QTZ500塔式起重機(jī)總體及頂升套架地設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)

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1、設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 前言 塔式起重 機(jī)概述 塔式起重 機(jī)發(fā)展情 況 第1章前言 1.1塔式起重機(jī)概述 塔式起重機(jī)是一種塔身豎立起重臂回轉(zhuǎn)的起重機(jī)械。在 工業(yè)與民用建筑施工中塔式起重機(jī)是完成預(yù)制構(gòu)件及其他建 筑材料與工具等吊裝工作的主要設(shè)備。在咼層建筑施工中其 幅度利用率比其他類(lèi)型起重機(jī)咼。由于塔式起重機(jī)能靠近建 筑物，其幅度利用率可達(dá)全幅度的 80%普通履帶式、輪胎 式起重機(jī)幅度利用率不超過(guò) 50%而且隨著建筑物咼度的增 加還會(huì)急劇地減小。因此，塔式起重機(jī)在高層工業(yè)和民用建 筑施工的使用中一直處于領(lǐng)先地位。應(yīng)用塔式起重機(jī)對(duì)于加 快施工進(jìn)度、縮短工期、降低工程造價(jià)起著重

2、要的作用。同 時(shí)，為了適應(yīng)建筑物結(jié)構(gòu)件的預(yù)制裝配化、工廠化等新工藝、 新技術(shù)應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，現(xiàn)在的塔式起重機(jī)必須具備下列特 占： 八、、? 1. 起升咼度和工作幅度較大，起重力矩大。 2. 工作速度高，具有安裝微動(dòng)性能及良好的調(diào)速性能。 3. 要求裝拆、運(yùn)輸方便迅速，以適應(yīng)頻繁轉(zhuǎn)移工地的需 要。 QTZ500型自升式塔式起重機(jī)，其吊臂長(zhǎng) 50米，最大起 重量4噸，額定起重力矩50噸米。是一種結(jié)構(gòu)合理、性能比 較優(yōu)異的產(chǎn)品，比較目前國(guó)外同規(guī)格同類(lèi)型的塔機(jī)具有更多 的優(yōu)點(diǎn)，能滿足高層建筑施工的需要，可用于建筑材料和構(gòu) 件的調(diào)運(yùn)和安裝，并能在市狹窄地區(qū)和丘陵地帶建筑施工。 整機(jī)結(jié)構(gòu)不算太大，

3、可滿足中小型施工的要求。 本機(jī)以基本咼度（獨(dú)立式）36米。用戶需咼層附著施工， 只需提出另行訂貨要求，即可增加某些部件實(shí)現(xiàn)本機(jī)的最大 設(shè)計(jì)高度100米，也就是附著高層施工可建高樓 32層以上。 1.2塔式起重機(jī)發(fā)展情況 塔式起重機(jī)是在二次世界大戰(zhàn)后才真正獲得發(fā)展的。戰(zhàn) 后各國(guó)面臨著重建家園的艱巨任務(wù)，浩大的建筑工程量迫切 需要大量性能良好的塔式起重機(jī)。歐洲率先成功， 1923年成 功制成第一臺(tái)比較完整的塔式起重機(jī)， 在我國(guó)，塔式起重機(jī)的生產(chǎn)與應(yīng)用已有 40多年的歷史，  設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 經(jīng)歷了一個(gè)從測(cè)繪仿制到自行設(shè)計(jì)制造的過(guò)程。 20世紀(jì)50年代，為滿

4、足國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，中國(guó)引 進(jìn)了前聯(lián)以及東歐一些國(guó)家的塔式起重機(jī)，并進(jìn)行仿制。1954 年仿制德國(guó)設(shè)計(jì)的樣機(jī)，在試制成功了中國(guó)第一臺(tái) TQ2-6型 塔式起重機(jī)。隨后又仿照前聯(lián)樣機(jī)，研制了 15t與25t塔式 起重機(jī)，這個(gè)時(shí)期中國(guó)生產(chǎn)與使用的塔式起重機(jī)的數(shù)量都較 少。 20世紀(jì)60年代，由于高層、超高層建筑的發(fā)展，廣泛 使用了部爬升式和外部附著式塔式起重機(jī)，并在工作機(jī)構(gòu)中 米用了比較先進(jìn)的技術(shù)，如直流電機(jī)調(diào)速、可控硅調(diào)速、渦 流制動(dòng)器，在回轉(zhuǎn)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)中安裝液力耦合器等。在此時(shí) 期，中國(guó)開(kāi)始進(jìn)入了自行設(shè)計(jì)與制造塔式起重機(jī)的階段。1961 年，首先在試制成功了紅旗-11型塔式起重機(jī)，它也是

5、中國(guó) 最早自行設(shè)計(jì)的塔式起重機(jī)。隨后，中國(guó)又自行設(shè)計(jì)制造了 TQ-6型等塔式起重機(jī)，至1965年全國(guó)已有生產(chǎn)廠10余家， 生產(chǎn)塔式起重機(jī)360多臺(tái)。這些塔式起重機(jī)都是下回轉(zhuǎn)動(dòng)臂 式，可整體托運(yùn)，能滿足六層以下民用建筑施工的需要。 20世紀(jì)七十年代，塔式起重機(jī)服務(wù)對(duì)象更為廣泛。塔式 起重機(jī)的幅度、起重量和起升高度均有了顯著提高。為了滿 足市場(chǎng)各方面的要求，塔式起重機(jī)又向一機(jī)多用方向發(fā)展。 中國(guó)塔式起重機(jī)進(jìn)入了技術(shù)提高、品種增多的新階段。 1972 年中國(guó)第一臺(tái)下回轉(zhuǎn)的輕型輪胎式軌道兩用起重機(jī)問(wèn)世；同 年為了飯店施工，中國(guó)又自行設(shè)計(jì)制造了 QT-10型自升式塔 式起重機(jī)，該機(jī)的起重力矩為 1

6、600kN - m。這一時(shí)期還先后 開(kāi)發(fā)了 ZT1O0 ZT120 ZT280等小車(chē)變幅自升式塔式起重機(jī)、 QT-20小車(chē)變幅爬式塔式起重機(jī)， QTL16 TQ40 TQ45 TD25 QTG40 QTG6C下回轉(zhuǎn)動(dòng)臂自行架設(shè)快裝塔式起重機(jī)等，其年 產(chǎn)量最咼超過(guò)900臺(tái)，標(biāo)志著中國(guó)塔式起重機(jī)行業(yè)進(jìn)入了一 個(gè)新的階段。 20世紀(jì)80年代，中國(guó)塔式起重機(jī)相繼出現(xiàn)了不少新產(chǎn) 品，主要有 QTZ100 QTZ120等自升式塔式起重機(jī)， QT60 QTK60 QT25HK等下回轉(zhuǎn)快裝塔式起重機(jī)等。這些產(chǎn)品在性 能方面已接近國(guó)外70年代水平，這一時(shí)期的最高年產(chǎn)量達(dá)  設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明

7、 結(jié)果 塔式起重 機(jī)的發(fā)展 趨勢(shì) 1400臺(tái)。與此同時(shí)，隨著改革開(kāi)放和國(guó)際技術(shù)交流的增多， 為滿足建筑施工的需要，也從國(guó)外引進(jìn)了一些塔式起重機(jī)， 其中有聯(lián)邦德國(guó)的Liebherr、法國(guó)的Potain以及意大利的 Edilmac等公司的產(chǎn)品。由于這些塔式起重機(jī)制造質(zhì)量較好， 技術(shù)性能比較先進(jìn)，極促進(jìn)了中國(guó)塔式起重機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與 制造技術(shù)的進(jìn)步。20世紀(jì)90年代以后，中國(guó)塔式起重機(jī)行 業(yè)隨著全國(guó)圍建筑任務(wù)的增加而進(jìn)入了一個(gè)新的興盛時(shí)期， 年產(chǎn)量連年猛增，而且有部分產(chǎn)品出口到國(guó)外。全國(guó)塔式起 重機(jī)的總擁有量也從20世紀(jì)50年代的幾十臺(tái)截至2000年約 為6萬(wàn)臺(tái)。至此，無(wú)論從生產(chǎn)規(guī)模、應(yīng)用圍和塔式

8、起重機(jī)總 量等角度來(lái)衡量，中國(guó)均堪稱(chēng)塔式起重機(jī)大國(guó)。 1.3塔式起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 根據(jù)國(guó)外一些技術(shù)資料的介紹，塔式起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 具體歸納為以下幾個(gè)方面。 1、吊臂長(zhǎng)度加長(zhǎng) 在20世紀(jì)60年代初，吊臂長(zhǎng)度超過(guò)40m的較少，70年代吊 臂長(zhǎng)度已能做到70m快速拆裝下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)的吊臂長(zhǎng) 度可達(dá)到35m自升式塔式起重機(jī)吊臂是可以接長(zhǎng)的，標(biāo)準(zhǔn) 臂長(zhǎng)一般為30?40m可以接長(zhǎng)到50?60m重型塔式起重機(jī) 吊臂則更長(zhǎng)。隨著塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)水平的提高，可以解決由 臂長(zhǎng)加大帶來(lái)的一些技術(shù)問(wèn)題，而低合金高強(qiáng)度鋼材及鋁合 金的廣泛采用也為加長(zhǎng)吊臂提供了非常有利的條件。 2、工作速度提高，且能調(diào)速

