【導(dǎo)讀】塔式起重機(jī)作為建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的主要建筑機(jī)械，被廣泛使用于建筑施工現(xiàn)場(chǎng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)專題部分是塔身，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)選擇。采用AutoCAD繪制圖紙。計(jì)算、繪圖的基礎(chǔ)上了解、掌握一些設(shè)計(jì)工藝和制造工藝。QTZ12塔式起重機(jī)采用電力傳動(dòng)的單卷筒單軸式起重機(jī)；QTZ12塔式起重。上，而最后一級(jí)大齒輪則固定在起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分上；QTZ12塔式起重機(jī)采用自行式，其驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)輪采用對(duì)角布置。經(jīng)過參照塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)中的資料，進(jìn)行了QTZ12. 塔式起重機(jī)的塔身機(jī)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì)。根據(jù)自重載荷、起重載荷、風(fēng)載荷、慣性載荷，借。然后對(duì)塔身片、基礎(chǔ)節(jié)、套。架的主弦桿、腹桿進(jìn)行穩(wěn)定性校核、疲勞強(qiáng)度校核，還對(duì)整塔進(jìn)行了抗傾翻性計(jì)算。所繪圖紙包括塔身片、基礎(chǔ)節(jié)、頂升套架、頂升橫梁、附。除此之外我還搜集了一些關(guān)于塔式起重機(jī)的材料，如“塔式起重機(jī)的分類和

　　

【正文】 承式。 輪式旋轉(zhuǎn)支撐裝置的旋轉(zhuǎn)部分支承在三個(gè)或四個(gè)有車輪裝置構(gòu)成的支點(diǎn)上。載荷不大時(shí)，每個(gè)支點(diǎn)可用一個(gè)車輪；載荷較大時(shí)，每個(gè)支點(diǎn)可用兩個(gè)車輪，裝在均衡架上。三個(gè)支點(diǎn)抗傾覆的作用較小，它的優(yōu)點(diǎn)是靜定、輪壓可由平衡條件完全確定，對(duì)于車輪安裝較低。 滾子式旋轉(zhuǎn)支承裝置將圓錐或圓柱滾子裝在上下兩個(gè)環(huán)形軌道之間。轉(zhuǎn)動(dòng)部分的環(huán)形軌道制成前 后兩段圓弧，目的是提高支承抗傾能力。滾子是旋轉(zhuǎn)支承裝置的滾動(dòng)體敬目很多，它的承受載能力比滾式大，對(duì)于相同的傾覆力矩，所需軌道直徑較小，可是結(jié)構(gòu)比較緊湊。圓錐滾子多用于軌道直徑較小的情況，避免了附加摩擦與磨損。由于有軸向力，滾子裝載由許多拉桿構(gòu)成的保持架上。 滾動(dòng)軸承式旋轉(zhuǎn)支承裝置的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊：裝配與維護(hù)簡(jiǎn)單，密封劑潤(rùn)滑條件遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20頁 好，軸向間隙小，工作平穩(wěn)，消除了大的沖擊；旋轉(zhuǎn)阻力小，磨損也小，壽命長(zhǎng)。軸承中央可作為通道，對(duì)于起重機(jī)的總體布置帶來某些方便。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) (如圖 )由兩臺(tái) YZR132M6/ 電機(jī)驅(qū)動(dòng)。經(jīng)液力偶合器帶動(dòng)小齒輪 ,從而帶動(dòng)塔機(jī)上部的起重臂、平衡臂等左右回轉(zhuǎn)，其速度為 ，由于采用液力偶合器聯(lián)結(jié)，因此塔機(jī)在起動(dòng)和制動(dòng)中平穩(wěn)無沖擊。內(nèi)置式電磁停止器可對(duì)塔機(jī)起重臂作精確定位，使得物品就位準(zhǔn)確。 