《机械装备导论》课件第7章

第7章工程建筑机械7.1工程建筑机械总论7.2典型工程机械——挖掘机的构造7.3其他工程建筑机械7.1工程建筑机械总论现代化建筑工程的施工，要求广泛采用各种类型建筑机械。施工机械化水平直接影响到工程质量和施工速度，对克服公害、扩大施工范围、降低工程成本和减轻劳动强度也有重要作用。7.1.1建筑机械及其分类建筑机械是指建筑施工所用的各种机械，我国生产和使用的建筑机械产品主要有以下九种类型。

(1)铲土运输机械。这类机械包括松土机、除根机、推土机、铲运机、平地机、翻斗车、运输卡车及平板拖车等。

(2)挖掘装载机械。这类机械包括机械式、液压式的单斗与多斗的挖掘机、隧道掘进机、挖沟机和挖掘装载机械等。

(3)工程起重机械。这类产品主要有起重卷扬机，施工升降机，缆索式起重机，桅杆式起重机，自行回转式起重机械中的汽车式起重机，轮胎式起重机，履带式起重机，以及轮行式、履带式的塔式起重机等。

(4)桩工机构。这类机械包括有预制桩打桩机械中的柴油打桩锤、振动打拔桩锤、液压桩锤和现浇桩成孔机械中的冲击成孔机械、冲抓成孔机械和螺旋钻孔机械等。

(5)压实机械。这类机械包括静力式碾压机械、冲击式夯实机械和振动式压路机等。

(6)钢筋加工机械。这类机械包括钢筋强化机械(钢筋冷拉机械、钢筋冷技机械)、钢筋调直剪切机械、钢筋切断机械、钢筋弯曲机械、钢筋镦头机械和钢筋焊接机械等。

(7)混凝土施工机械。这类机械包括混凝土原材料的计量设备、混凝土搅拌机械、混凝土搅拌楼(站)、混凝土搅拌运输车、混凝土输送泵及浇筑泵车、混凝土振捣机械以及混凝土成型机械等。

(8)装修机械。这类机械包括灰浆制备与喷涂机械、地面装修机械、装修升降平台以及各种手持的气动、电动机具等。

(9)路面工程与石方工程机械。路面工程机械包括路床铺筑机械、沥青混凝土摊铺机械、压路机、路面破碎机械以及路面修整机械(具)等。石方工程机械包括凿岩机械、空气压缩机、风镐、风钻和风锤等。7.1.2建筑机械的发展概况

建筑机械从问世到大量使用，大约已有100多年的历史。19世纪末，英、法、美、德等国家首先创造出了蒸汽压路机、挖掘机和混凝土搅拌机，到20世纪初，电动机和内燃机已广泛地应用于建筑机械的动力装置。

20世纪50年代以后，随着建筑、市政工程、交通、水电等各项建筑事业的发展与需要，建筑机械得到了迅速的发展，产品更新换代的数量随之增多，20世纪60年代液压技术、电子技术以及各种先进的机械传动机构也在建筑机械上得到了广泛的应用。

20世纪70年代末，我国实行改革开放以来，建筑机械无论是科研、生产，还是推广、应用，其发展速度都是很快的，主要表现在：建筑机械成批生产的系列产品达数百件，技术性能上有些重要产品已接近世界先进水平，如挖掘机系列斗容量为0.2～15m3；轮式起重机的起重量为5～100 t，压路机已从原来的6～8 t发展到15～18 t等。到20世纪80年代末，我国的建筑机械生产不仅满足了国内各建筑施工部门从事机械化生产的需要，而且还有相当的品种和数量的建筑机械出口。7.1.3建筑机械的构造组成及功用

建筑机械的总体构造可分为五大部分，即动力装置(原动机)、传动机构、工作机构、行走机构和操纵系统。

(1)动力装置。它是建筑机械的主要部分，是机械在作业时各种力和速度的来源，可以说，不论什么样的建筑机械，如果没有良好的动力装置，就不可能有良好的技术性能。建筑机械中常用的动力装置有电动机(直流电动机、交流电动机)、内燃机(汽油机、柴油机)和空气压缩机。

(2)传动机构。它是将动力装置的动力传递给工作机构的中间装置。这种装置是由各种传动件组合而成的，典型的传动零件有带条、链条、齿轮、齿条、凸轮、曲柄连杆及液压、液力传动元件等。从传动装置整体上看，还包括支承和连接上述零件所组成的传动装置的轴、轴承、螺纹及键等。

