【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 液壓泵站放置在套架工作平臺(tái)上，頂升時(shí)頂升橫梁頂在塔身的踏步上在油缸的作用下，套架連同半節(jié)下轉(zhuǎn)臺(tái)以上部分沿塔身軸線上升，油缸頂升兩次，可引入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。起升高度不超過(guò)30m時(shí)，采用獨(dú)立式，大于30m時(shí)，采用附著式，附著時(shí)不論何種情況下，上部懸臂部分不得大于22m。塔式起重機(jī)包括金屬結(jié)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)三部分。其金屬結(jié)構(gòu)部分主要有底架、塔身、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、加強(qiáng)節(jié)、附著裝置、回轉(zhuǎn)支承、上轉(zhuǎn)臺(tái)、下轉(zhuǎn)臺(tái)、塔帽、司機(jī)室、平衡臂、起重臂、起重臂拉桿、變幅小車、頂升套架等組成。金屬結(jié)構(gòu)是塔式起重機(jī)的骨架，它承受著起重機(jī)自重及作業(yè)時(shí)的各種載荷，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，提高起重機(jī)性能，節(jié)約鋼材以及提高起重機(jī)可靠性等都有重要意義。1. 起重臂塔式起重機(jī)臂架的結(jié)構(gòu)形式有三種：桁架壓桿式、桁架水平式、桁架混合式。桁架壓桿式臂架利用固定在臂架端部的變幅鋼絲繩改變臂架傾角，使臂架俯仰變幅，比價(jià)主要承受軸向壓力。桁架水平式臂架利用沿臂架弦桿運(yùn)動(dòng)的起重小車的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)變幅，臂架主要承受軸向力及彎矩作用。目前塔式起重機(jī)一般使用這兩種形式。塔式起重機(jī)臂架長(zhǎng)，自重較大，臂架設(shè)計(jì)合理與否將直接影響起重機(jī)的承載能力、整機(jī)穩(wěn)定性和整機(jī)自重。因此應(yīng)該在保證臂架的強(qiáng)度、港督和整體穩(wěn)定性的條件下盡量減輕臂架的重量。根據(jù)以上分析采用小車變幅式臂架，雙吊點(diǎn)腹桿布置，三角截面起重臂的腹感采用人字形布置，加工方便，便于布置小車變幅機(jī)構(gòu)。起重臂橫截面為等腰三角形，上弦桿、斜腹桿、水平斜腹桿均為無(wú)縫鋼管，兩根下弦桿為槽鋼，下弦桿的上表面及側(cè)面保證分別平整既相互垂直以兼作變幅小車的運(yùn)行軌道。起重臂每節(jié)之間不存在互換性。 起重臂截面示意圖 起重臂結(jié)構(gòu)示意圖2. 平衡臂平衡臂是用來(lái)擱置平衡重、起升機(jī)構(gòu)、電控柜等設(shè)施用的，它是由工字鋼、槽鋼、方鋼管或角鋼組焊而成的平面框架。其上設(shè)有走道和防護(hù)欄桿，使用于人員在上面進(jìn)行安裝和檢修作業(yè)。上回轉(zhuǎn)塔機(jī)的平衡臂較長(zhǎng)，約為起重臂長(zhǎng)的1/4左右。全臂分為兩節(jié)，節(jié)間用銷軸連接其根部用銷軸與回轉(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置在尾部起升機(jī)構(gòu)也靠后布置，電控柜靠前方。這樣布置平衡效果最好，而且便于檢查、維護(hù)和管理。承受臂架拉繩及平衡臂拉繩傳來(lái)的上部載荷，并通過(guò)回轉(zhuǎn)塔架，塔臺(tái)承座等的結(jié)構(gòu)部件或直接通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)傳遞給他身結(jié)構(gòu)。QTZ160型塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)為前傾式四棱錐式結(jié)構(gòu)，頂部焊有拉板架、起重臂拉板、平衡臂拉板通過(guò)組合型拉桿及銷軸與起重臂、平衡臂相連。為了安裝各拉桿的需要，塔帽上部設(shè)有工作平臺(tái)，工作平臺(tái)通過(guò)螺栓與塔帽相連，運(yùn)輸時(shí)可拆下平臺(tái)。塔帽上部設(shè)有起重鋼絲繩導(dǎo)向滑輪和安裝吊臂拉桿用的滑輪，后側(cè)設(shè)有帶護(hù)圈的扶梯通往塔頂安裝維護(hù)。下端有四個(gè)銷軸與回轉(zhuǎn)塔身相連，由力矩限位器起保護(hù)作用。按塔身與臂架之間的相互關(guān)系，可分為上回轉(zhuǎn)式和下回轉(zhuǎn)式兩類，上回轉(zhuǎn)式又可分為普通上回轉(zhuǎn)式和自升附著式兩種，由于后者能適應(yīng)多種形式建筑物的施工需要，而且塔身慣量小，所以選擇自升附著式。