1．電動(dòng)機(jī) 2．液力偶合器 3．內(nèi)置式（常開）電磁止動(dòng)器 4．少齒差行星減速器 5． 主動(dòng)小齒輪 6．單排球式回轉(zhuǎn)支承 圖 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及回轉(zhuǎn)支承裝置簡(jiǎn)圖 操作時(shí)需要注意的是：進(jìn) 行回轉(zhuǎn)操作時(shí)禁止瞬時(shí)正、反轉(zhuǎn)操作；禁止瞬時(shí)全速運(yùn)轉(zhuǎn)操作，應(yīng)由慢到快逐步操縱?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)有左、右限位開關(guān) （ S9 S92） ，使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)兩圈半即自動(dòng)停止；以保護(hù)電纜不纏繞。 小車牽引機(jī)構(gòu) 小車牽引機(jī)構(gòu)（見圖 ）是載重小車變幅的驅(qū)動(dòng)裝置，由 YDEJ132S4/8 二速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)由液力推動(dòng)制動(dòng)器，擺線針輪減速器帶動(dòng)卷筒，通過鋼絲繩（ 6W1914155I甲 鍍 右交 GB110274）使載重小車以 20/40 米 /分的速度在臂架軌道上來回變幅運(yùn)動(dòng)。兩牽引繩均一端纏繞后固 定在卷筒上，另一端則固定在載重小車上，變幅時(shí)靠繩的一收一放來保證載重小車正常工作。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21頁 圖 小車牽引機(jī)構(gòu)及鋼絲繩穿繞簡(jiǎn)圖 由 YDEJ1324/8 ,采用操作手柄控制接觸器，可快、慢二速控制。 液壓系統(tǒng) 液壓機(jī)構(gòu)（如圖 ）是利用高壓油液來傳遞能量的一種驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)液壓驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可歸納為下列兩大類： a 復(fù)式液壓傳動(dòng) 原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵，高壓又經(jīng)過分配閥進(jìn)入工作油缸，利用工作油缸中活塞桿或缸體的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過繩索牽引或齒輪齒條傳動(dòng)，將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槠鹬貦C(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 這種旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，自重輕，工作平穩(wěn)。但一般只能做非整周的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 這與前者的差別在于采用回轉(zhuǎn)式的液壓馬達(dá)，而不用往復(fù)式的液壓油缸。液壓馬達(dá)是油油泵來的高壓油驅(qū)動(dòng)。液壓馬達(dá)可選用高壓馬達(dá)，用減速機(jī) 傳動(dòng)，與機(jī)械傳動(dòng)方案一樣；也可選用低速大扭矩馬達(dá)，可以省去或減少中間傳動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)最后 — 級(jí)大齒輪，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 這種液壓旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，自重輕，可實(shí)現(xiàn)多周旋轉(zhuǎn)。遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22頁 但液壓馬達(dá)的制造和安裝精度要求較高。 139．手動(dòng)換向閥13 ．帶雙向鎖、節(jié)流閥的頂升油缸10 ．低壓溢流閥11 ．平衡閥12 ．高壓膠管31．油箱2．粗濾油器3．空氣濾清器4．高壓泵5．電動(dòng)機(jī)6．高壓溢流閥7．安全閥8．壓力表58101211液壓系統(tǒng)12 D～7649 圖 液壓機(jī)構(gòu)原理圖 液壓頂升系統(tǒng)的工作，主要是靠安裝在套架內(nèi)側(cè)面的一套液壓油缸、泵、閥和油壓系統(tǒng)來完成。當(dāng)需要頂升時(shí)，由起重吊鉤吊起標(biāo)準(zhǔn)節(jié)送進(jìn)引入架，拆去塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)與下支座的 16個(gè) M36 的連接螺栓，開動(dòng)電機(jī)使液壓缸工作，頂升上部結(jié)構(gòu)之后借助操縱爬爪支持上部重量，收回活塞，再次頂升，這樣兩次工作循環(huán)可接一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。液壓頂升過程的液壓動(dòng)力是這樣傳遞的，當(dāng) Y132M4 型 的電機(jī)開動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)油泵，輸出 20MPa的油壓和 10L/min 流量液壓動(dòng)力。油泵供出的高壓油進(jìn)入手動(dòng)三位四通換向閥，中間裝有一支 Y60 壓力表，便于觀察油壓讀數(shù)，手動(dòng)換向閥為的是控制油液的進(jìn)油和回油的方向，然后手動(dòng)換向閥的液壓油經(jīng)過平衡閥送到油缸中去進(jìn)行油缸的伸縮頂升工作。工作油缸的高壓腔接有平衡閥，主要是防止起重機(jī)在 自升過程中，由于油路系統(tǒng)故障引起起重機(jī)超速下降。另外，在手動(dòng)換向閥并聯(lián)回油箱的管路中間還裝有一支溢流閥，為的是起安全作用。 整個(gè)液壓系統(tǒng)的主要性能參數(shù)如下： 頂升速度： V= m/min 工作流量： Q=10 L/min 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23頁 安全溢流閥調(diào)定壓力 P=20 MPa 油缸最大行程： H=1600 mm 頂升力： W=40 t 用自動(dòng)開關(guān)控制液壓頂升機(jī)構(gòu)的油泵電機(jī) Y132S4 ，自動(dòng)開關(guān) QM1 裝在油泵電機(jī)旁的防雨罩內(nèi)。 繩輪系統(tǒng)及倍率裝置 起升鋼絲繩的穿繞如圖 ， 起升機(jī)構(gòu)滑輪倍率裝置的目的，為的是使起升機(jī)構(gòu)的起重能力提高一倍，而起升速度降低一倍，這樣，起升機(jī)構(gòu)能夠更加靈活地滿足施工需要。 更換吊鉤倍率的方法如下： 吊鉤降至地面，取出中間的銷軸，然后，開動(dòng)起升機(jī)構(gòu)，將上滑輪夾板提升到小車下部頂住，這時(shí)，吊鉤滑輪由四倍率變?yōu)槎堵?；利用同一原理若需要從二倍率變成四倍率，只需將吊鉤落地，放下滑輪夾板，用銷軸將上下夾板連接即可。 卷筒導(dǎo)向滑輪起重量限制器滑輪塔頂滑輪起重臂臂頭載重小車 圖 起升鋼絲繩的穿繞簡(jiǎn)圖 變幅機(jī)構(gòu) 變幅機(jī)構(gòu)型式 絕大部分工程起重機(jī)為了滿足重物裝、卸工作位置的要求，充分利用其起吊能力(幅度減少能提高起重量 )，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)，用來擴(kuò)大起重機(jī)的工作范圍，提高起重機(jī)的生產(chǎn)率。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24頁 (1)非工作性變幅機(jī)構(gòu)和工作性變幅機(jī)構(gòu) 工程起重機(jī)變幅 機(jī)構(gòu)按其工作性質(zhì)可分為非工作性變幅機(jī)構(gòu)和工作性變幅機(jī)構(gòu)二種。 