(3)工作机构。建筑机械的工作机构是直接用来作功的，其形式、构造取决于它本身的设计性能和用途，如推土机的工作机构为推土刀；挖掘机的工作机构为挖土斗；钢筋调直剪切机的工作机构为调直滚筒等。

(4)行走机构。建筑机械的行走机构有轨行式、轮胎式和履带式三种，其作用不仅要支承整个机械，而且要拖动机械进行作业和转移作业地点，还包括机械的进、出厂。

(5)操纵机构。操纵机构是保证机械完成作功的必备机构，国产建筑机械操纵机构的形式主要有电控式、机械—杠杆式和液压操纵式。7.2典型工程机械——挖掘机的构造挖掘机是用挖土斗来挖掘土壤的，是土方工程中一种主要的施工机械。据统计，建筑工程中的土方工程50%～55%的作业任务要由挖掘机来完成。挖掘机可以单独进行建筑物基坑的开挖，也可用它来替代装载机将土壤卸到运输卡车上。挖掘机用来开挖基坑时生产效率很高，一台斗容量为1 m3的单斗挖掘机台班生产率可相当于300～400名工人的日工作量，因而它在建筑工程施工中得到了广泛的应用。7.2.1挖掘机的分类、特点及应用

挖掘机按其作业特点不同分为周期作业式和连续作业式两大类。周期作业式为单斗挖掘机，具有多种可换作业装置，是建筑施工机械化的主要机械；连续作业式为多斗挖掘机，是隧道开挖工程、露天煤矿采掘时所用的机械,建筑工程中极少应用。

按工作装置的传动方式不同，可将挖掘机分成机械式(绳轮式)和液压式两大类。机械式挖掘机是早期的挖掘机产品，作业中多采用正铲，换装后还常作履带式起重机使用，有时还用其代替装载机装运弃土；液压式挖掘机是进入20世纪70年代挖掘机的产品，其工作装置全部由双作用式油缸来操纵，构造简单，操纵方便，且挖掘力大，是建筑物基础、带状沟槽开挖工程的主要机械。

按行走机构的不同，挖掘机还分为覆带式和轮胎式两大类。履带式挖掘机因其与地面附着面积大，压强小，作业时又不需加支腿，所以可在相对潮湿的作业面上作业而不致发生陷车。轮胎式挖掘机底盘的行驶速度较高，机动性好，调动比较灵活，但一般斗容量都较小，故在应用上相对于覆带式挖掘机较少。7.2.2单斗挖掘机的构造

单斗挖掘机是用于开挖和装载土石方的主要机械之一，其特点是挖掘力大，其外形如图7-1所示。单斗挖掘机可以将挖出的土就近卸土或对配备一定数量的自卸汽车进行远距离卸土。单斗挖掘机在建筑工程中使用较多的另一个原因是它的工作装置更换后还可以作为起重、打桩等其他用途，扩大了使用范围。单斗挖掘机以传动方式区分，有机械式与液压式两大类。在中小型单斗挖掘机中机械式的已逐渐被淘汰，主要发展液压式的。图7-1机械式单斗挖掘机

1．机械式单斗挖掘机

机械式单斗挖掘机采用机械传动，钢绳吊挂、牵引，是土方工程施工中的主要机械设备。从国内外发展情况来看，中小型单斗挖掘机一般都采用液压传动，大型和巨型单斗挖掘机仍沿用机械传动。有些装置是机械式单斗挖掘机所独有的，具有特殊功能(如拉铲，其挖掘半径与挖掘深度之大都是液压传动所不能比拟的)。

现代机械式挖掘机(或称机械铲、动力铲、电铲等)多采用履带行走，很少用轮胎行走。斗容量10 m3以下的机械式挖掘机均采用双履带行走，更大的则采用多履带行走，大型拉铲则采用步行式。动力装置有柴油机与电动机两种形式。

2．液压单斗挖掘机

液压单斗挖掘机系通过油泵、油马达、油缸、控制阀等液压元件把液体的压力能变为机械能，完成各种作业动作。通常所指的液压挖掘机都是指液压单斗挖掘机。

液压挖掘机的主要优点是：挖掘力大、牵引力大、机械重量轻、传动平稳、作业效率高、结构紧凑、外形美观、技术性能好、使用可靠(有防止过载的能力)、操纵简便、更换工作装置容易。