9、由于調(diào)速技術(shù)的進(jìn)步，混輪組倍率的可變、雙速、三速 電動(dòng)機(jī)及直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的應(yīng)用，使塔式起重機(jī)工作速度在 逐漸提高。20世紀(jì)50年代生產(chǎn)的塔式起重機(jī)工作速度較低， 起升速度一般只有20?30m/min,回轉(zhuǎn)速度為0.6?1r/min， 變幅速度為30?40m/min,大車(chē)行走速度為10?40m/min，而 近幾年來(lái)塔式起重機(jī)工作速度已有提高。起升機(jī)構(gòu)普遍做到 具有3?4種工作速度，重物起升速度超過(guò) 100m/min者已經(jīng) 很多，構(gòu)件安裝就位速度可在0 10m/min圍進(jìn)仃選擇，回轉(zhuǎn) 速度一般可在0?1r/min之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，小車(chē)牽引和塔式起 重機(jī)行走大多也有2?3種工作速度，小車(chē)牽引速度最快可達(dá)

10、  設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 總體設(shè)計(jì) 概述 60m/mi n。 3、 改善操縱條件 隨著塔式起重機(jī)向大型、大咼度方向發(fā)展，操作人貝的 能見(jiàn)度越來(lái)越差。因此需要在吊臂端部或小車(chē)上安裝電視攝 像機(jī)，在操作室利用電視進(jìn)行操作。有的還采用了雙頻道的 無(wú)線電遙控系統(tǒng)，不僅可由地面的操作人員控制吊裝，還可 以根據(jù)事先編排的程序自動(dòng)進(jìn)行吊裝。 4、 更多地采用組裝式結(jié)構(gòu) 為了便于產(chǎn)品更新?lián)Q代，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)制造、使用與管理， 提高塔式起重機(jī)使用的經(jīng)濟(jì)效益，國(guó)外塔式起重機(jī)專(zhuān)業(yè)廠已 做到產(chǎn)品系列化、部件模數(shù)化。以不同模數(shù)塔身、臂架標(biāo)準(zhǔn) 節(jié)組合成變斷面塔身和臂架，這不僅能提高塔身、臂架的力

11、 學(xué)性能，減輕塔式起重機(jī)自重，而且可明顯減少使用單位塔 架、臂架的儲(chǔ)備量，為降低成本、簡(jiǎn)化管理創(chuàng)造了條件。 第2章總體設(shè)計(jì) 2.1概述 塔式起重機(jī)是工業(yè)與民用建筑施工中，完成預(yù)制構(gòu)件及 其他建筑材料與工具等吊裝工作的主要設(shè)備。在高層建筑施 工中其幅度利用率比其他類(lèi)型起重機(jī)高。塔式起重機(jī)的起升 高度、工作幅度和起重力矩都很大，這就要對(duì)其受力、穩(wěn)定 性等進(jìn)行考慮與計(jì)算。塔機(jī)的主要性能參數(shù)包括：起重量、 起升高度、幅度、各機(jī)構(gòu)工作速度、重量指標(biāo)和起重力矩等。 這些參數(shù)表明了起重機(jī)的工作性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它是設(shè) 計(jì)塔式起重機(jī)的技術(shù)依據(jù)，也是生產(chǎn)中選擇塔式起重機(jī)技術(shù) 性能的依據(jù)。 總體設(shè)計(jì)是機(jī)

12、械設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。它 是使設(shè)計(jì)產(chǎn)品滿足技術(shù)參數(shù)及形式的總構(gòu)想，決定了機(jī)械設(shè) 計(jì)的成敗。在總體設(shè)計(jì)前，應(yīng)先進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究， 收集國(guó)外同類(lèi)機(jī)型的相關(guān)資料，了解國(guó)外塔機(jī)的使用情況， 并進(jìn)行分析比較，然后制定總的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)原則應(yīng)當(dāng)在 保證所設(shè)計(jì)的機(jī)型達(dá)到國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)， 力求結(jié)構(gòu)合理， 技術(shù)先進(jìn)，積極性好，工藝簡(jiǎn)單，工作可靠。 2.2總體設(shè)計(jì)方案的確定 總體設(shè)計(jì) 方案的確 疋 QTZ50C型塔式起重機(jī)是上回轉(zhuǎn)、水平臂架、液壓自升式 的結(jié)構(gòu)形式，由金屬結(jié)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)三部分 組成。在進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮塔機(jī)的強(qiáng)度、剛度、 穩(wěn)定性、各種工況

13、下的外載荷以及塔機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，從而選出 合理的設(shè)計(jì)方案。 2.2.1 金屬結(jié)構(gòu) 金屬結(jié)構(gòu) 塔式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)部分由塔身，塔頭或塔帽，起重臂 架，平衡臂架，回轉(zhuǎn)支撐架等主要部件組成。對(duì)于特殊的塔 式起重機(jī)，由于構(gòu)造上的差異，個(gè)別部件也會(huì)有所增減。 金屬結(jié)構(gòu)是塔式起重機(jī)的骨架，承受塔機(jī)的自重載荷及 工作時(shí)的各種外載荷，是塔式起重機(jī)的重要組成部分，其重 量通常約占整機(jī)重量的一半以上，因此金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理與 否對(duì)減輕起重機(jī)自重，提高起重性能，節(jié)約鋼材以及提高起 重機(jī)的可靠性等都有重要意義。 1. 基礎(chǔ) 安裝基礎(chǔ) 高層建筑施工用的附著式塔式起重機(jī)都采用小車(chē)變幅的 水平臂架，幅度大部分在五十米

14、以上，無(wú)須移動(dòng)作業(yè)即可覆 蓋整個(gè)施工圍，因此多采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)。 鋼筋混凝土基礎(chǔ)有多種形式可供選用。對(duì)于有底架的固 定自升式塔式起重機(jī)，可視工程地質(zhì)條件，周?chē)h(huán)境以及施 工現(xiàn)場(chǎng)情況選用X形整體基礎(chǔ)，四個(gè)條塊分隔式基礎(chǔ)或者四 個(gè)獨(dú)立塊體式基礎(chǔ)。對(duì)于無(wú)底架的自升式塔式起重機(jī)則采用 整體式方塊基礎(chǔ)。 X形整體基礎(chǔ)的形狀及平面尺寸大致與塔式起重機(jī) X形 底架相似。塔式起重機(jī)的X形底架通過(guò)預(yù)埋地腳螺栓固定在 混凝土基礎(chǔ)上，此種形式多用于輕型自升式塔式起重機(jī)，如 圖2-1所示。 2-1 X形整體基礎(chǔ) 長(zhǎng)條形基礎(chǔ)由兩條或四條并列平行的鋼筋混凝土底梁組 成，其功能猶如兩條鋼筋混凝土的鋼軌軌道基

15、礎(chǔ)，分別支承 底架的四個(gè)支座和由底架支座傳來(lái)的上部荷載。如果塔機(jī)安 裝在混凝土砌塊人行道上，或是安裝在原有混凝土地面上， 均可采用這種鋼筋混凝土基礎(chǔ)，如圖 2-2所示。 分塊式基礎(chǔ)由四個(gè)獨(dú)立的鋼筋混凝土塊體組成，分別承 受由底架結(jié)構(gòu)傳來(lái)的整機(jī)自重及載荷。鋼筋混凝土塊體構(gòu)造 尺寸視塔機(jī)支反力大小基地耐力而定。由于基礎(chǔ)僅承受底架 傳遞的垂直力，故可作為中心負(fù)荷獨(dú)立柱基礎(chǔ)處理。其優(yōu)點(diǎn) 是：構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，混凝土及鋼筋用量都比較少，造價(jià)便宜, 如圖2-3所示。 2-2 長(zhǎng)條形基礎(chǔ) 獨(dú)立式整體鋼筋混凝土基礎(chǔ)適用于無(wú)底架固定式自升式塔式 起重機(jī)。其構(gòu)造特點(diǎn)是：塔機(jī)的塔身結(jié)構(gòu)通過(guò)塔身基礎(chǔ)節(jié)、預(yù)

16、埋塔身框架或預(yù)埋塔身主角鋼等固定在鋼筋混凝土基礎(chǔ) 上，從而使塔身結(jié)構(gòu)與混凝土基礎(chǔ)聯(lián)固成整體，并將塔機(jī)上 部載荷全部傳給地基。由于整體鋼筋混凝土基礎(chǔ)的體形尺寸 是考慮塔式起重機(jī)的最大支反力、地基承載力以及壓重的需 求而選定的，因而能確保塔機(jī)在最不利工況下均可安全工作, 不會(huì)產(chǎn)生傾翻事故，如圖2-4所示。 Z S 2 S Z Z S 2 S 2 2-3 分塊式基礎(chǔ) 2-4獨(dú)立整體基礎(chǔ) 1-預(yù)埋塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)2-鋼筋3-架設(shè)箍筋 固定式塔式起重機(jī)，可靠的地基基礎(chǔ)是保證塔機(jī)安全使 用的必備條件。該基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)不同地質(zhì)情況，嚴(yán)格按照規(guī)定 制作。除在堅(jiān)硬巖石地段可采用

17、錨樁地基（分塊基礎(chǔ)）外， 一般情況下均采用整體鋼筋混凝土基礎(chǔ)。對(duì)基礎(chǔ)的基本要求 有：基礎(chǔ)的土質(zhì)應(yīng)堅(jiān)固牢實(shí)，要求承載能力大于 0.15Mpa； 混凝土基礎(chǔ)的深度〉1100毫米，總混凝土方量約16.3立方 米，基礎(chǔ)重量約39噸；混凝土基礎(chǔ)的承受壓力不小于 8MPa 混凝土基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況加工作層或多層鋼筋網(wǎng)，鋼 筋間距約為250毫米；混凝土基礎(chǔ)表面應(yīng)校水平，不平度小 于1/500 ;混凝土基礎(chǔ)表面設(shè)置排水溝。將底架拼裝組合， 對(duì)準(zhǔn)20顆預(yù)埋地腳螺栓，將其放置在混凝土基礎(chǔ)上，注意墊 平墊實(shí)，并校平底架上平面，要求不平度小于或等于1/1000， 擰緊20顆地腳螺栓。調(diào)水平度時(shí)用楔形調(diào)整塊及薄鐵

