2.动臂臂架式塔式起重机（图7-8-6）图7-8-6 动臂臂架式塔机3.弯折臂架式塔式起重机（图7-8-7）图7-8-7 弯折臂架式塔

2、机4.伸缩臂架式塔式起重机（图7-8-8）图7-8-8 伸缩臂架式塔机5.铰接臂架式塔式起重机图7-8-9 铰接臂架式塔机（四） 按移动方式分为 1.行走式塔式起重机(图7-8-10)图7-8-10 行走式塔机2.固定式（定置式）塔式起重机（7-8-11）图7-8-11 固定式塔机3.爬升式塔式起重机图7-8-12 爬升式塔机二、国内外产品型号塔式起重机型号的表示方法用额定起重力矩来标记塔机的型号，如：QTZ 80 FQTZ：组、型式、特性代号 80：最大起重力矩(吨·米) F：更新、变型代号如：QTZ上回转自升式塔式起重机；QTD动臂式塔式起重机；QTK快速安装式塔式起重机；塔式起

3、重机型号的其它表示方法用塔机最大幅度（m）处所能吊起的额定重量（KN）两个主参数来标记塔机的型号。如：某厂的QTZ100又一标记为TC5613或C5613，其意义为：TCTower Crane；50最大幅度50m；13最大50m幅度处对应的额定起重量13KN国内塔式起重机型号表8-7-1序号型号型式额定起重力矩（t.m）最大幅度（m）最大起重量（t）臂端吊重（t）生产厂家1M2400水平臂2400808021.5四川建设机 械（集团）股份有限公司2M1500水平1200水平臂1200805011.54M900水平臂9007050105C7052水平臂45070255.

4、26C7030水平臂250701637H3/36B水平臂25060123.68C6024水平臂20060122.49C6018水平臂12560101.810F0/23B水平臂12550102.311C5015水平臂805081.512C5013水平臂605061.313QTP300平头塔30074182.714QTP200平头塔2006412315QTD400动臂式4006020516QTD328动臂式3286028217S1500水平臂1500806012.1沈阳三洋建筑机械有限公司18S1200水平臂1200706417.319M125/75水平臂100080506.120M50/78水平

5、臂80080207.821K50/50水平臂4507020522H25/23水平臂18060102.323S310 TL16平头塔34075162.824R70/27 平头塔22070122.725S800 LL50动臂式8007526FL30/30动臂式2165012327EL15/22动臂式1604562.228S64 L4动臂式6418.64329QTK25下回转25253130GTMR360B下回转804581.2531D5200-240水平臂520040240116中联重工科技发展股份有限公司32D1500-63水平臂1500706318.533D1100-63水平臂11007063

6、1234TC8039-25水平臂48080253.9表8-7-1 国内塔式起重机型号（续）序号型号型式额定起重力矩（t.m）最大幅度（m）最大起重量（t）臂端吊重（t）生产厂家35TC7052-25水平臂48070255.2中联重工科技发展股份有限公司36TC5613-6水平臂635661.337TCT7527-20平头塔30075202.738TCR6055-32动臂式63060325.5浙江虎霸建设机械有限公司：水平臂H7050、H7533、H7030、H6518、H6015、H6010、H5515、H5510、H5015平头塔T8040、T7527、T6020、T6015、T6010动臂

7、式D260、D160抚顺永茂建筑机械有限公司：水平臂ST80/116、ST80/75、ST70/30、ST70/27、ST55/13、ST60/15平头塔STT553、STT403、STT293、STT200、STT113、STT5515动臂式STL420、STL230、STL120、QD80江麓机电科技有限公司：水平臂JL8032、JL7050、JL7032、JL7530、JL7034、JL6516、JL5520、JL5515、JL5015、JL4210A、JL4008动臂式QTD480山东华夏集团有限公司：水平臂QTZ630、QTZ315B、QTZ315C、QTZ160、QTZ125、QT

