塔式起重机安装使用安全教程课件

1、建筑施工起重机械安全技术讲义 建筑起重机械是现代建筑施工中人员上下和建筑材料运输的重要工具，是实现生产过程机械化、自动化，减轻繁重体力劳动、提高劳动生产率的重要设备。随着我国改革开放的不断深入，能源、交通和各项基础设施建设步伐的加快，规模扩大，建筑起重机械的使用越来越频繁，其在施工中的作用也越显重要。 建筑起重机械主要有塔式起重机、施工升降机和物料提升机，由于建筑起重机械引发的伤亡事故已成为建筑行业“五大伤害”事故之一。因此，了解这些机械的基本构造、安全装置及使用技术要求等内容有利于我们控制和预防事故的发生。重点从以下四个方面进行介绍 一、建筑起重机械相关的法律法规 二、塔式起重机安全技术 三

2、、物料提升机安全技术 四、施工升降机安全技术相关的法律法规一、特种设备安全监察条例 （国务院第373号令）2019年6月1日起施行 第一章第三条第三款明确规定： 房屋建筑工地和市政工程工地用起重机械安装、使用的监督管理，由建设主管部门依照有关法律、法规的规定执行。二、建设工程安全生产管理条例 （国务院第393号令）2019年2月1日起施行 该条例共八章七十一条。其中涉及规定使用符合安全要求的机械设备共17条 （9、15、16、17、18、19、25、26、28、33、34、35、59、60、61、62、65条） 第九条主要针对建设单位不得明示或暗示购买、租赁、使用不符合安全要求的机械设备等。

3、第十五、十六条主要对生产制造和租赁单位提出要求 第十七条是对施工起重机械安装、拆卸资质队伍及验收提出的具体要求。 第十八、十九条重点阐述了施工起重机械安装完毕后的检验检测有关要求。 第二十五、二十六条明确了起重机械作业人员、安装拆卸工和信号指挥必须持证上岗，以及起重机械安装拆卸专项安全技术措施和专项施工方案编制的要求。 第二十八条是对施工起重机械等危险部位设置安全警示标志的要求。 第三十二、三十三条明确了作业人员的权利和义务。 第三十四条重点阐述了施工单位对起重机械采购、管理、维修保养的有关要求。 第三十五条明确了施工单位应当自施工起重机械和整体提升脚手架、模板等自升式架设设施验收合格之日起3

4、0日内，向建设行政主管部门或者其他有关部门登记。 第五十七、五十九、六十、六十一、六十二、六十五条是对施工起重机械在安装、使用、管理过程中法律责任的明确。 有关起重机械的现行技术标准 一、GB/T5031-2019塔式起重机 二、GB/5144-2019 (1994)塔式起重机安全规 程 三、GB/T13752-1992塔式起重机设计规范 四、JB/T100-2019塔式起重机操作使用规程 五、GB/T5082-1985起重吊运指挥信号 六、GB/T5972-1986起重机械用钢丝绳检验和 报废实用规范 七、GB6067-1985起重机械安全规程 八、JGJ88-2019(1992)龙门架及井

5、架物料提升 机安全技术规范 九、GB10055-2019(2019) 施工升降机安全规 程 十、GB/T10054-2019 施工升降机 十一、JGJ33-2019建筑机械使用安全技术规范 十二、GB6720-85起重机司机安全技术考核标 准 塔式起重机安全技术 第一章 塔式起重机的基本型式与特点塔式起重机 ( 简称塔机 , 建筑工地上一般称为塔吊 ) 是建筑工程中广泛应用的一种起重设备 , 主 要用于建筑材料与构件的吊运和建筑结构与工业设备的安装 , 其主要功能是重物的垂直运输和施工现 场内的短距离水平运输 , 特别适用于高层建筑的施工。塔机的类型和品种很多 , 结构型式也多种多样 , 各种

6、不同型式的塔机对设计、生产、安装和使用 也提出了不同的要求 , 特别是塔机的安装方式与其结构型式密切相关 , 因此安装人员熟悉了解塔机的 基本型式和构造是十分必要的 , 可以避免因不了解塔机的性能和结构而导致安装方法与安装顺序的错 误 , 从而引发安全事故 第一节 塔式起重机的分类及特点1 塔机的分类塔式起重机属于全回转臂架型起重机 , 其最明显的特征是具有一个直立的塔身 , 并在塔身顶部装有可回转和变幅的起重臂。塔式起重机根据其使用功能和结构型式的不同 , 可以分为很多类型和品种。主要可按以下几种方式分类。 1.1 按安装方式分(1) 行走式塔机根据其工作时的行走方式的不同又可分为轨道式、履

7、带式、轮胎式和汽车式四种。目前在建筑工地上应用较多的是轨道式见图 ), 其他三种行走方式在我国基本上很少应 用 , 市场上也没有定型的产品可提供。轨道式 塔机可以带载行走 , 工作效率高 , 行走平稳 , 容易就位 , 但需铺设专用轨道基础。采用水母 式底架及其他辅助装置后 , 塔机还能沿曲线轨 道行走 , 可适应不同平面形状的建筑物的施工 要求 , 在大型建筑工区内通过铺设弯轨 , 塔机 不用拆卸、装运 , 即可由一个建筑物施工点转移到另一个施工点。 (2) 固定式塔机 塔机固定在专门制作的基础上进行定点作业。这类塔机不设行走机构 , 但在实际使用 中 , 也有的塔机将行走台车固定在轨道上