18、板等。 C—C B —g 7 底架結(jié)構(gòu) 圖2-5塔機(jī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 塔身結(jié)構(gòu) 底架 4602X 4602 咼245 2. 底架結(jié)構(gòu) 底架有工字鋼焊接成整體框架結(jié)構(gòu)。在四角輻射狀安裝 有四條可拆支腿，該支腿有工字鋼焊接成，運(yùn)輸時(shí)拆除支腿， 以減小運(yùn)輸尺寸。底架上有20個(gè)預(yù)埋地腳螺栓，規(guī)格 M36 底架外輪廓尺寸約為4602X4602,高245。 3. 塔身結(jié)構(gòu) 塔身結(jié)構(gòu)也稱(chēng)塔架，是塔機(jī)結(jié)構(gòu)的主體，有轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)之 別；并有塔與外塔之分。塔身結(jié)構(gòu)斷面分為圓形斷面、三角 形斷面及方形斷面三類(lèi)。現(xiàn)今國(guó)外生產(chǎn)的塔機(jī)均采用方形斷 面塔身結(jié)構(gòu)。按塔身結(jié)構(gòu)主弦桿材料的不同，這類(lèi)方形

19、斷面 塔架可分為：角鋼焊接格桁結(jié)構(gòu)塔身，主弦桿為角鋼輔以加 強(qiáng)筋的矩形斷面格桁結(jié)構(gòu)；角鋼拼焊方鋼管格桁結(jié)構(gòu)塔身及 無(wú)縫鋼管焊接格桁結(jié)構(gòu)塔身。 常用的斷面尺寸有：1.2mX 1.2m, 1.3mX 1.3m, 1.4mX 1.4m，1.5mX 1.5m，1.6mX 1.6m, 1.7mX 1.7m，1.8mX 1.8m， 2.0mX2.0m。。根據(jù)承載能力的不同，同一種截面尺寸，其主 塔身標(biāo)準(zhǔn) 節(jié) 弦桿又有兩種不同截面之分。主弦桿截面加大的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)用于 下部塔身，主弦桿截面較小的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)則用于上部塔身。 ⑴塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié) 塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的長(zhǎng)度有 2.5m, 3m，3.33m，4.5m，5m，6

20、m， 10m等多種規(guī)格，常用的尺寸是 2.5m和3m QTZ500 標(biāo) 準(zhǔn)節(jié)選用 1.6mx 1.6m 高 2.5m 本次設(shè)計(jì)采用無(wú)縫鋼管焊接格桁結(jié)構(gòu)塔身，其中塔身截 面尺寸采用1.6mX 1.6m，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的長(zhǎng)度為2.5m。如圖2-6所 示： 腹桿采用 20號(hào)無(wú)縫 鋼管 三角形布置 塔身結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)要領(lǐng) M30的 40Cr 螺栓聯(lián)結(jié) 圖2-6塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)示意圖 塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)用無(wú)縫鋼管焊接而成，節(jié)高 2500。在標(biāo)準(zhǔn)節(jié) 下部管口處車(chē)有定位止口，而另一端則焊有定位凸臺(tái)，靠相 應(yīng)的接合面定位。上下端各用8個(gè)M30的40Cr螺栓聯(lián)結(jié)。各 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)均設(shè)有供

21、人上下的爬梯，每三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)設(shè)置一個(gè)休息 臺(tái)。 塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的聯(lián)接方式有：蓋板螺栓聯(lián)接，套柱螺栓聯(lián) 接,承插銷(xiāo)軸聯(lián)接和瓦套法蘭聯(lián)接。本次設(shè)計(jì)的QTZ500塔機(jī) 采用套柱螺栓聯(lián)接，其特點(diǎn)是：套柱采用企口定位，螺栓受 拉，用低合金結(jié)構(gòu)鋼制作。適用于方鋼管和角鋼主弦桿塔身 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的聯(lián)接，加工工藝要求比較復(fù)雜，但安裝速度比較快。 ⑵塔身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要領(lǐng) 1）多層建筑施工用快速安裝塔機(jī)可根據(jù)起升高度和運(yùn)輸 條件分別采用整體式塔身、伸縮式塔身或折疊式塔身。 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 輕、中型自升塔機(jī)和爬式塔機(jī)宜米用整體式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。 附著式自升式塔機(jī)和起升咼度大的軌道式以及獨(dú)立式自升

22、塔 機(jī)且米用拼裝式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。 拼裝式塔機(jī)塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的加工精度要求比較高，制作難 度較大，零件多和拼裝麻煩。但拼裝式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的優(yōu)越性 更不谷忽視：一是堆放儲(chǔ)存占地小，一是裝卸谷易，二是運(yùn) 輸費(fèi)用便宜，特別是長(zhǎng)途陸運(yùn)和運(yùn)洋海運(yùn)，由于利用集裝箱 裝運(yùn)，其抗銹蝕和節(jié)約運(yùn)費(fèi)的效果極為顯著。 QTZ50C型塔式起重機(jī)為中型自升塔機(jī)，綜合以上特點(diǎn)， 其塔身結(jié)構(gòu)選用整體式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。 2）為減輕塔身的自重，充分發(fā)揮鋼材的承載能力，并適 應(yīng)發(fā)展組合制式塔機(jī)的需要，對(duì)于達(dá)到 40m起升高度的塔機(jī) 塔身宜米用兩種不同規(guī)格的塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，而起升高度達(dá)到60m 的塔機(jī)塔身宜采用3種不同規(guī)格的塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。除伸縮式

23、塔 身結(jié)構(gòu)和中央頂升式自升塔機(jī)的塔外，塔身結(jié)構(gòu)上、下的外 形尺寸均保持不變，但下部塔身結(jié)構(gòu)的主弦桿截面則須予以 加大。 3）塔身的主弦桿可以是角鋼、角鋼拼焊方鋼管、無(wú)縫鋼 管式實(shí)心圓鋼，取決于塔身的起重能力、供貨條件、經(jīng)濟(jì)效 益以及開(kāi)發(fā)系列產(chǎn)品的規(guī)劃和需要。 4）塔身節(jié)必須設(shè)置爬梯，以便司機(jī)及機(jī)工可以上下。在 設(shè)計(jì)塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，特別是在設(shè)計(jì)拼裝式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)時(shí)，要處 理好爬梯與塔身的關(guān)系，以保證使用安全及安裝便利。 爬梯寬度不宜小于500mm梯級(jí)間距應(yīng)上下相等，并應(yīng) 不大于300mm當(dāng)爬梯咼度大于5m時(shí)，應(yīng)從咼2m處開(kāi)始裝 設(shè)直徑為650-800mm的安全護(hù)圈，相鄰兩護(hù)圈間距為 500mm

24、 安全護(hù)圈之間用3根均布的豎向系條相聯(lián)。安全護(hù)圈應(yīng)能承 受來(lái)自任何方向的10kN的沖擊力而不折斷。當(dāng)爬梯高度超過(guò) 10m時(shí)，爬梯應(yīng)分段轉(zhuǎn)接，在轉(zhuǎn)接處加一休息平臺(tái)。 休息平臺(tái)應(yīng)能承受相當(dāng)于3000N的移動(dòng)集中載荷。休息 平臺(tái)鋪板可用防滑花紋鋼板或穿孔板、拉網(wǎng)板制成。休息平 臺(tái)必須設(shè)置牢固的護(hù)欄，護(hù)欄立柱高度應(yīng)不小于 1000mm立 柱間距不宜過(guò)大，立柱間應(yīng)設(shè)置水平欄桿，第一道水平欄桿 塔身結(jié)構(gòu)選 用整體式塔 身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)  設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 塔身接高 問(wèn)題 套架與液 壓頂升機(jī) 構(gòu) 爬升架 頂升機(jī)構(gòu) 套架 距離鋪板咼度宜為450mm立柱底部應(yīng)設(shè)有咼度不小于 70mm

25、 的擋腳板。護(hù)欄任何一處應(yīng)能承受 1kN來(lái)自任何方向的載荷 而不破壞。 ⑶塔身接咼冋題 在遇到塔身需要接高問(wèn)題時(shí)，應(yīng)按下述兩種不同情況分 別處理： 1） 在額定最大自由高度圍，根據(jù)工程對(duì)象需要，增 加塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，使低塔機(jī)變?yōu)楦咚C(jī)。 2） 根據(jù)施工需要，增加塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，使塔身高度略超越 固定式塔機(jī)的規(guī)定最大自由咼度。 在進(jìn)行具體接高操作之前，還應(yīng)制定相關(guān)的安全操作規(guī) 程，以保證拆裝作業(yè)的安全順利進(jìn)行。 4.套架與液壓頂升機(jī)構(gòu) ⑴爬升架 爬升架主要由套架，平臺(tái)，液壓頂升裝置及標(biāo)準(zhǔn)節(jié)引進(jìn) 裝置等組成。套架是套在塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外部。套架用無(wú)縫鋼管 焊接而成，節(jié)咼4.94米，截面尺寸2.0

