第八章 塔式起重機課件

1、第八章 塔式起重機第一節(jié) 分類與產(chǎn)品型號一、分類（一） 按組裝方式分為 1由部件組裝式塔式起重機（圖7-8-1）圖7-8-1 組裝式塔機2自行架設(shè)式（不用輔助設(shè)備快速架設(shè)的）。（圖7-8-2）圖7-8-2自行架設(shè)式塔機（二）按回轉(zhuǎn)部位不同分為1上回轉(zhuǎn)式塔式起重機（圖7-8-3）圖7-8-3 上回轉(zhuǎn)式塔機2下回轉(zhuǎn)塔式起重機（圖7-8-4）圖7-8-4 下回轉(zhuǎn)式塔機（三）按臂架類型分為 1.水平臂架（含平頭式）式塔式起重機（圖7-8-5）圖7-8-5 水平臂架式塔機2.動臂臂架式塔式起重機（圖7-8-6）圖7-8-6 動臂臂架式塔機3.彎折臂架式塔式起重機（圖7-8-7）圖7-8-7 彎折臂架式塔

2、機4.伸縮臂架式塔式起重機（圖7-8-8）圖7-8-8 伸縮臂架式塔機5.鉸接臂架式塔式起重機圖7-8-9 鉸接臂架式塔機（四） 按移動方式分為 1.行走式塔式起重機(圖7-8-10)圖7-8-10 行走式塔機2.固定式（定置式）塔式起重機（7-8-11）圖7-8-11 固定式塔機3.爬升式塔式起重機圖7-8-12 爬升式塔機二、國內(nèi)外產(chǎn)品型號塔式起重機型號的表示方法用額定起重力矩來標記塔機的型號，如：QTZ 80 FQTZ：組、型式、特性代號 80：最大起重力矩(噸·米) F：更新、變型代號如：QTZ上回轉(zhuǎn)自升式塔式起重機；QTD動臂式塔式起重機；QTK快速安裝式塔式起重機；塔式起

3、重機型號的其它表示方法用塔機最大幅度（m）處所能吊起的額定重量（KN）兩個主參數(shù)來標記塔機的型號。如：某廠的QTZ100又一標記為TC5613或C5613，其意義為：TCTower Crane；50最大幅度50m；13最大50m幅度處對應(yīng)的額定起重量13KN國內(nèi)塔式起重機型號表8-7-1序號型號型式額定起重力矩（t.m）最大幅度（m）最大起重量（t）臂端吊重（t）生產(chǎn)廠家1M2400水平臂2400808021.5四川建設(shè)機 械（集團）股份有限公司2M1500水平1200水平臂1200805011.54M900水平臂9007050105C7052水平臂45070255.

4、26C7030水平臂250701637H3/36B水平臂25060123.68C6024水平臂20060122.49C6018水平臂12560101.810F0/23B水平臂12550102.311C5015水平臂805081.512C5013水平臂605061.313QTP300平頭塔30074182.714QTP200平頭塔2006412315QTD400動臂式4006020516QTD328動臂式3286028217S1500水平臂1500806012.1沈陽三洋建筑機械有限公司18S1200水平臂1200706417.319M125/75水平臂100080506.120M50/78水平

5、臂80080207.821K50/50水平臂4507020522H25/23水平臂18060102.323S310 TL16平頭塔34075162.824R70/27 平頭塔22070122.725S800 LL50動臂式8007526FL30/30動臂式2165012327EL15/22動臂式1604562.228S64 L4動臂式6418.64329QTK25下回轉(zhuǎn)25253130GTMR360B下回轉(zhuǎn)804581.2531D5200-240水平臂520040240116中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司32D1500-63水平臂1500706318.533D1100-63水平臂11007063

6、1234TC8039-25水平臂48080253.9表8-7-1 國內(nèi)塔式起重機型號（續(xù)）序號型號型式額定起重力矩（t.m）最大幅度（m）最大起重量（t）臂端吊重（t）生產(chǎn)廠家35TC7052-25水平臂48070255.2中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司36TC5613-6水平臂635661.337TCT7527-20平頭塔30075202.738TCR6055-32動臂式63060325.5浙江虎霸建設(shè)機械有限公司：水平臂H7050、H7533、H7030、H6518、H6015、H6010、H5515、H5510、H5015平頭塔T8040、T7527、T6020、T6015、T6010動臂

7、式D260、D160撫順永茂建筑機械有限公司：水平臂ST80/116、ST80/75、ST70/30、ST70/27、ST55/13、ST60/15平頭塔STT553、STT403、STT293、STT200、STT113、STT5515動臂式STL420、STL230、STL120、QD80江麓機電科技有限公司：水平臂JL8032、JL7050、JL7032、JL7530、JL7034、JL6516、JL5520、JL5515、JL5015、JL4210A、JL4008動臂式QTD480山東華夏集團有限公司：水平臂QTZ630、QTZ315B、QTZ315C、QTZ160、QTZ125、QT