8、Z80C、QTZ63A、QTZ63B、QTZ40A、QTZ40B、QTZ25A、QTZ20A山东鸿达建工集团有限公司：水平臂QTZ160、QTZ125A、QTZ100A、QTZ63B、QTZ40杭州科蔓萨杰牌建设机械有限公司：平头塔21CJ550-18t、21CJ400-18t、21CJ290-18t、21CJ210-18t、21CJ210-12t、10CJ140-8t广西建工集团建筑机械制造有限责任公司：水平臂QTZ7030、QTZ6015平头塔TCT5512动臂式QTD160、QTD125国外塔式起重机主要型号列表 表8-7-2序号型号型式额定起重力矩（t.m）最大幅度（m）最大起重量（t

9、）臂端吊重（t）生产厂家1K10000水平臂1000010012094丹麦KROLL公司2K1200L动臂式120052.563203K500L动臂式5004532104MD3600水平臂36003016086.6法国potain公司5MD3200水平臂32008564266MD2200水平臂2200806423.57MC68C水平臂6846318GTMR386B下回转整体拖运1005081.359HDT80下回转整体拖运804561.3510IgoT70下回转整体拖运704041.311HDM40A下回转整体拖运40354112MDT302 平头塔30275162.113MDT222 平头塔

10、22265122.414MR605B动臂式60560329国外塔式起重机主要型号列表（续）序号型号型式额定起重力矩（t.m）最大幅度（m）最大起重量（t）臂端吊重（t）生产厂家15MCR225A动臂式22555142.15法国potain公司16MR90B动臂式904082.1173150HC水平臂3150806032德国LIEBHERR公司182000HC水平臂2000806019191250HC40水平臂125079.64010.520630EC-H50水平臂63081.4504.82130LC水平臂30302.5122500HC-L动臂式50060326.82380HC-L动臂式8045

11、41.824300HC-T伸缩臂3006064.5251500A动臂式下回转150080110926112K下回转整体拖运1125041.272734K下回转整体拖运34334128MK45下回转整体拖运452761.52928SE下回转整体拖运28282.5130M1280D动臂式24508010013澳大利亚FAVCO公司31M600D动臂式7507050332M440D动臂式60065502.733320B动臂式32060282德国WOLFF公司346014B动臂式130035CTL630-32动臂式7006032意大利Comedil公司36CTL400-24动臂式4006024537C

12、TL130 H16动臂式1305061.638SK565水平臂56580322.6德国Peiner公司39SK405水平臂4057420340SK86水平臂864551.441SMK308折臂式下回转804251142SN406动臂式4066020543SN166动臂式16650122.9西班牙Comansa公司的平头塔机： LC5211、5LC3510、5LC4010、5LC4510、5LC5010、10LC90、10LC110、10LC130 、10LC140、21LC170、21LC210、21LC290、21LC400、21LC550、意大利Terex Comedil公司的平头塔机：C

13、TT 51/A-2 TS10、CTT 61/A-2.5、 TS12、CTT 71-2.5TS12、CTT 91-2,5 TS12、CTT 91-5 TS12、CTT 121/A-5 TS16、CTT 141/A-6 TS、CTT 161/A-6 TS、CTT 161/A-8 TS、CTT 181/B-8 TS21、CTT 231-12 H20、CTT 231-10 TS23、CTT 231-12 TS23、CTT 231-10 H20、CTT 331-16 HD23、CTT 331-16 TS23德国JOST公司的平头塔机：JT132.8、JT152.8、JT182.8、JT212.12、JT

14、252.12、JT312.12、JT352.12、JT412.24、JT612.32第二节 总体设计和计算一、性能参数确定塔式起重机的设计，首先确定塔式起重机的基本参数，即：起重力矩、起重量、工作幅度、起升高度、各机构的工作速度和工作级别等。塔式起重机的起重力矩是确定和和衡量塔式起重机起重能力的最主要参数。因此设计时应先根据臂架端部吊重和最大吊重初选起升钢丝绳和确定小车重量，计算出起重特性曲线。一般情况下，根据力矩限制器的安放位置，对水平臂塔式起重机来说，起重特性曲线计算原则是吊重和吊具及小车的重量对臂架根部铰点的力矩是相等的，即：M=（Q+q）（R-a） （7-8-1）式中：M起重力矩; Q

