QTZ40塔式起重机安装使用维修说明书.docx
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QTZ40塔式起重机安装使用维修说明书
QTZ40塔式起重机安装使用维修说明书
安丘市通用机械有限责任公司QTZ40塔式起重机安装使用维修说明书
1、概述
QTZ40塔式起重机是充分利用成组技术、组合设计技术及有限元分析技术，以“塔式起重机微机设计平台”为工具，设计的国内最新型的起重运输机械。
该机为水平臂架、小车变幅、上回转液压顶升式起重机。
最大起重量为4t；额定起重力矩为400kN·m；最大起重力矩为440kN·m。
该机特点：
（1）性能参数及技术指标达到国内领先、国际先进水平，最大工作幅度47米，增加了塔机的工作空间。
（2）整机外形为国际流行形式，美观大方。
（3）工作方式多，使用范围广。
有基础固定、外墙附着两种工作方式，适用于各种不同的施工对象；独立起升高度30米，附着高度二倍率120米、四倍率60米。
（4）工作速度高，调速性能好，工作平稳，效率高。
起升机构采用三速电机和单速比减速器，能实现重载低速、轻载高速，最大速度可达65.14m/min。
小车变幅机构牵引小车在水平臂上变幅，具有良好的安装就位性能。
回转机构采用行星齿轮减速器，配置液力偶合器，承载能力高，启动平稳，工作可靠，具备抗风就位功能。
（5）吊臂采用刚性双拉杆悬挂，刚性好、自重轻、断面小、风阻小、受力均匀、外形美观。
（6）各种安全装置齐全，可保证工作安全可靠。
（7）司机室独立侧置，视野良好，给操作者创造了良好的工作环境。
（8）使用方便维修简单。
该机自重（不含配重、基础及附着装置）20.828t，总装机容量24.9kW，广泛适用于高层饭店、居民住宅、工业建筑等大型建筑工程，是广大中小建筑企业理想的建筑施工机械。
液压顶升系统
液压泵站
工作压力
MPa
20
功率
kW
4（Y132M-4）
油泵型号
GB306
顶升油缸
额定压力
MPa
20
缸径
mm
Φ125
杆径
mm
Φ90
行程
mm
1300
安装距离
mm
1700
顶升速度
m/min
0.4
最大项升力
t
24.6
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2.3起重特性表（表三）
表三起重特性表
幅度（米）
4倍率（千克）
2倍率（千克）
3～11
4000
2000
12
3652
2000
13
3357
2000
14
3104
2000
15
2885
2000
16
2693
2000
17
2523
2000
18
2373
2000
19
2238
2000
20
2117
2000
20.97
2011
2000
21
2008
1997
22
1908
1899
23
1817
1809
24
1734
1727
25
1657
1652
26
1586
1582
27
1521
1518
28
1460
1458
29
1403
1402
30
1350
1350
31
1300
1301
32
1254
1256
33
1210
1213
34
1169
1172
35
1131
1134
36
1094
1098
37
1060
1064
38
1027
1032
39
996
1002
40
966
973
41
938
945
42
912
919
43
886
894
44
862
870
45
838
847
46
816
825
47
795
804
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2.4起重特性曲线
QTZ40塔机力矩曲线（二倍率）
QTZ40塔机力矩曲线（四倍率）
2.5供电参数：
2.5.1整机总功率：
24.9kW
2.5.2供电电压：
380V±10％
2.5.3供电频率：
50Hz
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3、起重机构造简述
QTZ40自升式塔式起重机由金属结构，机构传动，液压顶升，电气控制，以及安全保护装置等组成，各部分结构及特点简介如下：
3.1总体布置：
整机的底架被紧固于专用的混凝土基础上，其上部与塔身连结，塔身上端与下转台下面连接，下转台下面同时与顶升套架连接，下转台上面与回转支承的外圈连接。
紧固在回转支承内圈上的转动部分，包括回转上转台、塔帽、平衡臂、起重臂、变幅小车与吊钩、配重、起升机构、回转机构以及司机室等，这些部件均可以绕塔身轴心线在各自水平面内一起作540°的全回转。
