QTZ500塔式起重機(jī)總體及頂升套架的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書(1)

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1、設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 前言 塔式起重機(jī)概述 塔式起重機(jī)發(fā)展情況 塔式起重機(jī)的發(fā)展趨勢 總體設(shè)計(jì) 概述 總體設(shè)計(jì)方案的確定 金屬結(jié)構(gòu) 安裝基礎(chǔ) 底架結(jié)構(gòu) 塔身結(jié)構(gòu) 塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié) 塔身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要領(lǐng) 塔身接高問題 套架與液壓頂升機(jī)構(gòu) 爬升架 頂升機(jī)構(gòu) 套架 液壓頂升 回轉(zhuǎn)支承裝置 柱式回轉(zhuǎn)支承 滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承 平衡臂 塔頂 司機(jī)室 起重臂 構(gòu)造型式 分節(jié)問題 截面形式及截面尺度 腹桿布置和桿件材料選用 吊點(diǎn)的選擇與構(gòu)造 附著裝置 拉桿 上、下支座 工作機(jī)構(gòu) 起升機(jī)構(gòu) 起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式 起升機(jī)構(gòu)的減速器 起升機(jī)

2、構(gòu)的制動(dòng)器 滑輪組倍率 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī) 液力耦合器 制動(dòng)器 減速器 變幅機(jī)構(gòu) 安全保護(hù)裝置 限位開關(guān)又稱限位器 起升高度限制器 起重量限制器 力矩限制器 風(fēng)速儀 鋼絲繩防脫裝置 電子安全裝置 總體設(shè)計(jì)原則 整機(jī)工作級(jí)別 機(jī)構(gòu)工作級(jí)別 主要技術(shù)性能參數(shù) 平衡臂與平衡重的計(jì)算 起重特性曲線 起重特性曲線 塔機(jī)風(fēng)力計(jì)算 工作工況Ⅰ 風(fēng)載荷方向與起重臂方向垂直 工作工況Ⅱ　風(fēng)載荷方向與起重臂方向平行 工作工況Ⅲ 風(fēng)載荷方向與起重臂方向平行(吊臂與平衡臂旋轉(zhuǎn)45°) 非工作工況Ⅳ 風(fēng)載荷方向與起重臂方向平行 整機(jī)的抗傾翻穩(wěn)定性 工作工況Ⅰ

3、 驗(yàn)算基本穩(wěn)定性,工作狀態(tài),靜態(tài)無風(fēng) 工作工況Ⅱ 驗(yàn)算動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性,工作狀態(tài)，動(dòng)態(tài)有風(fēng) 非工作工況Ⅲ 暴風(fēng)侵襲,非工作狀態(tài),風(fēng)向由平衡臂吹向起重臂，有向后翻的傾向 工作工況Ⅳ 突然卸載,工作狀態(tài),料斗卸載,有向后翻的傾向 固定基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算 套架的穩(wěn)定性校核 套架所受載荷和彎矩的計(jì)算 套架簡化示意圖 求計(jì)算長度 ，軸力Ｎ和彎矩 求計(jì)算長度 求軸力N和彎矩　 截面幾何特征計(jì)算 求面積 求慣性矩　 ，和回轉(zhuǎn)半徑　， 腹桿 截面幾何特征 單肢長細(xì)比 抗彎模量 計(jì)算修正系數(shù) 頂升油缸的選型計(jì)算 缸筒內(nèi)徑(缸徑)的計(jì)算 塔機(jī)上部重量計(jì)算 油缸

4、內(nèi)徑D 活塞桿直徑計(jì)算 強(qiáng)度驗(yàn)算 穩(wěn)定性驗(yàn)算 油缸壁厚及外徑計(jì)算 缸筒壁厚的計(jì)算 缸筒外徑計(jì)算 液壓頂升其他元件選型 濾油器的選擇 電動(dòng)機(jī)的選擇 齒輪泵的選擇 管路的選擇 管子內(nèi)徑d的計(jì)算 管子壁厚 的計(jì)算 溢流閥的選擇 手動(dòng)換向閥的選擇 液壓油的選擇 壓力表的選擇 壓力表開關(guān)的選擇 聯(lián)軸器的選擇 平衡閥的選擇 結(jié)論 第1章 前言 1。1　塔式起重機(jī)概述 塔式起重機(jī)是一種塔身豎立起重臂回轉(zhuǎn)的起重機(jī)械。在工業(yè)與民用建筑施工中塔式起重機(jī)是完成預(yù)制構(gòu)件及其他建筑材料與工具等吊裝工作的主要設(shè)備。在高層建筑施工中其幅度利用率比其他類型起重機(jī)高。由于塔式起

5、重機(jī)能靠近建筑物，其幅度利用率可達(dá)全幅度的80%，普通履帶式、輪胎式起重機(jī)幅度利用率不超過５0％，而且隨著建筑物高度的增加還會(huì)急劇地減小。因此，塔式起重機(jī)在高層工業(yè)和民用建筑施工的使用中一直處于領(lǐng)先地位。應(yīng)用塔式起重機(jī)對(duì)于加快施工進(jìn)度、縮短工期、降低工程造價(jià)起著重要的作用。同時(shí)，為了適應(yīng)建筑物結(jié)構(gòu)件的預(yù)制裝配化、工廠化等新工藝、新技術(shù)應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，現(xiàn)在的塔式起重機(jī)必須具備下列特點(diǎn)： 1. 起升高度和工作幅度較大，起重力矩大。 2. 工作速度高,具有安裝微動(dòng)性能及良好的調(diào)速性能。 3. 要求裝拆、運(yùn)輸方便迅速，以適應(yīng)頻繁轉(zhuǎn)移工地的需 要。 QＴZ50０型自升式塔式起重機(jī)，其吊臂長5０