1)基本类型

现代液压挖掘机可从以下几个方面来区分：

根据主要机构是否全部采用液压传动，可分为全液压与半液压两类。挖掘、回转、行走等几个主要机构的动作均为液压传动，则称为全液压传动。履带式挖掘机一般均为全液压传动。

根据行走方式的不同，可以区分为履带式、轮胎式、汽车式或专用底盘式等。履带式液压挖掘机具有通过性好、接地比压小、对土壤有足够的附着力、作业时不需设支腿等优点，因而应用广泛；轮胎式挖掘机具有行走速度块、机动性好、可在多种路面通行等优点，一般均为四支点，也有三支点的。根据工作装置在水平面内可回转的范围，可分为全回转(能自转360°)和非全回转(能自转180°或270°等)。

根据工作装置连接方式的不同，可分为铰接式与伸缩臂式。

2)工作原理

各类液压挖掘机的工作运动基本相同(图7-2)。动作1和2的执行元件为液压马达，而动作3～5的执行元件则是油缸。1—动臂升降；2—斗杆伸缩；3—铲斗转动；4—回转；5—行走；6—动臂；7—斗杆；8—铲斗图7-2液压挖掘机的主要工作运动

液压挖掘机按工作对象不同可分为反铲、正铲、拉铲、抓铲开挖和起重(实为履带式起重机)等形式。正铲是挖掘机常用的一种作业装置(参见图7-3)，其特点是装车轻便灵活，回转速度快、移动方便；停机坪以上的土方工程或土方量比较集中的工程正铲开挖效率高；正铲可用来挖掘集中的土堆或松散堆集的矿石、碎石、砂、煤等；大于正铲最小回转半径的地面以下的基坑、管沟和路堑等土方工程的开挖等。图7-3单斗挖掘机可换作业装置示意图(a)正铲；(b)反铲；(c)刨铲；(d)刮板；(e)拉铲；(f)抓斗；(g)、(h)、(i)起重机、打桩机、拔根机反铲与正铲的主要区别是动臂在作业时与斗杆联动(一起升降)；大多数液压式挖掘机正铲和反铲作业装置可以通用，即可将正铲斗和斗杆翻面安装，使斗底朝上即可。反铲主要用来开挖停机平面以下的土壤，如深度小于6 m的小截面建筑物基槽、带状沟槽，挖下的土壤可直接甩在基坑、沟槽的两侧。在相同斗容量的情况下，反铲的挖掘力和挖掘效率稍低于正铲开挖。图7-4所示为挖掘机的拉铲作业装置。作业开始，拉铲斗由提升钢丝绳2倒悬在起重臂5的顶端(Ⅰ)，拉紧和松放牵引钢丝绳3共1～2次，使拉铲斗在空中摆动几下(视情况也可不必拉摆)，然后，趁铲斗外摆之势，同时放松提升钢丝绳和牵引钢丝绳，使铲斗顺势向外抛掷在作业面上(Ⅱ～Ⅲ)，拉铲斗切入土中一定深度，此时收拉牵引钢丝绳3，拉铲斗开始铲装土壤，铲斗装满后用提升钢丝绳提铲斗至一定高度，上车连同拉铲斗回转卸土，至此，完成一个工作循环。图7-4拉铲的挖掘过程抓斗作业装置如图7-3(f)所示。抓斗作业装置多用于机械式，其工作装置主要由动臂、抓土斗及绳—轮系统等组成。这种装置主要用于水下开挖或开挖土质比较松软、施工平面比较狭窄的单独柱基类的基础、沟槽等土方工程，也可以作停机平面以上的散粒材料的装卸，在建筑工程中这种作业装置应用不多。图7-5所示为反铲式单斗液压挖掘机，它主要由工作装置1、回转平台2、回转支承3和行走装置4等组成。工作装置包括动臂3(图7-6)、斗杆2、铲斗1和驱动它们的动臂液压缸6、斗杆液压缸5及铲斗液压缸4。这些部件铰接成为一组连杆机构，当操纵动臂液压缸6伸缩后，可使动臂3带动整个工作装置上下运动，因此，它可使铲斗挖满后提起卸载。斗杆液压缸5伸缩后可推动斗杆2转动，使铲斗进行挖掘，或反向转动斗杆时可进行卸土。操纵铲斗液压缸4后可通过连杆直接推动铲斗1转动，进行挖掘或卸土。必须指出，由于这样的连杆机构存在三个自由度，因此任何一个或两个液压缸工作时，其余液压缸必须锁住，才能得到有规律的运动。例如铲斗液压缸推出，进行转斗挖掘时，则斗杆液压缸及动臂液压缸在受到反力作用下不能有伸长或缩短运动，即要能“锁住”。同理，其他液压缸工作时也一样。图7-5单斗液压挖掘机三种液压缸的伸缩长度不等可使铲斗在不同的深度和半径处进行挖掘，这些液压缸的伸缩不等可组合成许多铲斗齿尖的位置。许许多多位置可形成一个最大的斗齿尖活动范围，即如图7-5中所示的包络图。图中可显示出由于工作装置各部分尺寸所决定的铲斗齿所能达到的最大挖掘深度H、最大挖掘半径R、最大挖掘高度h及最大卸载高度h1。这些尺寸就是挖掘机的工作尺寸。回转平台可带动工作装置绕回转中心转动，使土壤卸到车辆上。回转平台是通过回转支承装置9(图7-6)支承在行走装置10上的，可使平台相对底盘自由转动。在回转平台上装有回转机构，它由液压马达7经齿轮箱减速后驱动小齿轮8，使它相对于啮合的大齿轮既自转又公转，于是便带动整个平台旋转。图7-6单斗液压挖掘机构造示意图1—铲斗；2—斗杆；3—动臂；4—铲斗液压缸；5—斗杆液压缸；6—动臂液压缸；7—回转液压马达；8—回转小齿轮；9—回转支承装置；10—行走装置行走装置使整个机械移动位置。行走装置可分为履带式和轮胎式两大类。