非工作性變幅機(jī)構(gòu)指只是在空載條件下變幅的機(jī)構(gòu)。它在空載時(shí)改變幅度，以調(diào)整取物裝置的位置，而在重物裝、卸移動(dòng)過程中，幅度不再改變，因此變幅過程屬于非工作性的。這種變幅機(jī)構(gòu)變幅次數(shù)一般較少，而且采用較低的變幅速度，以減少變幅機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)功率。其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、自重輕。 工作性變幅機(jī)構(gòu)是能在帶載的條件下變幅的機(jī)構(gòu)。為了提高起重機(jī)的生產(chǎn)率和更好地滿足裝卸工作的需要，常常要求在吊裝重物時(shí)改變起重機(jī)的幅度。這種類型的變幅機(jī)構(gòu)變幅次數(shù)頻繁， — 般采 用較高的變幅速度以提高生產(chǎn)率。工作性變幅機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)功率較大，而且要求安裝限速和防止超載的安全裝置，與非工作性變幅機(jī)構(gòu)相比，構(gòu)造較復(fù)雜，自重也較大，但工作機(jī)動(dòng)性卻大為改善。塔式起重機(jī)變幅機(jī)構(gòu)則可以工作性的，亦可以是非工作性的。一般說來，非作性變幅機(jī)構(gòu)用于起重量大、工作不太頻繁的有軌行走式塔式起重機(jī)上，例如一般大型工業(yè)設(shè)備安裝用塔式起重機(jī)及各種輕型的有軌行走塔式起重機(jī)，此時(shí)重物裝卸點(diǎn)位置的改變靠行走和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)聯(lián)合動(dòng)作來完成。工作繁忙的軌道塔式起重機(jī)有時(shí)亦采用工作性變幅機(jī)構(gòu)。 為了防止俯仰吊臂時(shí)制動(dòng)失效，工作性變幅機(jī)構(gòu)要求裝有可靠的制動(dòng)安全裝置，通常均裝設(shè)各種類型的限速器或停上器?？紤]到帶載變幅在增大幅度時(shí)容易超載，工作性變幅機(jī)構(gòu)常要求起重機(jī)裝設(shè)起重力矩限制器。完善的工作性變幅機(jī)構(gòu)還要求在變幅過中重物水平或近似水平移動(dòng)，這樣可以減小變幅功率，但為簡(jiǎn)化構(gòu)造起見，工作性變幅機(jī)構(gòu)也允計(jì)重物在變幅時(shí)作非水平移動(dòng)。 (2)運(yùn)行小車變幅和吊臂俯仰擺動(dòng)變幅方案比較 工程起重機(jī)變幅機(jī)構(gòu)按其構(gòu)造和不同的變幅方式，基本上可分為兩種：運(yùn)行小車式(簡(jiǎn)稱小車式 )和吊臂俯仰擺動(dòng)式 (簡(jiǎn) 稱動(dòng)臂式 )。 塔式起中重機(jī)兩種方案都采用。 小車式變幅方案是通過移動(dòng)牽引小車實(shí)現(xiàn)變幅的。工作時(shí)吊臂安裝在水平位置，小車由變幅牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，沿著吊臂的軌道移動(dòng)。這種變幅方案的優(yōu)點(diǎn)是：變幅時(shí)重物作水平移動(dòng)，給安裝工作帶來了方便，速度快、功率省，幅度有效利用率大。它的缺點(diǎn)足：吊臂承受較大的彎矩，所以吊臂結(jié)構(gòu)笨重，用鋼量大。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25頁 動(dòng)臂式變幅機(jī)構(gòu)則是通過吊臂俯仰擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)變幅的，可用鋼絲繩滑輪組或變幅油缸使吊臂作俯仰運(yùn)動(dòng)。動(dòng)臂變幅具有較大的起升高度，在建筑群中施工不容易產(chǎn)塵死角，拆裝也比較方便。