起重臂用两根起重臂拉杆与塔帽连接，其根部与上转台销轴连接，平衡臂则用两根平衡臂拉杆与塔帽相连，其根部与上转台销轴连接。
起升机构设在平衡臂中后部，回转机构布置在回转上转台的右侧，左侧是司机室，变幅小车和吊钩由设在位于起重臂靠近臂根处的变幅机构牵引，沿起重臂纵轴线做水平往复运动。
塔身高度由底架、基础节、支撑节、加强节、标准节的高度组成，独立高度由13节塔身节组成，（包括1个基础节、1个支撑节和2个加强节），最大起升高度120m时，由54节塔身节组成，同时有6道附着装置。
附着予埋件埋于事先计划好的附着高度位置，以便用附着撑杆将塔身附着于建筑物上。
塔身支撑节下部对角线方向有四个耳板，四根斜撑杆上面用销轴与耳板连接下面与底架耳座连接。
顶升机构由顶升套架和液压顶升装置两部份组成，顶升套架为框架式空间钢结构件，用销轴与下转台相连，其后侧装有液压顶升装置的顶升油缸及顶升横梁，液压泵站放置在套架工作平台上，顶升时顶升横梁顶在塔身的踏步上在油缸的作用下，套架连同下转台以上部分沿塔身轴心线上升，油缸顶升两次，可引入一个标准节。
起升高度不超过30米时，采用独立式，大于30米时采用附着式，附着时不论任何情况下，上部悬臂部分不得大于22米。
独立高度时基础节一节，加强节两节，支撑节一节，标准节九节。
附着时可根据需要增加标准节和附着装置。
独立式塔机外形尺寸见图1。
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图1
QTZ40塔机支腿固定独立式外形尺寸
至回转中心R
J（mm）
K（mm）
L（mm）
47m
47880
36220
11500
41m
41880
36220
11500
35m
35880
30220
11500
表五
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附着式塔机外形尺寸见图2
图2
3.2金属结构部分
金属结构部分主要有底架、塔身标准节、基础节、支撑节、加强节、附着装置、回转支承、下转台、上转台、塔帽、司机室、平衡臂、起重臂、起重臂拉杆、变幅小车及顶升套架等。
3.2.1底架与斜撑杆：
（见图3）
底架是由整梁和两根半梁组成的十字梁，斜撑杆为一根两端焊有连接板的方形管，十字梁及四根斜撑杆之间均采用高强螺栓或销轴连接，装卸运输都十分方便。
四根斜撑杆的上端分别与支撑节四个主肢的耳板连接。
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图3
3.2.2塔身节：
（见图4）
塔身是由标准节、加强节、支撑节、基础节组成，各节由角钢组焊成长正方形空间桁架结构，外形尺寸1494mmx1494mmx2200mm,各节主肢材料均为∠140x140x12角钢,。
每两个塔节的上下连接，均采用10.9级M27的高强度螺栓、螺母紧固连接起来。
每个标准节内部都设有与标准节等长的爬梯，以便操作与维修人员上下塔机时使用，且每3节有一休息平台。
各标准节均具有互换性，改
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变塔身标准节安装节数，起重机可达到不同的起升高度。
在标准节的同一侧面的两根主弦杆上，各焊有上下两个带槽的踏步，在主弦杆的该部位已相应加强，顶升作业时，顶升横梁两端的轴头和顶升套架上的爬爪，随着顶升油缸的伸缩，按步骤先后地落在踏步槽内，使顶升套架沿塔身垂直爬升，完成两个动作循环顶升套架升高一个标准节高度，此时可加接一个标准节，如此循环动作，使塔机达到所需要的高度，拆塔时采用相反的程序减节，逐步将塔身高度降下来。
图4
3.2.3起重臂（见图5）：
起重臂横截面为等腰三角形，上弦杆、斜腹杆、水平斜腹杆均为无缝钢管，两根下弦杆为[10槽钢，下弦杆的上表面及侧面，保证分别平整及相互垂直，以兼作变幅小车的运行轨道。
工作幅度47m时起重臂共由八节组成，工作幅度41m时由7节组成，工作幅度35m时由6节组成，每节之间没有互换性，依据其结构特征和上弦杆的连接方式，可以确定每节臂的安装位置，各节之间上弦杆用销轴连接，下弦杆用销轴连接，接缝处间隙小、平滑，小车轮经
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过时可减小振动。
为了保持臂架水平，上弦杆设有两个吊点，通过起重臂拉杆与塔帽相连，起重臂根部通过销轴与回转塔身相连。
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图5起重臂及起重拉杆变化图