6、米，最大起重量４噸,額定起重力矩5０噸米。是一種結(jié)構(gòu)合理、性能比較優(yōu)異的產(chǎn)品，比較目前國內(nèi)外同規(guī)格同類型的塔機(jī)具有更多的優(yōu)點(diǎn)，能滿足高層建筑施工的需要,可用于建筑材料和構(gòu)件的調(diào)運(yùn)和安裝,并能在市內(nèi)狹窄地區(qū)和丘陵地帶建筑施工。整機(jī)結(jié)構(gòu)不算太大，可滿足中小型施工的要求. 本機(jī)以基本高度（獨(dú)立式)36米。用戶需高層附著施工，只需提出另行訂貨要求，即可增加某些部件實(shí)現(xiàn)本機(jī)的最大設(shè)計(jì)高度１00米，也就是附著高層施工可建高樓3２層以上。 1．2 塔式起重機(jī)發(fā)展情況 塔式起重機(jī)是在二次世界大戰(zhàn)后才真正獲得發(fā)展的.戰(zhàn)后各國面臨著重建家園的艱巨任務(wù),浩大的建筑工程量迫切需要大量性能良好的塔式起重機(jī)。歐洲率

7、先成功，1923年成功制成第一臺(tái)比較完整的塔式起重機(jī)， 在我國，塔式起重機(jī)的生產(chǎn)與應(yīng)用已有40多年的歷史，經(jīng)歷了一個(gè)從測繪仿制到自行設(shè)計(jì)制造的過程。 20世紀(jì)５0年代，為滿足國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，中國引進(jìn)了前蘇聯(lián)以及東歐一些國家的塔式起重機(jī)，并進(jìn)行仿制。19５4年仿制民主德國設(shè)計(jì)的樣機(jī)，在撫順試制成功了中國第一臺(tái)TQ2－6型塔式起重機(jī)。隨后又仿照前蘇聯(lián)樣機(jī),研制了15t與２５t塔式起重機(jī)，這個(gè)時(shí)期中國生產(chǎn)與使用的塔式起重機(jī)的數(shù)量都較少。 20世紀(jì)60年代,由于高層、超高層建筑的發(fā)展,廣泛使用了內(nèi)部爬升式和外部附著式塔式起重機(jī),并在工作機(jī)構(gòu)中采用了比較先進(jìn)的技術(shù)，如直流電機(jī)調(diào)速、可控硅調(diào)速

8、、渦流制動(dòng)器，在回轉(zhuǎn)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)中安裝液力耦合器等。在此時(shí)期，中國開始進(jìn)入了自行設(shè)計(jì)與制造塔式起重機(jī)的階段.19６1年,首先在北京試制成功了紅旗-1１型塔式起重機(jī)，它也是中國最早自行設(shè)計(jì)的塔式起重機(jī)。隨后,中國又自行設(shè)計(jì)制造了TQ－6型等塔式起重機(jī)，至１965年全國已有生產(chǎn)廠10余家，生產(chǎn)塔式起重機(jī)3６0多臺(tái)。這些塔式起重機(jī)都是下回轉(zhuǎn)動(dòng)臂式,可整體托運(yùn),能滿足六層以下民用建筑施工的需要。 2０世紀(jì)七十年代，塔式起重機(jī)服務(wù)對(duì)象更為廣泛。塔式起重機(jī)的幅度、起重量和起升高度均有了顯著提高。為了滿足市場各方面的要求，塔式起重機(jī)又向一機(jī)多用方向發(fā)展.中國塔式起重機(jī)進(jìn)入了技術(shù)提高、品種增多的新階段。197

9、2年中國第一臺(tái)下回轉(zhuǎn)的輕型輪胎式軌道兩用起重機(jī)問世；同年為了北京飯店施工，中國又自行設(shè)計(jì)制造了QT-10型自升式塔式起重機(jī)，該機(jī)的起重力矩為16０0kN·m.這一時(shí)期還先后開發(fā)了ZT100、ＺT1２0、ZT280等小車變幅自升式塔式起重機(jī)、QT－2０小車變幅內(nèi)爬式塔式起重機(jī),QTL16、TQ４0、ＴQ45、TD2５、QＴG４0、QＴG６０下回轉(zhuǎn)動(dòng)臂自行架設(shè)快裝塔式起重機(jī)等，其年產(chǎn)量最高超過９00臺(tái)，標(biāo)志著中國塔式起重機(jī)行業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的階段. 20世紀(jì)８0年代，中國塔式起重機(jī)相繼出現(xiàn)了不少新產(chǎn)品，主要有QTZ100、QTZ120等自升式塔式起重機(jī)，QT60、QTK60、QT2５HＫ等下回轉(zhuǎn)快

