【正文】 的附著框架，由螺栓聯(lián)接成框形，包箍于塔身標(biāo)準(zhǔn)的外表面，在附著框架下方的塔身主弦桿上分別固定一個小抱箍，以支持附著框架的重量，再由三根可伸縮調(diào)整的附著撐桿，通過銷軸把該框架與建筑物連接，使塔機(jī)在規(guī)定高度與建筑物附著。套架是套在塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外部。外側(cè)設(shè)有平臺和套架爬升導(dǎo)向裝置—爬升滾輪。為便于頂升安裝的安全需要特設(shè)有工作平臺，爬升架內(nèi)側(cè)沿塔身主弦桿安裝8個滾輪，支撐在塔身主弦桿外側(cè)，在爬升架的橫梁上，焊上兩塊耳板與液壓系統(tǒng)油缸鉸接承受油缸的頂升載荷，爬升架下部有兩個杠桿原理操縱的擺動爪，在液壓缸回收活塞以及引進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)等過程中作為爬升架承托上部結(jié)構(gòu)重量之用。3） 套架上回轉(zhuǎn)自升塔機(jī)要有頂升套架。外套架就是套架本體套在塔身的外部。套架由框架，平臺，欄桿，支承踏步塊等組成。套架的上端用螺栓與回轉(zhuǎn)下支座的外伸腿相連接，其前方的上半部沒有焊腹桿，而是引入門框，因此其弦必須作特殊的加強(qiáng)，以防止側(cè)向局部失穩(wěn)。4） 液壓頂升（1） 按頂升接高方式的不同，液壓頂升分為上頂升加節(jié)接高、中頂升加節(jié)接高和下頂升加節(jié)接高和下頂升接高三種形式。下頂升加節(jié)接高的優(yōu)點：人員在下部操作，安全方便。中頂升加節(jié)接高的工藝是由塔身一側(cè)引入標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，可適用于不同形式的臂架，內(nèi)爬，外附均可，而且頂升時無需松開錨固裝置，應(yīng)用面比較廣。（2） 按頂升機(jī)構(gòu)的傳動方式不同，可分為繩輪頂升機(jī)構(gòu)、鏈輪頂升機(jī)構(gòu)、齒條頂升機(jī)構(gòu)、絲杠頂升機(jī)構(gòu)和液壓頂升機(jī)構(gòu)等五種。鏈輪頂升機(jī)構(gòu)與繩輪頂升機(jī)構(gòu)相類似，采用較少。齒輪在齒條上滾動，內(nèi)塔架隨之爬升或下降。通過絲杠正、反轉(zhuǎn)，完成頂升過程。液壓頂升機(jī)構(gòu)由電動機(jī)驅(qū)動齒輪油泵，液壓油經(jīng)手動換向閥、平衡閥進(jìn)入液壓缸，使液壓缸伸縮，實現(xiàn)塔機(jī)上部的爬升和拆卸。本機(jī)構(gòu)另有一套手動操作的爬升吊裝裝置與頂升液壓系統(tǒng)配合工作。所謂中央頂升，是指揮頂升液壓缸布置在塔身的中央，并設(shè)上，下橫梁各一個。頂升時，活塞桿外身，通過下橫梁支在下部塔身的托座或相應(yīng)的腹桿節(jié)點上。所謂側(cè)頂升式，是將頂升液壓油缸設(shè)在套架的后側(cè)?；钊麠U外伸，通過頂升橫梁支撐在焊接于塔身主弦桿上的專用踏步塊間距視活塞有效行程而定。側(cè)頂式的主要優(yōu)點是：塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長度可適當(dāng)加大，液壓缸行程可以相應(yīng)縮短，加工制造比較方便，成本亦低廉一些。12. 基礎(chǔ)固定式塔式起重機(jī)，可靠的地基基礎(chǔ)是保證塔機(jī)安全使用的必備條件。除在堅硬巖石地段可采用錨樁地基（分塊基礎(chǔ)）外，一般情況下均采用整體鋼筋混凝土基礎(chǔ)。對于有底架的固定自升式塔式起重機(jī)，可視工程地質(zhì)條件，周圍環(huán)境以及施工現(xiàn)場情況選用X形整體基礎(chǔ)，四個條塊分隔式基礎(chǔ)或者四個獨立塊體式基礎(chǔ)。如這種塔機(jī)必須安裝在深基坑近旁，或者塔機(jī)安裝位置地質(zhì)條件較差，則應(yīng)采用鉆孔灌注樁承臺基礎(chǔ)。塔式起重機(jī)的X形底架通過預(yù)埋地腳螺栓固定在混凝土基礎(chǔ)上，此種形式多用于輕型自升式塔式起重機(jī)，如圖28所示：圖28 X形整體基礎(chǔ)2） 長條形基礎(chǔ)由兩條或四條并列平行的鋼筋混凝土底梁組成，其功能猶如兩條鋼筋混凝土的鋼軌軌道基礎(chǔ)，分別支承底架的四個支座和由底架支座傳來的上部荷載。3） 分塊式基礎(chǔ)由四個獨立的鋼筋混凝土塊體組成，分別承受由底架結(jié)構(gòu)傳來的整機(jī)自重及載荷。由于基礎(chǔ)僅承受底架傳遞的垂直力，故可作為中心負(fù)荷獨立柱基礎(chǔ)處理。4） 無底架固定式自升式塔機(jī)的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，必須是整體大塊體式大體積混凝土基礎(chǔ)。