8、, 作为固定式塔机使用。固定式塔机 ( 见图）有的采用整体式 基础 , 将塔身底部与基础中的连接件连接 ; 有 些中小型塔机采用分体式基, 将底架四角与四个分体基础连接 ; 有的塔机底架上设置中心压重 , 有的则不设 , 这应根据塔机整体抗倾覆稳定性的要求计算确定。由于塔机的臂长越来越大 , 塔机拥有量不 断增加 , 加之行走机构和轨道基础的费用较 高 , 因此目前我国建筑工程中使用的塔机 , 固 定式 ( 包括附着式所占的比重不断加大 , 轨 道式塔机逐步减少 , 这是一个明显的趋势。 1.2 按回转方式 1) 上回转塔机回转机构与回转支承安装在塔身顶部 , 工作时塔身不回转 , 而上部结构

9、起重臂、塔 帽和平衡臂回转。上回转塔机中绝大多数是水平臂、小车变 幅的自升式塔机 , 适用于高层建筑的施工。目前，有一种不带自升装置的上回转水平臂塔机 , 称为经济型塔机或城市塔机 , 适应城市市区场地狭窄的改建工程。这种塔机无自升功能 , 需依靠其他起重机完成全部安装工作 , 安装架设速度快 , 采用短平衡臂、长塔身节和固定基础 , 运输方便快捷。 我国近年也已开发生产经济型 ( 或称简易型塔机 , 采用标准节塔身和固定基础 , 无自升机构 , 用以替代更新被淘汰的井架式塔机 , 一般为 4Ot-m 以下的轻型规格 , 造价较低 , 数量可观。近来一种不带塔顶结构的平头式塔机见图 ) 发展

10、较快 , 国内也已开发这类产品。该机改变臂长方便 , 可在空中加减臂节 , 适于模数化臂架设计 ，降低 了塔顶高度 , 特别适合于多台塔机交叉作业等。过去生产和使用较多的 TQ60/80 塔机 , 也属于上 回转塔机 , 采用固定塔身高度、动臂变幅方式 , 由于这种塔机结构笨重 , 性能落后 , 安全性差 , 自 20 世纪 80 年代已停止生产 , 属于淘汰产品。(2) 下回转塔机回转机构和回转支承安装在塔身底部的转台下 , 工作时塔身与起重臂一起回转。目前世界下回转塔机朝自身快速安装式塔机见图 方向发展 , 多采用伸缩式和折叠式塔身 , 依靠自身的架设机构 , 在几十分钟时间内 , 就可以

11、从拖运状态转为工作状态 , 投入使用。由于下 回转塔机的起升高度受塔身长度的限制 ,只能用于低层和多层建筑施工。这种塔机虽然在国外塔机总 量中占有很大比例 , 但我国大中城市以高层建筑为主 ,其应用受到限制 ,所以生产量不大 ,品种也不多。1.3 按变幅方式分(1 动臂变幅式通过改变起重臂俯仰角度而改变幅度。这种塔机在塔身高度相同的情况下 , 可以获得较大的起升高度 , 但其最小幅度约为最大幅度的30%左右,吊钩或建筑物不能靠近塔身,幅度利用率低 , 而且重物一般不能实现水平移动 , 有的不允许带载变幅 , 安装就位不方便。 (2) 小车变幅式载重小车沿塔机起重臂移动而改变幅度。这种塔机可带载

12、变幅 ,功率小、速度快;吊重可水平移动 ,安装就位方便；载重小车可靠近塔身 ,幅度利用率高。但小车变幅式塔机的起重臂工作时受弯 , 臂架结构较复杂 ,自重大。目前我国塔机以小车变幅式为多数 , 动臂式塔机 很少。但随着塔机技术的发展 , 城市建筑密度加大 , 在拆建改建工程中 , 为了避免塔机起重臂与周围建筑 物相撞 , 近年来国内已开发出动臂式自升塔机 ( 见图 ） , 这种塔机尾部回转半径小 , 适于在施工场地 狭窄的工地 , 可在塔式高层建筑的施工中发挥优势 ; 其起重量相对较大 , 适合钢结构高层建筑施工需要。另外 , 还有一种将动臂和小车变幅臂两者结合起 来的折曲臂式塔机 ( 见图

13、, 吊臂全部水平时可 作为水平臂架使用 , 需增加起升高度时 , 后节臂可以 俯仰变幅 , 直至竖直位置 , 而前节臂保持水平 , 仍可 运行载重小车。 1.4 按自升方式分一般当建筑物高度超过 50m 时 , 自立式塔机已不能满足施工要求 , 需要采用自身升高的方式 , 按照塔机设置的地点和自升方式 , 可以分为以下两类。 1) 附着式塔机安装在建筑物一侧 , 底座固定在专门的基础上或将行走台车固定在轨道上 , 塔身间隔一定高度用杆件与建筑物连接 , 依附在建筑物上。附着式塔机 ( 见图 是我国目前应用最广泛的一种安装形式 , 塔机由其他起重设备安装至基本高度后 , 即可由自身的顶升机构 ,

14、 将塔身逐节接高 ,附着和顶升过程可利用施工间隙进行 , 对工程进度影 响不大 , 且建筑物仅承受由塔机附着杆件所传递的水 平载荷 , 一般无需特别加固。施工结束后 , 塔机的拆 卸可按安装逆程序进行 , 不需另设拆卸设备。 2 内爬式塔机安装在建筑物内部 , 支承在建筑物电梯井内或某一开间内 , 依靠安装在塔身底部的爬升机构 , 使整机沿建筑物内通道上升。内爬式塔机 (见图 主要应用于超高层建 筑的施工 , 具有固定高度的塔身 , 塔机自重较轻 , 利 用建筑物的楼层进行爬升 , 在塔机起升卷筒的容绳量内 , 其爬升高度不受限制。但塔机全部重量支承在建筑物上 , 建筑结构需作局部加强 , 与