10、裝塔式起重機(jī)等。這些產(chǎn)品在性能方面已接近國外70年代水平,這一時(shí)期的最高年產(chǎn)量達(dá)1400臺(tái)。與此同時(shí)，隨著改革開放和國際技術(shù)交流的增多，為滿足建筑施工的需要，也從國外引進(jìn)了一些塔式起重機(jī)，其中有聯(lián)邦德國的Ｌiebhｅrr、法國的Poｔain以及意大利的Edilmａc等公司的產(chǎn)品。由于這些塔式起重機(jī)制造質(zhì)量較好,技術(shù)性能比較先進(jìn),極大地促進(jìn)了中國塔式起重機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的進(jìn)步。20世紀(jì)９0年代以后,中國塔式起重機(jī)行業(yè)隨著全國范圍建筑任務(wù)的增加而進(jìn)入了一個(gè)新的興盛時(shí)期，年產(chǎn)量連年猛增，而且有部分產(chǎn)品出口到國外。全國塔式起重機(jī)的總擁有量也從2０世紀(jì)５0年代的幾十臺(tái)截至２0０0年約為6萬臺(tái)。至此

11、,無論從生產(chǎn)規(guī)模、應(yīng)用范圍和塔式起重機(jī)總量等角度來衡量，中國均堪稱塔式起重機(jī)大國。 1.３塔式起重機(jī)的發(fā)展趨勢 根據(jù)國內(nèi)外一些技術(shù)資料的介紹，塔式起重機(jī)的發(fā)展趨勢具體歸納為以下幾個(gè)方面。 1、吊臂長度加長 在２0世紀(jì)６0年代初，吊臂長度超過４0m的較少，70年代吊臂長度已能做到70ｍ?？焖俨鹧b下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)的吊臂長度可達(dá)到35m.自升式塔式起重機(jī)吊臂是可以接長的，標(biāo)準(zhǔn)臂長一般為30～40m,可以接長到50~６0m.重型塔式起重機(jī)吊臂則更長。隨著塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)水平的提高,可以解決由臂長加大帶來的一些技術(shù)問題,而低合金高強(qiáng)度鋼材及鋁合金的廣泛采用也為加長吊臂提供了非常有利的條件. 2、

12、工作速度提高,且能調(diào)速 由于調(diào)速技術(shù)的進(jìn)步，混輪組倍率的可變、雙速、三速電動(dòng)機(jī)及直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的應(yīng)用，使塔式起重機(jī)工作速度在逐漸提高.２0世紀(jì)50年代生產(chǎn)的塔式起重機(jī)工作速度較低，起升速度一般只有20~30m/min,回轉(zhuǎn)速度為0。６~1r／mｉn，變幅速度為30～40ｍ/ｍin，大車行走速度為10~40m／ｍiｎ,而近幾年來塔式起重機(jī)工作速度已有提高。起升機(jī)構(gòu)普遍做到具有3~4種工作速度,重物起升速度超過１00ｍ/ｍｉn者已經(jīng)很多，構(gòu)件安裝就位速度可在０～10ｍ/min范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，回轉(zhuǎn)速度一般可在０~１ｒ/ｍiｎ之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，小車牽引和塔式起重機(jī)行走大多也有2～3種工作速度，小車牽引速

13、度最快可達(dá)60m/miｎ。 3、改善操縱條件 隨著塔式起重機(jī)向大型、大高度方向發(fā)展，操作人員的能見度越來越差。因此需要在吊臂端部或小車上安裝電視攝像機(jī)，在操作室利用電視進(jìn)行操作。有的還采用了雙頻道的無線電遙控系統(tǒng)，不僅可由地面的操作人員控制吊裝，還可以根據(jù)事先編排的程序自動(dòng)進(jìn)行吊裝。 4、更多地采用組裝式結(jié)構(gòu) 為了便于產(chǎn)品更新?lián)Q代，簡化設(shè)計(jì)制造、使用與管理,提高塔式起重機(jī)使用的經(jīng)濟(jì)效益，國外塔式起重機(jī)專業(yè)廠已做到產(chǎn)品系列化、部件模數(shù)化。以不同模數(shù)塔身、臂架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組合成變斷面塔身和臂架，這不僅能提高塔身、臂架的力學(xué)性能,減輕塔式起重機(jī)自重，而且可明顯減少使用單位塔架、臂架的儲(chǔ)備量,為降低

14、成本、簡化管理創(chuàng)造了條件。 第2章 總體設(shè)計(jì) 2.１概述 　 塔式起重機(jī)是工業(yè)與民用建筑施工中，完成預(yù)制構(gòu)件及其他建筑材料與工具等吊裝工作的主要設(shè)備。在高層建筑施工中其幅度利用率比其他類型起重機(jī)高。塔式起重機(jī)的起升高度、工作幅度和起重力矩都很大，這就要對(duì)其受力、穩(wěn)定性等進(jìn)行考慮與計(jì)算。塔機(jī)的主要性能參數(shù)包括：起重量、起升高度、幅度、各機(jī)構(gòu)工作速度、重量指標(biāo)和起重力矩等。這些參數(shù)表明了起重機(jī)的工作性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),它是設(shè)計(jì)塔式起重機(jī)的技術(shù)依據(jù)，也是生產(chǎn)中選擇塔式起重機(jī)技術(shù)性能的依據(jù). 總體設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)整個(gè)過程中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。它是使設(shè)計(jì)產(chǎn)品滿足技術(shù)參數(shù)及形式的總構(gòu)想,決定了機(jī)械