履带式行走装置(图7-7)是由承受上部重量的行走架1通过支重轮2及履带3将载荷传至地面的。履带呈封闭环状绕过驱动轮5和导向轮6，履带的上分支有一个托链轮4支持，以减少挠度。图7-7履带式行走装置1—行走架；2—支重轮；3—履带；4—托链轮；5—驱动轮；6—导向轮；7—张紧装置；8—液压马达；9—减速箱履带行走装置的传动是由液压马达8经减速箱9传动驱动轮5使整个行走装置运行。当履带因铰接的销轴处磨损而伸长时，可由张紧装置7调整其松紧度。

履带式行走装置的特点是牵引力大接地比压小，因此越野性能好，爬坡能力大。每条履带有一个液压马达独立驱动。因此，当操纵两条履带同方向运行时即可前进或后退。当一条履带制动，另一条履带前进时，即可绕这条制动的履带转弯；当两条履带运动方向相反时，即可绕整机中心原地旋转(图7-8)。故转弯半径小，机动灵活。但是这种行走装置运行速度较低，通常在0.5～6 km/h的范围内。转移工地时用平板拖车搬运。在单斗挖掘机中，这种行走装置用得很多。图7-8履带式行走装置的转弯

(a)原地转弯；(b)绕一条履带转弯轮胎式的行走装置有多种形式，一种为轮式拖拉机底盘，还有一种为标准汽车底盘，在这两种底盘上装置的单斗液压挖掘机的斗容量较小；若斗容量稍大、工作性能要求较高的轮式挖掘机，则需用专用的轮胎底盘。

在行走装置中，轮胎式和履带式相比，最大的优点是机动性好，运行速度快(通常达20 km/h)，如用牵引车拖运作长距离运输时，速度可达60 km/h。它的缺点是轮胎接地比压大，爬坡能力小。挖掘时为使机身稳定需用专门的支腿支撑。故轮胎式行走装置基本上仅用在斗容量1 m3以下的挖掘机中。单斗液压挖掘机由于采用了液压传动，因而使挖掘机具有很多优点。图7-9为斗容量1m3的单斗液压挖掘机液压系统图。该机发动机功率为110 kW，机重25 t，采用双泵双回路串联系统。从图中可看出，发动机驱动双联泵1，油泵输出的压力油分两路分别进入阀组2和4，每个阀组构成一串联系统。阀组2的回路分别可驱动铲斗液压缸14、辅助液压缸12、回转马达10及行走马达7。阀组4的回路分别可驱动斗杆液压缸13、动臂液压缸11、行走马达8及推土板液压缸6。在阀组2内还装有一合流阀，操纵此阀后可使阀组2内的油流向阀组4形成合流供油，以提高斗杆或动臂的运动速度。阀组4内还装有行走限速阀5，以防机械在斜坡上行驶时超速发生危险。此外，在许多工作液压缸上还装有单向节流回路以防冲击，例如动臂上升时，压力油经单向阀进入液压缸11的大腔。当动臂下降时，压力油进入液压缸小腔，回油从液压缸大腔排出，经节流小孔返回油箱，这样就控制了动臂的下降速度，不致在自重作用下速度太快而发生危险。