15、建筑设计联 系比较密切。其爬升须与施工进度协调 , 施工结束后 , 需用特设的屋面起重机或辅助起重设备将塔机逐一解体卸至地面。1.5 其他类型(1)组合式塔机为了满足建筑施工中不断变化的要求 , 进一步扩展塔机的使用范围 , 凡属同一类构造型式 , 起重 能力介于一定范围内的各个型号塔机 , 其主要组成模块均可互换 , 并加以组合使用 , 从而构成可以适 应不同工程对象特定需求的 特制 塔机 , 这就是组合式塔机的基本概念。 组合式塔机的核心是塔身的组合 , 即以不同数量和不同承载能力的塔身标准节进行 组合 , 配以相应的底架构成不同起升高度的塔机。在此基础上 , 组合内容又逐步扩展到起重臂、

16、平衡 臂、塔顶、转台及工作机构等。对于平头式塔机 , 由于其起重臂节按模块组合非常方便 , 采用数十种 标准模块 , 通过排列组合 , 理论上可以组合成成千上万种不同性能的塔机。国外许多塔机制造厂均有 各自的组合塔机系统 , 圈内近年来一些塔机生产厂如四川、广西和江麓等 , 也相继大力开发组合塔机 产品 , 通过若干种基础型式组合成多种变型产品。这种组合塔机对于塔机拥有量较多的大型施工企业 和塔机租赁企业是很有吸引力的 , 可以降低设备购置费用 , 减少配件 , 满足多种工程需要 , 而对塔机的安装使用单位 , 则必须加强管理 , 并熟练掌握塔机的组合功能。 2 多功能塔机近年来为了扩展塔机的

17、用途 , 适应不同施工的需要 , 出现了多功能塔机一一起重和混凝土布料两用塔机 ( 见图 。这种两用塔机的起重部分与普通塔机的结构完全相同 , 但另外在塔身上部安装了一个混凝土布料 杆 , 布料杆安装在起重臂一侧 , 并可随同回转 , 布料杆为多节折叠 , 用钢丝绳或液压缸驱动 , 并可利 用布料小车支承后沿起重臂下弦轨道移动 , 实现大面积混凝土布料。起重和布料工况的转换方便。两 用塔机提高了设备利用率和混凝土布料工效 , 特别适用于施工现场狭窄和高层建筑群的施工。 2 塔机的特点根据塔式起重机的基本型式以及它的主要用途 , 与其它起重机相比 , 它具有以下主要特点 :(1 起升高度大塔机具

18、有一个垂直的塔身 , 并且有的还能根据施工需要接高或爬升 , 因而能够很好地适应建筑物高度的要求。一般中小型塔机在独立或行走状态下 , 其起升高度在 305Om 左右 , 大型塔机的起升高 度在 6080m 左右。对于自升式塔机 , 其起升高度则可大大增加 , 一般附着式塔机可利用顶升机构 , 增加塔身标准节的数量 , 起升高度可达 100m 以上 , 而用于超高层建筑的内爬式塔机 , 也可利用爬升机构 , 随建筑物施工逐步爬升达到数百米的起升高度。这是其它类别的起重机所不能比拟的。 2 幅度利用率高塔机的垂直塔身除了能适应建筑物的高度外 , 还能很方便地靠近建筑物。在塔身顶部安装的起重臂 ,

19、 使塔机的整体结构呈 T 字或 r 形 , 这样就可以充分地利用幅度。一般情况下 , 塔机的幅度利用率 不低于 80% 。小车变幅式塔机的幅度利用率有的甚至可以高达 95% 。而轮式或履带式起重机应用于建 筑施工时 , 幅度利用率仅为 50% 左右 , 而且当建筑物增高时 , 其幅度利用率则急剧降低。即使加上副臂后 , 幅度利用率虽有所提高 , 但因副臂一般较短 , 且起重量小 , 也满足不了建筑施 工的需要。 (3 作业范围大工作效率高由于塔机可利用塔身增加起升高度 , 而其起重臂的长度不断加大 , 形成一个以塔身为中心线的较大作业空间 , 同时通过采用轨道行走方式 , 可带 100% 额定

20、载荷沿轨道长度范围形成一个连续的作业 带 , 进一步扩大了作业范围 , 提高了工作效率。汽车式起重机是不能带载行走的 , 而轮胎式和履带式 起重机一般只能带有 30% 额定起重量行走 , 很难满足建筑施工作业范围大的要求。第二节 塔机的基本结构塔机一般由工作机构、金属结构和电气及控制系统三大部分组成。1 工作机构塔机在吊装作业中 , 吊重要完成垂直和水平方向的运动 , 到达指定位置 , 必须设置相应的工作机构。根据工作需要 , 塔机一般设有起升机构、变幅机构、回转机构和行走机构 , 此外 还根据不同的结构型式设有某些辅助机构。 1.1 起升机构起升机构是塔机最主要的工作机构 , 是实现重物垂直

21、运动的工作装置。起升机构主要由起升卷扬机及钢丝绳、滑轮组和吊钩等组成。塔机的起升高度大 , 特别是自升式塔机其起升高度可达百米以上。为了提高工作效率 , 充分发挥 起升电机功率的利用率 , 实现重载低速、轻载高速 , 塔机的起升机构一般均具有调速性能 ; 同时 , 为 了符合重物安装就位的要求 , 我国塔机有关标准规 定 , 起升机构应具有慢就位性能 , 并规定了各种规格 塔机的最低稳定下降速度。起升机构的调速方案多种多样 , 可适应各种不同 规格和不同用途的塔机应用 , 包括有级变速 ( 又可分 为机械换挡和电气换挡和无级变速两类。目前在我国应用比较广泛的有以下几种 : (1 三速笼型电动机