由于塔身結(jié)構(gòu)與混凝土基礎(chǔ)聯(lián)固成整體，混凝土基礎(chǔ)能發(fā)揮承上啟下的作用：將塔機(jī)上不得載荷全部傳給地基。基礎(chǔ)預(yù)埋深度根據(jù)施工現(xiàn)場地基情況而定，但應(yīng)注意須將基礎(chǔ)整體埋住。混凝土外輪廓尺寸約為：長寬高=700070001100 mm（長寬高），總混凝土方量約11立方米，基礎(chǔ)重量約25噸，承載能力為10N/cm2?；A(chǔ)的制作應(yīng)嚴(yán)格按圖施工。圖29 塔機(jī)設(shè)計基礎(chǔ) 工作機(jī)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)是為實現(xiàn)起重機(jī)不同的運(yùn)動要求而設(shè)置的。依靠這些機(jī)構(gòu)完成起吊重物、運(yùn)送重物到指定地點并安裝就位三項運(yùn)動在內(nèi)的吊裝作業(yè)。對于高層建筑施工用的塔機(jī)來說，由于起升高度大，起重臂長，起重量大，對工作機(jī)構(gòu)調(diào)速系統(tǒng)有更高的要求。它主要由電動機(jī)、減速機(jī)、卷筒和制動器、鋼絲繩、滑輪組和吊鉤等組成。起升機(jī)構(gòu)簡圖如圖210所示。通過彈性聯(lián)軸節(jié)與ZQ500型圓柱齒輪變速箱驅(qū)動起升卷筒，本機(jī)構(gòu)采用液力推桿制動器。高度限位器只是一種安全裝置，不允許用來作工作裝置使用。（1） 機(jī)械傳動：其動力是由發(fā)動機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動裝置傳至起升機(jī)構(gòu)起升卷筒，同時也傳至其它工作機(jī)構(gòu)，由于集中驅(qū)動，為保證各機(jī)構(gòu)獨立運(yùn)動，整機(jī)的傳動比較復(fù)雜。（2） 電力傳動：由直流或交流電動機(jī)通過減速器帶動起升卷筒。交流電機(jī)傳動由于能直接自電網(wǎng)取得電流，結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)組重量輕。前者重量輕、體積小、容積效率高。交流電機(jī)傳動由于能直接自電網(wǎng)取得電流，結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)組重量輕，故電力傳動在起升機(jī)構(gòu)上被廣泛采用。2） 起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動方式按照起重機(jī)的驅(qū)動方式不同，可分為以下大類：多速電機(jī)起升機(jī)構(gòu)：這種起升機(jī)構(gòu)構(gòu)造簡單，它是由一個多速電動機(jī)配上減速器、鋼絲繩卷筒組成。繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)串接可變電阻調(diào)速起升機(jī)構(gòu)：這種由繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)驅(qū)動、串接可變電阻調(diào)速的起升機(jī)構(gòu)主要用于輕型快裝塔機(jī)。 配用電磁換擋減速器的3極籠型電動機(jī)驅(qū)動起升機(jī)構(gòu)：這種調(diào)速起升機(jī)構(gòu)具有較前一類更高的調(diào)速性能，由三極籠型電動機(jī)、電磁換擋2擋減速器、傳動系統(tǒng)和鋼絲繩卷筒組成。這種調(diào)速起升機(jī)構(gòu)由于具有較好的價格性能比，其應(yīng)用正日趨普及。這種起升機(jī)構(gòu)特點是：結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠，成本低，維護(hù)工作量小，并且可以帶載變速。3） 起升機(jī)構(gòu)的減速器起升機(jī)構(gòu)采用的減速器通常有以下幾種：圓柱齒輪減速器、渦輪減速器、行星齒輪減速器等。蝸輪減速器的尺寸小，傳動比大，重量輕，但效率低，壽命短。比較上述性能，選用圓柱齒輪減速器。制動器布置在高速軸上時，所需制動力矩小，但制動時沖擊較大，通常采用塊式制動器。本設(shè)計將制動器布置在高速軸上，采用塊式制動器。塔式起重機(jī)一般都為單聯(lián)滑輪組，故倍率a等于承載分支數(shù)Z。2. 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)塔機(jī)是靠起重臂回轉(zhuǎn)來保障其工作覆蓋面的。小齒輪與回轉(zhuǎn)支承的大齒圈嚙合，帶動回轉(zhuǎn)上支座相對于下支座運(yùn)動。