按結(jié)構(gòu)形式分：桁架式和圓筒式，其中桁架式塔身使用最多，截面為正方形，尺寸為1850X1850mm，每節(jié)長(zhǎng)2800mm，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)Ⅰ之間用8個(gè)M39高強(qiáng)度螺栓連接，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)Ⅱ兩節(jié)之間用12個(gè)M39高強(qiáng)度螺栓連接，塔身柱弦桿采用角鋼L140X140X14拼焊成方管。底架由整梁和兩根半兩組成的十字梁，撐桿為一根兩端焊連接板的方形管，十字梁及四根撐桿之間均采用高乾螺栓或銷軸連接，裝拆運(yùn)輸都十分方便。四根撐桿的上端分別與加強(qiáng)節(jié)四個(gè)主肢卡箍連接。底架有以下幾種結(jié)構(gòu)：1）十字型底架2）帶撐桿的十字型底架（適用于軌道式）3）帶撐桿的井字型底架（適用于軌道式）4）帶撐桿的水平框架式桿件拼裝底架（適用于10001200KNM軌道式自升塔機(jī)）5）塔身偏置式底架（適用于10001200KNM級(jí)軌道式自升塔機(jī)）小車變幅水平臂架自升式塔機(jī)可采用十字型底架。 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)示意圖基礎(chǔ)包含以下幾種類型：1）力形整體式鋼筋混凝土基礎(chǔ)適用于七星自升塔機(jī)。2）條形分割式鋼筋混凝土基礎(chǔ)需要很大的地耐力，或安裝在原有混凝土的地面上，不以節(jié)約成本。3）四個(gè)獨(dú)立塊體式鋼筋混凝土基礎(chǔ)中心負(fù)載過(guò)大，不宜采用重型起重機(jī)。4）獨(dú)立式大塊體基礎(chǔ)塔機(jī)上部載荷全部傳給地基，起承上啟下的作用最不利的情況都可安全工作。綜上所述，選擇（4）類形式。（）下支座上部用高強(qiáng)度螺栓與回轉(zhuǎn)支撐相連，支撐上部結(jié)構(gòu)，下部四角用4個(gè)銷軸和8個(gè)M39的高強(qiáng)度螺栓分別與爬升架和塔身相連接。（）上支座上部用4個(gè)銷軸與回轉(zhuǎn)塔身剛性相連，下部用高強(qiáng)度螺栓與回轉(zhuǎn)支撐連接。在支撐座兩側(cè)對(duì)稱的安裝兩套回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，而在它下面的小齒輪準(zhǔn)確的與回轉(zhuǎn)支撐外齒圈嚙合。上支座三面平臺(tái)，方便工作，另一面設(shè)有回轉(zhuǎn)限位器，司機(jī)室側(cè)置在上支座的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旁邊，出入容易，工作安全。 下支座 上支座工作機(jī)構(gòu)包括：起升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)等部件。是塔機(jī)功能執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其性能好壞，直接關(guān)系到整機(jī)工作性能好壞。在塔機(jī)設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中，必須保證其運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和工作可靠。起升機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)重物升、降運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。塔式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)的組成：電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、卷筒、鋼絲繩、滑輪組及吊鉤等。起升機(jī)構(gòu)同平衡重一起安放在平衡臂的尾端，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。該機(jī)構(gòu)采用三速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)操縱臺(tái)上的轉(zhuǎn)換開關(guān)，實(shí)現(xiàn)變速，以獲得理想的起升速度和慢就位的準(zhǔn)確性。起升機(jī)構(gòu)要注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：1）起升機(jī)構(gòu)的卷筒應(yīng)具有足夠的容繩量，臂架處于最小幅度，吊鉤處在最低位置時(shí)，在卷筒上至少要保留3圈鋼絲繩。