15、吊重; q小车、钢丝绳、吊钩重量; R幅度;a臂架铰点到回转中心的距离。总体设计可按以下程序来进行：.根据起重特性曲线优化设计臂架，臂架的重量直接影响到塔式起重机的性能和制造成本。.根据臂架重量初算平衡重质量。上回转式塔式起重机应按塔身受载最小的原则确定平衡重质量MS+MP=Mj+Mt/2 （7-8-2）MS=M j+Mk/2- MP （7-8-3）式中：MS平衡重对回转中心的力矩;M j臂架(臂架和安装在臂架上的部件)及拉杆等对回转中心的前倾力矩;MP平衡臂(平衡臂和安装在平衡臂的部件)及拉杆等对回转中心的后倾力矩;Mt吊重和吊具及小车对对回转中心的前倾力矩。3. 根据平衡重的重量设计平衡臂

16、。4. 计算上部载荷,设计塔式起重机其余各部件。二、总体稳定性计算由于塔式起重机高度高、幅度大，因而总体稳定性是一个非常重要的问题。一般需要进行非工作、工作和安装、拆卸时稳定性验算。（一）验算工况 塔式起重机抗倾翻稳定性应按表8-7-3所列工况进行校核。安装架设和拆卸过程中抗倾翻稳定性应根据塔式起重机构造型式和装、拆程序对各个阶段的危险状态进行校核。表8-7-3验算工况序号工况说明1基本稳定性工作状态、静态、无风2动态稳定性工作状态、动态、有风3暴风侵袭非工作状态4突然卸载工作状态，料斗卸载5安装、拆卸稳定性注：起重臂能随风回转的塔式起重机，工况3的风向由平衡重吹向起重臂方向。（二）抗倾翻稳定

17、性校核 表8-7-4各工况的稳定条件规定为，塔式起重机及其部件的位置，载荷的数值和方向取最不利组合条件下，包括自重载荷在内的各项载荷对倾翻边的力矩代数和大于零(即大于零)，则认为该塔式起重机是稳定的。起稳定作用的力矩符号为正，起倾翻作用的力矩符号为负。校核时，各项载荷应乘以相应的载荷系数(见表8-7-4)。安装架设和拆卸过程的稳定条件规定为，各项载荷对倾翻边的力矩代数和大于零(即大于零)，则认为是稳定的。起稳定作用的力矩符号为正，起倾翻作用的力矩符号为负并乘以1.11.2的增大系数。表8-7-4 载荷系数工况自重载荷（不计1，4）起升载荷(不计27）惯性载荷或碰撞载荷风载荷坡度载荷说明11.0

18、G1.6Q00021.35Q1.0 FD1.0 FW21.0风压PW231.0Qg01.2 FW30风压PW34-0.2Q01.0 FW20风压PW251.25Ge1.0FD1.0 FWe0风压PWe注: 表中符号 G塔式起重机各部件重力（N）； Q起升载荷（吊重加Qg）（N）； Qg吊钩、下滑轮组、50%悬吊钢丝绳的重力（N）； Ge塔式起重机安装时，被吊装部件的重力（N）； PW2工作状态风载荷（N）； PW3非工作状态风载荷（N）； PW3塔式起重机安装时的风载荷（N）； PD惯性载荷，按刚体动力学方法计算（N）。只有对在轨道上运行的塔式起重机才考虑坡度载荷。校核杭倾翻稳定性时，不应考虑