15、設(shè)計(jì)的成敗。在總體設(shè)計(jì)前,應(yīng)先進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究,收集國內(nèi)外同類機(jī)型的相關(guān)資料,了解國內(nèi)外塔機(jī)的使用情況，并進(jìn)行分析比較,然后制定總的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)原則應(yīng)當(dāng)在保證所設(shè)計(jì)的機(jī)型達(dá)到國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，力求結(jié)構(gòu)合理,技術(shù)先進(jìn)，積極性好，工藝簡單，工作可靠. 2.２總體設(shè)計(jì)方案的確定 ＱTＺ５0０型塔式起重機(jī)是上回轉(zhuǎn)、水平臂架、液壓自升式的結(jié)構(gòu)形式，由金屬結(jié)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)三部分組成.在進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮塔機(jī)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、各種工況下的外載荷以及塔機(jī)的經(jīng)濟(jì)性,從而選出合理的設(shè)計(jì)方案。 2．2．1 金屬結(jié)構(gòu) 塔式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)部分由塔身,塔頭或塔帽，起重臂架，平衡臂

16、架，回轉(zhuǎn)支撐架等主要部件組成。對(duì)于特殊的塔式起重機(jī),由于構(gòu)造上的差異,個(gè)別部件也會(huì)有所增減。 金屬結(jié)構(gòu)是塔式起重機(jī)的骨架，承受塔機(jī)的自重載荷及工作時(shí)的各種外載荷,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，提高起重性能，節(jié)約鋼材以及提高起重機(jī)的可靠性等都有重要意義。 １.基礎(chǔ) 高層建筑施工用的附著式塔式起重機(jī)都采用小車變幅的水平臂架，幅度大部分在五十米以上，無須移動(dòng)作業(yè)即可覆蓋整個(gè)施工范圍，因此多采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)。 鋼筋混凝土基礎(chǔ)有多種形式可供選用.對(duì)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

17、選用X形整體基礎(chǔ)，四個(gè)條塊分隔式基礎(chǔ)或者四個(gè)獨(dú)立塊體式基礎(chǔ).對(duì)于無底架的自升式塔式起重機(jī)則采用整體式方塊基礎(chǔ). Ｘ形整體基礎(chǔ)的形狀及平面尺寸大致與塔式起重機(jī)X形底架相似。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2－1所示。 ２-1 X形整體基礎(chǔ) 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(gè)支座和由底架支座傳來的上部荷載.如果塔機(jī)安裝在混凝土砌塊人行道上，或是安裝在原有混凝土地面上，均可采用這種鋼筋混凝土基礎(chǔ),如圖２—2所示。 分塊式基礎(chǔ)由四個(gè)獨(dú)立的鋼筋混凝土塊

18、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.鋼筋混凝土塊體構(gòu)造尺寸視塔機(jī)支反力大小基地耐力而定。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(dú)立柱基礎(chǔ)處理。其優(yōu)點(diǎn)是:構(gòu)造比較簡單，混凝土及鋼筋用量都比較少，造價(jià)便宜，如圖2—3所示。 2—2 長條形基礎(chǔ) 獨(dú)立式整體鋼筋混凝土基礎(chǔ)適用于無底架固定式自升式塔式起重機(jī).其構(gòu)造特點(diǎn)是：塔機(jī)的塔身結(jié)構(gòu)通過塔身基礎(chǔ)節(jié)、預(yù)埋塔身框架或預(yù)埋塔身主角鋼等固定在鋼筋混凝土基礎(chǔ)上，從而使塔身結(jié)構(gòu)與混凝土基礎(chǔ)聯(lián)固成整體，并將塔機(jī)上部載荷全部傳給地基.由于整體鋼筋混凝土基礎(chǔ)的體形尺寸是考慮塔式起重機(jī)的最大支反力、地基承載力以及壓重的需求而選定的,因而能

19、確保塔機(jī)在最不利工況下均可安全工作，不會(huì)產(chǎn)生傾翻事故，如圖2-4所示。 2-3 　分塊式基礎(chǔ) 2—4　獨(dú)立整體基礎(chǔ) 1－預(yù)埋塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)2-鋼筋3-架設(shè)箍筋 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。該基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)不同地質(zhì)情況，嚴(yán)格按照規(guī)定制作。除在堅(jiān)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(duì)基礎(chǔ)的基本要求有：基礎(chǔ)的土質(zhì)應(yīng)堅(jiān)固牢實(shí)，要求承載能力大于0.１5Ｍpa;混凝土基礎(chǔ)的深度﹥1１00毫米，總混凝土方量約1６。3立方米,基礎(chǔ)重量約39噸;混凝土基礎(chǔ)的承受壓力不小于8MＰa；混凝土基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況加工作層或多層鋼筋網(wǎng)，

20、鋼筋間距約為250毫米;混凝土基礎(chǔ)表面應(yīng)校水平，不平度小于1／5０0;混凝土基礎(chǔ)表面設(shè)置排水溝。將底架拼裝組合，對(duì)準(zhǔn)20顆預(yù)埋地腳螺栓,將其放置在混凝土基礎(chǔ)上,注意墊平墊實(shí)，并校平底架上平面，要求不平度小于或等于１/1０0０,擰緊20顆地腳螺栓.調(diào)水平度時(shí)用楔形調(diào)整塊及薄鐵板等. 圖2-5　塔機(jī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2.底架結(jié)構(gòu) 　 　底架有工字鋼焊接成整體框架結(jié)構(gòu)。在四角輻射狀安裝有四條可拆支腿,該支腿有工字鋼焊接成，運(yùn)輸時(shí)拆除支腿,以減小運(yùn)輸尺寸。底架上有20個(gè)預(yù)埋地腳螺栓,規(guī)格M３6。底架外輪廓尺寸約為4６０2X４602，高245。 ３。塔身結(jié)構(gòu) 　 塔身結(jié)構(gòu)也稱塔架,是