26、 X 2.0米。外側(cè)設(shè)有 平臺(tái)和套架爬升導(dǎo)向裝置一爬升滾輪。在套架側(cè)的下方， 還設(shè)有支承套架的支塊，當(dāng)套架上升到規(guī)定位置時(shí)，需將此 支塊連同套架支托于塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的踏塊上。 為便于頂升安裝的安全需要特設(shè)有工作平臺(tái)，爬升架側(cè) 沿塔身主弦桿安裝8個(gè)滾輪，支撐在塔身主弦桿外側(cè)，在爬 升架的橫梁上，焊上兩塊耳板與液壓系統(tǒng)油缸鉸接承受油缸 的頂升載荷，爬升架下部有兩個(gè)杠桿原理操縱的擺動(dòng)爪，在 液壓缸回收活塞以及引進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)等過(guò)程中作為爬升架承托上 部結(jié)構(gòu)重量之用。 ⑵頂升機(jī)構(gòu) 頂升機(jī)構(gòu)主要由頂升套架、頂升作業(yè)平臺(tái)和液壓頂升裝 置組成，用于完成塔身的頂升加節(jié)接高工作。 ⑶套架 上回轉(zhuǎn)自升塔機(jī)要有頂升

27、套架。整體標(biāo)準(zhǔn)節(jié)用外套架。 外套架就是套架本體套在塔身的外部。套架本身就是一個(gè)空 間桁架結(jié)構(gòu)。套架用無(wú)縫鋼管焊接而成，節(jié)高 4940,截面尺  設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 液壓頂升 寸2000X 2000,外側(cè)設(shè)有平臺(tái)和套架爬升導(dǎo)向裝置一爬升滾 輪。在套架側(cè)的下方，還設(shè)有支承套架的支塊，當(dāng)套架上升 到規(guī)定位置時(shí)，需將此支塊連同套架支托于塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的踏 塊上。套架由框架，平臺(tái)，欄桿，支承踏步塊等組成。安裝 套架時(shí)，大窗口應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)焊有踏塊的方向相反。套架的上 端用螺栓與回轉(zhuǎn)下支座的外伸腿相連接，其前方的上半部沒(méi) 有焊腹桿，而是引入門(mén)框，因此其弦必須作特殊的加強(qiáng)，以 防止側(cè)向局部

28、失穩(wěn)。門(mén)框裝有兩根引入導(dǎo)軌，以便與標(biāo)準(zhǔn)節(jié) 的引入。 ⑷液壓頂升 1） 按頂升接高方式的不同，液壓頂升分為上頂升加節(jié)接 高、中頂升加節(jié)接高和下頂升加節(jié)接高和下頂升接高三種形 式。上頂升加節(jié)接咼的工乙是由上向下插入標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，多用于 俯仰變幅的動(dòng)臂自升式塔是起重機(jī)。下頂升加節(jié)接高的優(yōu)點(diǎn)： 人員在下部操作，安全方便。缺點(diǎn)是：頂升重量大，頂升時(shí) 錨固裝置必須松開(kāi)。中頂升加節(jié)接高的工藝是由塔身一側(cè)引 入標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，可適用于不同形式的臂架，爬，外附均可，而且 頂升時(shí)無(wú)需松開(kāi)錨固裝置，應(yīng)用面比較廣。 本次設(shè)計(jì)的QTZ500塔式起重機(jī)米用上頂升加節(jié)接高。 2） 按頂升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式不同，可分為繩輪頂升機(jī)構(gòu)、

29、輪頂升機(jī)構(gòu)、條頂升機(jī)構(gòu)、絲杠頂升機(jī)構(gòu)和液壓頂升機(jī)構(gòu)等 五種。繩輪頂升機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，但不平穩(wěn)。鏈輪頂 升機(jī)構(gòu)與繩輪頂升機(jī)構(gòu)相類(lèi)似，采用較少。齒條頂升機(jī)構(gòu)在 每節(jié)外塔架側(cè)均裝有齒條，塔架外側(cè)底部安裝齒輪。齒輪在 齒條上滾動(dòng)，塔架隨之爬升或下降。絲杠爬升機(jī)構(gòu)的絲杠裝 在塔架中軸線處，或裝在塔身的側(cè)面外塔架的空隙里。通過(guò) 絲杠正、反轉(zhuǎn)，完成頂升過(guò)程。 本次設(shè)計(jì)的QTZ500塔式起重機(jī)米用液壓頂升機(jī)構(gòu)。液壓 頂升機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪油泵，液壓油經(jīng)手動(dòng)換向閥、平 衡閥進(jìn)入液壓缸，使液壓缸伸縮，實(shí)現(xiàn)塔機(jī)上部的爬升和拆 卸。其主要優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可靠、平穩(wěn)、安全、操作 方便、爬升速度快。本機(jī)構(gòu)另

30、有一套手動(dòng)操作的爬升吊裝裝 置與頂升液壓系統(tǒng)配合工作。液壓頂升系統(tǒng)如圖 2-7所示 本次設(shè)計(jì)米 用液壓頂升 本次設(shè)計(jì)的 QTZ500 塔 式起重機(jī)米 用的為上頂 升 1-電動(dòng)機(jī) 5-溢流閥 2-7 液壓頂升系統(tǒng) 2- 聯(lián)軸器 3- 齒輪泵4-濾油器 6- 壓力表開(kāi)關(guān)7-壓力表8-手動(dòng)換向閥 9-油缸 10- 平衡閥 本次設(shè)計(jì)米 用側(cè)頂升 3）頂升液壓缸的布置：頂升接高方式又可分為中央頂升 和側(cè)頂升兩種。所謂中央頂升，是指揮頂升液壓缸布置在塔 身的中央，并設(shè)上，下橫梁各一個(gè)。液

31、壓缸上端固定在橫梁 鉸點(diǎn)處。頂升時(shí)，活塞桿外身，通過(guò)下橫梁支在下部塔身的 托座或相應(yīng)的腹桿節(jié)點(diǎn)上。液壓缸的大腔在上，小腔在下壓 力油不斷注入液壓缸大腔，小腔中液壓油則回入油箱，從而 使液壓缸將塔式起重機(jī)的上部頂起。所謂側(cè)頂升式，是將頂 升液壓油缸設(shè)在套架的后側(cè)。頂升時(shí)，壓力油不斷泵入油缸 大腔，小腔里的液壓油則回流入油箱。活塞桿外伸，通過(guò)頂 升橫梁支撐在焊接于塔身主弦桿上的專(zhuān)用踏步塊間距視活塞 有效行程而定。一般取1-1.5m。由于液壓缸上端鉸接在頂升 回轉(zhuǎn)支承 裝置 套架橫梁上，故能隨著液壓缸活塞桿的漸漸外伸而將塔機(jī)上 部頂起來(lái)。側(cè)頂式的主要優(yōu)點(diǎn)是：塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)度可適當(dāng)加 大，液壓缸行程

32、可以相應(yīng)縮短，加工制造比較方便，成本亦 低廉一些。本次設(shè)計(jì)的 QTZ500塔式起重機(jī)采用側(cè)頂式。 5.回轉(zhuǎn)支承裝置 柱式回轉(zhuǎn) 回轉(zhuǎn)支承簡(jiǎn)稱(chēng)轉(zhuǎn)盤(pán)，是塔式起重機(jī)的重要部件，由齒圈、 座圈、滾動(dòng)體、隔離快、連接螺栓及密封條等組成。按滾動(dòng) 體的不同，回轉(zhuǎn)支承可分為兩大類(lèi)：一是球式回轉(zhuǎn)支承，另 支承 一類(lèi)是滾柱式回轉(zhuǎn)支承。 ⑴柱式回轉(zhuǎn)支承 滾動(dòng)軸承 式回轉(zhuǎn)支 承 柱式回轉(zhuǎn)支承又可分為：轉(zhuǎn)柱式和定柱式兩類(lèi)。定柱式 回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，起重回轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小， 自重和驅(qū)動(dòng)功率小，能使起重機(jī)重心降低。轉(zhuǎn)柱式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 制造方便，適用于起升高度和工作幅度以及起重量較大的塔 機(jī)。 ⑵滾

33、動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承 滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置按滾動(dòng)體形狀和排列方式可分 為：?jiǎn)闻潘狞c(diǎn)角接觸球式回轉(zhuǎn)支承、雙排球式回轉(zhuǎn)支承、單 排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承、三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承。滾動(dòng)軸承式 回轉(zhuǎn)支承裝置結(jié)構(gòu)緊湊，可同時(shí)承受垂直力、水平力和傾覆 力矩是目前應(yīng)用最廣的回轉(zhuǎn)支承裝置。為保證軸承裝置正常 工作，對(duì)固定軸承座圈的機(jī)架要求有足夠的剛度。滾動(dòng)軸承 式回轉(zhuǎn)支承，回轉(zhuǎn)部分固定，在大軸承的回轉(zhuǎn)座圈上，而大 軸承的的固定座圈則與塔身（底架或門(mén)座）的頂面相固結(jié)。 設(shè)計(jì)選用球式回轉(zhuǎn)支承，其優(yōu)點(diǎn)是：剛性好，變形比較 小，對(duì)承座結(jié)構(gòu)要求較低。鋼球?yàn)榧儩L動(dòng)，摩擦阻力小，功 率損失小。 根據(jù)構(gòu)造不同和滾動(dòng)體使用數(shù)量的多

34、少，回轉(zhuǎn)支承又分 為單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承、雙排球式回轉(zhuǎn)支承、單排交 叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承和三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承。 設(shè)計(jì)采用單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承，它是由一個(gè)座圈 和齒圈組成，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，鋼球與圓弧滾道四點(diǎn)接觸， 能同時(shí)承受軸向力、徑向力和傾翻力矩?；剞D(zhuǎn)支承及回轉(zhuǎn)支 承裝置簡(jiǎn)圖如圖2-8所示。 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 平衡臂 1 2-8回轉(zhuǎn)支承及回轉(zhuǎn)支承裝置簡(jiǎn)圖 1-電動(dòng)機(jī)2-液力耦合器3-制動(dòng)器4-減速器5-小齒輪 6-驅(qū)動(dòng)小齒輪7-單排球式回轉(zhuǎn)支承 8-大齒輪9-回轉(zhuǎn)限位器 6.平衡臂 凡上回