8、Z80C、QTZ63A、QTZ63B、QTZ40A、QTZ40B、QTZ25A、QTZ20A山東鴻達建工集團有限公司：水平臂QTZ160、QTZ125A、QTZ100A、QTZ63B、QTZ40杭州科蔓薩杰牌建設(shè)機械有限公司：平頭塔21CJ550-18t、21CJ400-18t、21CJ290-18t、21CJ210-18t、21CJ210-12t、10CJ140-8t廣西建工集團建筑機械制造有限責(zé)任公司：水平臂QTZ7030、QTZ6015平頭塔TCT5512動臂式QTD160、QTD125國外塔式起重機主要型號列表 表8-7-2序號型號型式額定起重力矩（t.m）最大幅度（m）最大起重量（t

9、）臂端吊重（t）生產(chǎn)廠家1K10000水平臂1000010012094丹麥KROLL公司2K1200L動臂式120052.563203K500L動臂式5004532104MD3600水平臂36003016086.6法國potain公司5MD3200水平臂32008564266MD2200水平臂2200806423.57MC68C水平臂6846318GTMR386B下回轉(zhuǎn)整體拖運1005081.359HDT80下回轉(zhuǎn)整體拖運804561.3510IgoT70下回轉(zhuǎn)整體拖運704041.311HDM40A下回轉(zhuǎn)整體拖運40354112MDT302 平頭塔30275162.113MDT222 平頭塔

10、22265122.414MR605B動臂式60560329國外塔式起重機主要型號列表（續(xù)）序號型號型式額定起重力矩（t.m）最大幅度（m）最大起重量（t）臂端吊重（t）生產(chǎn)廠家15MCR225A動臂式22555142.15法國potain公司16MR90B動臂式904082.1173150HC水平臂3150806032德國LIEBHERR公司182000HC水平臂2000806019191250HC40水平臂125079.64010.520630EC-H50水平臂63081.4504.82130LC水平臂30302.5122500HC-L動臂式50060326.82380HC-L動臂式8045

11、41.824300HC-T伸縮臂3006064.5251500A動臂式下回轉(zhuǎn)150080110926112K下回轉(zhuǎn)整體拖運1125041.272734K下回轉(zhuǎn)整體拖運34334128MK45下回轉(zhuǎn)整體拖運452761.52928SE下回轉(zhuǎn)整體拖運28282.5130M1280D動臂式24508010013澳大利亞FAVCO公司31M600D動臂式7507050332M440D動臂式60065502.733320B動臂式32060282德國WOLFF公司346014B動臂式130035CTL630-32動臂式7006032意大利Comedil公司36CTL400-24動臂式4006024537C

12、TL130 H16動臂式1305061.638SK565水平臂56580322.6德國Peiner公司39SK405水平臂4057420340SK86水平臂864551.441SMK308折臂式下回轉(zhuǎn)804251142SN406動臂式4066020543SN166動臂式16650122.9西班牙Comansa公司的平頭塔機： LC5211、5LC3510、5LC4010、5LC4510、5LC5010、10LC90、10LC110、10LC130 、10LC140、21LC170、21LC210、21LC290、21LC400、21LC550、意大利Terex Comedil公司的平頭塔機：C

13、TT 51/A-2 TS10、CTT 61/A-2.5、 TS12、CTT 71-2.5TS12、CTT 91-2,5 TS12、CTT 91-5 TS12、CTT 121/A-5 TS16、CTT 141/A-6 TS、CTT 161/A-6 TS、CTT 161/A-8 TS、CTT 181/B-8 TS21、CTT 231-12 H20、CTT 231-10 TS23、CTT 231-12 TS23、CTT 231-10 H20、CTT 331-16 HD23、CTT 331-16 TS23德國JOST公司的平頭塔機：JT132.8、JT152.8、JT182.8、JT212.12、JT

14、252.12、JT312.12、JT352.12、JT412.24、JT612.32第二節(jié) 總體設(shè)計和計算一、性能參數(shù)確定塔式起重機的設(shè)計，首先確定塔式起重機的基本參數(shù)，即：起重力矩、起重量、工作幅度、起升高度、各機構(gòu)的工作速度和工作級別等。塔式起重機的起重力矩是確定和和衡量塔式起重機起重能力的最主要參數(shù)。因此設(shè)計時應(yīng)先根據(jù)臂架端部吊重和最大吊重初選起升鋼絲繩和確定小車重量，計算出起重特性曲線。一般情況下，根據(jù)力矩限制器的安放位置，對水平臂塔式起重機來說，起重特性曲線計算原則是吊重和吊具及小車的重量對臂架根部鉸點的力矩是相等的，即：M=（Q+q）（R-a） （7-8-1）式中：M起重力矩; Q