22、驱动方案 三速电动机通过改变极数的方法可以获得高低两挡工作速度和一挡慢就位速度 , 基本上可满足塔机的 调速要求 , 使机构简化 , 但换挡时冲击较大 , 调速范 围为 1:8 左右 , 且不能较长时间低速运行。主要用 于 40tm 以下的轻小型塔机 , 特别适用于起升高度不 大的快装塔机。由于三速电机采用直接起动 , 其起动 电流大 , 对建筑工地的电网造成影响 , 另外 , 换挡时 的冲击较大 , 因此一般仅用于 3OKW 以下的电动机。 2) 带涡流制动器的绕线电机配以 23 挡电磁换挡减速器调速方案 该方案通过安装在减速器内的片式电磁离合器实现机械换挡 , 可以获得 23 挡工作速度

23、, 另外通过涡流制动器得到慢就位速度。其缺点是涡流制动器的慢速不够稳定 , 当外载较小时 , 慢就位速度低 , 外载较大时则下降速度增加。另外这种调速方案换挡时需先将吊重停止 , 换挡后再重新启动。这种调速方案 应用范围较广 , 可适用于各种规格的塔机。 (3) 双电动机驱动方案这种调速方案中应用较多是采用两台绕线型电机驱动 , 我国从法国 Potain 公司引进技术生产的FO/23B 塔机即应用这种方案 , 称为 RCS 机构 。两台绕线型电机通过速比为 1:2 的齿 轮副相联 , 一台作为驱动电机 , 另一台则用作制动电机。双电机调速方案也可采用一台绕线型电机加 一台笼型电机或两台多速笼型

24、电机驱动, 可得到不同的调速特性。这种起升机构可在负 载运动中调速 , 能以最大速度实现空钩下降 , 从而提高生产效率 , 吊载能精确就位 , 可实现元级调速 , 工作平稳 , 调速范围大 , 可达 1:40 。但机构相对复杂 , 其传动部件需专门设计制造。主要应用于100tm 以上的大中型塔机 , 我国生产的塔机中采用这种调速方案的产品不多。(4) 变频调速方案这种起升机构通过变频器对供电电源的电压和频率进行调节 , 使笼型电动机在变换的频率和电压条件下以所需要的转速运转。可使电机功率得到较好发挥 , 达到无级调速效果。变频调速技术发展很快 , 目前国内外一些塔机新产品均趋向采用这种调速技术

25、。除上述各种起升机构及调速方案外 , 还有电磁联轴节调速和直流调速机构 , 均可实现元级调速 , 且调速范围大。 但系统较复杂 , 价格昂贵 , 主要用于重型和超重型塔机 , 如从法国 Potain 公司引进生 产的 H3/36B 塔机就是采用被称为 LMD 机构的电磁联轴节调速方案。 塔机起升机构除采用上述各种方法调速外 , 为了充分发挥其工作性能 ,40tm 以上塔机一般均设有 吊钩滑轮组钢丝绳倍率变换装置 , 可自动或通过人工把吊钩滑轮组的钢丝绳倍率从 2 变换至 4, 或由 4 变换至 2 。这样可以充分发挥起升电机的功率 , 增加调速范围。各种不同的速度挡位对应于不同的起重量 , 以

26、符合重载低速、轻载高速度的要求。为了防止起升 机构发生超载事故 , 有级变速的起升机构对载荷升降过程中的换挡应有明确的规定 , 并应设有相应的载荷限制安全装置 , 如起重量限制器上应按照不同挡位的起重量分别设置行程开关 。1.2 变幅机构变幅机构是改变塔机工作幅度的工作装置 , 实现吊重物水平方向的移动 , 使塔机把吊重物的垂直运动扩大到沿起重臂的一个平面 , 扩大了作业范围。塔机的变幅方式基本上有两类 : 一是利用载重小车沿起重臂上的轨道移动而改变幅度 , 称为小车 变幅式 ; 二是利用起重臂俯仰摆动而改变臂端吊钩的幅度 , 称为动臂变幅方式。按照上述变幅方式的 不同 , 变幅机构分为变幅卷

27、扬机用于动臂变幅和小车牵引机构两种类型。动臂变幅塔机在臂架向下变幅时 , 特别是允许带载 ( 吊重变幅时 , 整个起重臂与吊重一起向下 运动 , 容易造成失速坠落的安全事故 , 所以国家标准规定 , 对能带载变幅的塔机变幅机构应设有可靠 的防止吊臂坠落的安全装置 , 如超速停止器等 , 当起重臂下降速度超过正常工作速度时 , 能立即制停。 对于小车牵引机构 , 国家标准规定 , 只有当塔机的最大起重量不超过 1t的塔机 , 才允许采用摩擦牵引 方式 , 除此以外均应当采用卷扬牵引方式。同时规定对采用蜗杆传动的小车牵引机构也必须安装制动器 , 不允许仅仅依靠蜗杆的自锁性能来制停。另外对于最大运行

28、速度超过 40m/min 的小车变幅机构 , 为了防止载重小车和吊重在停止变幅后因惯性或吊臂倾斜而继续向外滑行 , 造成超载事故 , 还规定应 设有慢速挡 , 在小车向外运行至起重力矩达到额定值的 80% 时 , 变幅机构应自动转换为慢速运行。为适应长臂架的需要 , 采用调速型小车牵引机构是合适的 , 为双速笼型电机驱动的行星传动小车牵引机构。1.3 回转机构回转机构是实现塔机起重臂绕塔机中心线回转的工作装置 , 使重物能够以塔机中心线作水平圆周运动 , 从而把塔机的作业范围扩大为一个空间。现代塔机的吊臂很长 , 其侧向迎风面积较大 , 在大风中其承受的风载荷将使塔身承受很大的扭矩 , 甚至发