35、轉(zhuǎn)塔機(jī)均需配設(shè)平衡臂，其功能是支撐平衡重， 用以構(gòu)成設(shè)計(jì)上所要求的作用方向與起重力矩方向相反的平 衡力矩。在小車(chē)變幅水平臂架自升式塔機(jī)中，平衡臂也是延 伸了的轉(zhuǎn)臺(tái)，除平衡重外，還常在其尾端裝設(shè)起升機(jī)構(gòu)。起 升機(jī)構(gòu)之所以同平衡重一起安放在平衡臂尾端，一則可發(fā)揮 部分配重作用，二則增大鋼絲繩卷筒與塔尖導(dǎo)輪間的距離， 以利鋼絲繩的排繞并避免發(fā)生亂繩現(xiàn)象。 常用的平衡臂有以下幾種結(jié)構(gòu)型式： （1） 平面框架式平衡臂，有兩根槽鋼縱梁或由槽鋼焊成 的箱形斷面組合梁和系桿構(gòu)成。在框架的上平面鋪有走道板， 走道板的兩旁設(shè)有防護(hù)欄桿。這種平衡臂的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 加工容易。 （2） 三角形斷面桁架式平衡臂

36、，又分正三角形斷面和倒 二角形斷面兩種形式。此類(lèi)平衡臂的構(gòu)造與起重臂結(jié)構(gòu)構(gòu)造 相似，但較為輕巧，適用于長(zhǎng)度較大的平衡臂。從實(shí)用上來(lái) 看，正三角形斷面桁架平衡臂不如倒三角形斷面桁架式平衡 臂。 （3） 矩形斷面格桁結(jié)構(gòu)平衡臂，其特點(diǎn)主要是根部與座 在轉(zhuǎn)臺(tái)上的回轉(zhuǎn)塔架聯(lián)結(jié)成一體，適用于小車(chē)變幅水平臂架 特長(zhǎng)的超重型自升式塔機(jī)。 根平衡臂結(jié)構(gòu)形式的選用原則為：自重比較輕；加工制 造間單，造型美觀與起重臂匹配得體。臂長(zhǎng)不超過(guò) 50m，起 重力矩不超過(guò)1600kN -m的自升式塔機(jī)，均以米用平面框架 式平衡臂較為適宜。重型和超重型自升塔機(jī)，則可采用倒三 QTZ500 采 用平面框架 式平衡臂

37、 角形或矩形斷面格桁結(jié)構(gòu)平衡臂。 因此，本設(shè)計(jì)平衡臂采用平面框架式平衡臂。 平衡臂長(zhǎng)度與起重臂長(zhǎng)度之間有一定的比例關(guān)系，一般 可取其比值為0.2?0.35。上回轉(zhuǎn)塔機(jī)的平衡臂分為前后兩節(jié)， 節(jié)間用銷(xiāo)軸連接，其根部用銷(xiāo)軸與回轉(zhuǎn)塔身相連，尾部通過(guò) 平衡拉桿與塔頂相連接。平衡重?cái)R置在尾部，起重機(jī)構(gòu)也靠 后布置，電控柜靠前方。這樣布置平衡效果較好，便于檢查、 維護(hù)和管理。 平衡重屬于平衡臂系統(tǒng)的組成部分，它的用量甚是可觀， 輕型塔機(jī)一般至少要用3?4t，重型自升式塔機(jī)要裝有近30t 平衡重。因此在設(shè)計(jì)平衡重過(guò)程中，應(yīng)對(duì)平衡重的選材、構(gòu) 造以及安裝進(jìn)行認(rèn)真考慮并作妥善安排。 平衡重一般可分為

38、固定式和活動(dòng)式兩種?；顒?dòng)平衡重主 要用于自升式塔機(jī)，其特點(diǎn)是可以移動(dòng)，易于使塔身上部作 用力矩處于平衡狀態(tài)，便于進(jìn)行頂升接高作業(yè)。但是，構(gòu)造 復(fù)雜，機(jī)加工量大，造價(jià)較高。故國(guó)大部分塔機(jī)均采用固定 式平衡重。 平衡重可用鑄造或鋼筋混凝土制成。鑄鐵平衡重的構(gòu)造 較復(fù)雜，制造難度大，加工費(fèi)用貴，但體形尺寸較小，迎風(fēng) 面積較小，有利于減少風(fēng)載荷的不利影響。鋼筋混凝土平衡 重的主要缺點(diǎn)是體積大，迎風(fēng)面積大，對(duì)塔身結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性 均有不利影響。但是構(gòu)造簡(jiǎn)單，預(yù)制生產(chǎn)容易，可就地澆注， 并且不怕風(fēng)吹雨淋，便于推廣。 因此，本次設(shè)計(jì)的塔式起重機(jī)采用鋼筋混凝土式平衡重。 平衡臂如圖2-9所示。 塔頂

39、 2-9平衡臂 7. 塔頂 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 自升塔機(jī)塔身向上延伸的頂端是塔頂又稱(chēng)塔幅或塔尖。 其功能是承受起重臂拉桿和平衡臂拉桿傳來(lái)的上部載荷，通 過(guò)回轉(zhuǎn)塔架轉(zhuǎn)臺(tái)，軸承座等的結(jié)構(gòu)部件或直接通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)傳遞 給塔身結(jié)構(gòu)。 自升塔機(jī)的塔頂有直立截錐柱式、前傾或后傾截錐柱式、 人字架式及斜撐式等形式。截錐柱式塔尖實(shí)質(zhì)上是一個(gè)轉(zhuǎn)柱， 由于構(gòu)造上的一些原因，低部斷面尺寸要比塔身斷面尺寸為 小,其主弦桿可視需要選用實(shí)心圓鋼，厚壁無(wú)縫鋼管或不等 邊角鋼拼焊的矩形鋼管，人字架或塔尖部件由一個(gè)平面型鋼 焊接桁架和兩根定位系桿組成。這兩種型式塔尖的共同特點(diǎn) 是構(gòu)造簡(jiǎn)單自重輕，加工谷易，存

40、放方便，拆卸運(yùn)輸便利。 按照一些傳統(tǒng)的做法，塔頂通過(guò)回轉(zhuǎn)塔架與轉(zhuǎn)臺(tái)聯(lián)成一 體，司機(jī)室設(shè)于回轉(zhuǎn)塔架。這種做法的不利之點(diǎn)是，司機(jī)室 受回轉(zhuǎn)塔架構(gòu)造的限制，不易解決好司機(jī)視野問(wèn)題，以及防 漏及聯(lián)結(jié)處理等問(wèn)題。同時(shí)，回轉(zhuǎn)塔架主弦桿需要特別加強(qiáng)， 需專(zhuān)用焊狀胎具，增大造價(jià)。此外，安裝高度約增大 2.5m增 加架設(shè)困難。因此，采用人字式塔頂，省略回轉(zhuǎn)塔架，將塔 頂結(jié)構(gòu)直接坐在轉(zhuǎn)臺(tái)上，改用設(shè)于塔頂一側(cè)的懸掛式司機(jī)室 以代替裝設(shè)在回轉(zhuǎn)塔架的嵌入式司機(jī)室的做法受到了歡迎， 并得到日益推廣。 塔頂咼度與起重臂架承載能力有密切關(guān)系，一般取為臂 架長(zhǎng)度的1/7-1/10，長(zhǎng)臂架應(yīng)配用較高的塔尖。但是塔尖高 度超過(guò)

41、一定極限時(shí)，弦桿應(yīng)力下降效果便不顯著，過(guò)分加高 塔尖高度不僅導(dǎo)致塔尖自重加大，而且會(huì)增加安裝困難需要 換用起重能力更大的輔助吊機(jī)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)權(quán)衡各方 面的條件選擇適當(dāng)?shù)乃敻叨取? 本次設(shè)計(jì)采用前傾截錐柱式塔頂，塔帽用無(wú)縫鋼管焊成， 下部有造作平臺(tái)，頂部有供平衡臂拉索和吊臂剛性拉桿連接 用的吊耳及起升鋼絲繩穿繞的定滑輪。頂部還設(shè)有安全燈和 避雷針，避雷針接地的要求必須按下面圖示操作，此接地保 護(hù)材料，安裝和維護(hù)服務(wù)等均不由廠家提供。如圖2-10所示。 QTZ500 塔 機(jī)采用前傾 截錐柱式 塔頂斷面尺 寸為1.36m x 1.36m,塔 頂 咼 5.945m  設(shè)計(jì)項(xiàng)目

42、 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 司機(jī)室 I 圖2-10 塔頂結(jié)構(gòu)圖 8.司機(jī)室 司機(jī)室的使用要求：塔式司機(jī)室應(yīng)能為司機(jī)提供一個(gè)較 舒適的工作空間，不受風(fēng)雨及沙塵的襲擊及捆擾，有良好通 風(fēng)及隔聲構(gòu)造，保證滿足勞動(dòng)衛(wèi)生要求。司機(jī)操作處的噪聲 不超過(guò)70dB。司機(jī)室安置在上接架側(cè)邊，有電器操縱控制臺(tái)， 司機(jī)駕駛座椅，電壓表，空氣開(kāi)關(guān)箱，插座，室燈并且根據(jù) 用戶要求佩帶風(fēng)扇，取暖裝置。 在濕熱地區(qū)施工的塔機(jī)，司機(jī)室必須配備電熱采暖裝置， 司機(jī)室小區(qū)氣候應(yīng)力爭(zhēng)做到：溫度 20-24度，相對(duì)濕度 40%-60%空氣流動(dòng)速度不大于 0.1m/s。司機(jī)室必須保證有 開(kāi)闊的視野，便于掌握吊裝現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。