15、吊重; q小車、鋼絲繩、吊鉤重量; R幅度;a臂架鉸點到回轉(zhuǎn)中心的距離。總體設(shè)計可按以下程序來進行：.根據(jù)起重特性曲線優(yōu)化設(shè)計臂架，臂架的重量直接影響到塔式起重機的性能和制造成本。.根據(jù)臂架重量初算平衡重質(zhì)量。上回轉(zhuǎn)式塔式起重機應(yīng)按塔身受載最小的原則確定平衡重質(zhì)量MS+MP=Mj+Mt/2 （7-8-2）MS=M j+Mk/2- MP （7-8-3）式中：MS平衡重對回轉(zhuǎn)中心的力矩;M j臂架(臂架和安裝在臂架上的部件)及拉桿等對回轉(zhuǎn)中心的前傾力矩;MP平衡臂(平衡臂和安裝在平衡臂的部件)及拉桿等對回轉(zhuǎn)中心的后傾力矩;Mt吊重和吊具及小車對對回轉(zhuǎn)中心的前傾力矩。3. 根據(jù)平衡重的重量設(shè)計平衡臂

16、。4. 計算上部載荷,設(shè)計塔式起重機其余各部件。二、總體穩(wěn)定性計算由于塔式起重機高度高、幅度大，因而總體穩(wěn)定性是一個非常重要的問題。一般需要進行非工作、工作和安裝、拆卸時穩(wěn)定性驗算。（一）驗算工況 塔式起重機抗傾翻穩(wěn)定性應(yīng)按表8-7-3所列工況進行校核。安裝架設(shè)和拆卸過程中抗傾翻穩(wěn)定性應(yīng)根據(jù)塔式起重機構(gòu)造型式和裝、拆程序?qū)Ω鱾€階段的危險狀態(tài)進行校核。表8-7-3驗算工況序號工況說明1基本穩(wěn)定性工作狀態(tài)、靜態(tài)、無風(fēng)2動態(tài)穩(wěn)定性工作狀態(tài)、動態(tài)、有風(fēng)3暴風(fēng)侵襲非工作狀態(tài)4突然卸載工作狀態(tài)，料斗卸載5安裝、拆卸穩(wěn)定性注：起重臂能隨風(fēng)回轉(zhuǎn)的塔式起重機，工況3的風(fēng)向由平衡重吹向起重臂方向。（二）抗傾翻穩(wěn)定

17、性校核 表8-7-4各工況的穩(wěn)定條件規(guī)定為，塔式起重機及其部件的位置，載荷的數(shù)值和方向取最不利組合條件下，包括自重載荷在內(nèi)的各項載荷對傾翻邊的力矩代數(shù)和大于零(即大于零)，則認為該塔式起重機是穩(wěn)定的。起穩(wěn)定作用的力矩符號為正，起傾翻作用的力矩符號為負。校核時，各項載荷應(yīng)乘以相應(yīng)的載荷系數(shù)(見表8-7-4)。安裝架設(shè)和拆卸過程的穩(wěn)定條件規(guī)定為，各項載荷對傾翻邊的力矩代數(shù)和大于零(即大于零)，則認為是穩(wěn)定的。起穩(wěn)定作用的力矩符號為正，起傾翻作用的力矩符號為負并乘以1.11.2的增大系數(shù)。表8-7-4 載荷系數(shù)工況自重載荷（不計1，4）起升載荷(不計27）慣性載荷或碰撞載荷風(fēng)載荷坡度載荷說明11.0

18、G1.6Q00021.35Q1.0 FD1.0 FW21.0風(fēng)壓PW231.0Qg01.2 FW30風(fēng)壓PW34-0.2Q01.0 FW20風(fēng)壓PW251.25Ge1.0FD1.0 FWe0風(fēng)壓PWe注: 表中符號 G塔式起重機各部件重力（N）； Q起升載荷（吊重加Qg）（N）； Qg吊鉤、下滑輪組、50%懸吊鋼絲繩的重力（N）； Ge塔式起重機安裝時，被吊裝部件的重力（N）； PW2工作狀態(tài)風(fēng)載荷（N）； PW3非工作狀態(tài)風(fēng)載荷（N）； PW3塔式起重機安裝時的風(fēng)載荷（N）； PD慣性載荷，按剛體動力學(xué)方法計算（N）。只有對在軌道上運行的塔式起重機才考慮坡度載荷。校核杭傾翻穩(wěn)定性時，不應(yīng)考慮

19、夾軌器的有利作用。工況2中考慮慣性載荷(包括起升質(zhì)量產(chǎn)生的慣性載荷)或碰撞載荷，由設(shè)計者決定。 （三）行走式塔機的穩(wěn)定性校核（部份工況列舉）空載力矩計算表 表8-7-5 空載力矩（包括小車和吊鉤）M空M空空載時自重對傾覆邊的力矩G×L/2G×L/2åM前穩(wěn)M后穩(wěn)行走式塔機穩(wěn)定力矩計算見圖(圖7-8-13) 圖7-8-13行走式塔機穩(wěn)定力矩計算簡圖1. 工況：工作、靜態(tài)、無風(fēng) 回轉(zhuǎn) 、 行走1) 穩(wěn)定力矩M后穩(wěn)=M后傾G自重×L/2 （7-8-4）2) 傾覆力矩M前傾=M負荷 （7-8-5） M負荷=1.5×G吊×R （7-8-6）3)