系统的回油经过背压阀15、散热器16和滤油器17返回油箱。图7-9WY100型单斗液压挖掘机液压系统图7.3其他工程建筑机械7.3.1推土机推土机是一种浅挖和短距离运土的土方机械。它广泛使用在基坑的开挖工作、管道工程等的回填土工作以及对建筑工地的清除现场、平整场地等作业。在修堤、筑坝等大规模土方施工中它又可协助其他施工机械工作，如顶推铲运机协助铲土等。在矿场和砂石场推土机可协助集料作业。因此，推土机在土建、交通、水利、采矿和国防等各部门中使用很广泛。推土机是在拖拉机的前方装置一种推土工作装置而构成的。推土机的类型很多，按照行走装置的不同有履带式推土机和轮胎式推土机之分。履带式的推土机牵引力大，对各种地面适应性强，因此通过性能好，但行走速度慢。轮胎式推土机牵引力比履带式的小，但行走速度比较高，在作业过程中可缩短空载回程的时间，提高生产率。

推土机按照操纵装置的不同有钢丝绳式和液压式两种，目前钢丝绳操纵的已趋于淘汰，国内外生产的都是液压式的。推土机的传动方式有三种：

(1)机械传动。这种传动方式结构简单，传动效率较高且可靠，但牵引性能不如其他几种好。

(2)液力机械传动。这种传动是发动机通过液力变矩器和自动换挡变速箱后传至驱动桥的，它能随着推土阻力的变化自动调整牵引力和速度，改善牵引性能，提高生产率。阻力过大发动机也不会灭火，能防止过载，操纵简单，轻便。但在传动效率方面比机械式的低。

(3)全液压传动。这种传动方式由液压马达驱动主动轮，取消了主离合器、变速箱等部件，使结构紧凑，重量减轻。推土机的作业过程是在行走中进行的。此时刀架有三种不同的位置，图7-10(a)表示铲刀放下插入土中进行铲土；(b)为铲刀贴在地面将刀架前的土推移，为运土状态。一般运距在100 m以内，否则土会向刀架两端流失而不经济；(c)为将铲刀提起，使土在铲刀下卸掉。然后推土机退还原处进行下一次铲土。图7-10推土机的作业状态(a)铲土；(b)运土；(c)卸土刀架的构造如图7-11所示，刀架下部为可更换的刀片。上部呈圆弧形，以便切下的土屑自动流向前方，刀架后部有两个推臂4与斜撑2铰接。推臂通过铰3与拖拉机的履带架铰接。整个刀架的上下运动由两个油缸6操纵。图7-11推土刀架构造图7-12为回转式推土工作装置。这种工作装置的特点是铲刀较宽，铲刀中央通过球铰与顶推架相连，顶推架两边各有三个耳座，由于斜撑固定在不同位置的耳座中，可使铲刀呈图中虚线的倾斜位置。回转角通常在20°～25°之间，这样可使推土机在直线行走时将土壤向侧方推卸。图7-12T-20型回转式推土机工作装置此外，在某些施工中如修边坡时，可将铲刀在垂直面内与地面倾斜一个角度δ。在中小型推土机上用螺旋斜撑来调整，大型推土机则用专门的液压缸来调整。