43、司機(jī)室照明（距 離地板1200mn處）應(yīng)不低于50Lx，以利于液壓吊裝施工。 上回轉(zhuǎn)自升塔機(jī)的司機(jī)室有 3種不同的布置方式：懸掛 于臂架根部附近，固定于塔頂?shù)囊粋?cè)；設(shè)置于塔身的頂部， 以塔架結(jié)構(gòu)為骨架，外包薄腹板：設(shè)置于轉(zhuǎn)臺(tái)之上塔架結(jié)構(gòu)。 現(xiàn)今天采用的大多是懸掛式司機(jī)室而且多設(shè)于轉(zhuǎn)臺(tái)以上 臂根一側(cè)。采用這種布設(shè)方式的司機(jī)室優(yōu)異之處在于轉(zhuǎn)臺(tái)的  設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 起重臂 構(gòu)造型式 分節(jié)問(wèn)題 加工制作可另行安排并實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)化，不受主體結(jié)構(gòu)生產(chǎn)安排 的影響，功效咼，成本低；在塔機(jī)轉(zhuǎn)場(chǎng)運(yùn)輸中司機(jī)室可單獨(dú) 裝車(chē)運(yùn)輸不受鋼結(jié)構(gòu)搬運(yùn)作業(yè)的影響，方便、經(jīng)濟(jì)，并且不 易損壞，在一

44、些性能指標(biāo)上懸掛式司機(jī)室同與塔身結(jié)構(gòu)緊密 接觸的其他形式司機(jī)室相比能較好地滿足使用要求。司機(jī)室 設(shè)于回轉(zhuǎn)塔架部的不利之處：司機(jī)室受塔架結(jié)構(gòu)構(gòu)造的限制， 不易解決好司機(jī)視野的問(wèn)題，以及防漏及連接處理等問(wèn)題。 同時(shí)回轉(zhuǎn)塔架主弦桿需要特別加強(qiáng)，增大造價(jià)。 9.起重臂 ⑴構(gòu)造型式 塔式起重機(jī)的起重臂簡(jiǎn)稱(chēng)臂架或吊臂，按構(gòu)造型式可分 為：小車(chē)變幅水平臂架；俯仰變幅臂架，簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)臂；伸縮式 小車(chē)變幅臂架；折曲式臂架。 小車(chē)變幅水平臂架，簡(jiǎn)稱(chēng)小車(chē)臂架，是一種承受壓彎作 用的水平臂架，是各式塔機(jī)廣泛采用的一種起重臂。其優(yōu)點(diǎn) 是：吊臂可借助變幅小車(chē)沿臂架全長(zhǎng)進(jìn)行水平位移，并能平 穩(wěn)準(zhǔn)確地進(jìn)行安裝就位。因此此

45、次設(shè)計(jì)采用小車(chē)變幅水平臂 架。 小車(chē)臂架可概分為三種不同型式：?jiǎn)蔚觞c(diǎn)小車(chē)臂架，雙 吊點(diǎn)小車(chē)臂架和起重機(jī)與平衡臂架連成一體的錘頭式小車(chē)臂 架。單吊點(diǎn)小車(chē)變幅臂架是靜定結(jié)構(gòu)，而雙吊點(diǎn)小車(chē)變幅臂 架則是超靜定結(jié)構(gòu)。幅度在40m以下的小車(chē)臂架大都采用單 吊點(diǎn)式構(gòu)造；雙吊點(diǎn)小車(chē)變幅臂架結(jié)構(gòu)一般幅度都大于 50m。 雙吊點(diǎn)小車(chē)變幅臂架結(jié)構(gòu)自重輕，據(jù)分析與同等起重性能的 單吊點(diǎn)小車(chē)變幅臂架相比，自重均可減輕 5%-10%小車(chē)變幅 臂架拉索吊點(diǎn)可以設(shè)在下弦處，也可設(shè)在上弦處，現(xiàn)今通用 小車(chē)變幅臂架多是上弦吊點(diǎn)，正三角形截面臂架。這種臂架 的下弦桿上平面均用作小車(chē)運(yùn)行軌道。 ⑵分節(jié)問(wèn)題 臂架型式的選定及構(gòu)

46、造細(xì)部處理取決于塔機(jī)作業(yè)特點(diǎn)， 使用圍以及承載能力等因素，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)通盤(pán)考慮作出最佳 選擇，首先要解決好分節(jié)問(wèn)題。 小車(chē)臂架常用的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間長(zhǎng)度有 6、7、8 10、12m五 種。為便于組合成若干不同長(zhǎng)度的臂架，除標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間外，一 般都配設(shè)1~2個(gè)3~5m長(zhǎng)的延接節(jié)，一個(gè)根部節(jié)，一個(gè)首部 節(jié)和端頭節(jié)。端頭節(jié)構(gòu)造應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)單輕巧，配有小車(chē)牽引繩換 向滑輪、起升繩端頭固定裝置。此端頭節(jié)長(zhǎng)度不計(jì)入臂架總 長(zhǎng)，但可與任一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間配裝，形成一個(gè)完整的起重臂。本 次設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)度為6m，另加上3m長(zhǎng)的延接節(jié)。其示 意圖見(jiàn)圖2-11。 選用7個(gè)6m 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間，1 個(gè)6m和1 個(gè)2m的延 接節(jié)

47、 圖2-11臂架分節(jié) ⑶截面形式及截面尺度 截面形式 及截面尺 度 塔機(jī)臂架的截面形式有三種：正三角形截面、倒三角形 截面和矩形截面。小車(chē)變幅水平臂架大都采用正三角形截面， 本次設(shè)計(jì)的QTZ500采用正三角形截面。選用這種方式的優(yōu) 點(diǎn)是：節(jié)省鋼材，減輕重量，從而節(jié)約成本。其尺寸截面形 式如圖2-12所示。臂架截面尺寸與臂架承載能力、臂架構(gòu) 4 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 腹桿布置 和桿件材 料選用 吊點(diǎn)的選 擇與構(gòu)造 2-12臂架截面及其腹桿布置 1-水平腹桿2-側(cè)腹桿3-上弦桿4-下弦桿 臂架一至五節(jié)：B-1020mm H-800mm 臂架六至

48、九節(jié)： B-1017mm H-800mm 造、塔頂咼度及拉桿結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。截面咼度主要受最大 起重量和拉桿吊點(diǎn)外懸臂長(zhǎng)度影響最大。截面寬度主要與臂 架全長(zhǎng)有關(guān)。設(shè)計(jì)臂架長(zhǎng)度為50m,共分九節(jié)。 ⑷腹桿布置和桿件材料選用 矩形截面臂架的腹桿體系宜采用人字式布置方式，而三 角形截面起重臂的腹桿體系既可采用人字式布置方式，也可 采用順斜置式。此兩種布置方式各有特點(diǎn)。 當(dāng)采用順斜置式式，焊縫長(zhǎng)度較短、質(zhì)量不易保證。焊 接變形不均勻，節(jié)點(diǎn)剛度較差，且不便于布置小車(chē)變幅機(jī)構(gòu)。 因此本設(shè)計(jì)選用人字式布置方式。其優(yōu)點(diǎn)在于，這種布置方 式應(yīng)用區(qū)段不受限制，焊縫長(zhǎng)度較長(zhǎng)，強(qiáng)度易于保證，焊接 變形較均勻，

49、節(jié)點(diǎn)剛度較好，便于布置小車(chē)變幅機(jī)構(gòu)。 臂架桿件材料有多種選擇可能性。一般情況下，上吊點(diǎn) 小車(chē)變幅臂架的上弦以選用16Mn實(shí)心鋼為宜，但造價(jià)要高。 因此本設(shè)計(jì)選用20號(hào)無(wú)縫圓鋼管。其特點(diǎn)是：慣性矩、長(zhǎng)細(xì) 比要小，抗失穩(wěn)能力高。下弦采用等邊角鋼對(duì)焊的箱型截面 桿件，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具有良好的抗壓性能。因此上弦桿選用 89 X 8,下弦選用的角鋼型號(hào)為： 75X 5,臂間由銷(xiāo)軸連接。 ⑸吊點(diǎn)的選擇與構(gòu)造 吊點(diǎn)可分為單吊點(diǎn)和雙吊點(diǎn)。其設(shè)計(jì)原則是：臂架長(zhǎng)度 小于50m對(duì)最大起吊量并無(wú)特大要求，一般采用單吊點(diǎn)結(jié) 構(gòu)。若臂架總長(zhǎng)在50米以上，或?qū)缰懈浇畲笃鸬趿坑刑?大要求應(yīng)采用雙吊點(diǎn)，采用單吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)時(shí)

50、，吊點(diǎn)可以設(shè)在上 弦或下弦。吊點(diǎn)以左可看作簡(jiǎn)支梁，以右可看作懸臂梁。在 設(shè)計(jì)中采用雙吊點(diǎn)。 10.附著裝置 附著裝置由一套附著框架，四套頂桿和三根撐桿組成， 通過(guò)它們將起重機(jī)塔身的中間節(jié)段錨固在建筑物上，以增加 塔身的剛度和整體穩(wěn)定性?撐桿的長(zhǎng)度可以調(diào)整，以滿足塔 腹桿體系采 用人字形布 方式 臂架上弦桿 選用20號(hào) 無(wú)縫圓鋼管 身中心線到建筑物的距離限制?通常這個(gè)距離以 3.5?5m設(shè) 附著裝置 2-13 附著裝置 計(jì)。附著裝置如圖2-13所示。 QTZ500 塔 式起重機(jī)米 用雙吊點(diǎn)式 拉桿結(jié)構(gòu), 材料為 16Mn 11. 拉桿 QTZ63C塔式起重機(jī)

