塔式起重机大车行走机构设计Word文件下载.docx
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重型塔式起重机吊臂则更长。
吊臂加长可带来更好的技术经济效果；
随着塔式起重机的设计水平提高，能解决一些由臂长加大带来的问题。
低合金高强度钢材及铝合金的广泛使用也为件加长吊臂提供了非常有利的条件。
（2）工作速度的提高且能调速由于调速技术的进步，滑轮组倍率的可变，双速，三速电机及直流电机调速的应用，使塔式起重机工作在逐渐提高。
50年代生产的工作速度较低，起升速度一般20~30米/分，回转速度0.6~1转/分，变幅速度30~40米/分，大车行走速度10~40米/分。
近年来塔式起重机工作速度已有提高。
起升机构普遍具有3~4种工作速度，重物起升速度超过100米/分者也很多。
构件安装就位速度可在0~10米/分范围进行选择。
回转速度一般可在0~1转/分之间进行调节。
小车牵引和塔式起重机行走大多也有2~3种工作速度。
小车牵引速度最快可达60米/分。
（3）改善操作条件随着塔式起重机向大型，大高度方向发展，操作人员的能见度愈来愈差。
因此需要在吊臂端部或小车上安装电视摄像机，在操作室利用电视进行操作。
有的还采用了双频道的无线电遥控系统，不仅可由地面的操作人员控制吊装，还可以根据事先编排的程序自动进行吊装。
（4）更多地采用组装式结构
从塔机的技术发展方面来看，虽然新的产品层出不穷，新产品在生产效能、操作简便、保养容易和运行可靠方面均有提高，但是塔机的技术并无根本性的改变。
塔机的研究正向着组合式发展。
所谓的组合式，就是以塔身结构为核心，按结构和功能特点，将塔身分解成若干部分，并依据系列化和通用化要求，遵循模数制原理再将各部分划分成若干模块。
根据参数要求，选用适当模块分别组成具有不同技术性能特征的塔机，以满足施工的具体需求。
推行组合式的塔机有助于加快塔机产品开发进度，节省产品开发费用，并能更好的为客户服务。
1.4塔式起重机的基本参数
塔式起重机基础参数是指直接影响塔式起重机工作性能，结构设计，制造成本的各种参数，它们是：
起重力矩，起重量，工作幅度，起升高度，轨距和各种工作机构的工作速度等。
起重力矩是确定和衡量塔式起重机起重能力的主要参数。
和轮胎式起重机不同，塔式起重机经常在大幅度的情况下工作，所以用最大起重量衡量起重能力是没有意义的。
必须以起重量和幅度的乘积（起重力矩）表示其能力。
对铭牌上
的起重力矩的计算方法目前很不—致，有的以最大工作幅度与相应的最大起重量
的乘积值计，也有以最大起重量与相应的工作幅度的乘积值计。
我国从实际使用
出发，以基本臂的最大工作幅度与相应的最大超重量的乘积值计。
为了使塔式起重机产品做到系列化，通用化，标准化，进一步合理扩大新品
种，我国已制订出塔式起重机基本参数系列（JWJB01—78）：
表1.1JWJB01—78
起重力矩
吨·
米
起重量
吨
最大起重量
工作幅度
起升高度
米
轨距
16
1.0
2.0
18
2.8
25
1.25
2.5
20
23
3.2
60
3.0
6.0
27
4.5
80
8.0
45
5.0
120
4.0
10.0
30
50以下自行，附着到120
6.5
160
5.3
12.0
50以下自行，附着到160
250
7.0
16.0
35
7.5
400
11.4
25.0
50以下自行
8.5
系列中规定的起重量是指基本臂最大幅度时能吊起的重量（包括吊具重也称
总起重量）。
在小幅度时，起重量可以提高，所以系列中还规定最大起重量，它指塔式起重机能吊起的最大额定起重量。
系列对工作速度还没有正式规定，但提出了推荐值（表1—2）
表1.2工作速度等参数推荐值
吨x米
起升速度
米/分
最大重物
慢就位速