這些均是影響回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計及電動機(jī)功率選擇的因素。但靠電機(jī)反接制動，特別在就位時，只能靠操作人員“點動”。2） 帶渦流制動器的力矩電機(jī)——行星減速機(jī)——小齒輪回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)這種機(jī)構(gòu)在啟動和減速時，引入了渦流制動器，使之達(dá)到起、制動平穩(wěn)。3） 變頻調(diào)速回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)由變頻調(diào)速電機(jī)（鼠籠型）——行星減速機(jī)——小齒輪組成。4） 由多檔速度的繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)——液力耦合器——行星減速器——電磁片式制動器的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)這是一種較好的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能保證力的傳遞平穩(wěn)而無磨損。當(dāng)工作班結(jié)束后，塔機(jī)非作業(yè)時，通過隨風(fēng)轉(zhuǎn)電控或機(jī)械操作裝置使制動閘松開，令塔機(jī)猶若一座風(fēng)向標(biāo)可隨風(fēng)轉(zhuǎn)動，但不至于被巨風(fēng)強(qiáng)吹扭毀?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由一臺雙速電動機(jī)驅(qū)動，電動機(jī)型號YD132M–8/6。本機(jī)構(gòu)由于采用了液力偶合器聯(lián)結(jié)，使其運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沖擊慣性小，進(jìn)而改善了塔機(jī)的工作狀況。圖212回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)簡圖1雙速電動機(jī) 2液力偶合器3Xx4100型行星齒輪減速器 4驅(qū)動小齒輪5單排四點接觸球式回轉(zhuǎn)支承 6回轉(zhuǎn)大齒輪3. 變幅機(jī)構(gòu)變幅機(jī)構(gòu)是實現(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。功率和外形尺寸較小。此次設(shè)計的QTZ40型塔式起重機(jī)采用水平臂小車變幅，實現(xiàn)小車的水平移動。前者驅(qū)動裝置直接裝在小車上，依靠車輪與吊臂軌道間的附著力驅(qū)動車輪使小車運(yùn)行。繩索牽引式變幅機(jī)構(gòu)的小車依靠變幅鋼絲繩牽引沿吊臂軌道運(yùn)行，其驅(qū)動力不受附著力的限制，故能在略呈傾斜的軌道上行走，又由于驅(qū)動裝置裝在小車外部，從而使小車自重大為減少，所以適用于大幅度，起重量較大的起重機(jī)。因此選用繩索牽引式小車變幅機(jī)構(gòu)。這種變幅機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，其性能能滿足各種臂長需要，但在極速變換時，存在速度和電流沖擊。其變速由通用變頻器調(diào)整電機(jī)電源頻率，從而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。綜合比較各自的優(yōu)缺點，本次設(shè)計選用多速電機(jī)變幅機(jī)構(gòu)。卷筒兩端都固定有變幅鋼絲繩的端頭，無論變幅小車走到最外端或最里端，卷筒的放繩端都應(yīng)有3～4圈的鋼絲繩未放完。當(dāng)工作一段時間，鋼絲繩被拉長而撓度過大時，可用變幅小車的螺栓將鋼絲繩收緊。塔式起重機(jī)的安全裝置可分為限位開關(guān)、斷電裝置、鋼絲繩防脫裝置、風(fēng)速計、緊急安全開關(guān)、安全保護(hù)音響信號。其功能主要有以下幾種：1） 吊鉤行程限位開關(guān)。2） 回轉(zhuǎn)限位開關(guān)。凡是不裝設(shè)中央集電環(huán)的塔式起重機(jī)，均應(yīng)配置回轉(zhuǎn)限位開關(guān)。用以使小車在到達(dá)臂架頭部或臂架根端之前停車，防止小車越位事故的發(fā)生。起升高度限制器組要有重錘式和螺桿式。螺桿式高度限制器常用于小車變幅式塔式起重機(jī)，這種限制器裝有兩個限位開關(guān)，還可以做雙向控制。在正常的起重機(jī)作業(yè)中，起升鋼絲繩的合力R對轉(zhuǎn)軸的力矩M1=R a與彈簧力N對轉(zhuǎn)軸的力矩M2=Nb相平衡,而彈簧的變形量較小，當(dāng)超載時，彈簧產(chǎn)生較大的變形，撐桿打開限位開關(guān)，使起升機(jī)構(gòu)停止工作，起限制超載的作用。