本起重臂可以实现幅度的变化，具体变化见下表：
工作幅度（m）
起重臂变化
起重臂拉杆吊点位置（距回转中心）
拉杆长度
配重（t）
内吊点
外吊点
内拉杆
外拉杆
47
全长
13540
36220
12785
34630
7.9
41
去掉第7节
36220
12785
34630
6.6
35
去掉第5.7节
30220
12785
28720
5.3
表六
3.2.4回转台（见图6）：
回转台由上转台和下转台两部分组成，上转台的上部焊有由角钢等组焊而成的矩形回转塔身，其顶部四角用耳板销轴与塔帽连接，两侧的横梁为槽钢，下端由36个M22高强度螺栓与回转支承的内圈紧固，前方用销轴与起重臂根部连接，后方用销轴与平衡臂根部连接，左前方装有司机室，并设有工作平台，上转台右侧装有回转机构，回转机构的小齿轮与回转支承的大齿圈啮合，由于回转支承固定在下支座上，当启动回转机构时，可使塔机上转台及以上部分沿塔身轴心做回转运动。
回转支承的下部为下转台，回转支承的外齿圈与下转台用36个M22高强度螺栓紧固连接，塔
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机顶部的全部载荷由回转支承传递给下转台，下转台下部用4个销轴和8套M27高强度螺栓分别与顶升套架和塔身联接。
顶升套架有可拆卸的引进装置，用来引进加高的标准节，通过引进装置引入套架中间，从而完成液压升降加减标准节的作业。
见图6
图6
3.2.5塔帽（见图7）：
塔帽是由角钢组焊而成的空间桁架结构，底部与回转塔身连接，顶部设有铰支座，分别与起重臂拉杆，平衡臂拉杆铰接，塔帽的上部有一平台，安装人员可利用该平台进行塔机的装卸和穿绕起升钢丝绳。
塔帽后部焊有爬梯及力矩限制器弓板。
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图7
3.2.6平衡臂（见图8）：
平衡臂是由角钢与槽钢组焊而成的平面桁架结构，起升机构安装在中间偏后方，臂的尾端放置6块配重（见图9），臂的上平面及配重两侧设有行走平台，用于检修和安装，尾部设有两个吊点，通过平衡臂拉杆与塔帽相连，平衡臂根部通过销轴与回转塔身相连。
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图8
图9
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3.2.7司机室：
司机室为框架结构，整个司机室设置在回转框架的左前方，右前方为起重臂，在右后方为平衡臂，司机室内宽敞明亮，视野开阔，前窗可以开启，便于通风，室内设有操纵座椅，座椅两侧为操纵台，电控柜设在室内的后方，检修十分方便，室内除配有照明灯外，电控柜内还设有电源插头，可供夜间检修接工作电源，或供司机室内降温取暖之用。
3.2.8变幅小车：
变幅小车是带动吊钩与起吊物品沿起重臂纵轴线往复运动钢结构件，具有四只行走轮，每边两只，行走轮的运行轨道是起重臂的下弦杆，在小车的一侧，设有检修吊篮，该吊篮随变幅小车一起运动，可将操作人员安全地送到起重臂的任意位置进行检修或安装，变幅小车的两端设有调节螺杆，可用于张紧变幅钢丝绳。
同时还有断绳保护器，小车变幅绳一旦断开能防止小车失控。
小车两侧还设有防坠落装置。
·见图10
图10
3.2.9吊钩：
本塔机吊钩倍率可在2倍率和4倍率之间进行变换，变换的目的是使起升机构的起重能力提高一倍而相应的起升速度降低一倍，这样起升机构就能够更能灵活的满足施工需要。
变换方法如下（图11）：
a.4倍率变2倍率
将吊钩落地，竖立在地面，此时应避免钢丝绳与其它部件摩擦。
钢丝绳稍稍松弛，拔出倍率销轴。
开动起升机构低速档，将小滑轮夹板缓慢提升，直至抵住变幅小车底板。
继续开动起升机
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构，即形成二倍率吊钩工作组。
b.2倍率变4倍率
将吊钩落地，竖立在地面。
继续下放钢丝绳，小滑轮夹板将在自重作用下，下落至双滑轮夹板。
装入倍率销轴，开动起升机构将吊钩提起，即形成四倍率吊钩工作组。
图11
3.2.10顶升套架：
（见图12）
顶升套架由套架、工作平台、导向滚轮、爬升销轴以及液压顶升装置等组成，液压顶升装置的顶升横梁挂在套架后侧的横梁上，泵站置于工作平台上，一起构成液压顶升机构。
顶升套架在塔身外面，通过顶部4个耳板用销轴与下转台的4个耳板相连。
顶升套架是由角钢、槽钢焊接而成的方形截面空间桁架。