目前，有些推土机在后部还附带有多个齿耙组成的松土器(图7-13)。这种松土器由专门的液压缸操纵，使之提升或放下。在遇到坚硬的土质时可先用松土器耙松再推土则效果较好。图7-13带有松土器的推土机1—齿耙；2—液压缸；3—液压油管；4—后支架推土机的液压操纵系统如图7-14所示。液压泵1由发动机驱动，将油从油箱吸出变为高压油送往操纵阀，油液首先经四位六通阀3控制铲刀升降动作。图中D为铲刀浮动位置，在该位置铲刀升降液压缸的上、下腔与回油路、液压泵均连通。铲刀在自重作用下支于地面，并随地形高低而上下浮动，因此可以随地形进行推土。三位六通阀4、5分别操纵松土器的升降动作和调节铲刀的侧面倾斜角度。

安全阀2可限制油泵的最高压力，当超过压力时安全阀打开，高压油返回油箱，起保护作用。图7-14推土机液压操纵系统双作用安全阀6、7是由过载阀和单向阀组成，装在松土器液压缸的油路中。在松土时三位六通阀4放在中位，使液压缸两端呈封闭状。若松土过程中耙齿遇到障碍物迫使耙齿向上抬时，活塞杆受压，液压缸大腔油压升高，当超过双作用安全阀7的调定压力时即呈溢流，溢出油液通过单向阀a给液压缸小腔进行补油，这样就起到安全作用。反之，若耙齿在遇到障碍时被迫向下，此时液压缸活塞杆被拉出，则液压缸小腔压力剧增，当超过一定压力时，压力油通过双作用安全阀6溢流，并经单向阀9给液压缸大腔补油。这样就避免了在松土作业中由于意外的过载而损坏机件。单向阀9是用于在铲刀下降时由于自重作用，使得下降速度加快形成大腔吸空，此时可由单向阀9进行补油。

单向阀11是用来保护滤油器10的，如由于污物使滤油器阻塞，回油管路中压力增加，此时油液可通过单向阀返回油箱。液压操纵的推土机切土力强，平地作业性能好，操纵轻便，因此这种操纵机构得到广泛采用。7.3.2起重机

1．起重机械在工程中的应用

起重机械主要用做垂直运输的设备，有行走机构的还可兼做短距离的水平运输。它是一种循环作业的机械，在建筑施工中，特别是在高层建筑、大型厂房日益增多的情况下，用起重机完成垂直运输与结构吊装是必不可少的设备。另外，对于减轻工人的繁重体力劳动，降低施工成本，提高生产效率，缩短施工周期，实现施工机械化等都起着十分重要的作用。

2．工程起重机的类型

随着建设的需要，近年来我国工业、民用及国防建筑安装事业发展很快，各建筑安装工地越来越多地使用了多种类型的工程起重机。为了能够方便地了解各种工程起重机的主要特性及其使用场所，根据其结构、用途和特点分类如下：

3．起重机主要性能参数、工作类型及工作机构

1)起重机主要性能参数

(1)起重量(Q)。起重量是指起重机正常工作时所允许吊起的重量，单位为t。起重机的起重量参数通常是以额定起重量(即起重机所允许吊起的最大重量)表示的。起重量一般不包括起重钩、吊环之类吊具的重量，但包括抓斗、电磁吸盘的重量。对于塔式起重机，起重量则包括吊具的重量。能改变幅度的起重机，其起重量是随着幅度的改变而变化的，这时起重机的最大额定起重量是指起重机在最小工作幅度下所允许吊起的最大起重量。对于自行式起重机，当支腿跨距较大时，重物在支腿内侧。它只是标志起重机名义上的起重能力，对于实际使用意义不大。

起重量大的起重机通常有两套起升机构，一套为主起升机构(即主钩)，另一套为副起升机构(即副钩)，主钩起重量通常为副钩起重量的3～5倍，主、副钩起重量以分数表示。例如15/3，表示主钩起重量为15 t，副钩起重量为3 t。

(2)跨距(L)、幅度(R)和有效值(A)。门式、缆索式起重机大车运行轨道面中心线之间的距离称为跨距，单位为m。跨距是表示这类起重机横向工作范围的一个指标。

起重机回转中心轴线至起重钩中心线的水平距离称为幅度，单位为m。它与起重臂的长度和仰角有关。对于幅度可变的起重机，其幅度常以幅度变动范围的最大值来表示。由于起重机的幅度是表示起重机在不移位时的工作范围，因此幅度也是衡量起重机起重能力的一个重要参数。