19、夹轨器的有利作用。工况2中考虑惯性载荷(包括起升质量产生的惯性载荷)或碰撞载荷，由设计者决定。 （三）行走式塔机的稳定性校核（部份工况列举）空载力矩计算表 表8-7-5 空载力矩（包括小车和吊钩）M空M空空载时自重对倾覆边的力矩G×L/2G×L/2åM前稳M后稳行走式塔机稳定力矩计算见图(图7-8-13) 图7-8-13行走式塔机稳定力矩计算简图1. 工况：工作、静态、无风 回转 、 行走1) 稳定力矩M后稳=M后倾G自重×L/2 （7-8-4）2) 倾覆力矩M前倾=M负荷 （7-8-5） M负荷=1.5×G吊×R （7-8-6）3)

20、 校核计算M前稳/M前倾>1 （7-8-7）2. 工况：工作、动态、有风（幅度R处吊载Q） 回转 、 行走 、 风1) 稳定力矩M后稳=M后倾G自重×L/2 （7-8-8）2) 倾覆力矩 M倾覆=M吊M离心M行走M风 （7-8-9）M吊=1.3×G吊×R （7-8-10）3) 校核计算M稳定/M倾覆>1 （7-8-11）3. 工况：工作、动态、突然卸载（幅度R处吊最大吊重） 无回转、无行走、风1) 倾覆力矩 M倾覆=M吊M风M后 （7-8-12）M吊=-0.2×G吊×R （7-8-13）2) 稳定力矩M稳定3) 校核计算M稳定/M倾

21、覆>1 （7-8-14）4. 工况：非工作、暴风 回转 、 行走 、 风1) 倾覆力矩 M倾覆= 1.2M风 （7-8-15）2) 稳定力矩M稳定=M后M自重 （7-8-16）3) 校核计算M稳定/M倾覆>1 （7-8-17）(四) 固定式塔机稳定性校核(图7-8-14)固定式塔机使用的混泥土基础的设计应满足抗倾覆稳定性和强度条件1) 混泥土基础抗倾覆稳定性按下式验算： （7-8-18）2) 地面压应力按公式下式验算：PB=PB （7-8-19）式中：e偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离，m； M作用在基础上的弯矩，N.m； FV作用在基础上的垂直载荷，N; Fh作用在基础上

22、的水平载荷，N; Fg混凝土基础的重力，N; PB地面计算压应力，Pa;PB地面许用压应力，由实地勘探和基础处理情况确定，一般取PB=2´1053´105Pa 。混凝土基础强度按TJ 7计算。图7-8-14 抗倾翻稳定性计算简图第三节 起升机构设计 塔式起重机主要有四大机构起升机构、变幅机构、回转机构、运行机构，该四大机构属于工作机构。 另外有爬升机构安装塔机用，属于非工作机构。一、机构的分级机构工作级别是设计塔式起重机机构的基础。选择电动机、制动器、钢丝绳、吊钩等重要零部件、决定零件的强度和疲劳计算、确定零件的计算载荷等，都应考虑机构工作级别。划分机构工作级别的因素有两个

23、：一是表明机构运转时间长短的机构利用等级，二是表明机构受载情况的机构载荷状态。（一）、机构的利用等级机构的利用等级表征机构工作的繁忙程度，以总的使用时间小时数为标志，分为6级，以T1、T1、T2T6表示，见表7-8-6。总使用时间也称总设计寿命，它是机构处于运转的总小时数，只作为机构零件的设计基础，不能视为保用期。表7-8-6 机构利用等级（GB/T13752）使用等级总使用时间 机构运转频繁情况T1 400不经常使用T2400800T3 8001600T416003200经常轻闲地使用T532006300经常中等地使用T6630012500有时频繁地使用机构的总使用时间也可按式（7-8-20

24、）大致估算: T=HDY (h) （7-8-20）式中：T机构的总使用时间； H机构每天平均工作小时数； D 每年的工作天数； Y机构大修或报废年限；（二）、机构的载荷状态机构载荷状态表征机构及其零部件受载的轻重程度以及零件在载荷作用下损伤效应的大小。机构载荷状态由载荷谱系数表示，根据名义载荷谱系数将机构载荷状态分为三级(表7-8-7)。表 7-8-7 机构的载荷状态及载荷谱系数（GB/T13752）载荷状态级别名义载荷谱系数说 明L10.125机构经常承受轻载荷，偶尔承受最大载荷L20.250机构经常承受中等载荷，较少承受最大载荷 L30.500机构经常承受较重载荷，也常承受最大载荷 机构的