21、塔機(jī)結(jié)構(gòu)的主體,有轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)之別;并有內(nèi)塔與外塔之分。塔身結(jié)構(gòu)斷面分為圓形斷面、三角形斷面及方形斷面三類。現(xiàn)今國內(nèi)外生產(chǎn)的塔機(jī)均采用方形斷面塔身結(jié)構(gòu).按塔身結(jié)構(gòu)主弦桿材料的不同,這類方形斷面塔架可分為:角鋼焊接格桁結(jié)構(gòu)塔身，主弦桿為角鋼輔以加強(qiáng)筋的矩形斷面格桁結(jié)構(gòu)；角鋼拼焊方鋼管格桁結(jié)構(gòu)塔身及無縫鋼管焊接格桁結(jié)構(gòu)塔身. 常用的斷面尺寸有：１．2m×1。2m，１．3m×1。3m，1。4m×1.4ｍ，１．5ｍ×1.5m，１。6m×１．6m，1.７m×1.7ｍ，1．8ｍ×1.8ｍ，2。0m×２。0m。。根據(jù)承載能力的不同,同一種截面尺寸，其主弦桿又有兩種不同截面之分。主弦桿截面加大的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)用于下部塔

22、身，主弦桿截面較小的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)則用于上部塔身. ⑴塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié) 　 塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的長度有2．５m,３m，3。３3m，4．5m，5m,６m,1０ｍ等多種規(guī)格,常用的尺寸是2.5m和３ｍ。 本次設(shè)計(jì)采用無縫鋼管焊接格桁結(jié)構(gòu)塔身，其中塔身截面尺寸采用1．6m×1.6m，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的長度為２。5m。如圖2—6所示： 圖2-６ 塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)示意圖 塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)用無縫鋼管焊接而成,節(jié)高2500。在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)下部管口處車有定位止口，而另一端則焊有定位凸臺(tái),靠相應(yīng)的接合面定位。上下端各用8個(gè)Ｍ30的40Ｃｒ螺栓聯(lián)結(jié)。各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)均設(shè)有供人上下的爬梯，每三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)設(shè)置一個(gè)休息臺(tái)。 塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的聯(lián)接方式有：蓋板螺栓聯(lián)

23、接,套柱螺栓聯(lián)接，承插銷軸聯(lián)接和瓦套法蘭聯(lián)接。本次設(shè)計(jì)的ＱTＺ５００塔機(jī)采用套柱螺栓聯(lián)接,其特點(diǎn)是：套柱采用企口定位，螺栓受拉，用低合金結(jié)構(gòu)鋼制作。適用于方鋼管和角鋼主弦桿塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的聯(lián)接,加工工藝要求比較復(fù)雜,但安裝速度比較快。 ⑵塔身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要領(lǐng) 　　 1）多層建筑施工用快速安裝塔機(jī)可根據(jù)起升高度和運(yùn)輸條件分別采用整體式塔身、伸縮式塔身或折疊式塔身。 　 輕、中型自升塔機(jī)和內(nèi)爬式塔機(jī)宜采用整體式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。附著式自升式塔機(jī)和起升高度大的軌道式以及獨(dú)立式自升塔機(jī)宜采用拼裝式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。 拼裝式塔機(jī)塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的加工精度要求比較高,制作難度較大，零件多和拼裝麻煩。但拼裝式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的優(yōu)

24、越性更不容忽視：一是堆放儲(chǔ)存占地小，二是裝卸容易,三是運(yùn)輸費(fèi)用便宜，特別是長途陸運(yùn)和運(yùn)洋海運(yùn),由于利用集裝箱裝運(yùn)，其抗銹蝕和節(jié)約運(yùn)費(fèi)的效果極為顯著。 QＴＺ５00型塔式起重機(jī)為中型自升塔機(jī),綜合以上特點(diǎn)，其塔身結(jié)構(gòu)選用整體式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。 　 2) 為減輕塔身的自重,充分發(fā)揮鋼材的承載能力，并適應(yīng)發(fā)展組合制式塔機(jī)的需要,對(duì)于達(dá)到40m起升高度的塔機(jī)塔身宜采用兩種不同規(guī)格的塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié),而起升高度達(dá)到60m的塔機(jī)塔身宜采用3種不同規(guī)格的塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié).除伸縮式塔身結(jié)構(gòu)和中央頂升式自升塔機(jī)的內(nèi)塔外，塔身結(jié)構(gòu)上、下的外形尺寸均保持不變,但下部塔身結(jié)構(gòu)的主弦桿截面則須予以加大。 3）塔身的主弦桿可以是角

25、鋼、角鋼拼焊方鋼管、無縫鋼管式實(shí)心圓鋼，取決于塔身的起重能力、供貨條件、經(jīng)濟(jì)效益以及開發(fā)系列產(chǎn)品的規(guī)劃和需要。 　 　 4)塔身節(jié)內(nèi)必須設(shè)置爬梯,以便司機(jī)及機(jī)工可以上下。在設(shè)計(jì)塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，特別是在設(shè)計(jì)拼裝式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)時(shí)，要處理好爬梯與塔身的關(guān)系,以保證使用安全及安裝便利。 爬梯寬度不宜小于500ｍm，梯級(jí)間距應(yīng)上下相等，并應(yīng)不大于3０0mm。當(dāng)爬梯高度大于5ｍ時(shí)，應(yīng)從高2m處開始裝設(shè)直徑為650－８00mm的安全護(hù)圈，相鄰兩護(hù)圈間距為500mm。安全護(hù)圈之間用３根均布的豎向系條相聯(lián)。安全護(hù)圈應(yīng)能承受來自任何方向的10kN的沖擊力而不折斷。當(dāng)爬梯高度超過10m時(shí)，爬梯應(yīng)分段轉(zhuǎn)接，在轉(zhuǎn)接處加一