29、生破坏 , 所以标准规定 , 在非工作状态下 , 回转机构应允许臂架自由转动。根据这一要求 , 塔 机的回转机构一般均采用常开式制动器 , 即在非工作状态下 , 制动器松闸 , 使塔机吊臂可以随风向自 由滑转 , 臂端始终指向凤的方向 ; 而在吊装定位时 , 由司机操纵上阁。塔机由于吊臂长 , 因此回转时臂端的线速度很大 , 为了吊装定位的需要 , 对回转机构提出了调速 要求 , 这一点随着塔机吊臂长度不断加大的趋势 , 已变得越来越重要。对于不能无级调速的回转机构 , 为了使塔机回转时起动平稳 , 一般在机构中设置有液力偶合器。回转机构调速系统主要有涡流制动绕线电机调速、多挡速度绕线电机调速

30、、变频调速和电磁联轴节调速 等 , 后两种可以实现无级调速 , 性能较好。 1.4 行走机构行走机构是使塔机整机沿一定方向运行的工作装置 , 对建筑用塔机而言 , 其行走机构一般为轨道式 , 即塔机安装在特设的轨道上 , 可沿铺设的轨道往返行走。行走机构可使塔机在轨道长度内进一步 扩大其作业范围 , 可适应长度较大的建筑施工。由于塔机的重心很高 , 且自重很大 , 行走启动和停止时具有很大的惯性载荷 , 为了保证整体稳定 性 , 有的塔机在行走机构中不设制动器 , 而采用具有一定自锁作用的蜗轮蜗杆减速器 , 以减小停车后 的惯性行程 , 并在机构中设置液力偶合器 , 实现平稳、启动。还有的塔机

31、如 FO/23B 的 RT 系列行走机构 ， 采用单速或双速笼型电动机驱动 , 装有一个具有双重制动作用 ( 工作制动和停车制动 ) 的制动器 , 即两套制动电磁铁不同时断电 , 工作制动电磁铁先作用 , 其制动力矩较小 , 延时 57s 后停车制动电磁铁再自动断电 , 达到完全制动 , 使整机运行和制动平稳可靠。为了防止在非工作状态时塔机在风载作用下沿轨道自行移动 , 造成危险 , 行走机构的台车上应安装夹轨钳 , 可使塔机固定在轨道上。目前我国建筑工地上使用的塔机 , 大多为上回转自升式塔机 , 多数采用固定式或附着式 , 这类塔机可以不设行走机构。 1.5 自升机构自升式塔机为了解决自行

32、顶升接高或沿建筑物楼层爬升的问题 , 设有自升机构 , 目前塔机一般均 采用液压式自升机构。附着式塔机的顶升机构安装在塔身的上部 , 包括液压机组、液压顶升油缸及顶 升横梁 ( 工地上称为扁担梁 ) 等 , 可与结构件中的顶升套架相配合 , 以实现塔身加节接高或降节。内 爬式塔机的爬升机构安装在塔身的下部 ,FO/23B 塔机可将附着式所用的顶升机构拆卸后移至内爬式塔 机使用 , 其液压机组、液压油缸和扁担梁均互相通用 , 所不同的是把顶升套架改为两个安装在楼层上 的爬升框架 , 用以支承塔身及液压油缸。2 金属结构塔机是一种高大型起重机 , 在整机的组成中 , 金属结构占有很大比重。一般来说

33、 , 一台固定式自升塔机其金属结构在整机重量中约占 70% 左右 , 对于附着式塔机 , 其塔身通过增加标准节不断接高 , 高度可达一、二百米 , 则其金属结构的重量就会占有更大的比例。现代塔机的金属结构基本上均采用 焊接连接方式 , 承受拉、压、弯、扭等多种载荷 , 因此焊接质量十分重要 , 涉及整台起重机的安全问题。塔机的金属结构主要包括塔身、起重臂、平衡臂、回转支座、塔帽或塔顶撑架 ) 、顶升套架和底 架等 , 具体有关内容这里不再赘述。 塔机钢结构的疲劳寿命是确定塔机整机使用寿命的重要依据。由于塔机钢结构承受的各种载荷复 杂多变 , 且结构的材质、焊接、加工等的质量缺陷和应力集中现象容

34、易产生疲劳裂纹 , 造成安全隐患。 而我国目前尚无塔机淘汰报废的标准规定 , 因此需特别注意对一些服役时间较长的塔机加强钢结构的检查 , 发现问题及时修复或更换、报废。我国新修订的 GB5144 塔式起重机安全规程已明确规定 , 塔机的主要结构件 ( 塔身标准节、臂架、拉杆、塔帽或塔顶撑架等 ) 应具有出厂日期的永久性标志 , 塔机安装和使用人员应该对使用年限较长的塔机结构加强日常检查 , 避免安全事故。3 电气及控制系统塔机一般均采用电力驱动 , 由外接电源供电 , 各工作机构由电动机分别驱动 , 一般采用 380V 、50Hz 的三相交流电源。 现代塔机的工作范围越来越大 , 速度越来越高

35、 , 因此对工作速度的调节要求更为严格 , 需设置完整的调速控制装置。塔机的控制系统包括操纵装置和安全装置 , 某些大型塔机还设有监控显示装置。操纵装置由电气控制设备和操纵机构组成 , 以控制塔机各工作机构的运动 , 完成塔机作业所要求的各种动作。塔机的操纵大多采用安装在司机室内的联动控制台的方式 ， 控制台有两个手柄 , 一般选择右手控制起升和行走机构 , 左手控制回转和变幅机构,机构运动方向与表 的手柄方向一致。机构运动方向手柄方向起升、变幅机构起升、向内变幅手柄向后(向着司机)下降、向外变幅手柄向前(离开司机）回转机构向右回转手柄向右向左回转手柄向左塔机是一种作业高度和工作幅度很大的起重