25、载荷谱系数可用式（7-8-21）计算得到： （7-8-21）式中:机构载荷谱系数；与机构承受各个不同等级载荷的相应持续时间，=，（h）；机构承受所有不同等级水平的载荷时间的总和，,（h）；能表征机构在服务期内工作特征的各个不同等级的载荷，,（N）；机构承受的最大载荷,（N）。幂指数(机构零件材料疲劳试验载荷曲线的指数)。取3展开后，式（7-8-21）变为： （7-8-22）由（7-8-22）算得机构载荷谱系数的值后，即可按表7-8-7确定该机构相应的载荷状态级别。如果已知一个机构的实际载荷图，可以按式(7-8-22)计算出一个载荷谱系数从而唯一地确定了该机构的载荷状态等级。若计算得到的载荷谱系

26、数不同于表7-8-7中的名义载荷谱系数时，则选取表中与计算值最接近、但稍大于计算值的名义载荷谱系数，以此确定机构的载荷状态等级。对于一种名义载荷谱系数，可以有多种不同的载荷谱图。图7-8-15是塔式起重机机构的标准载荷谱图。图7-8-15 塔式起重机机构的标准载荷谱图（三）、机构的工作级别 机构工作级别的划分，是将机构单独作为一个整体进行的关于载荷大小程度及运转繁忙情况的总的评价，它并不表示该机构中所有的零部件都有与此相同的受载及运转情况。根据机构的6个利用等级和3个载荷状态级别，机构单独作为一个整体进行分级的工作级别划分为M1M6共6级，见表7-8-8。表中以名义载荷谱系数的3个数值为行，以

27、利用等级T1T6为列排成矩形表， 因此从表的左下到右上的各条对角斜线上，相应的与的乘积均相等。由于乘积.代表零件的疲劳损伤度，相等的.乘积，表示相同的机构工作级别，如果机构的载荷状态提高一级，那么机构的利用等级就要降低一级，这样使机构工作级别保持不变。表7-8-8 机构的工作级别（GB/T13752）载荷状态级别名义载荷谱系数使 用 等 级T1T2T 3T 4T5T6L1 0.125M1M2M3M4M5L20.250M1M2M3M4M5M6L30.500M2M3M4M5M6确定机构工作级别的机构利用等级T和载荷谱系数均由统计计算得出。如缺乏数据无法计算时，可按表7-8-9(塔式起重机各机构单独

28、作为整体的分级举例)参考选定。表7-8-9 塔式起重机各机构单独作为整体的分级举例（GB/T3811-2008）序号起重机的工作条件机构使用等级机构载荷状态机构工作级别HSLDTHSLDTHSLDT1很少使用T1T1T1T1T1L2L3L2L2L3M1M2M1M1M2储料场用T3T3T2T2T1L1L3L1L1L3M2M4M1M1M2钻井平台维修T3T3T2T2T1L1L3L2L2L3M3M4M2M2M2造船厂维修用起重机T4T4T3T3T2L2L3L2L2L3M4M5M3M3M32自动自安装式建筑塔式起重机T3T3T2T2T1L2L3L3L2L3M3M4M3M2M2分部安装架设的建筑塔式起重

29、机T4T4T3T3T2L2L3L3L2L3M4M5M4M3M3电站安装设备用的塔式起重机T4T4T3T3T2L2L2L2L2L3M4M4M3M3M33船舶修理厂用起重机T4T4T3T3T5L2L3L2L2L3M4M5M3M3M6造船用起重机T4T4T3T3T4L3L3L3L3L3M5M5M4M4M5抓斗式起重机T5T5T4T5T2L3L3L3L3L3M6M6M5M6M3注：H起升机构 S回转机构 L动臂俯仰变幅机构 D小车运行变幅机构 T大车运行机构二、起升机构 起升机构用以实现载荷的升降，它是塔式起重机中最重要也最基本的机构。起升机构的性能直接影响到整台塔机的工作性能。起升机构一般采用卷扬式