20、 校核計算M前穩(wěn)/M前傾>1 （7-8-7）2. 工況：工作、動態(tài)、有風(fēng)（幅度R處吊載Q） 回轉(zhuǎn) 、 行走 、 風(fēng)1) 穩(wěn)定力矩M后穩(wěn)=M后傾G自重×L/2 （7-8-8）2) 傾覆力矩 M傾覆=M吊M離心M行走M風(fēng) （7-8-9）M吊=1.3×G吊×R （7-8-10）3) 校核計算M穩(wěn)定/M傾覆>1 （7-8-11）3. 工況：工作、動態(tài)、突然卸載（幅度R處吊最大吊重） 無回轉(zhuǎn)、無行走、風(fēng)1) 傾覆力矩 M傾覆=M吊M風(fēng)M后 （7-8-12）M吊=-0.2×G吊×R （7-8-13）2) 穩(wěn)定力矩M穩(wěn)定3) 校核計算M穩(wěn)定/M傾

21、覆>1 （7-8-14）4. 工況：非工作、暴風(fēng) 回轉(zhuǎn) 、 行走 、 風(fēng)1) 傾覆力矩 M傾覆= 1.2M風(fēng) （7-8-15）2) 穩(wěn)定力矩M穩(wěn)定=M后M自重 （7-8-16）3) 校核計算M穩(wěn)定/M傾覆>1 （7-8-17）(四) 固定式塔機穩(wěn)定性校核(圖7-8-14)固定式塔機使用的混泥土基礎(chǔ)的設(shè)計應(yīng)滿足抗傾覆穩(wěn)定性和強度條件1) 混泥土基礎(chǔ)抗傾覆穩(wěn)定性按下式驗算： （7-8-18）2) 地面壓應(yīng)力按公式下式驗算：PB=PB （7-8-19）式中：e偏心距，即地面反力的合力至基礎(chǔ)中心的距離，m； M作用在基礎(chǔ)上的彎矩，N.m； FV作用在基礎(chǔ)上的垂直載荷，N; Fh作用在基礎(chǔ)上

22、的水平載荷，N; Fg混凝土基礎(chǔ)的重力，N; PB地面計算壓應(yīng)力，Pa;PB地面許用壓應(yīng)力，由實地勘探和基礎(chǔ)處理情況確定，一般取PB=2´1053´105Pa 。混凝土基礎(chǔ)強度按TJ 7計算。圖7-8-14 抗傾翻穩(wěn)定性計算簡圖第三節(jié) 起升機構(gòu)設(shè)計 塔式起重機主要有四大機構(gòu)起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、運行機構(gòu)，該四大機構(gòu)屬于工作機構(gòu)。 另外有爬升機構(gòu)安裝塔機用，屬于非工作機構(gòu)。一、機構(gòu)的分級機構(gòu)工作級別是設(shè)計塔式起重機機構(gòu)的基礎(chǔ)。選擇電動機、制動器、鋼絲繩、吊鉤等重要零部件、決定零件的強度和疲勞計算、確定零件的計算載荷等，都應(yīng)考慮機構(gòu)工作級別。劃分機構(gòu)工作級別的因素有兩個

23、：一是表明機構(gòu)運轉(zhuǎn)時間長短的機構(gòu)利用等級，二是表明機構(gòu)受載情況的機構(gòu)載荷狀態(tài)。（一）、機構(gòu)的利用等級機構(gòu)的利用等級表征機構(gòu)工作的繁忙程度，以總的使用時間小時數(shù)為標志，分為6級，以T1、T1、T2T6表示，見表7-8-6?？偸褂脮r間也稱總設(shè)計壽命，它是機構(gòu)處于運轉(zhuǎn)的總小時數(shù)，只作為機構(gòu)零件的設(shè)計基礎(chǔ)，不能視為保用期。表7-8-6 機構(gòu)利用等級（GB/T13752）使用等級總使用時間 機構(gòu)運轉(zhuǎn)頻繁情況T1 400不經(jīng)常使用T2400800T3 8001600T416003200經(jīng)常輕閑地使用T532006300經(jīng)常中等地使用T6630012500有時頻繁地使用機構(gòu)的總使用時間也可按式（7-8-20

24、）大致估算: T=HDY (h) （7-8-20）式中：T機構(gòu)的總使用時間； H機構(gòu)每天平均工作小時數(shù)； D 每年的工作天數(shù)； Y機構(gòu)大修或報廢年限；（二）、機構(gòu)的載荷狀態(tài)機構(gòu)載荷狀態(tài)表征機構(gòu)及其零部件受載的輕重程度以及零件在載荷作用下?lián)p傷效應(yīng)的大小。機構(gòu)載荷狀態(tài)由載荷譜系數(shù)表示，根據(jù)名義載荷譜系數(shù)將機構(gòu)載荷狀態(tài)分為三級(表7-8-7)。表 7-8-7 機構(gòu)的載荷狀態(tài)及載荷譜系數(shù)（GB/T13752）載荷狀態(tài)級別名義載荷譜系數(shù)說 明L10.125機構(gòu)經(jīng)常承受輕載荷，偶爾承受最大載荷L20.250機構(gòu)經(jīng)常承受中等載荷，較少承受最大載荷 L30.500機構(gòu)經(jīng)常承受較重載荷，也常承受最大載荷 機構(gòu)的