51、采用雙吊點(diǎn)式拉桿結(jié)構(gòu)，拉桿由焊件 組成，其材料為16Mn拉桿節(jié)之間用過(guò)渡節(jié)連接，由受力特 性計(jì)算出其拉桿點(diǎn)作為位置，其中在平衡臂和吊臂上設(shè)有拉 板和銷(xiāo)軸用來(lái)連接用。 12. 上、下支座 拉桿 上支座上部分別與塔頂、起重臂、平衡臂連接，下部用 高強(qiáng)螺栓與回轉(zhuǎn)支承相連接在支承座兩側(cè)安裝有回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)， 它下面的小齒輪準(zhǔn)確地與回轉(zhuǎn)支承外齒圈嚙合，另一面設(shè)有 限位開(kāi)關(guān)。 上、下支座 下支座上部用高強(qiáng)螺栓與回轉(zhuǎn)支承連接、支承上部結(jié)構(gòu), 下部四角平面用4個(gè)銷(xiāo)軸和8個(gè)M30的高強(qiáng)螺栓分別與爬升 架和塔身連接。 工作機(jī)構(gòu) 塔機(jī)工作機(jī)構(gòu)分為5種：起升機(jī)構(gòu)；變幅機(jī)構(gòu)；小車(chē)牽 引機(jī)構(gòu)；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；大車(chē)行走機(jī)

52、構(gòu)。 固定式塔機(jī)不設(shè)大車(chē)行走機(jī)構(gòu)。 起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)及小車(chē)牽引機(jī)構(gòu)在構(gòu)造上極為近似，均 由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速器和卷筒等部件組成。 為了提高塔機(jī)生產(chǎn)率，加快吊裝施工進(jìn)度，無(wú)論是起升 工作機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、小車(chē)牽引機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和大車(chē)行走機(jī)構(gòu) 均應(yīng)具備較高的工作速度，并要求從靜停到全速運(yùn)行，或從 全速運(yùn)行轉(zhuǎn)入靜停的全過(guò)程（即啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程），都能平緩 進(jìn)行，避免產(chǎn)生急劇沖動(dòng)，對(duì)金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞影響。對(duì)于 高層建筑施工用的自升塔機(jī)來(lái)說(shuō)，由于起升高度大，起重臂 長(zhǎng)，起重量大，對(duì)工作機(jī)構(gòu)調(diào)速系統(tǒng)有更高的要求。 1.起升機(jī)構(gòu) 起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)機(jī)械的主要機(jī)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)重物的升

53、降運(yùn) 動(dòng)。起升機(jī)構(gòu)通常由原動(dòng)機(jī)、減速器、卷筒、制動(dòng)器、鋼絲 繩、滑輪組和吊鉤組成。本次設(shè)計(jì)的起升機(jī)構(gòu)由一合三速電 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)型號(hào) ％td F225M,-4/8/32 N=15/15/3.7 起升機(jī)構(gòu) KW,n=1400/700/144 r p m通過(guò)彈性聯(lián)軸節(jié)與ZQ500型圓柱 齒輪變速箱驅(qū)動(dòng)起升卷筒，本機(jī)構(gòu)采用液力推桿制動(dòng)器。起 升速度由電控三速電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)其“兩快一慢”的動(dòng)作，本機(jī) 構(gòu)還備有高度限位裝置，避免起升時(shí)卷筒發(fā)生過(guò)卷現(xiàn)象，通 過(guò)調(diào)整高度限位裝器行程開(kāi)關(guān)的碰塊的位置，以實(shí)現(xiàn)吊鉤在 最大高度時(shí)，起升機(jī)構(gòu)斷電，保護(hù)高度限位的安全。高度限 位器只是一種安全裝置，不允許用來(lái)作工作裝

54、置使用。其簡(jiǎn) 圖如圖2-14所示。 II——3 a 2-14起升機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1-三速電機(jī) 2- 聯(lián)軸器 3- 液力推桿制動(dòng)器 4-ZQ500圓柱齒輪減速器 5-卷筒 6- 高度限位器 ⑴起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式 機(jī)械傳動(dòng)：其動(dòng)力是由發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)裝置傳至起升 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 起升機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)起升卷同，同時(shí)也傳至其匕工作機(jī)構(gòu)，由于集中驅(qū)動(dòng)， 為保證各機(jī)構(gòu)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，整機(jī)的傳動(dòng)比較復(fù)雜。起升機(jī)構(gòu)的 調(diào)速困難、操作麻煩、但工作可靠。 電力傳動(dòng)：由直流或交流電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器帶動(dòng)起升卷 筒。直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的機(jī)械特性適合起升機(jī)構(gòu)工

55、作要求，調(diào) 速性能好，但直流電的獲得較為困難。交流電機(jī)傳動(dòng)由于能 直接自電網(wǎng)取得電流，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)組重量輕。 的傳動(dòng)方 液壓傳動(dòng)：有高速液壓馬達(dá)傳動(dòng)和低速大扭矩液壓馬達(dá) 式 傳動(dòng)。前者重量輕、體積小、容積效率咼。后者傳動(dòng)零件少， QTZ500 采 起、制動(dòng)性能好，但容積效率較低，易影響機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速，體積 用電力傳動(dòng) 與重量較大。 的起升機(jī)構(gòu) 起升機(jī)構(gòu) 綜上，考慮經(jīng)濟(jì)性、工作情況、工作效益等，本次設(shè)計(jì) 采用電力傳動(dòng)。 ⑵起升機(jī)構(gòu)的減速器 起升機(jī)構(gòu)的減速器通常有以下幾種：圓柱齒輪減速器、 蝸輪減速器、行星齒輪減速器。圓柱齒輪減速器效率咼，功 率圍大，使用普遍，

56、但體積大。蝸輪減速器的尺寸小，傳動(dòng) 比大，重量輕，但效率低，壽命短。行星齒輪減速器包括擺 線針輪行星減速器和少齒差行星減速器，具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳 動(dòng)比大、重量輕等特點(diǎn)，但價(jià)格較貴。比較上述性能，選用 圓柱齒輪減速器。 ⑶起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器 的減速器 起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器可布置在咼速軸上，也可布置在低速軸上。 起升機(jī)構(gòu) 的制動(dòng)器 制動(dòng)器布置在咼速軸上時(shí)，所需制動(dòng)力矩小，但制動(dòng)時(shí)沖擊 較大，通常采用塊式制動(dòng)器。布置在低速軸上的制動(dòng)器，所 需制動(dòng)力矩較大，通常采用帶式制動(dòng)器或點(diǎn)盤(pán)式制動(dòng)器。本 設(shè)計(jì)將制動(dòng)器布置在高速軸上，采用塊式制動(dòng)器。 ⑷滑輪組倍率 在起升機(jī)構(gòu)中，滑輪倍率裝置是為了使

57、起升機(jī)構(gòu)的起重 能力提咼一倍，而起升速度會(huì)降低一倍，這樣起升機(jī)構(gòu)能夠 更加靈活地滿足施工的需要。塔式起重機(jī)一般都為單聯(lián)滑輪 組，故倍率a等于承載分支數(shù) 乙起升速度有6種，見(jiàn)表2-1。 表2-1起升特性參數(shù)表  設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 滑輪組倍 率 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)電動(dòng) 機(jī) 液力耦合 器 倍率 a=2 a=4 起重量 (t) 空 鉤 2 2 0.818 4 4 速度 (m/mi n) 68 34 6.5 34 17 3.3 四倍率與二倍率轉(zhuǎn)化方便、快捷，變換倍率的方法如下： 將上滑輪6用銷(xiāo)軸與吊鉤滑輪組7的兩滑

58、輪的桿交點(diǎn)連接起 來(lái)，此時(shí)即為四倍率狀態(tài)；拔出銷(xiāo)子，上滑輪 6上升到載重 小車(chē)4處固定后，就變?yōu)槎堵薁顟B(tài)。 2.回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 塔機(jī)是靠起重臂回轉(zhuǎn)來(lái)保障其工作覆蓋面的?；剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 的產(chǎn)生是通過(guò)上、下回轉(zhuǎn)支座分別裝在回轉(zhuǎn)支承的外圈上并 由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)小齒輪。小齒輪與回轉(zhuǎn)支承的大齒圈嚙合， 帶動(dòng)回轉(zhuǎn)上支座相對(duì)于下支座運(yùn)動(dòng)。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由一臺(tái)雙速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過(guò)力偶合器至行星 齒輪減速機(jī)到主動(dòng)小齒輪，再驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)支承大齒輪。本機(jī)構(gòu) 由于采用了液力偶合器聯(lián)結(jié)，使其運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沖擊慣性小， 進(jìn)而改善了塔機(jī)的工作狀況。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)成雙回轉(zhuǎn)式，通常由回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)、液力耦合 器、回轉(zhuǎn)制動(dòng)器、回轉(zhuǎn)減速器和小齒輪組成。