26、休息平臺(tái)。 休息平臺(tái)應(yīng)能承受相當(dāng)于3000N的移動(dòng)集中載荷。休息平臺(tái)鋪板可用防滑花紋鋼板或穿孔板、拉網(wǎng)板制成。休息平臺(tái)必須設(shè)置牢固的護(hù)欄,護(hù)欄立柱高度應(yīng)不小于１０0０mm，立柱間距不宜過大,立柱間應(yīng)設(shè)置水平欄桿，第一道水平欄桿距離鋪板高度宜為450mｍ,立柱底部應(yīng)設(shè)有高度不小于70ｍｍ的擋腳板.護(hù)欄任何一處應(yīng)能承受1ｋＮ來自任何方向的載荷而不破壞。 ⑶塔身接高問題 在遇到塔身需要接高問題時(shí)，應(yīng)按下述兩種不同情況分別處理： 1）在額定最大自由高度范圍內(nèi)，根據(jù)工程對(duì)象需要，增 加塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，使低塔機(jī)變?yōu)楦咚C(jī)。 2)根據(jù)施工需要,增加塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié),使塔身高度略超越 固定式塔機(jī)的規(guī)定最大

27、自由高度。 在進(jìn)行具體接高操作之前,還應(yīng)制定相關(guān)的安全操作規(guī) 程，以保證拆裝作業(yè)的安全順利進(jìn)行。 4。套架與液壓頂升機(jī)構(gòu) ⑴爬升架 　爬升架主要由套架，平臺(tái)，液壓頂升裝置及標(biāo)準(zhǔn)節(jié)引進(jìn)裝置等組成。套架是套在塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外部。套架用無縫鋼管焊接而成，節(jié)高4。94米，截面尺寸2。０×２．0米2。外側(cè)設(shè)有平臺(tái)和套架爬升導(dǎo)向裝置—爬升滾輪。在套架內(nèi)側(cè)的下方， 還設(shè)有支承套架的支塊,當(dāng)套架上升到規(guī)定位置時(shí),需將此支塊連同套架支托于塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的踏塊上。 為便于頂升安裝的安全需要特設(shè)有工作平臺(tái)，爬升架內(nèi)側(cè)沿塔身主弦桿安裝8個(gè)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)

28、油缸鉸接承受油缸的頂升載荷,爬升架下部有兩個(gè)杠桿原理操縱的擺動(dòng)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。 ⑵頂升機(jī)構(gòu) 頂升機(jī)構(gòu)主要由頂升套架、頂升作業(yè)平臺(tái)和液壓頂升裝置組成，用于完成塔身的頂升加節(jié)接高工作。 ⑶套架 上回轉(zhuǎn)自升塔機(jī)要有頂升套架。整體標(biāo)準(zhǔn)節(jié)用外套架。外套架就是套架本體套在塔身的外部。套架本身就是一個(gè)空間桁架結(jié)構(gòu)。套架用無縫鋼管焊接而成，節(jié)高4940，截面尺寸2000×2000，外側(cè)設(shè)有平臺(tái)和套架爬升導(dǎo)向裝置—爬升滾輪。在套架內(nèi)側(cè)的下方,還設(shè)有支承套架的支塊，當(dāng)套架上升到規(guī)定位置時(shí),需將此支塊連同套架支托于塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的踏塊上。套架由框架，平臺(tái)

29、，欄桿，支承踏步塊等組成。安裝套架時(shí),大窗口應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)焊有踏塊的方向相反。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)。門框內(nèi)裝有兩根引入導(dǎo)軌，以便與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的引入。 ⑷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。上頂升加節(jié)接高的工藝是由上向下插入標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，多用于俯仰變幅的動(dòng)臂自升式塔是起重機(jī)。下頂升加節(jié)接高的優(yōu)點(diǎn):人員在下部操作,安全方便。缺點(diǎn)是：頂升重量大,頂升時(shí)錨固裝置必須松開.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

30、形式的臂架，內(nèi)爬，外附均可，而且頂升時(shí)無需松開錨固裝置,應(yīng)用面比較廣. 本次設(shè)計(jì)的QTZ50０塔式起重機(jī)采用上頂升加節(jié)接高。 2)按頂升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式不同,可分為繩輪頂升機(jī)構(gòu)、輪頂升機(jī)構(gòu)、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。繩輪頂升機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是構(gòu)造簡單,但不平穩(wěn)。鏈輪頂升機(jī)構(gòu)與繩輪頂升機(jī)構(gòu)相類似,采用較少。齒條頂升機(jī)構(gòu)在每節(jié)外塔架內(nèi)側(cè)均裝有齒條,內(nèi)塔架外側(cè)底部安裝齒輪。齒輪在齒條上滾動(dòng),內(nèi)塔架隨之爬升或下降。絲杠爬升機(jī)構(gòu)的絲杠裝在內(nèi)塔架中軸線處,或裝在塔身的側(cè)面內(nèi)外塔架的空隙里。通過絲杠正、反轉(zhuǎn),完成頂升過程。 本次設(shè)計(jì)的ＱTＺ500塔式起重機(jī)采用液壓頂升機(jī)構(gòu)。液壓頂升機(jī)構(gòu)由電