度米／分
行走速
不小于
米／分
回转速度
结构自重不包括压重不大于吨
推荐形式
——
0.8~1.0
10（动臂）
13（小车）
轨式、轮胎式；
下回、动臂、小车；
整体拖运、自行架设
13（动臂）
15（小车）
整体拖
0~5
0.6~0.8
25（动臂）
整体拖运，自行架设
25~50
0~4
50（动臂）
下回、上回、动臂、小车；
整体拖运和解体拖运
20~80
0~3
15
0.6
待定
轨式、上回、动臂、小车；
解体拖运
0~2
10
0.5
轨式、上回、动臂、小车；
轨式、上回、动臂；
解体拖运
表1.3JWJB01—78也规定了我国塔式起重机代号含义
塔式起重机
Q.T
型
代号
代号含义
轨道式
轮胎式
履带式
内爬式
削着式
固定式
QTG
QTL
QTU
QTP
QTF
QTD
轨道式塔式起重机
轮胎式塔式起重机
履带式塔式起重机
内爬式塔式起重机
附着式塔式起重机
固定式塔式起重机
例如QT16-16吨米轨道式塔式起重机；
QT一轨道、附着、固定三用塔式起重机
1.5塔式起重机的分类和特点
塔式起重机按起重机工作制度级别（以工作速度、起重能力与作业频度为依据）可分为轻级、中级、重级和特重级四种。
—般建筑用塔式起重机规定为中级。
塔式起重机结构形式较多，如从其主体结构与外形特征考虑，基本上可按架
设要求、变幅形式、旋转部位以及塔架加节形式区分。
（1）按使用架设的要求分类
自升式塔式起重机分为固定式、轨道行走式、附着式和内爬式四种。
四种塔式起重机在用途上各有优缺点，在选择机型时，应根据工地上实际使用要求来确定。
（2）按塔式起重机的起重变幅形式分类
①起重臂架改变仰角可进行变幅的塔式起重机
这类塔式起重机与其他类型塔式起重机相比，在同样臂趾高度的情况下，具有一定的高度优势，尾部回转半径小，起重臂架重量较轻。
但是在没有补偿卷筒的条件下达不到起重与变幅的平移目的。
所以，—般在塔式起重机平台上增设补偿卷筒来弥补。
另外，此类机械的臂架变幅形式，对近塔身小心的变幅半径利用有一定的损失，因为臂架的仰角受到限制。
②起重小车变幅的塔式起重机
这类塔式起重机起重臂架始终处于水平位置，起重小车在臂架的下弦杆上移
动。
它的优点是水平变幅就位快、效率高，并具有起重幅度上的优势。
一般大幅
度的塔式起重机多采用这种结构形式。
但是由于臂架受力以弯矩为主，故臂架设
计后的本身重量较大。
另外，在同样臂趾高度的情况下，起重小车变幅形式比臂
架可俯仰或可折臂的塔式起重机的起重高度利用范围小，故适用于自升塔式起重
机。
③折臂变幅的塔式起重机
它是介于上述两种塔式起重机之间的臂架结构形式，是国外近年发展起来的
产品。
主要是在起重高度与幅度上弥补了上述两种塔式起重机使用范围的局限性，它的平衡臂短，但是这种塔式起重机的变幅机构比较复杂、制造工艺与安装麻烦，因而在高层建筑工程中的使用与发展受到了—定限制。
（3）按塔式起重机旋转部位所处的位置分类
可分为上旋式和下旋式两种结构形式:
①下旋式塔式起重机
重机是指回转支承布置在塔身的下部，塔式起重机旋转时塔身与上部起重臂架一起旋转。
这类塔式起重机重心较低，塔身弦杆单向受力，大部分结构都布置在转台上，增加了起重的稳定性，维修保养方便。
但是这类塔式起重机不宜使用在起重高度较高的自升塔式起重机上，因为塔式起重机旋转时塔身无法附着或内爬。
另外，它的回转支承装置较复杂，制造精度要求也高。
②上旋式塔式起重机
该机回转支承布置在塔式起重机的塔身上部，当塔式起重机旋转时塔身不旋
转。
由于这类塔式起重机上部起重与变幅的绳轮系统不与下部转台联系，所以适
宜于自升塔式起重机，它起重高度高，对回转机构以及结构受载的要求低，制造
工艺简便。
但是也带来了塔式起重机重心较高稳定性差的弱点，且塔身旋转方向