30、。（一）、 起升机构的组成起升机构一般由驱动装置、传动系统、钢丝绳卷绕系统和安全保护装置等组成。起升机构驱动有电动机驱动和液压驱动。电动机驱动是塔式起重机起升机构主要的驱动方式。起升机构的电动机一般采用绕线转子异步电动机、笼型异步电动机、自制动异步电动机、交流变频电动机、直流电动机，或适合于起升机构使用特点的其它电动机。电动机驱动的起升机构主要由电动机、联轴器、制动器、减速器、卷筒、钢丝绳、行程限位器等零部件组成，见图7-8-19。钢丝绳卷绕在卷筒上，通过定滑轮和动滑轮到取物装置。取物装置有吊钩、吊环、抓斗、电磁吸盘、吊具等多种型式。液压驱动的起升机构，由原动机带动液压泵将工作油液输入执行构件

31、(液压缸或液压马达)，使机构动作，通过控制输入执行构件的液体流量实现调速。液压驱动的优点是传动比大，可以实现大范围的无级调速，结沟紧凑，运转平稳，操作方便，过载保护性能好。缺点是液压传动元件的制造精度要求高，液体容易泄漏。目前液压驱动在塔式起重机上也有应用。钢丝绳卷绕系统卷绕系统是传动系统的一部分，由绕性元件(钢丝绳)、导向和贮存元件（滑轮和卷筒）组成。它将旋转运动改变成直线运动，起着运动形式的转换和能量的传递作用。塔式起重机起升机构的卷筒一般都是多层卷绕，多层卷绕时为使钢丝绳在卷筒上排列整齐，通常采取以下措施：1. 卷筒壁开螺旋绳槽或折线绳槽，保证第一层钢丝绳整齐排列。多层卷绕时卷筒壁开折线

32、绳槽排绳效果更好。卷筒壁开折线绳槽时，卷筒两端侧板上应用导向凸条。见图7-8-16和7-8-17；图7-8-17中导向凸条，用以引导钢丝绳从第一层向第二层爬升。导向凸条可以用半圆钢条焊接在卷筒和侧板上；也可以采用其它方式做在侧板上。图7-8-16中t为绳槽节距，卷筒360º展开一个节距内有两段折线段。a为折线段对应的卷筒圆心角。2. 采用压绳器，压绳辊可为圆柱形或中间粗两头小的圆锥形见图7-8-18；设计压绳器时，弹簧可以采用拉簧或压簧，视具体结构情况确定。不管采用什么形式，设计弹簧时，注意弹簧的工作行程和最小负荷应满足压绳器的要求。3. 采用排绳器，因结构比较复杂，在塔式起重机上应

33、用较少。图7-8-16 折线绳槽展开示意图 图7-8-17 折线绳槽卷筒示意图 图7-8-18 压绳器示意图(二) 、电动机式起升机构的典型布置方式1、 平行轴线布置起升机构大多数起重机起升机构的驱动装置都采取电动机轴与卷筒轴平行布置，见图7-8-19。平行轴线布置的机构，卷筒直径受减速器中心距的影响，不能过大。 1. 电动机 2. 高速轴联轴节3. 制动器4. 减速器 5. 低速轴联轴节6. 机架 7. 卷筒 8. 卷筒轴 9. 轴承座10. 行程限位器 图7-8-19 平行轴线布置起升机构2、同轴线布置起升机构将电动机、减速器和卷筒成直线排列。电动机和卷筒分别布置在同轴线减速器(常为普通行