它的工作原理為：塔式起重機(jī)負(fù)載時，塔帽結(jié)構(gòu)主弦桿便會因負(fù)載而產(chǎn)生變形。此變形通過放大桿的作用而使螺釘壓迫限位開關(guān)觸頭的壓鍵，從而切斷起升機(jī)構(gòu)的電源。力矩限制器通過檢測裝置當(dāng)時的吊臂長度和吊臂對水平面的傾角，并輸入到運(yùn)算系統(tǒng)內(nèi)，計算出當(dāng)時的工作幅度，然后根據(jù)相應(yīng)的“幅度起重量特性曲線”計算出當(dāng)時允許起升的最大載荷，并以此作為額定值。當(dāng)實際值大于額定值時，起重機(jī)已處于危險工作狀態(tài)，這時力矩限制器會發(fā)出聲響和燈光警報。因此，風(fēng)速儀是一種極其重要的安全預(yù)警裝置，對每臺自升式塔式起重機(jī)均是必備之物。6. 鋼絲繩防脫裝置GB5144《塔式起重機(jī)安全規(guī)程》規(guī)定：滑輪、起升卷筒及動臂式塔機(jī)的變幅卷筒應(yīng)設(shè)有鋼絲繩防脫裝置，該裝置與滑輪或卷筒側(cè)板最外緣的間隙不得超過鋼絲繩直徑的20% 。7. 電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)是塔機(jī)最重要的組成部分之一。塔機(jī)的電氣系統(tǒng)是由大量的電氣元件組成的，從設(shè)計角度講，可以簡單地為三個組成部分：1） 驅(qū)動元件部分，如電動機(jī)、電磁聯(lián)軸節(jié)、電磁離合器、電磁制動器、渦流制動器；2） 控制元件部分，如接觸器、中間繼電器、延時繼電器、整流器、變壓器、電阻器、電容器、斷路器、主令控制臺、按鈕；3） 保護(hù)元件部分，如過電流繼電器、熔斷器、相序保護(hù)器、壓敏電阻、以及限位器等裝置。根據(jù)使用狀態(tài)由GB/T 1375292《塔式起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》P60附錄C表C1選取本次設(shè)計的QTZ40自升式建筑用塔機(jī)的利用等級為U4(經(jīng)常輕負(fù)荷使用)，載荷狀態(tài)為Q2（中—有時起吊額定載荷，一般起吊中等載荷），起升等級為HC2，工作級別為A4,名義載荷譜系數(shù)Km=。機(jī)構(gòu)的利用等級按機(jī)構(gòu)工作總時間分為六級：T1 T6。機(jī)構(gòu)的載荷狀態(tài)表明機(jī)構(gòu)受載的輕重程度，按載荷譜系數(shù)分為三級：L1 L3。 平衡重的計算上回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)應(yīng)按塔身受載最小的原則確定平衡重的質(zhì)量。工作狀態(tài)的前傾彎矩為：吊臂自重引起彎矩M吊臂拉桿引起彎矩M變幅機(jī)構(gòu)引起彎矩M3及最大起重力矩Mmax之和減去平衡臂引起彎矩M起升機(jī)構(gòu)引起彎矩M平衡重引起彎矩M6，即：M= M1+ M2+ M3+ Mmax M4 M5 M6 非工作狀態(tài)時的后傾彎矩為：平衡臂引起彎矩M起升機(jī)構(gòu)引起彎矩M平衡重引起彎矩M6之和減去吊臂自重引起彎矩M吊臂拉桿引起彎矩M2及變幅機(jī)構(gòu)引起彎矩M3，即：M*= M4+ M5+ M6 M1 M2 M3由M=M*得：M1+ M2+ M3+ Mmax M4 M5 M6= M4+ M5+ M6 M1 M2 M3即 M6= + M1+ M2+ M3 M4 M5QTZ40起重機(jī)參照同類型塔機(jī)，各部件參數(shù)見表24：表24 起重機(jī)各部件對塔身的中心力矩序號名稱重量(t)坐標(biāo)X(m)力矩(tm)1平衡臂2起升機(jī)構(gòu)3平衡臂拉桿4吊臂拉桿短桿長桿總計5變幅機(jī)構(gòu)6變幅小車407吊鉤組408物品140409液壓頂升機(jī)構(gòu)110平衡重G611吊臂第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)第五節(jié)第六節(jié)第七節(jié)總計12塔頂 0013上下支座0014上接盤0015回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)0016司機(jī)室0017套架0018塔身0019總計+ G6根據(jù)參數(shù)代入公式得：M6=+++ =，平衡重為G6，則G6= 起重特性曲線在臂長為40米時，起重量均按最大幅度40米時起重力矩為40噸米計算。起重機(jī)風(fēng)載荷分為工作狀態(tài)風(fēng)載荷和非工作狀態(tài)風(fēng)載荷兩類。非工作狀態(tài)風(fēng)載荷是塔式起重機(jī)在非工作情況下所能承受的最大