25、載荷譜系數(shù)可用式（7-8-21）計算得到： （7-8-21）式中:機構(gòu)載荷譜系數(shù)；與機構(gòu)承受各個不同等級載荷的相應(yīng)持續(xù)時間，=，（h）；機構(gòu)承受所有不同等級水平的載荷時間的總和，,（h）；能表征機構(gòu)在服務(wù)期內(nèi)工作特征的各個不同等級的載荷，,（N）；機構(gòu)承受的最大載荷,（N）。冪指數(shù)(機構(gòu)零件材料疲勞試驗載荷曲線的指數(shù))。取3展開后，式（7-8-21）變?yōu)椋?（7-8-22）由（7-8-22）算得機構(gòu)載荷譜系數(shù)的值后，即可按表7-8-7確定該機構(gòu)相應(yīng)的載荷狀態(tài)級別。如果已知一個機構(gòu)的實際載荷圖，可以按式(7-8-22)計算出一個載荷譜系數(shù)從而唯一地確定了該機構(gòu)的載荷狀態(tài)等級。若計算得到的載荷譜系

26、數(shù)不同于表7-8-7中的名義載荷譜系數(shù)時，則選取表中與計算值最接近、但稍大于計算值的名義載荷譜系數(shù)，以此確定機構(gòu)的載荷狀態(tài)等級。對于一種名義載荷譜系數(shù)，可以有多種不同的載荷譜圖。圖7-8-15是塔式起重機機構(gòu)的標準載荷譜圖。圖7-8-15 塔式起重機機構(gòu)的標準載荷譜圖（三）、機構(gòu)的工作級別 機構(gòu)工作級別的劃分，是將機構(gòu)單獨作為一個整體進行的關(guān)于載荷大小程度及運轉(zhuǎn)繁忙情況的總的評價，它并不表示該機構(gòu)中所有的零部件都有與此相同的受載及運轉(zhuǎn)情況。根據(jù)機構(gòu)的6個利用等級和3個載荷狀態(tài)級別，機構(gòu)單獨作為一個整體進行分級的工作級別劃分為M1M6共6級，見表7-8-8。表中以名義載荷譜系數(shù)的3個數(shù)值為行，以

27、利用等級T1T6為列排成矩形表， 因此從表的左下到右上的各條對角斜線上，相應(yīng)的與的乘積均相等。由于乘積.代表零件的疲勞損傷度，相等的.乘積，表示相同的機構(gòu)工作級別，如果機構(gòu)的載荷狀態(tài)提高一級，那么機構(gòu)的利用等級就要降低一級，這樣使機構(gòu)工作級別保持不變。表7-8-8 機構(gòu)的工作級別（GB/T13752）載荷狀態(tài)級別名義載荷譜系數(shù)使 用 等 級T1T2T 3T 4T5T6L1 0.125M1M2M3M4M5L20.250M1M2M3M4M5M6L30.500M2M3M4M5M6確定機構(gòu)工作級別的機構(gòu)利用等級T和載荷譜系數(shù)均由統(tǒng)計計算得出。如缺乏數(shù)據(jù)無法計算時，可按表7-8-9(塔式起重機各機構(gòu)單獨

28、作為整體的分級舉例)參考選定。表7-8-9 塔式起重機各機構(gòu)單獨作為整體的分級舉例（GB/T3811-2008）序號起重機的工作條件機構(gòu)使用等級機構(gòu)載荷狀態(tài)機構(gòu)工作級別HSLDTHSLDTHSLDT1很少使用T1T1T1T1T1L2L3L2L2L3M1M2M1M1M2儲料場用T3T3T2T2T1L1L3L1L1L3M2M4M1M1M2鉆井平臺維修T3T3T2T2T1L1L3L2L2L3M3M4M2M2M2造船廠維修用起重機T4T4T3T3T2L2L3L2L2L3M4M5M3M3M32自動自安裝式建筑塔式起重機T3T3T2T2T1L2L3L3L2L3M3M4M3M2M2分部安裝架設(shè)的建筑塔式起重

29、機T4T4T3T3T2L2L3L3L2L3M4M5M4M3M3電站安裝設(shè)備用的塔式起重機T4T4T3T3T2L2L2L2L2L3M4M4M3M3M33船舶修理廠用起重機T4T4T3T3T5L2L3L2L2L3M4M5M3M3M6造船用起重機T4T4T3T3T4L3L3L3L3L3M5M5M4M4M5抓斗式起重機T5T5T4T5T2L3L3L3L3L3M6M6M5M6M3注：H起升機構(gòu) S回轉(zhuǎn)機構(gòu) L動臂俯仰變幅機構(gòu) D小車運行變幅機構(gòu) T大車運行機構(gòu)二、起升機構(gòu) 起升機構(gòu)用以實現(xiàn)載荷的升降，它是塔式起重機中最重要也最基本的機構(gòu)。起升機構(gòu)的性能直接影響到整臺塔機的工作性能。起升機構(gòu)一般采用卷揚式