在顶升油缸的作用下，顶升套架依靠4组导向滚轮上下运动，套架上部横梁上的铰支座与油缸单耳铰接，承受油缸的顶升载荷，套架中部有两个爬升销轴，在油缸收回活塞杆时，由爬升销轴承受塔机顶部全部载荷。
为了顶升安装的安全需要，特设有两层工作平台。
安装人员在上层平台可装卸套架连接销轴和标准节螺栓、引进（引出）标准节以及操作爬升销轴；在下层平台可操作液压顶升系统、放置顶升横梁等。
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图12
3.2.11附着装置：
（见图13）
图13
当塔机起升高度超过基本高度30米时，应使用附着装置将塔身与建筑物锚固附着，附着点位置如图13所示。
塔机安装时应注意附着及附着节的安装位置，计划好附着点在塔身上的高度位置。
由于每根附墙撑杆长度可以在一定范围内调节，因此，塔机中心到建筑物墙面距离可以在一定范围内变化。
附着框架应安在标准节水平腹杆附近。
在安装附着装置时，应当用经纬仪检查塔身轴线的侧向垂直度，在全高上不得大于3／1000，
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可以通过调整附着撑杆的长度达到，每套附着装置的三根撑杆应尽量保持在同一水平面上。
建筑物附着点的高度应与相应标准节的附着铰座在同一高度位置，误差不大于±100mm，附着撑杆与附着节及建筑物附着点铰接应可靠，各连接螺栓应紧固好，附着撑杆长度调整好后，调节螺母应锁紧，工作过程中应经常检查是否松动，发现异常即刻停机，采取措施加以解决。
附着架按照塔机中心线距离建筑物4米的距离设置，若实际使用时与设计值不符，可适当加长或减短撑杆但必须进行严格计算，撑杆与建筑物的连接方式可以根据实际情况而定。
用户和安装单位应按照工程需要，根据附着装置的尺寸、结构和提供的强度载荷数据（表七），妥善安排塔吊和建筑物的附着工作。
载荷
工况
附着载荷
水平分力（kN）
垂直分力（kN）
工作状态
38
58
非工作状态
40
43
表七
3.3工作机构：
工作机构包括：
起升机构、回转机构、变幅机构及液压顶升机构等部分。
3.3.1起升机构：
（图14）
1电动机2制动轮
3制动器4减速机
5联轴器6卷筒
7轴承座8高度限位器
图14起升机构
起升机构主要由电动机、制动器、减速机、卷筒、起升高度限位器等组成，安装在平衡臂的后方，该机构采用三速电机驱动，通过操纵台上的转换开关，实现变速，以获得理想的起升速度
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和慢就位的准确性。
4倍率时，其高速起重量≤2t，中速和慢速就位速度的起重量≤4t；2倍率时，其高速起重量≤1t，中速和慢速就位速度的起重量≤2t由多功能限制器电气系统自动控制。
3.3.2回转机构：
（图15）
回转机构主要由双速电动机/起重及冶金用三相绕线电动机、液力偶合器、电磁制动器、回转限位器、行星减速机、小齿轮及支座组成，其结构紧凑，传动比大，起制动平稳，该机构工作时，不受较大风力的影响，利用制动器，可使起重臂停留在确定的位置，制动器只做定位用，不能作为减速制动用。
而在非工作状态起重臂又能随风向而转动。
1电机2上罩壳
3液力偶合器4下罩壳
5电磁制动器6端盖
7行星减速器8小齿轮
9底座
10回转框架横梁
11回转大齿圈
图15回转机构
3.3.3变幅机构：
（图16）
1电机
2联轴器
3减速器
4卷筒
5幅度限制器
图16变幅机构
该机构用于带动变幅小车沿起重臂纵轴线往复运动，以实现吊钩与起吊物品的变幅运动。
该机构装于起重臂第二节臂内，主要由双速电机、减速机、卷筒和幅度限制器组成。
3.3.4液压顶升机构：
该装置由液压油缸、顶升横梁、液压泵站等组成。
（图17）
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顶升作业时液压动力传递过程为：
接通电源，电机驱动齿轮泵旋转，压力油进入手动三位四通换向阀，经平衡阀进入液压油缸,推动活塞杆,油路中设有指针油压表及溢流阀,防止系统超压，溢流阀一经调紧,不得随意变动,手动换向阀用来控制进油和回油的方向,平衡阀位于油缸高压侧，以防该系统突然停止供油时，活塞杆在上部自重作用下突然收缩,或因活塞杆及顶升横梁的自重而自行伸长。
该机构全部液压元件集中安装在油箱内的一块底板上，结构十分紧凑，液压系统全部技术参数如下（表八）：
工作压力
20Mpa
顶升速度
0.4m／min
有效行程
1300mm
流量
7.5L／min
最大顶升力
24t
油缸直径
125mm（内径）
电机功率
4kW