2）鋼絲繩在卷筒上應(yīng)有防止亂繩的裝置，應(yīng)選用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。3）載荷在空中停止后，再次做提升起動(dòng)，此時(shí)載荷載任何提升操作條件下，均不得出現(xiàn)明顯反向動(dòng)作。起升機(jī)構(gòu)按布置形式分為：Ⅱ形布置、L形布置、U形布置、一字形布置。跟據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇Ⅱ形布置。起升機(jī)構(gòu)布置形式： 起升機(jī)構(gòu)示意圖； ；；；；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要由雙速電動(dòng)機(jī)、液力耦合器、電磁制動(dòng)器、回轉(zhuǎn)限位器、行星減速器、小齒輪、支座組成，其結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比大，制動(dòng)平穩(wěn)，該機(jī)構(gòu)工作時(shí)，不受較大風(fēng)力影響，利用制動(dòng)器，可是起重臂停留在確定位置，制動(dòng)器制作定位用。而在非工作狀態(tài)起重臂又能隨風(fēng)向而轉(zhuǎn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)變幅小車沿起重臂縱軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)吊鉤與起吊物品的變幅運(yùn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)安裝于起重臂第一節(jié)臂內(nèi)，主要由雙速電動(dòng)機(jī)、減速器、卷筒和FKDX多功能限位器組成。該系統(tǒng)由起升機(jī)構(gòu)卷筒放出，經(jīng)塔帽和下部導(dǎo)向輪，在經(jīng)過(guò)變幅小車及吊鉤滑輪組，最后將鋼絲繩固定于起重臂前端。變幅鋼絲繩卷筒的兩端各繞出一根變幅鋼絲繩，其中一根通過(guò)起重臂導(dǎo)向輪固定于變幅小車的后部，另一根經(jīng)起重臂中部及端部的導(dǎo)向滑輪固定于小車前方，小車前后設(shè)有鋼絲繩張緊裝置。 起升繩穿繞示意圖（2倍率） 起升繩穿繞示意圖（4倍率） 變幅鋼絲繩穿繞示意圖驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是用來(lái)給各種機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的，最常用的是YZR與YZ系列交流電動(dòng)機(jī)?？刂葡到y(tǒng)對(duì)工作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置和制動(dòng)裝置實(shí)行監(jiān)控，完成機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)、制動(dòng)、改向、調(diào)速以對(duì)機(jī)構(gòu)工作的安全性實(shí)施監(jiān)控，并及時(shí)將各種參量如電流值、電壓值等顯示出來(lái)，以使司機(jī)在操作時(shí)心中有數(shù)。4 平衡臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算平衡臂是用來(lái)擱置平衡重、起升機(jī)構(gòu)、電控柜等設(shè)施用的，它是由工字鋼、槽鋼、防鋼管或角鋼組焊而成的平面框架，其上設(shè)有走道和防護(hù)欄桿，便于人員在上面進(jìn)行安裝和檢修作業(yè)。上回轉(zhuǎn)塔機(jī)的平衡臂相對(duì)較大，約為起重臂長(zhǎng)的1/4左右，前臂分為前后兩節(jié)，節(jié)間用銷軸連接，其根部由銷軸與回轉(zhuǎn)塔身相連 接，尾部通過(guò)平衡拉桿與塔頂相連接。平衡重?cái)R置在尾部，起升機(jī)構(gòu)也靠后方布置，電控柜靠前方布置，這樣布置平衡效果最好，而且便于檢查、維護(hù)和管理。平衡臂的載荷是固定不變的，故其結(jié)構(gòu)計(jì)算便于掌握計(jì)算，對(duì)于起升機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)是一個(gè)動(dòng)載荷激振源，其激振頻率與平衡臂固有頻率相等或與平衡臂固有頻率相接近也會(huì)產(chǎn)生共振。使塔機(jī)工作平穩(wěn)。