30、。（一）、 起升機構(gòu)的組成起升機構(gòu)一般由驅(qū)動裝置、傳動系統(tǒng)、鋼絲繩卷繞系統(tǒng)和安全保護裝置等組成。起升機構(gòu)驅(qū)動有電動機驅(qū)動和液壓驅(qū)動。電動機驅(qū)動是塔式起重機起升機構(gòu)主要的驅(qū)動方式。起升機構(gòu)的電動機一般采用繞線轉(zhuǎn)子異步電動機、籠型異步電動機、自制動異步電動機、交流變頻電動機、直流電動機，或適合于起升機構(gòu)使用特點的其它電動機。電動機驅(qū)動的起升機構(gòu)主要由電動機、聯(lián)軸器、制動器、減速器、卷筒、鋼絲繩、行程限位器等零部件組成，見圖7-8-19。鋼絲繩卷繞在卷筒上，通過定滑輪和動滑輪到取物裝置。取物裝置有吊鉤、吊環(huán)、抓斗、電磁吸盤、吊具等多種型式。液壓驅(qū)動的起升機構(gòu)，由原動機帶動液壓泵將工作油液輸入執(zhí)行構(gòu)件

31、(液壓缸或液壓馬達)，使機構(gòu)動作，通過控制輸入執(zhí)行構(gòu)件的液體流量實現(xiàn)調(diào)速。液壓驅(qū)動的優(yōu)點是傳動比大，可以實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速，結(jié)溝緊湊，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作方便，過載保護性能好。缺點是液壓傳動元件的制造精度要求高，液體容易泄漏。目前液壓驅(qū)動在塔式起重機上也有應(yīng)用。鋼絲繩卷繞系統(tǒng)卷繞系統(tǒng)是傳動系統(tǒng)的一部分，由繞性元件(鋼絲繩)、導(dǎo)向和貯存元件（滑輪和卷筒）組成。它將旋轉(zhuǎn)運動改變成直線運動，起著運動形式的轉(zhuǎn)換和能量的傳遞作用。塔式起重機起升機構(gòu)的卷筒一般都是多層卷繞，多層卷繞時為使鋼絲繩在卷筒上排列整齊，通常采取以下措施：1. 卷筒壁開螺旋繩槽或折線繩槽，保證第一層鋼絲繩整齊排列。多層卷繞時卷筒壁開折線

32、繩槽排繩效果更好。卷筒壁開折線繩槽時，卷筒兩端側(cè)板上應(yīng)用導(dǎo)向凸條。見圖7-8-16和7-8-17；圖7-8-17中導(dǎo)向凸條，用以引導(dǎo)鋼絲繩從第一層向第二層爬升。導(dǎo)向凸條可以用半圓鋼條焊接在卷筒和側(cè)板上；也可以采用其它方式做在側(cè)板上。圖7-8-16中t為繩槽節(jié)距，卷筒360º展開一個節(jié)距內(nèi)有兩段折線段。a為折線段對應(yīng)的卷筒圓心角。2. 采用壓繩器，壓繩輥可為圓柱形或中間粗兩頭小的圓錐形見圖7-8-18；設(shè)計壓繩器時，彈簧可以采用拉簧或壓簧，視具體結(jié)構(gòu)情況確定。不管采用什么形式，設(shè)計彈簧時，注意彈簧的工作行程和最小負荷應(yīng)滿足壓繩器的要求。3. 采用排繩器，因結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在塔式起重機上應(yīng)

33、用較少。圖7-8-16 折線繩槽展開示意圖 圖7-8-17 折線繩槽卷筒示意圖 圖7-8-18 壓繩器示意圖(二) 、電動機式起升機構(gòu)的典型布置方式1、 平行軸線布置起升機構(gòu)大多數(shù)起重機起升機構(gòu)的驅(qū)動裝置都采取電動機軸與卷筒軸平行布置，見圖7-8-19。平行軸線布置的機構(gòu)，卷筒直徑受減速器中心距的影響，不能過大。 1. 電動機 2. 高速軸聯(lián)軸節(jié)3. 制動器4. 減速器 5. 低速軸聯(lián)軸節(jié)6. 機架 7. 卷筒 8. 卷筒軸 9. 軸承座10. 行程限位器 圖7-8-19 平行軸線布置起升機構(gòu)2、同軸線布置起升機構(gòu)將電動機、減速器和卷筒成直線排列。電動機和卷筒分別布置在同軸線減速器(常為普通行