活塞杆直径
φ90mm
安装距
1700mm
表八
1油缸2平衡阀
3换向阀4溢流阀
5油泵6油箱
7滤油器8电机
9压力表开关10压力表
图17液压原理图
3.4安全保护装置：
该机设置了塔机必备的各种安全保护装置，主要包括：
具有起重量限制器、起重力矩限制器、
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幅度限制器、起升高度限制器、回转限制器及风速仪等。
3.4.1起重量限制器功能：
限制慢速和中速起吊时的重物不超过塔机允许的最大起重量，高速为空钩下降速度，吊重时不得大于最大起重量的40％，即1.6t，如超过1.6t将自动转为中速。
3.4.2起重力矩限制器功能：
保护起吊物品所产生的力矩（重量×幅度）不得超过塔机所允许的起重力矩，其功能是90％额定力矩予警，和分别按起重量和幅度调整的在力矩达到额定力矩但小于其110％时切断起升机构起升电源和变幅机构向外变幅的电源，使起吊物只能下降，不能上升，使小车只能向幅度小的方向运行，不能向幅度大的方向运行。
3.4.3变幅限位功能：
使变幅小车在行驶到最小幅度或最大幅度时，切断变幅机构相应方向的工作电源，以保护其安全运行。
3.4.4起升高度限制器：
该限制器的作用是使吊钩起升高度不超过塔机允许的最大起升高度，保证塔机的安全运行。
它安装在起升机构卷筒轴端部，通过卷筒轴带动，当吊钩超过高度时可切断起升电机起升电源并制动，起升机构此时只能下降。
塔机起升高度每改变一次，此限制器应重新调整。
3.4.5回转限制器：
该限制器的作用是使上部的回转转动在其左右两个方向均不得超过540°，以保护电源电缆不被绞断。
该机构由齿轮、支架、行程开关等组成，它设于上转台框架右前方，其齿与回转支承大齿圈啮合，当上部转动时，齿轮带动限位器输入轴转动，当回转机构旋转540°时（向左或向右），限位器内的触点与触头相碰，从而切断回转电机运转方向的电源，使其只能向相反方向旋转，不能再继续同向旋转。
在运输过程中，为防止在运输过程中被撞坏，应将该限制器拆下来保管好，以备下次安装时使用。
3.4.4风速仪：
臂根高于50m时，塔帽顶端应装风速仪，在司机室内有报警装置，工作状态超过六级风，顶升作业超过四级风时发出报警，此时应停止工作（用户自行配置）。
以上起重量、起重力矩、工作幅度的限制功能及其工作原理与调试方法详见于各限制器使用说明书。
3.5电气控制与操纵系统：
该起重机采用三相四线供电，电源经电缆由塔下铁壳开关接至司机室电气控制箱，由设在司
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机室内的联动控制台发出主令信号，对塔机各机构进行操作控制。
3.5.1系统介绍：
电气系统共分为4部分，即：
起升系统，回转系统，变幅系统，液压顶升系统。
3.5.1.1起升系统：
起升机构由YZTD200L2-4/8/32-15/15/4KW三相电动机拖动，通过操作联动台分别控制不同的接触器，从而改变电机的接线方式，实现高速与低速，停止时使用液压推杆制动器，液压推杆的动作程序是断电刹车。
3.5.1.2回转系统：
回转机构由型号YZR132M2-6（YD132M-4/84.5/3KW）3.7KW绕线电机拖动，通过操作联动台控制电路电阻，实现左右快慢速回转，回转机构装有一常开式电磁制动器，它只能在回转完全停止后用来定位，电磁铁与回转机构用电气联锁开关控制，以防同时工作。
该电磁铁动作程序是通电刹车。
3.5.1.3小车变幅系统：
小车采用YD100L2-4/62.2/1.5KW电机通过蜗轮蜗杆减速器拖动，通过操作联动台转换控制电路，实现小车向内、向外变幅或停止运动。
3.5.1.4液压顶升系统：
电气箱安装板上备有液压泵站电机电源三相插座，液压顶升时，接通泵站电源（原理与程序见3.3.4条及图17），顶升完毕后，及时将电源切断。
3.5.2安全装置：
3.5.2.1起升高度限制器：
设有上限位开关，通过限制器上的碰块触发行程开关，限制塔机的最大起升高度。
3.5.2.2回转限制器：
设有左右回转限位开关，有效的限制塔机在左右各540°内旋转，保护电缆不被损坏。
3.5.2.3幅度限制器、重量限制器、力矩限制器
变幅限位设有最大和最小幅度限位开关，控制小车在最大幅度及最小幅度内运转。
起重量限制设有最大起重量和高速起重量限位开关，当重量超过相应起重量时，开关动作，切断起升电机起升电源，并鸣铃报警，使其只能下降，不能起升，或由高速自
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