34、星减速器或少齿差行星减速器)的两端，或者把减速器布置在卷筒内部，如图7-8-20所示。为使机构紧凑和提高组装性能，可采用带制动器的端面安装型式的电动机。同轴线布置的起升机构横向尺寸紧凑，但加工精度和安装要求较高，维修不太方便，此种型式的机构卷筒直径不受结构影响。1. 机架 2. 卷筒3. 减速器 4. 轴承座5. 高速制动器 6. 电动机7. 液压站8. 联轴节9. 低速制动器 10.行程限位器 图7-8-20 同轴线布置起升机构3、L型布置起升机构 将电动机、减速器和卷筒成L型排列。此种型式的机构所用减速器的输入轴与输出轴垂直，使电动机轴线和卷筒轴线垂直，如图7-8-21所示。为使机构紧凑和

35、提高组装性能，可采用带制动器的端面安装型式的电动机。此种型式的机构卷筒直径不受结构影响。1. 电动机 2. 高速轴制动器3. 减速器4. 联轴节5. 卷筒 6. 行程限位器7. 卷筒轴8. 低速制动器9. 机架 10. 泵站 图7-8-21 L型布置起升机构(三) 、电动机式起升机构的调速方式1. RCS双电机起升机构图7-8-22 RCS双电机起升机构起升机构见图7-8-22，有五个起升速度及五个下降速度。第四个速度是PV电机的额定速度。第五个速度是GV电机的额定速度。 将一个电机作为驱动电机，另一电机作为制动电机，则可获得前三种速度。控制速度变化可同时采用：电机调速和自激能耗制动如果切断电

36、机交流电源，向定子绕组供以整流励磁电流，就可给电机提供一个磁场。当转子由驱动电机和载荷驱动时，转子绕组中将产生感应电流，其方向与转子旋向相反。通过改变转子回路中电阻的大小，就可增减速度。此种调速方式为有极调速，控制电器故障率较高。2. RPC起升机构图7-8-23 RPC起升机构RPC起升机构可通过改变电机的极数进行调速。RPC起升机构工作原理 (1)起动 第一档：起动速度拉紧纲丝绳，此时电机低速档工作， 转速为150r/min，同时制动器得电松开。 第二档：通过改变电机定子绕组变极，电机中速档工作，电机低速档断电，制动器继续保持松开状态，电机中速档转速为1388r/min。 第三档：通过改变

37、电机定子绕组变极，使电机高速档工作，中速电机断电，制动器继续保持松开状态，高速电机转速为2888r/min。(2)当加速时，不允许由电机低速档快速到电机高速档，必须先换成中速档，经3秒延时后，再换成高速档(3)当减速时，电机高速档减速时，应快速换成电机低速档工作（避免同功率电机换极产生大电流）。(4)当停止时，电机低速档能自动接通2.5秒。这样在运动停止前能电动减速，可避免突然停车，同时避免突然反向运动。机构是通过改变电机的极数从而改变电机的转速实现机构的调速功能，不用设计机械调速功能，因此机构的结构简单。此种调速方式为有极调速，调速不是很顺畅。电机较贵，成本较高。3. LMD起升机构图7-8

38、-24 LMD起升机构如图7-8-24，图中1.电动机，2.副电磁联轴节，3. 主电磁联轴节，4.变速器，5.反向减速器，6.减速器，7.卷筒，8.万向联轴节，9.液压站，10制动器，11.电子组件，12.行程限位器，13电控箱此种机构结构复杂，一些零件制作精度要求高，制造成本高。机构调速需要机、电、液综合控制、传递和实现。机构稳定性较差，故障率高，现在在塔式起重机上已较少采用。4. LCC起升机构LCC型直流调速起升机构是通过改变直流电机电枢电压和励磁电压从而改变电机转速达到机构调速的目的。因不需要机械调速功能，因此机构的机械部分结构简单。见图7-8-25此种机构重载起动能力好，调速平稳。但