31、動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪油泵,液壓油經(jīng)手動(dòng)換向閥、平衡閥進(jìn)入液壓缸，使液壓缸伸縮,實(shí)現(xiàn)塔機(jī)上部的爬升和拆卸。其主要優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單、工作可靠、平穩(wěn)、安全、操作方便、爬升速度快。本機(jī)構(gòu)另有一套手動(dòng)操作的爬升吊裝裝置與頂升液壓系統(tǒng)配合工作.液壓頂升系統(tǒng)如圖2-７所示 2－7 液壓頂升系統(tǒng) 1—電動(dòng)機(jī) 　 2—聯(lián)軸器 　 ３—齒輪泵 4-濾油器 ５－溢流閥 ?。叮瓑毫Ρ黹_關(guān)　７－壓力表 8－手動(dòng)換向閥 9—油缸　 　 　 　10—平衡閥 3）頂升液壓缸的布置:頂升接高方式又可分為中央頂升和側(cè)頂升兩種。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(gè).液壓缸上端

32、固定在橫梁鉸點(diǎn)處。頂升時(shí)，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(diǎn)上。液壓缸的大腔在上，小腔在下壓力油不斷注入液壓缸大腔,小腔中液壓油則回入油箱,從而使液壓缸將塔式起重機(jī)的上部頂起。所謂側(cè)頂升式,是將頂升液壓油缸設(shè)在套架的后側(cè)。頂升時(shí)，壓力油不斷泵入油缸大腔,小腔里的液壓油則回流入油箱.活塞桿外伸,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。一般取1－1.5ｍ。由于液壓缸上端鉸接在頂升套架橫梁上,故能隨著液壓缸活塞桿的漸漸外伸而將塔機(jī)上部頂起來。側(cè)頂式的主要優(yōu)點(diǎn)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.本

33、次設(shè)計(jì)的QTZ５00塔式起重機(jī)采用側(cè)頂式。 5．回轉(zhuǎn)支承裝置 回轉(zhuǎn)支承簡稱轉(zhuǎn)盤，是塔式起重機(jī)的重要部件,由齒圈、座圈、滾動(dòng)體、隔離快、連接螺栓及密封條等組成。按滾動(dòng)體的不同，回轉(zhuǎn)支承可分為兩大類:一是球式回轉(zhuǎn)支承，另一類是滾柱式回轉(zhuǎn)支承。 ⑴柱式回轉(zhuǎn)支承 柱式回轉(zhuǎn)支承又可分為：轉(zhuǎn)柱式和定柱式兩類。定柱式回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)簡單,制造方便，起重回轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，自重和驅(qū)動(dòng)功率小,能使起重機(jī)重心降低。轉(zhuǎn)柱式結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，適用于起升高度和工作幅度以及起重量較大的塔機(jī). ⑵滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承 滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置按滾動(dòng)體形狀和排列方式可分為:單排四點(diǎn)角接觸球式回轉(zhuǎn)支承、雙排球式回轉(zhuǎn)支承

34、、單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承、三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承.滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置結(jié)構(gòu)緊湊，可同時(shí)承受垂直力、水平力和傾覆力矩是目前應(yīng)用最廣的回轉(zhuǎn)支承裝置。為保證軸承裝置正常工作，對(duì)固定軸承座圈的機(jī)架要求有足夠的剛度.滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承,回轉(zhuǎn)部分固定，在大軸承的回轉(zhuǎn)座圈上，而大軸承的的固定座圈則與塔身（底架或門座)的頂面相固結(jié). 設(shè)計(jì)選用球式回轉(zhuǎn)支承,其優(yōu)點(diǎn)是：剛性好，變形比較小，對(duì)承座結(jié)構(gòu)要求較低。鋼球?yàn)榧儩L動(dòng)，摩擦阻力小，功率損失小。 根據(jù)構(gòu)造不同和滾動(dòng)體使用數(shù)量的多少,回轉(zhuǎn)支承又分為單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承、雙排球式回轉(zhuǎn)支承、單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承和三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承。 設(shè)計(jì)采用單排四點(diǎn)接觸球式

35、回轉(zhuǎn)支承，它是由一個(gè)座圈和齒圈組成，結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕，鋼球與圓弧滾道四點(diǎn)接觸，能同時(shí)承受軸向力、徑向力和傾翻力矩?；剞D(zhuǎn)支承及回轉(zhuǎn)支承裝置簡圖如圖２-８所示。 2－８　回轉(zhuǎn)支承及回轉(zhuǎn)支承裝置簡圖 1－電動(dòng)機(jī) 2-液力耦合器 ３－制動(dòng)器 　4-減速器　 ５—小齒輪 6－驅(qū)動(dòng)小齒輪 7-單排球式回轉(zhuǎn)支承 　 ８—大齒輪　 9-回轉(zhuǎn)限位器 ６.平衡臂 　 凡上回轉(zhuǎn)塔機(jī)均需配設(shè)平衡臂，其功能是支撐平衡重，用以構(gòu)成設(shè)計(jì)上所要求的作用方向與起重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,還常在其尾端裝設(shè)起升機(jī)構(gòu).起升機(jī)構(gòu)之所以同平衡重