36、设备 , 在建筑施工工地上 , 其作业面下不可避免地有 各种人员进行活动 , 因此安全作业极为重要 , 必须配备各种必要的安全装置 , 主要包括起重力矩限制 器、起重量限制器 , 各种限位器以及电气安全保护装置等 。第三节 塔机的主要参数与技术性能1 塔机的主要参数塔机的参数是用来说明塔式起重机的工作性能和规格的一些数据 , 是选择使用塔机的主要依据。主要参数包括以下内容。1.1 幅度塔机空载时回转中心线到吊钩垂直中心线之间的水平距离。对于上回转塔机 , 回转中心线与塔身中心线是重合的 , 而对于下回转塔机 , 二者是不重合的。幅度表示塔机不运行时的工作范围 , 是衡量 塔机工作能力的重要参数

37、之一 , 实际上反映了塔机起重臂长度的大小。幅度包含最大幅度和最小幅度两个参数 , 最大幅度是塔机的起重臂与水平面倾角最小时动臂式 塔机 ) 或载重小车在臂架最外侧极限位置时小车变幅式的幅度。最小幅度是指起重臂处于允许的最大仰角时或载重小车处于臂架最内侧极限位置时的幅度 , 小车变幅式的最小幅度要比动臂式塔机的最小幅度小得多 , 即吊钩更靠近塔身 , 它的工作范围也就更大。 1.2 额定起重量额定起重量是指塔机在各种工作幅度下允许吊起的最大重量 , 但不包括吊钩及其滑轮组的重量。这一点塔机与轮式起重机 ( 如汽车起重机 ) 不同 , 后者在性能表上给出的额定起重量包括了吊钩及滑轮组。额定起重量

38、是随幅度而改变的 , 随着幅度的加大 , 相应的额定起重量则减小。一般将塔机最大臂长时最大幅度处的额定起重量作为塔机起重能力的指标之一。 1.3 最大起重量 最大起重量是指塔机在正常工作条件下允许起吊的最大重量。最大起重量是各种规格的塔机根据其起升机构的起重能力和构件的强度计算确定的 , 最大起重量允许的最大幅度一般是塔机最大工作幅 度的 1/3 左右 , 在这个幅度以内的额定起重量是相等的 , 所以塔机的起重特性曲线表现为由水平线和曲线两部分组成见图 。对于能够变换吊钩滑轮组钢丝绳倍率的塔机 , 其最大起重量是指钢丝绳倍率最大时允许起吊的最大重量。 1.4 起升高度起升高度是指空载时自支承面

39、 ( 地面或轨道面至吊钩支承面的最大垂直距离。对于小车变幅式塔机是以最大幅度时吊钩上升至极限位置 ; 对于动臂式塔机 , 起升高度随着幅度的减小而增加 ; 而对于自升式塔机 , 其起升高度则随着塔机的爬升而不断增大。 1.5 起重力矩起重力矩是塔机的幅度与相应额定起重量重力的乘积 , 单位为千牛米 (KN-m , 过去习惯称为吨米数 (t-m 。由于在不同的幅度处额定起重量与幅度的乘积不同 , 各种幅度下的起重力矩并不相 等 , 因此我国塔机的分类标准规定以塔机基本臂长度时最大幅度与相应的额定起重量重力的乘积作为 公称起重力矩 , 来表示塔机的起重能力。公称起重力矩是塔机的主参数。起重力矩反映

40、了塔机最主要的性能 , 即起重量和幅度两个指标 , 同时又可反映塔机结构强度和整机抗倾翻的稳定性 , 是涉及塔机安全作业的关键参数 , 安装使用人员必须牢牢掌握这个参数的概念。 同一台塔机安装不同长度的起重臂时 , 其起重力矩将发生变化 , 臂架越长 , 起重力矩将减小 ; 有些塔 机其额定的起重力矩还与塔身的高度有关 , 塔身加高后其额定起重力矩将降低，综上所述 , 塔机的额定起重量与幅度有关 , 当起重力矩不变时 , 幅度增大 , 则额定起重量减小 ; 幅度减小 , 则额定起重量增大 , 但不能大于最大起重量 , 否则会造成结构强度破坏或整机倾翻。塔机的这种特性通常用起重特性曲线表示。 1

41、.6 工作速度塔机的工作速度主要包括起升、变幅、回转和行走速度等。(1) 额定起升速度。是指塔机起升额定起重量时 , 相对于一定的变速挡位和吊钩滑轮组钢丝绳倍率 , 吊钩上升过程中稳定运动状态下的平均速度。(2) 回转速度。指塔机空载时 , 风速小子 3m/s, 吊钩位于最大幅度和最大高度时回转的稳定速度。 (3) 小车变幅速度。指塔机空载时 , 风速小于 3m/s, 载重小车的稳定运行速度。(4) 动臂变幅速度。指塔机空载时 , 动臂整个俯仰变幅过程中吊钩的水平移动平均速度。但是这个速度实际上并不存在 , 因此也有的用塔机在整个变幅过程中所需要的时间来表示。(5) 行走速度。指整机空载时 ,

42、 风速小于 3m/s, 塔机在轨道上运行的速度。1.7 最低稳定下降速度指塔机吊钩滑轮组为最小钢丝绳倍率 , 吊有允许的最大起重量时 , 吊钩稳定下降时的最低速度 ,一般称为慢就位速度。这是表示塔机吊装就位时的一个重要工作性能 , 是对塔机起升机构提出调速性 能的一项要求。我国标准规定各类塔机的最低稳定下降速度为 37m/min, 塔机规格越大 , 则要求慢 就位速度越低。我国塔机型号编制方法 我国标准规定塔机的型号以其代号加主参数表示。塔机的代号是根据不同类别而确定的 , 按照JG/T5039-2019 建筑机械与设备产品分类及型号中规定的塔机型号表示见表 名 称类 别代 号主参数塔式起重机