改变时主弦杆交变受力，塔身间联接螺栓需施加一定，的预紧力才能保证塔式起
重机正常工作。
（4）按塔式起重机塔身加节形式分类
可区分为上加节，中加节和下加节三种。
①塔身上加节形式的让塔式起重机
这类塔式起重机在加节塔身时，起重吊钩把标准节塔身装进起重机顶部中心位置就位，然后利用液压顶升机构逐步爬升，以达到自升的目的（如国产Z80型白升塔式起重机）。
采用这种加节安装的方法，塔身标准节一次安装的高度大，安装效率高，并简化爬升平台。
但是，由于采用上加节形式，故在安装工况下的平衡较复杂，而由于顶部中心翻板安装较麻烦，因而容易产生安全问题。
②塔身中加节形式的塔式起重机
这类塔式起重机自升时，塔身由爬升套架（又称外套架）的侧面横向加节，并
借助于液压顶升机构自升。
这类塔式起重机又分两种，一种是采用外套架内塔身
加节（如国产ZTl20型自升塔式起重机）；
另一种是采用内套架外塔身加节，外塔
身往往足顶升前在平台上临时拼装起来。
在一般的自升塔式起重机中，采取中加
节形式居多。
③塔身下加节形式的塔式起重机
塔身加节是在近地面进行的（如国产QIc80型自升塔式起重机），其外套架连
在塔式起重机底部机座上，因而地面加节较安全，安装比方便。
但是，这类塔式
起重机只能用在下旋式，且加节的液压缸随着塔身的升高而荷载加大，故起重高
度受到—定的限制。
第2篇塔机构造
塔机构造简述：
该机由金属结构、驱动机构、液压爬升、电气控制以及安全保护装置等组成，现按各部分的不同特点简介如下：
2.1金属结构
金属结构主要包括：
行走台车架、支腿、底架平台、塔身、套架、回转承座、
转台、驾驶室（包括电器控制室）、塔帽、起重臂架、平衡臂架以及绳轮系统支架等组成。
2.1.1基础行走台车与地盘
塔式起重基础随起重机构造、使用条件而异：
轨道式塔式起重机采用轨道基
础：
固定式和附着式塔式起重机常采用混凝土基础；
内爬式塔式起重机可以以建
筑结构为基础。
以下仅介绍常见的轨道式塔式起重机的行走台车和地盘（底架）。
行走台车与底盘（底架）
①行走台车架
根据台午架上有无动力装置，分主动与从动两种台车架。
为了促使台车架一
个支点上两个车轮同时着地行走正作，—般均设计成均衡结构。
行走台车架端部装有夹轨器，其作用是在非工作状况或安装阶段钳住轨道，
以保证塔式重机的自身稳定。
②行走支腿与底架平台
塔式起重机的行走支腿与底架平台主要是承受塔身上部的载荷，并能保证塔
式起重机在所铺设的轨道上行走自如。
底架与支腿之间的结构形式行又三种：
（a）水母式行止支腿能在底架销轴作水平方向灵活转动。
它可在曲线轨道上行走，们在平时需用水平支撑相互固定。
（b）井架式支腿与底架联成一体成井字形。
制造简便，底架上空间高度大，
安放压铁较容易，但安装麻烦。
底架平台上的平衡压铁有两种：
一种是铸铁制成，
比重大、体积小；
另一种是钢筋混凝土预制，体积大，但价格便宜。
（c）十字架式底架与支腿联成十字形。
架构轻巧，用钢量省，占用高度空间小，是目前较先进的一种结构形式。
但是，它唯一缺点是用作行走式时，塔式起
重机不能作弯轨运行。
2.1.2塔身标准节
塔身结构是塔式起重机骨架中的主体，支承着塔机上部的重量和载荷的重量，重量通过塔身传至底架和行走台车上或直接传至塔机的基础上。
塔身标准节主弦杆亦是用角钢扣方而成，扣方的主弦杆与其它型钢杆件焊而成，主弦杆中心线为：
1465×
2800，每节之间用16件M20/10.9级特制高强螺栓联接。
塔身标准节的连接形式可分为：
法兰盘连接、螺栓连接、套柱螺栓和销轴连接以及对开轴瓦式连接等。
2.1.3套架
套架由套架结构、平台、栏杆、滚轮总成、爬爪等组成，安装套架时，开口方向应与标准节焊有踏块的方向相反，套架结构安装前应先装好滚轮，8套滚轮应装在规定的位置，并调整滚轮的间隙：