自行式起重机在起重臂侧置的情况下，起吊最大额定起重量时起重钩中心垂线到侧向倾翻边缘的水平距离称为有效幅度，单位为m。有效幅度是反映起重机实际工作能力的一个参数。

(3)起重力矩(M)。起重量和相应于该起重量的工作幅度的乘积为起重力矩，即M=QR，单位为t·m。它是综合起重量与幅度两个因素的参数，所以用起重力矩这个参数就能比较全面和确切地反映起重机的起重能力。对于塔式起重机，其起重能力(主参数)是以起重力矩的t·m值来表示的。

(4)起升高度(H)。最高位置时的起重钩中心到地面或轨道面(对于轨道塔式起重机)之间的垂直距离称为起升高度，单位为m。用于吊装工程的起重机，其额定起升高度是一个重要的性能参数。

(5)工作速度(v)。起重机的工作速度主要包括起升、变幅、回转和行走等四个速度。对于伸缩臂式起重机还包括起重臂伸缩速度和支腿收放速度。

起升速度是指起重钩或取物装置的上升速度，单位为m/min；变幅速度是指起重钩或取物装置从最大幅度移到最小幅度时的平均线速度，单位为m/min；回转速度是指起重机转台每分钟的转数，单位为r/min；行走速度是指整个起重机的移动速度，单位为m/min；对于自行式起重机因行走距离长，则以km/h为单位。

2)起重机的主要工作机构

(1)起升机构。起升机构用来实现物品的升降运动，它是起重机中最主要和最基本的机构。

目前常用的起升机构大致都是由动力装置、联轴器、制动器、减速器、卷筒、离合器、钢丝绳滑轮组和起重钩等组成的。

按照传动方式，起升机构有机械集中传动、电力独立传动和液压传动三种主要形式。

机械集中传动的起升机构(如图7-15(a)所示)，其动力是由发动机经传动装置传给起升机构起升卷筒的，与此同时发动机也将动力传给回转、变幅、行走等机构。为了保证各机构能独立运动，各个机构均设有离合器，故整机传动系统比较复杂，操作麻烦。电力独立传动的起升机构(如图7-15(b)所示)，该机构是由直流电动机或交流电动机通过减速器带动起升卷筒。直流电动机传动的机械特性适合起升机构的工作要求，调速性能好，但直流电源获得较为困难，需要专门设备。在大中型自行式起重机上通常采用内燃机—直流发电机组；交流电动机传动由于能直接自市政电网取得电流，因而结构简单、重量轻、维修方便。现在各种塔式起重机普遍用交流电动机驱动。

液压传动的起升机构(如图7-15(c)所示)，该机构是由高速液压马达通过减速器或低速液压马达直接带动起升卷筒，重量轻、体积小，因此广泛用于汽车起重机的起升机构中。图7-15起升机构(a)机械传动；(b)电力传动；(c)液压传动

(2)回转机构。回转机构用来使被提升的物品围绕起重机的回转中心沿圆弧作水平运动以扩大起升机构的工作范围，这种回转运动是通过回转机构和回转支承来实现的，前者用来驱动转台(架)旋转，后者用来充当转动部分的支座。

①回转支承。回转支承是支承起重机回转部分的一种装置，它起着“轴承”的作用。回转支承按结构特点可分为立柱式和转盘式两大类。

·立柱式回转支承——立柱式回转支承主要用在非全回转的简单起重机中(图7-16)。

· 转盘式回转支承——转盘式回转支承主要用在旧型设备中(图7-17)，近代新型的起重机都已改用滚动轴承式。图7-16立柱式回转支承结构简图图7-17支承滚轮式回转支承简图1—转台；2—滚轮；3—中心轴；4—环形滚道；5—反滚轮支承滚轮式回转支承主要由转台、滚轮、中心轴、环形滚道和反滚轮等组成。转台1以中心轴3为中心通过销轴支持在滚轮2上，滚轮沿着装在固定部分上的环形滚道4滚动，以实现起重机回转部分之回转。为防止转台倾翻专门设置有反滚轮5，以策安全。

滚动轴承式回转支承，其结构相当于一个大滚动轴承。它由旋转座圈、滚动体、固定座圈、密封圈与调整垫片等组成。其中一座圈上带有外齿圈或内齿圈，起重机的回转部分固定在旋转座圈上，而固定座圈则与起重机的机架固接。其动作原理是通过旋转机构的小齿轮与座圈上的齿圈相啮合，从而实现相对运动，如图7-18所示。图7-18回