43、轨道式(固定式)上回转式QT公称起重力矩KN-m10-1上回转自升式QTZ下回转式QTA快速安装式QTK汽车式QTQ轮胎式QTL履带式QTU但目前我国对塔机主参数在型号中的表示方法尚不统一 , 有的以千牛米表示 , 有的则以其数值 的 1/10 表示 , 即按过去习惯的吨米数表示 , 两者相差 10 倍。另外主参数一公称起重力矩是以基本臂 长时的额定起重为矩表达 , 而基本臂的概念是人为确定的 , 实际上并不存在。由于目前塔机的臂长不 断加大 , 现在 基本臂 和 公称起重力矩 两个名称已经很少使用。很多塔机已用最大臂长与其相应起重量的乘积作为塔机的主参数来确定塔机型号。而且很多塔机 可以采用

44、不同臂长进行作业 , 它们的起重力矩也不完全相等 , 因此现在塔机型号只是代表某种规格的 塔机 , 已不能确切反映该机的起重能力。 近来还有一些塔机生产厂仿照国外某些塔机制造厂的产品型号 , 用最大臂长及其相应的额定起重量来表示 , 如 C5513 型表示该塔机的最大工作幅度为 55m, 该幅度下的额定起重量为 1.3to 这种型号能够直观地反映出塔机的工作性能 , 受到用户的欢迎 , 因此现在已有越来越多的生产厂使用。 表中备注栏中未注明的均为带塔顶结构的水平臂自升式塔机 ) 。 型号QTZ50QTZ100FG5518HK40/21BFO/;1日H3/36B生产厂家北京厂北京厂北京厂北京厂、

45、四川厂、沈阳厂最大起重力矩(KNm)57211201330294414502604最大幅度/相应起重量(m/t)40/1.250/1.755/1.870/2.150/2.360/3.6最大起重量/相应最大幅度(t/m)4/14.38/1410/13316/18.410/14.512/21.7最大起升高度(m)固定式32.24159.845.759.851.7轨道式364761.650.661.656.6附着式100140203.8153.7203.8159.7起升速度(m/min)A=26/35/70。4080。50100。3060。50100。4080A=43/17.5/355/20/40O

46、2550。1530。2550。2040小车变幅速度(m/min)18.5/377.5607.5/30/606/23/457.5/30/607.5/30/60回转速度(r/min)0.38/0.76。0.7。0.600.8。0.8。0.8行走速度(m/min)162012.5/2512.5/2512.5/2512.5/25轴距轨距(m445566666666结构重量(t)23.21375977.55877.5平衡重f压重(t)10.8/3214.75/5616.1/116.619.8/84.416.1/116.617.3/63.6型号C7050C7022C6024C5530C5015D160生产

47、厂家四川|厂四川厂四川广四川厂四川厂四川厂最大起重力矩(KNm)448024161740119010002000最大幅度/相应起重量(m/t)70/570/2.260/2.455/350/1.550/3最大起重量/相应最大幅度(t/m)20/22.416/15.112/14.512/168/12.510/20最大起升高度(m)固定式78.448.7544539.856.797.87轨道式8053.655.84549.5290.69附着式200126140155.7196.87起升速度(m/min)A=2。2550。3264。4080。4080。4080。50100A=4。12.525。1632

48、O2040。2040。2040。2550小车变幅速度(m/min)5.53060。2040153858153858153858(3.02rnin回转速度(r/min。0.7。0.8。0.7。0.700.7。.7行走速度(m/min)16/3212.5/2512.5/2512.5/2512.5/2512.5/25轴距轨距(m)8866664.54.54.54.566结构重量(t)116755436.1平衡重/压重Lt)12.6/84.8备注动臂自升式号型J13522JL5013QTZ80JL5022(QTZ125)J15520(JL150JIA018(QTZ160QTD160生产厂家江麓江麓江麓

49、江麓江麓江麓最大起重力矩(KN-m9188931368150015002000最大幅度/相应起重量(m/t)35/2.250/1.350/2.255/2.0760/1.850/3.2最大起重量/相应最大幅度t/m)6/15.38/11.168/17.110/1510/1510/20最大起升高度(m固定式30.53944505651轨道式304550566257附着式159179203203180起升速度(m/min)A=27.5/30/606/35/7030/60/12042/84/16842/84/16844/70/90/130A=43.75/15/303/17.5/3515/30/6021

50、.5/42/8421.5/42/8422/35/45/65小车变幅速度m/min19.5/39.50608.5/26/528.5/26/528.5/26/52(2.06minF回转速度(r/min0.42/0.63。0.83。0.8。0.6。0.800.8行走速度m/min)23.523.523.323.523.523.5轴距轨距m4.54.5556666666.56.5结构重量t)31.735.85357.768.29平衡重/压重7.6811.814.116.723.14备注动臂自升式型号QTZ3518QTZ8OAQTZ5023QTZ5515QTZ6510QTZ6516生产厂家广西厂广西厂广

51、西厂广西厂广西厂广西厂最大起重力矩(KN-m67891213569609231475最大幅度/相应起重量m/t35/1.850/1.450/2.355/1.565/165/1.6最大起重量/相应最大幅度t/m)4/16.956/15.28/16.956/168/11.6510/14.75最大起升高度(m固定式轨道式35.54550454859附着式80150176176178206起升速度(m/min)A=25.5/26/515/50/1005/48/965/50/1005/48/965/60/120A=45/25/505/24/485/25/505/24/485/30/60小车变幅速度(m/

52、min20/404417/25/5017/25/5017/25/5017/25/50回转速度(r/min00.72。0.63。0.600.67。0.600.62行走速度m/min2318.518.518.518.518.5轴距轨距(m)445555555566结构重量(t)25.95064.45069.586.2平衡重/压重t15.6/75型号TC5013TC5015TC5023TC5518TC5613TC6020生产厂家中联中联中联中联中联中联最大起重力矩(KN-m)8709601432132510961610最大幅度/相应起重量(m/t)50/1.350/1.550/2.355/1.856