首先检查对角线上的两套滚轮是否在对角线上，再转动调整螺栓调整滚轮位置，使其顶住塔身标准节主弦杆，注意每套滚轮的两个调整螺栓的伸出部分应一样长，才能保证滚轮在对角线上，8套滚轮的16个调整螺栓的伸出长度也应基本相等，以保证套架与塔身之间的主弦杆等距，最后将16个调整螺栓退后1-2毫米，使滚轮与塔身主弦杆之间保持1～3毫米的间隙。
2.1.4上转台、驾驶室与塔帽
上部旋转台通过人的双排滚珠轴承支承在回转承座上。
在它的上面与塔帽或
驾驶室金属结构联结。
在转台上一般对称地安装两套回转机构，以保证上部塔帽
及起重臂、平衡臂360度回转工作。
驾驶室与塔帽—般都连在一起，有时候在驾驶室顶上还设有电器室，以便于
电器控制系统维修保养。
驾驶室内安装有各种操纵与电子控制仪器盘。
在用作内爬式时，还设有施工现场电视摄像显示装置，以确保驾驶员对现场起重物的视野保持在最佳状态。
塔帽起着起重臂、平衡臂和塔身联系的转向平衡作用。
塔帽的金属结构顶部
形式共有四种：
前部直立、后部倾斜；
前部倾斜、后部直立：
两面倾斜：
整个塔帽简化成后顷或直立三角撑。
四种塔帽形式各有结构特点，根据塔式起重机的需
要来确定，塔帽顶上设有避雷针，测风仪及指示灯。
塔帽是由角钢，方管、钢板等组焊成的斜锥体，上端通过拉杆使起重臂与平衡臂保持水平，下端用16支M20×
100螺栓与回转塔身连接，为了安装吊臂拉杆和平衡臂拉杆，在塔顶上部设有工作平台和滑轮组。
2.1.5起重臂
塔式起重机臂架的形式一般有三种：
桁架压杆式臂架、桁架水平压弯式臂架、
桁架混合式臂架，如图2-1所示。
臂架主要承受轴向压力，依靠改变臂架的
倾角来实现塔机的工作幅度的改变，压杆式臂架亦称动臂式臂架。
桁架水平压弯式臂架如图所示，工作时臂架主要承受轴向力及弯矩作用，依靠起重小车的移动来实现塔式起重机工作幅度的改变。
桁架混合式臂架如图所示。
是一种综合了动臂变幅和小车变幅优点的折臂式臂架。
这种臂架是由钢丝绳、图2-1臂架结构
人字架、A子架及后臂架组成的平行四边形后段和由钢丝绳、A字架及前臂架组成的三角形前段铰接而成的。
当变幅钢丝绳收进时，两段相对曲折，前臂架始终处于水平状态。
当前后两段折弯成90度时，后段垂直接高塔身，提高了起升高度。
塔式起重机的臂架长，自重较大，臂架设计的是否合理将直接影响起重机的
承载能力。
在保证臂架的强度、刚度和整体稳定性的条件下，如何减轻臂架的重
量是一个值得研究的问题。
目前塔式起重机常采用桁架压杆式臂架和桁架水平压弯式臂架两类。
压杆式
臂架的的截而以矩形为主，而水平压弯式臂架常以三角形截面为主。
臂架的弦杆
和腹杆可采用型钢和无缝钢管制成。
起重臂的构造
桁架压杆式臂架如图2.2所示桁架压杆式臂架在变幅平面（或称起升平面）的受力情况相当于—根两端简支梁的受力情况。
臂架中间部分采用等截面平行弦杆，两端为梯形。
臂架在回转平面相当于—根悬臂梁的受力情况。
图2.2
通常臂架制成顶部尺寸小、根部尺寸大的形式。
为了便于运输，安装和拆卸，臂架中间部分可以制成若干段标准节，用螺栓将它们连接起来。
起重臂是组合式可变结构,共分九节。
起重臂上、下弦杆都是用两条角钢拼焊而成的方管，整个臂架为三角形截面，节与节之间用销轴连接，拆装方便，为了提高起重性能，减轻吊臂的重量，吊臂采用双吊点变截面空间桁架结构，在起重臂第一节放置小车牵引机构，在小车上设置有吊篮，便于安装与维修，臂架根部第一节与回转塔身用销轴连接。
为了保证起重臂水平，在第二节、第六节臂设有两吊点，通过这两点与塔帽连接。
起重臂在组装时，必须严格按照每节臂上序号标记组装，不允许错位或随意组装，起重臂最长为30米，根据施工要求也可以组装成28米臂长和24米臂，其中变28米臂长时，拉杆吊点位置不变；
变24米臂长时拉杆吊点位置也不变。