59、 ⑴回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī) 回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)是整機(jī)的傳動(dòng)分流裝置的一個(gè)傳動(dòng)元件，其 選擇由起重機(jī)的總動(dòng)力源決疋。 ⑵液力耦合器 液力耦合器作用：一是軟化傳動(dòng)特性，使輸入和輸出之 間有微小轉(zhuǎn)差，這樣電動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩不至于一下輸入到減速 器，產(chǎn)生過(guò)大沖擊；二是當(dāng)有兩臺(tái)回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)同時(shí)并聯(lián)工作 時(shí)，可以協(xié)調(diào)其負(fù)載比較平衡，不至于轉(zhuǎn)得快的負(fù)載很大， 轉(zhuǎn)得慢的負(fù)載很輕。 ⑶制動(dòng)器 回轉(zhuǎn)制動(dòng)器選用常開(kāi)式?；剞D(zhuǎn)制動(dòng)在回轉(zhuǎn)過(guò)程中不允許 使用，但回轉(zhuǎn)工作完成后，一定要打開(kāi)制動(dòng)器。制動(dòng)器選擇 制動(dòng)器 減速器 單片電磁制動(dòng)器。 ⑷減速器 減速器是回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分，既要減速，又要承 受小齒輪軸傳來(lái)的集中反力

60、?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的安裝要求很緊湊， 多用行星齒輪減速器，而且多極減速。 綜上，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由一臺(tái)單速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力經(jīng)液力耦合器 至行星齒輪減速器到小齒輪，在驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)支承大齒輪，為使 回轉(zhuǎn)定位準(zhǔn)確，本機(jī)構(gòu)中裝有一套單片電磁制動(dòng)器以實(shí)現(xiàn)回 轉(zhuǎn)止動(dòng)，該裝置只適用于在回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)停止工作后，起重臂 旋轉(zhuǎn)動(dòng)作停止時(shí)使用?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 2-15所示。 采用圓柱齒 輪減速器 圖2-15回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1-雙速電動(dòng)機(jī) 2- 液力偶合器 3-Xx4-100型行星齒輪減速器 4- 驅(qū)動(dòng)小齒輪 5-單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承 6- 回轉(zhuǎn)大齒輪 3.變幅機(jī)構(gòu) 為了滿足物料裝卸工作位置的要求，充分利用自身

61、的起 吊能力，塔式起重機(jī)需要經(jīng)常改變幅度。變幅機(jī)構(gòu)則是實(shí)現(xiàn) 改變幅度的工作機(jī)構(gòu)，并用來(lái)擴(kuò)大塔式起重機(jī)的工作圍，提 高生產(chǎn)率。變幅機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、減速器，卷筒和制動(dòng)器組成, 功率和外形尺寸較小。變幅機(jī)構(gòu)按其構(gòu)造和不同的變幅方式 分為運(yùn)行小車(chē)式和吊臂俯仰式 本設(shè)計(jì)采用小車(chē)變幅，繩索牽引式小車(chē)變幅可使工作可 靠，減輕起重臂載荷，而且因其驅(qū)動(dòng)裝置放在吊臂根部，平 衡重

62、也可略為減少。 變幅機(jī)構(gòu) ⑴驅(qū)動(dòng)卷筒的型式有普通牽引卷筒和摩擦卷筒。采用普 通牽引卷筒，工作可靠，但牽引卷筒較長(zhǎng)，而且要有兩根鋼 絲繩，采用鑄造卷筒。后者牽引卷筒及鋼絲繩長(zhǎng)度可減少一 半，但必須裝設(shè)緊導(dǎo)向輪且需經(jīng)常調(diào)整牽引繩力，以保證摩 擦卷筒能正常工作。本次設(shè)計(jì)采用普通卷筒。 ⑵電動(dòng)機(jī) 變幅機(jī)構(gòu)因有兩個(gè)速度，則應(yīng)選用雙速電機(jī)。 ⑶減速器 卷筒的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用普通標(biāo)準(zhǔn)卷?yè)P(yáng)機(jī)，為使機(jī)構(gòu)尺寸 更緊湊，本機(jī)構(gòu)采用行星擺線針輪減速器。 ⑷制動(dòng)器 制動(dòng)器小車(chē)牽引機(jī)構(gòu)采用電磁鐵制動(dòng)器，使起、制動(dòng)平 穩(wěn)，可靠。 本次設(shè)計(jì)的變幅機(jī)構(gòu)由一臺(tái)雙速電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶制動(dòng)器的聯(lián) 軸節(jié)至擺線針輪減速機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒

63、。卷筒兩端都固定有變幅鋼 絲繩的端頭，無(wú)論變幅小車(chē)走到最外端或最里端，卷筒的放 繩端都應(yīng)有3?4圈的鋼絲繩未放完。在放出和卷回的兩根鋼 絲繩之間的卷筒上，應(yīng)保留有3?4圈鋼絲繩的光卷筒。當(dāng)工 作一段時(shí)間，鋼絲繩被拉長(zhǎng)而撓度過(guò)大時(shí)，可用變幅小車(chē)的 螺栓將鋼絲繩收緊。 變幅機(jī)構(gòu)及鋼絲繩的纏繞方式如圖 2-16所示。 1 2 3 4 變幅機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖2-16變幅機(jī)構(gòu)及鋼絲繩纏繞簡(jiǎn)圖 1-變幅卷筒2-擺線針輪減速機(jī)3-制動(dòng)器4-電動(dòng)機(jī) 安全保護(hù)裝置 安全裝置是塔式起重機(jī)必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一，其作 用是防止誤操作和違章操作，

64、以避免由誤操作或違章操作所 導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。塔式起重機(jī)的安全裝置可分為限位開(kāi)關(guān)、 斷電裝置、鋼絲繩防脫裝置、風(fēng)速計(jì)、緊急安全開(kāi)關(guān)、安全 保護(hù)音響信號(hào)。 1.限位開(kāi)關(guān)又稱(chēng)限位器。其功能主要有以下幾種： ⑴吊鉤行程限位開(kāi)關(guān)。用以防止吊鉤行程超越極限，以 免碰壞起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)和出現(xiàn)鋼絲繩亂繩現(xiàn)象。 安全保護(hù) 裝置 ⑵回轉(zhuǎn)限位開(kāi)關(guān)。用于限制塔式起重機(jī)的回轉(zhuǎn)角度，防 止扭斷或損壞電纜。凡是不裝設(shè)中央集電環(huán)的塔式起重機(jī)， 均應(yīng)配置回轉(zhuǎn)限位開(kāi)關(guān)。 ⑶小車(chē)行程限位開(kāi)關(guān)。用以使小車(chē)在到達(dá)臂架頭部或臂 架根端之前停車(chē)，防止小車(chē)越位事故的發(fā)生。 2.起升高度限制器 為了防止起升卷筒過(guò)卷而拉斷鋼絲繩，工

65、程起重機(jī)均裝設(shè)有 限位開(kāi)關(guān) 又稱(chēng)限位 器 起升高度限制器。起升高度限制器組要有重錘式和螺桿式。 重錘式高度限制器優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便；缺點(diǎn)是用鋼 絲繩懸掛，重錘經(jīng)常與起升鋼絲繩摩擦。螺桿式高度限制器 常用于小車(chē)變幅式塔式起重機(jī)，這種限制器裝有兩個(gè)限位開(kāi) 關(guān)，還可以做雙向控制。 3.起重量限制器 起重量限制器只控制或只顯示起重機(jī)的極限載荷。在正 常的起重機(jī)作業(yè)中，起升鋼絲繩的合力 R對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩M=R 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 起升高度 a與彈簧力N對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩M2 =N b相平衡,而彈簧的變形量 限制器 較小，當(dāng)超載時(shí)，彈簧產(chǎn)生較大的變形，撐桿打開(kāi)限位開(kāi)關(guān)，

66、使起升機(jī)構(gòu)停止工作，起限制超載的作用。 4.力矩限制器 力矩限制器主要有傳感器裝置，吊臂長(zhǎng)度檢測(cè)裝置，吊 臂仰角檢測(cè)裝置，運(yùn)算系統(tǒng)及顯示部分和執(zhí)行機(jī)構(gòu)所組成。 力矩限制器通過(guò)檢測(cè)裝置當(dāng)時(shí)的吊臂長(zhǎng)度和吊臂對(duì)水平面的 起重量限 傾角，并輸入到運(yùn)算系統(tǒng)，計(jì)算出當(dāng)時(shí)的工作幅度，然后根 制器 據(jù)相應(yīng)的“幅度-起重量特性曲線”計(jì)算出當(dāng)時(shí)允許起升的最 大載荷，并以此作為額定值。裝設(shè)在變幅液壓缸上的傳感器 裝置測(cè)得反應(yīng)總力矩的信號(hào)，送入運(yùn)算系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)計(jì)算后得 出起升載荷的實(shí)際值。當(dāng)實(shí)際值大于額定值時(shí)，起重機(jī)已處 于危險(xiǎn)工作狀態(tài)，這時(shí)力矩限制器會(huì)發(fā)出聲響和燈光警報(bào)。 力矩限制 5.風(fēng)速儀 器 風(fēng)荷是塔式起重機(jī)的基本載荷，風(fēng)荷與風(fēng)速有關(guān)，還會(huì) 隨高度升高而增大。因此，風(fēng)速儀是一種極其重要的安全預(yù) 警裝置，對(duì)每臺(tái)自升式塔式起重機(jī)均是必備之物。風(fēng)速儀應(yīng) 安裝在塔機(jī)頂部至吊具最高位置間的不擋風(fēng)處。 6.鋼絲繩防脫裝置 GB5144《塔式起重機(jī)安全規(guī)程》規(guī)定：滑輪、起升卷筒 及動(dòng)臂式塔機(jī)的變幅卷筒應(yīng)設(shè)有鋼絲繩防脫裝置，該裝置與 滑輪或卷筒側(cè)板最外緣的間隙不得超過(guò)鋼絲繩直徑的