34、星減速器或少齒差行星減速器)的兩端，或者把減速器布置在卷筒內(nèi)部，如圖7-8-20所示。為使機構(gòu)緊湊和提高組裝性能，可采用帶制動器的端面安裝型式的電動機。同軸線布置的起升機構(gòu)橫向尺寸緊湊，但加工精度和安裝要求較高，維修不太方便，此種型式的機構(gòu)卷筒直徑不受結(jié)構(gòu)影響。1. 機架 2. 卷筒3. 減速器 4. 軸承座5. 高速制動器 6. 電動機7. 液壓站8. 聯(lián)軸節(jié)9. 低速制動器 10.行程限位器 圖7-8-20 同軸線布置起升機構(gòu)3、L型布置起升機構(gòu) 將電動機、減速器和卷筒成L型排列。此種型式的機構(gòu)所用減速器的輸入軸與輸出軸垂直，使電動機軸線和卷筒軸線垂直，如圖7-8-21所示。為使機構(gòu)緊湊和

35、提高組裝性能，可采用帶制動器的端面安裝型式的電動機。此種型式的機構(gòu)卷筒直徑不受結(jié)構(gòu)影響。1. 電動機 2. 高速軸制動器3. 減速器4. 聯(lián)軸節(jié)5. 卷筒 6. 行程限位器7. 卷筒軸8. 低速制動器9. 機架 10. 泵站 圖7-8-21 L型布置起升機構(gòu)(三) 、電動機式起升機構(gòu)的調(diào)速方式1. RCS雙電機起升機構(gòu)圖7-8-22 RCS雙電機起升機構(gòu)起升機構(gòu)見圖7-8-22，有五個起升速度及五個下降速度。第四個速度是PV電機的額定速度。第五個速度是GV電機的額定速度。 將一個電機作為驅(qū)動電機，另一電機作為制動電機，則可獲得前三種速度?？刂扑俣茸兓赏瑫r采用：電機調(diào)速和自激能耗制動如果切斷電

36、機交流電源，向定子繞組供以整流勵磁電流，就可給電機提供一個磁場。當轉(zhuǎn)子由驅(qū)動電機和載荷驅(qū)動時，轉(zhuǎn)子繞組中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向與轉(zhuǎn)子旋向相反。通過改變轉(zhuǎn)子回路中電阻的大小，就可增減速度。此種調(diào)速方式為有極調(diào)速，控制電器故障率較高。2. RPC起升機構(gòu)圖7-8-23 RPC起升機構(gòu)RPC起升機構(gòu)可通過改變電機的極數(shù)進行調(diào)速。RPC起升機構(gòu)工作原理 (1)起動 第一檔：起動速度拉緊綱絲繩，此時電機低速檔工作， 轉(zhuǎn)速為150r/min，同時制動器得電松開。 第二檔：通過改變電機定子繞組變極，電機中速檔工作，電機低速檔斷電，制動器繼續(xù)保持松開狀態(tài)，電機中速檔轉(zhuǎn)速為1388r/min。 第三檔：通過改變

37、電機定子繞組變極，使電機高速檔工作，中速電機斷電，制動器繼續(xù)保持松開狀態(tài)，高速電機轉(zhuǎn)速為2888r/min。(2)當加速時，不允許由電機低速檔快速到電機高速檔，必須先換成中速檔，經(jīng)3秒延時后，再換成高速檔(3)當減速時，電機高速檔減速時，應(yīng)快速換成電機低速檔工作（避免同功率電機換極產(chǎn)生大電流）。(4)當停止時，電機低速檔能自動接通2.5秒。這樣在運動停止前能電動減速，可避免突然停車，同時避免突然反向運動。機構(gòu)是通過改變電機的極數(shù)從而改變電機的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)機構(gòu)的調(diào)速功能，不用設(shè)計機械調(diào)速功能，因此機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單。此種調(diào)速方式為有極調(diào)速，調(diào)速不是很順暢。電機較貴，成本較高。3. LMD起升機構(gòu)圖7-8

38、-24 LMD起升機構(gòu)如圖7-8-24，圖中1.電動機，2.副電磁聯(lián)軸節(jié)，3. 主電磁聯(lián)軸節(jié)，4.變速器，5.反向減速器，6.減速器，7.卷筒，8.萬向聯(lián)軸節(jié)，9.液壓站，10制動器，11.電子組件，12.行程限位器，13電控箱此種機構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一些零件制作精度要求高，制造成本高。機構(gòu)調(diào)速需要機、電、液綜合控制、傳遞和實現(xiàn)。機構(gòu)穩(wěn)定性較差，故障率高，現(xiàn)在在塔式起重機上已較少采用。4. LCC起升機構(gòu)LCC型直流調(diào)速起升機構(gòu)是通過改變直流電機電樞電壓和勵磁電壓從而改變電機轉(zhuǎn)速達到機構(gòu)調(diào)速的目的。因不需要機械調(diào)速功能，因此機構(gòu)的機械部分結(jié)構(gòu)簡單。見圖7-8-25此種機構(gòu)重載起動能力好，調(diào)速平穩(wěn)。但