39、电机较贵，电器故障率和维修成本偏高。 图7-8-25 LCC起升机构9. LVF起升机构LVF起升机构是指变频起升机构，该型结构是通过改变变频电机的工作频率，从而改变电机转速达到机构调速的目的。因不需要机械调速功能，因此机构的机械部分结构简单。见7-8-26此种机构可实现额载慢速，轻载或空载快速的功能。且调速平稳。随着变频技术的发展，变频起升机构在塔式起重机行业越来越广泛。 (四)、电动机式起升机构的设计计算设计起升机构时需给定的主要参数有：起重量、工作级别、起升高度和起升速度。起重量对起升机构的组成型式、传动部件的型号尺寸和电动机的驱动功率都有重要的影响。 起升速度的选择与起重量、起升高度、

40、工作级别和使用要求有关，中、小起重量的起重机选用高速以提高生产率;大起重量的起重机选用低速以降低驱动功率.提高工作的平稳性和安全性。工作级别高、常使用、要求生产率高的起重机宜选用高速;反之.工作级别低、用于辅助性工作的起重机可选用低速。用于安装与设备维修的起重机除应选用低速外，还可备有微速或调速功能。大起升高度的起重机为了提高工作效率，除适当提高起升速度外，还可备有空载快速升降功能。起升机构的计算是在给定了设计参数，并将机构布置方案确定后进行的。通过计算，选用机构中所需要的标准部件(如电劫机、减速器、制动器、联轴器、钢丝绳等)，对非标准零部件根据需要作进一步的强度与刚度下计算。 起升机构的载荷

41、特点是： (1)物品起升或下降时，在驱动机构中由钢丝绳拉力产生的扭矩方向不变，即扭矩是单向作用的。 (2)物品悬挂系统由挠性钢丝绳组成，物品惯性引起的附加转矩对机构影响不大，一般不超过静转矩图7-8-26 LVF起升机构的10% (3)机构起动或制动时只有电动机输出轴到制动器之间的零件承受较大的动载荷，齿轮传动和其他低速轴零件所受的动载荷不大。1、 钢丝绳的受力计算及选择塔式起重机起升机构的钢丝绳应优先采用不旋转钢丝绳，在腐蚀较大的环境采用镀锌钢丝绳。钢丝绳的直径计算和选择可按下面两种方法中的一种进行。在任何情况下，受力钢丝绳的实际直径不应小于6mm。(1).最小安全系数法钢丝绳所受的最大静拉

42、力 （N） （7-8-23）式中: 卷筒钢丝绳最大静拉力 （N）；起升载荷 （N）； 是额定起升载荷，取物装置的重量(不确定时可参照表7-8-10)。当起升高度大于50m时，起升钢丝绳的重力亦应计入。 滑轮组倍率；滑轮组总率；导向滑轮倍率表7-8-10 吊具自重与额定载荷的关系 额定载荷（kN）吊具自重（kN）30502%1002002.5%3005003%80012504%160025005%钢丝绳直径按最大静拉力确定。所选钢丝绳其破断拉力必须满足 （7-8-24）式中: 钢丝绳最小安全系数，见表7-8-11 ；钢丝绳最大静拉力（N）； 钢丝绳最小破断拉力（N）；表7-8-11 安全系数 机

43、构工作级别M1M2M3M4M5M6安全系数3.544.555.56 (2). C系数法 （7-8-25）式中: 钢丝绳最小直径，（mm）；钢丝绳选择系数, 按表7-8-12选取；钢丝绳最大静拉力，（N）； （7-8-26）式中: 钢丝绳最小安全系数； 钢丝绳最小破断拉力系数； 钢丝绳公称抗拉强度； 表7-8-12 钢丝绳选择系数值 (摘自GB/T3811-2008) 机构工作级别钢丝绳选择系数钢丝绳公称抗拉强度 MPa1570177018701960M10.0780.0730.0710.070M20.0800.0760.0740.072M30.0830.0780.0760.074M40.0880.0830.0810.079M50.0930.0880.0850.083M60.1040.0980.0950.0932、 电动机的选择(1). 电动机的型式起升机构一般采用绕线转子