53、/1.360/2最大起重量/相应最大幅度(t/m)6/14.56/168/17.98/16.568川13.710/16.1最大起升高度(m)固定式40.540.552524651.6轨道式41541.553534752.6附着式141.3143.1150150150160起升速度(m/min)A=28.88/40/808.88/40/80。50100。50100。50100。50100A=44.44/20/404.44/20/40。2550。2550。2550。2550小车变幅速度(m/min)21/4221/42。55。55。55。55回转速度(r/min)00.6。0.6。0.800.80

54、0.8。0.8行走速度(m/min12.5/2512.5/2512.5/2512.5/2512.5/2512.5/25轴距轨距(m)5555555515566结构重量(t)3031545474152平衡重/压重(t)型号TCP5023/38TC5613/38ST50/15.ST5416ST60/15SI70/30生产厂家中联中联抚顺永茂抚顺永茂抚顺永茂抚顺永茂最大起重力短(KNm13601040940103111752523最大幅度/相应起重量(m/t)50/2.356/1.350/1.554/1.660/1.570/3最大起重量/相应最大幅度(t/m)8/178/136/15.676/17.

55、1910/11.7512/21.07最大起升高度(m)固定式4640.440.9643.5959.851.7轨道式4539.439.5861.656.6附着式180180112195起升速度(m/min)A=2。4080。40808.5/40/809/36/7204590。4080A=402040。20404.2/20/404.5/18/36。22.545。2040小车变幅速度(m/min)。55。55057。48。57。57回转速度(r/min)。0.8。0.8。0.8。0.8。0.800.8行走速度(m/min)2020。2012.512.5/25轴距轨距(m)55554.54.54.54

56、.56666结构重量(t)5045365982平衡重/压重(t备注布料两用机布料两用机平头式第二章 塔机安全装置及有关零部件的安全要求为了保证塔机的安全使用 , 防止发生意外 , 首先塔机必须配备完整的安全装置和完善的电气系统安全保护 , 其次应保证重要零部件的使用安全。安全装置主要包括 : 起重力矩限制器、起重量限制器、各种行程限位器、小车断绳保护装置、风 速仪、夹轨器、缓冲器及电气保护装置等 , 塔机安装和使用时必须对各种安全装置进行重点检查和调 试 , 确保其可靠地工作。塔机上的一些重要零部件是否安全可靠 , 直接影响到整个设备的安全性 , 因此在每次安装前应对其进行全面的检查、维修或更

57、换。包括钢丝绳、吊钩、卷筒和滑轮、制动器、车轮等。 第一节 塔机的安全装置1 起重力矩限制器 1.1 作用和重要性起重力矩限制器是塔机上最重要的安全装置之一 , 它的作用是限制塔机作业时的实际起重力矩不得超过额定起重力矩 , 防止塔机超负荷工作 , 保证塔机的使用安全。GB5144 塔式起重机安全规程中规定： 塔机必须安装起重力短限制器。当起重力矩大于相应工况下额定值并小子额定值的 110% 时 , 应切断上升和幅度增大方向的电源 , 但机构可作下降和减小幅度方向的运动。 对最大变幅速度超过 40m/min 的小车变幅式塔机 , 在小车向外运行时 f 当起重力矩达到额定值的80% 时 , 应自

58、动转换为不大于 40m/min 的速度运行。起重力矩限制器在使用中应注意：力矩限制器仅对在塔机垂直平面内的起重力矩超载起限制作用 , 而对由于吊钩侧向斜拉重物、水平面内的风载、轨道的倾斜和塌陷引起的水平面内的倾翻力矩不起作用。因此有关管理操作人员必须 注意安全管理 , 严格遵守安全操作规程,不允许违章操作。对于起重力矩限制器不仅要求其精度准确 , 而且工作可靠性要高。塔机安装完毕后 , 要对力矩限制器进行认真的调试 , 调试不再所述。 1.2 构造和工作原理起重力矩限制器分为机械式和电子式 , 机械式中又有杠杆式和弓板式等多种形式。目前国内塔机上广 泛采用的是弓板式力矩限制器。根据塔顶结构形式

59、的不同 , 弓板式力矩限制器的 安装位置亦不同 , 塔顶为斜撑杆式的塔机 , 力矩限制 器安装在平衡臂上 , 见图 3-1 所示 ，塔顶为塔帽式的则安装在塔帽的弦杆上 , 见图 3-2 所示 , 图 3-3所示为一动臂式塔机的力矩限制器的安装位置。FO/23B 型塔机的力矩限制器即为这种形式 , 共装有 4 个限位开关 : 为 起升 断电力矩限制开 关 , 用以切断起升机构的电源 为红色警灯显示力矩限制开关 ; 为 小车向外 力矩限制开关 ; 为 减速、小车向外 力矩限制开关 , 用以断开小车变幅机构的电源 , 以防止由于幅度增大而造成 的超载事故。2 起重量限制器 2.1 作用和重要性起重量

60、限制器也是塔机上的最重要的安全装置之一。塔机结构及起升机构是按最大载荷设计计算的 , 工作载荷不能超过允许的最大载荷。起重量限制器就 是用于防止塔机作业时起升载荷超载的一种安全装置,以避免发生严重的机械事故。GB5144 塔式起重机安全规程中规定 : 塔机应安装起重量限制器。如设有起重量显示装置 , 则其数值误差不得大于实际值的 5% 。当起重量大于相应挡位的额定值并小于额定值的 110% 时 , 应切断起升机构上升方向的电源 , 但可作 下降方向的运动。 2.2 构造和工作原理目前最常用的起重量限制器的结构形式为测力环，它是由测力环、导向滑轮及滑轮轴等元件组成 ,构造及工作原理图其安装方法和