當(dāng)遇到這樣的情況時(shí)，平衡臂的梁要加大，增加剛性，改變其固有頻率；縮短平衡臂長(zhǎng)度，也可改變固有頻率，但平衡重要增加；還有一個(gè)辦法，是在一節(jié)臂也設(shè)置一個(gè)輔助的拉桿支點(diǎn)，平衡拉桿在中間分叉總拉桿在分拉桿夾角平分線上，形成穩(wěn)定的雙吊點(diǎn)平衡拉桿。這種方法對(duì)改變固有頻率最有效。平衡臂結(jié)構(gòu)形式：上回轉(zhuǎn)塔機(jī)需配設(shè)平衡臂，其功能是支承平衡重（或稱配重），支承平衡重用以構(gòu)成設(shè)計(jì)上所要求的作用方向與其中力矩方向相反的平衡力矩。在小車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，還常在其尾部裝設(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，一則可以發(fā)揮一部分配種作用；二則增大鋼絲繩卷筒與塔尖導(dǎo)向輪之間的距離，以利鋼絲繩的排繞并避免發(fā)生亂繩現(xiàn)象。平衡臂有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：1）平面框架式平衡臂：有兩根槽鋼縱梁或有槽鋼焊成的箱形斷面組合梁和系桿組成。在框架的平面鋪有走道版，走道板兩旁設(shè)有防護(hù)欄桿。這種平衡臂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易。2）三角形斷面桁架式平衡臂（正三角形斷面和側(cè)三角形斷面兩種）：此類平衡臂的構(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。3）矩形斷面格桁結(jié)構(gòu)平衡臂：根部與座在回轉(zhuǎn)塔架連接成一體，適用于小車變幅水平臂架特長(zhǎng)的超重型自升式塔機(jī)。平衡臂結(jié)構(gòu)形式的選用原則是：自重比較輕，加工制造簡(jiǎn)單，造型美觀與起重臂匹配得體。起重力矩不超過(guò)1600。的自升式塔機(jī)，均以采用平面框架式平衡臂較為適宜。重型和超重型自升塔機(jī)，則可采用倒三角形或矩形斷面格桁結(jié)構(gòu)的平衡臂。平衡臂的構(gòu)造設(shè)計(jì)必須保證所要求的平衡力矩得到滿足。短平衡臂優(yōu)點(diǎn)：便于保證塔機(jī)在狹窄的空間里進(jìn)行安裝架設(shè)和拆卸，適合在城市建筑密集地區(qū)承擔(dān)施工任務(wù)的塔機(jī)使用，不易受鄰近建筑物的干擾，結(jié)構(gòu)自重較輕。長(zhǎng)平衡臂的主要優(yōu)點(diǎn)是，可以適當(dāng)減少平衡重的用量相應(yīng)的減輕塔身上部垂直載荷。根據(jù)以上分析，QTZ160型塔式起重機(jī)選用平面框架式平衡臂。有兩根槽鋼縱梁或有槽鋼焊成的箱形斷面組合梁和系桿組成。在框架的平面鋪有走道版，走道板兩旁設(shè)有防護(hù)欄桿。這種平衡臂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易。塔機(jī)平衡臂承受平衡臂拉桿、起升繩的拉力、風(fēng)載荷、起升機(jī)構(gòu)、平衡重、平衡臂自重及產(chǎn)生的慣性力。屬于雙向壓彎構(gòu)件。根據(jù)受力結(jié)構(gòu)要求，采用支肢為40a槽鋼，綴條為雙層L75X6角鋼。 平衡臂機(jī)構(gòu)示意圖 平衡臂計(jì)算簡(jiǎn)圖： 、：平衡重自重； :起升機(jī)構(gòu)重（3290kg）； :配電箱重（100kg）；:平衡重； T：拉索拉力； S：起升鋼絲繩拉力； ：平衡臂自重（4760kg）；：平衡重（2000kg）。計(jì)算工況：本塔式起重機(jī)平衡臂耳板位置的設(shè)計(jì)原則：無(wú)風(fēng)、靜止?fàn)顟B(tài)主肢應(yīng)力等于無(wú)風(fēng)、吊起最大起重量、靜止?fàn)顟B(tài)主肢的應(yīng)力。所以平衡重設(shè)計(jì)工況確定為空載、鋼絲繩全部卷入、風(fēng)垂直吊臂吹。平衡重位置及拉桿確定工況一：滿載P=10t，高度為最大H=52m，鋼絲繩拉力：=px+=（1+）x+3480=118480(N) =(N) () :吊鉤組重（3480N）；：鋼絲繩重量(500N)；：起升機(jī)構(gòu)從卷筒到吊鉤的傳動(dòng)總效率；a:滑輪組倍率；：動(dòng)載系數(shù)；工況二：空鉤時(shí)，鋼絲繩全部卷入。 ()設(shè)工況一和工況二由平衡臂自重；起升機(jī)構(gòu)重；配電箱重；平衡重；拉索拉力T；起升鋼絲繩拉力S；軸力分別為、和、。/根據(jù)平衡重位置的設(shè)計(jì)原則：（起升機(jī)構(gòu)出工況一和工況二的應(yīng)力相等）計(jì)算得： =（N） ()拉索直徑： ()取 故選用mm的圓鋼（兩根拉索）：平衡臂拉桿與平衡臂夾角；：起升