39、電機較貴，電器故障率和維修成本偏高。 圖7-8-25 LCC起升機構(gòu)9. LVF起升機構(gòu)LVF起升機構(gòu)是指變頻起升機構(gòu)，該型結(jié)構(gòu)是通過改變變頻電機的工作頻率，從而改變電機轉(zhuǎn)速達到機構(gòu)調(diào)速的目的。因不需要機械調(diào)速功能，因此機構(gòu)的機械部分結(jié)構(gòu)簡單。見7-8-26此種機構(gòu)可實現(xiàn)額載慢速，輕載或空載快速的功能。且調(diào)速平穩(wěn)。隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，變頻起升機構(gòu)在塔式起重機行業(yè)越來越廣泛。 (四)、電動機式起升機構(gòu)的設(shè)計計算設(shè)計起升機構(gòu)時需給定的主要參數(shù)有：起重量、工作級別、起升高度和起升速度。起重量對起升機構(gòu)的組成型式、傳動部件的型號尺寸和電動機的驅(qū)動功率都有重要的影響。 起升速度的選擇與起重量、起升高度、

40、工作級別和使用要求有關(guān)，中、小起重量的起重機選用高速以提高生產(chǎn)率;大起重量的起重機選用低速以降低驅(qū)動功率.提高工作的平穩(wěn)性和安全性。工作級別高、常使用、要求生產(chǎn)率高的起重機宜選用高速;反之.工作級別低、用于輔助性工作的起重機可選用低速。用于安裝與設(shè)備維修的起重機除應(yīng)選用低速外，還可備有微速或調(diào)速功能。大起升高度的起重機為了提高工作效率，除適當提高起升速度外，還可備有空載快速升降功能。起升機構(gòu)的計算是在給定了設(shè)計參數(shù)，并將機構(gòu)布置方案確定后進行的。通過計算，選用機構(gòu)中所需要的標準部件(如電劫機、減速器、制動器、聯(lián)軸器、鋼絲繩等)，對非標準零部件根據(jù)需要作進一步的強度與剛度下計算。 起升機構(gòu)的載荷

41、特點是： (1)物品起升或下降時，在驅(qū)動機構(gòu)中由鋼絲繩拉力產(chǎn)生的扭矩方向不變，即扭矩是單向作用的。 (2)物品懸掛系統(tǒng)由撓性鋼絲繩組成，物品慣性引起的附加轉(zhuǎn)矩對機構(gòu)影響不大，一般不超過靜轉(zhuǎn)矩圖7-8-26 LVF起升機構(gòu)的10% (3)機構(gòu)起動或制動時只有電動機輸出軸到制動器之間的零件承受較大的動載荷，齒輪傳動和其他低速軸零件所受的動載荷不大。1、 鋼絲繩的受力計算及選擇塔式起重機起升機構(gòu)的鋼絲繩應(yīng)優(yōu)先采用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，在腐蝕較大的環(huán)境采用鍍鋅鋼絲繩。鋼絲繩的直徑計算和選擇可按下面兩種方法中的一種進行。在任何情況下，受力鋼絲繩的實際直徑不應(yīng)小于6mm。(1).最小安全系數(shù)法鋼絲繩所受的最大靜拉

42、力 （N） （7-8-23）式中: 卷筒鋼絲繩最大靜拉力 （N）；起升載荷 （N）； 是額定起升載荷，取物裝置的重量(不確定時可參照表7-8-10)。當起升高度大于50m時，起升鋼絲繩的重力亦應(yīng)計入。 滑輪組倍率；滑輪組總率；導(dǎo)向滑輪倍率表7-8-10 吊具自重與額定載荷的關(guān)系 額定載荷（kN）吊具自重（kN）30502%1002002.5%3005003%80012504%160025005%鋼絲繩直徑按最大靜拉力確定。所選鋼絲繩其破斷拉力必須滿足 （7-8-24）式中: 鋼絲繩最小安全系數(shù)，見表7-8-11 ；鋼絲繩最大靜拉力（N）； 鋼絲繩最小破斷拉力（N）；表7-8-11 安全系數(shù) 機

43、構(gòu)工作級別M1M2M3M4M5M6安全系數(shù)3.544.555.56 (2). C系數(shù)法 （7-8-25）式中: 鋼絲繩最小直徑，（mm）；鋼絲繩選擇系數(shù), 按表7-8-12選?。讳摻z繩最大靜拉力，（N）； （7-8-26）式中: 鋼絲繩最小安全系數(shù)； 鋼絲繩最小破斷拉力系數(shù)； 鋼絲繩公稱抗拉強度； 表7-8-12 鋼絲繩選擇系數(shù)值 (摘自GB/T3811-2008) 機構(gòu)工作級別鋼絲繩選擇系數(shù)鋼絲繩公稱抗拉強度 MPa1570177018701960M10.0780.0730.0710.070M20.0800.0760.0740.072M30.0830.0780.0760.074M40.0880.0830.0810.079M50.0930.0880.0850.083M60.1040.0980.0950.0932、 電動機的選擇(1). 電動機的型式起升機構(gòu)一般采用繞線轉(zhuǎn)子