两组起重臂拉杆上端通过特制的销轴与塔帽耳板连接，其下端通过特制销轴分别与起重臂上弦杆的吊点销孔连接而将起重臂悬挂为水平形式。
30米臂组装顺序：
1+2+3+4+5+6+7+8+9
28米臂组装顺序：
1+2+3+4+5+6+7+9
24米臂组装顺序：
1+2+3+4+5+6+9
2.1.6平衡臂
平衡臂为工字钢及角钢组焊而成的结构，分两节，用耳板销轴连接，平衡臂上设有栏杆及过道，尾部设置工作平台，平衡臂的一端用两根特制的销轴与回转塔身相连，另一端组合刚性拉杆同塔帽相连，尾部装有平衡重和起升机构，起升机构本身有独立的底座，用四根销轴平衡在平衡臂上，平衡重的重量随吊臂长度改变而变化，30米臂时为13吨，28米臂时为12吨，24米臂时为11吨。
平衡臂拉杆分两组，通过特制的销轴分别将塔帽和平衡臂尾部的拉杆耳板连接，将平衡臂挂至水平位置。
2.1.7上支座
上支座上部用16个M30×
100高强度螺栓与回转塔身底部的法兰板连接，下部用36个M24高强度螺栓与回转支承内圈连接，在上支座两侧对称地安装两套回转机构，安装在它下部的小齿轮准确地与回转支承外齿圈啮合。
2.1.8下支座
下支座是上部通过回转支承与上支座连接，下部与塔身标准节和套架连接的金属结构，它主要是由钢板拼焊而成的，它的上部平面用36个M24高强度螺栓与回转装置的外齿圈连接，支承上部结构，下部四个支脚和四角平面分别用16套M30×
100高强度螺栓与套架连接，用16套M30/10.8级高强度螺栓与塔身连接。
2.1.9回转塔身
回转塔身是用角钢扣方而成的主弦杆与其它形钢组焊而成的,上端用法兰与塔帽连接,下端通过法兰与上支座连接。
2.2工作机构
机械传动部分包括起升机构、行走机构、变幅机构、回转机构、液压顶升机
构、电梯卷扬机构以及电缆卷筒等组成。
分别简介如下：
2.2.1起升机构（见图2.3）
起升机构的组成和型式
起升机构是起重机械的主要机构，用以实现重物的升降运动。
起升机构通常
由原动机、减速器、卷筒、制动器、离合器、钢丝绳滑轮组和吊钩等组成。
按照超重机的传动方式不同，起升机构有机械传动、电力——机械传动（简称电力传动）和液压——机械传动（简称液压传动）等型式。
吊钩组质量Q0=0.02Q=0.2X103Kg;
起升载荷PQ=102X103N；
钢丝绳最大拉力Fmax=PQ/2mη组=8629.5N；
n绳=5.0，h1=18，h2=20，a=0.85；
Fb=n绳XFmax/a=101524N；
电动机选择：
P静=PQV/（60X1000Xη）=14.29kW
电动机计算功率PJC≤K电P静=0.8X14.29=11.43kW；
塔式起重机采用了YZR200L2-4/8/32三速带涡流制动电机，通过带制动轮的联轴器带动变速箱再驱动卷筒获得三种绳速，根据吊重再选择不同的滑轮倍率。
当选用2绳时，速度可达到10、40、80米/分三种；
为达到启动和制动迅速又平稳，在电动机的另一端带有涡流制动器。
图2.3起升机构简图
1．三速电动机动2．弹性联轴节3．液力推机制动器4.圆柱齿轮减速器
5．十字滑块联轴器6．卷筒7．高度限位器8.涡流制动器
2.2.2回转机构（见图2.4）
使起重机的旋转部分相对于非旋转部分实现回转运动的装置称为回转机构。
回转机构是塔式起重机的主要工作机构之一，它的作用是使已备齐尘在空中的货
物绕起重机的垂直轴线而内作圆弧运动，以达到在水平面内运输货物的目的。
用
回转机构来完成水平运动的优点是不需要庞大的轨道和支撑机构，运动阻力也较
小：
缺点是结构构比较复杂，移动范围有限。
回转机构与运行机构配合工作可将
服务范围扩大。
回转机构主要由两部分组成：
旋转支撑装置和旋转驱动机构
（1）旋转
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