其缺 點(diǎn)是：幅度的有效利用率低，變幅速度不均勻，沒有裝設(shè)補(bǔ)償裝置時(shí)，重物不能做到水平移動(dòng)，安裝就位不太方便，變幅功率也大。小車變幅和動(dòng)臂變幅各有特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外兩種方案均得到廣泛采用。一般塔式起重機(jī)的工作性變幅機(jī)構(gòu)常采用小車式變幅方案，因?yàn)檫@種方案重物作水平移動(dòng)，安裝就位準(zhǔn)確、變幅速度快。在場(chǎng)地狹窄的高層建筑群中施工的塔式起重機(jī)，往往優(yōu)先采用動(dòng)臂變幅方案。 綜合以上兩種方案的優(yōu)點(diǎn)，有的塔式起重機(jī)同時(shí)采用兩種變幅方案，吊臂作用，既可使小車沿吊臂水平移動(dòng)，又可將小車固定在臂端實(shí)現(xiàn)吊臂俯仰變幅。 運(yùn)行小車式 變幅機(jī)構(gòu) 按照小車沿吊臂弦桿行走的方式，小車式變幅機(jī)構(gòu)分為自行式和繩索牽引式兩類。前者驅(qū)動(dòng)裝置直接裝在小車上，依靠車輪與吊臂軌道之間的附著力，驅(qū)動(dòng)車輪使小車運(yùn)行，電動(dòng)滑車沿吊臂弦桿行走就是這類變幅機(jī)構(gòu)的典型例子。由于牽引力受附著力的限制，而且小車自重也較大，故這種自行小車變幅機(jī)構(gòu)只適用于小型塔式起重機(jī)。繩牽引式變幅機(jī)構(gòu)的小車依靠繩索牽引沿吊臂軌道運(yùn)行。它的驅(qū)動(dòng)力不受附著力的限制，故能再略呈傾斜的軌道上行走。而且由于驅(qū)動(dòng)裝置在小車外部，小車自重大為減少，所以它適用于幅度大，起重量較大的起重機(jī)。在塔式起 重機(jī)中，大都采用繩索牽引式變幅機(jī)構(gòu)，這樣就可以使工作可靠，減輕吊臂載荷，而且引起驅(qū)動(dòng)裝置放在吊臂根部，平衡重亦可略為減少。 綜上所述，塔式起重機(jī)采用繩索牽引式變幅機(jī)構(gòu)。 行走機(jī)構(gòu) 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的任務(wù)是使起重機(jī)或載重小車作水平運(yùn)動(dòng)。工作性的運(yùn)行機(jī)構(gòu)用來搬運(yùn)貨物；非工作性的運(yùn)行機(jī)構(gòu)只是用來調(diào)整起重機(jī)的工作位置。 一、 行走阻力計(jì)算 在露天工作的塔式起重機(jī)，當(dāng)沿著有一定坡度的軌道行駛時(shí)，其總行走阻力包括摩擦阻力、坡度阻力、風(fēng)阻力、和慣性阻力。 1. 摩擦阻力 Ff 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26頁 由車輪平衡條件得： NfdGFTTT Q ?????? 2)(21 ? N?m （ ） 因?yàn)? fFDT ?? 2 所以 ? ? ?????? ????? D fdGFDTF Qf 22 ? N （ ） 式中 T—— 驅(qū)動(dòng)力矩， N?m ； T T2—— 分別為軸徑擦阻力矩，變形引起的滾動(dòng)阻力矩， N?m ； FQ+G—— 塔式起重機(jī)的額定起重量和自重之和， N ； 181?！?軸承摩擦系數(shù)， 181。= ； f—— 車輪滾動(dòng)阻力系數(shù)， ???f m ； D、 d—— 車輪直徑 D= m ,d= m 。 車輪輪緣與軌道側(cè)面的摩擦引起的附加摩擦阻力，一般用增加附加阻力摩擦系數(shù)Kf=，即將上式乘以系數(shù) Kf得： ? ?fQf KD fdGFF ??????? ???? 2? （ ） 塔式起重機(jī)的總質(zhì)量 m: [見參考文獻(xiàn)【 2】第 54 頁 ] HCaRm p 2? （ ） 式中 m—— 塔式起重機(jī)的總質(zhì)量， t； a—— 系數(shù)，取 a= ； R—— 幅度， R=30 m ； H—— 起升高度， H=35 m ； 2pC —— 額定起重量， t 。 所以 22 ?????? HCaRm p t 故 6 2 6 1 2 2 3 ????? mG N 所以摩擦阻力 遼寧科技大學(xué)本科