36、一起安放在平衡臂尾端，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。 常用的平衡臂有以下幾種結(jié)構(gòu)型式: （1)平面框架式平衡臂，有兩根槽鋼縱梁或由槽鋼焊成的箱形斷面組合梁和系桿構(gòu)成.在框架的上平面鋪有走道板,走道板的兩旁設(shè)有防護(hù)欄桿。這種平衡臂的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，加工容易。 (２)三角形斷面桁架式平衡臂,又分正三角形斷面和倒三角形斷面兩種形式。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,適用于長度較大的平衡臂。從實(shí)用上來看，正三角形斷面桁架平衡臂不如倒三角形斷面桁架式平衡臂。 （3）矩形斷面格桁結(jié)構(gòu)平衡臂，其特點(diǎn)主要是根部與座在轉(zhuǎn)

37、臺(tái)上的回轉(zhuǎn)塔架聯(lián)結(jié)成一體，適用于小車變幅水平臂架特長的超重型自升式塔機(jī)。 根平衡臂結(jié)構(gòu)形式的選用原則為：自重比較輕；加工制造簡單,造型美觀與起重臂匹配得體。臂長不超過50m，起重力矩不超過1６00kN·ｍ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)平衡臂。 因此,本設(shè)計(jì)平衡臂采用平面框架式平衡臂。 平衡臂長度與起重臂長度之間有一定的比例關(guān)系,一般可取其比值為０.2~０．3５。上回轉(zhuǎn)塔機(jī)的平衡臂分為前后兩節(jié)，節(jié)間用銷軸連接,其根部用銷軸與回轉(zhuǎn)塔身相連，尾部通過平衡拉桿與塔頂相連接.平衡重?cái)R置在尾部，起重機(jī)構(gòu)也靠后布置，電控柜靠前方

38、。這樣布置平衡效果較好，便于檢查、維護(hù)和管理. 平衡重屬于平衡臂系統(tǒng)的組成部分，它的用量甚是可觀，輕型塔機(jī)一般至少要用3~4ｔ，重型自升式塔機(jī)要裝有近30ｔ平衡重。因此在設(shè)計(jì)平衡重過程中，應(yīng)對(duì)平衡重的選材、構(gòu)造以及安裝進(jìn)行認(rèn)真考慮并作妥善安排。 平衡重一般可分為固定式和活動(dòng)式兩種?；顒?dòng)平衡重主要用于自升式塔機(jī),其特點(diǎn)是可以移動(dòng)，易于使塔身上部作用力矩處于平衡狀態(tài)，便于進(jìn)行頂升接高作業(yè)。但是，構(gòu)造復(fù)雜，機(jī)加工量大,造價(jià)較高。故國內(nèi)大部分塔機(jī)均采用固定式平衡重. 平衡重可用鑄造或鋼筋混凝土制成。鑄鐵平衡重的構(gòu)造較復(fù)雜，制造難度大，加工費(fèi)用貴，但體形尺寸較小,迎風(fēng)面積較小，有利于減少風(fēng)載荷的不

39、利影響.鋼筋混凝土平衡重的主要缺點(diǎn)是體積大，迎風(fēng)面積大，對(duì)塔身結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性均有不利影響。但是構(gòu)造簡單，預(yù)制生產(chǎn)容易,可就地澆注,并且不怕風(fēng)吹雨淋，便于推廣。 因此，本次設(shè)計(jì)的塔式起重機(jī)采用鋼筋混凝土式平衡重。 平衡臂如圖２—9所示。 2-9平衡臂 7.塔頂 自升塔機(jī)塔身向上延伸的頂端是塔頂又稱塔幅或塔尖。其功能是承受起重臂拉桿和平衡臂拉桿傳來的上部載荷，通過回轉(zhuǎn)塔架轉(zhuǎn)臺(tái),軸承座等的結(jié)構(gòu)部件或直接通過轉(zhuǎn)臺(tái)傳遞給塔身結(jié)構(gòu). 自升塔機(jī)的塔頂有直立截錐柱式、前傾或后傾截錐柱式、人字架式及斜撐式等形式。截錐柱式塔尖實(shí)質(zhì)上是一個(gè)轉(zhuǎn)柱，由于構(gòu)造上的一些原因，低部斷面尺寸要比塔身斷面尺寸為小，

40、其主弦桿可視需要選用實(shí)心圓鋼，厚壁無縫鋼管或不等邊角鋼拼焊的矩形鋼管,人字架或塔尖部件由一個(gè)平面型鋼焊接桁架和兩根定位系桿組成。這兩種型式塔尖的共同特點(diǎn)是構(gòu)造簡單自重輕,加工容易,存放方便，拆卸運(yùn)輸便利。 按照一些傳統(tǒng)的做法，塔頂通過回轉(zhuǎn)塔架與轉(zhuǎn)臺(tái)聯(lián)成一體，司機(jī)室設(shè)于回轉(zhuǎn)塔架內(nèi)。這種做法的不利之點(diǎn)是，司機(jī)室受回轉(zhuǎn)塔架構(gòu)造的限制，不易解決好司機(jī)視野問題，以及防漏及聯(lián)結(jié)處理等問題。同時(shí),回轉(zhuǎn)塔架主弦桿需要特別加強(qiáng)，需專用焊狀胎具，增大造價(jià)。此外,安裝高度約增大２．５ｍ增加架設(shè)困難.因此,采用人字式塔頂，省略回轉(zhuǎn)塔架，將塔頂結(jié)構(gòu)直接坐在轉(zhuǎn)臺(tái)上，改用設(shè)于塔頂一側(cè)的懸掛式司機(jī)室以代替裝設(shè)在回轉(zhuǎn)塔架內(nèi)的

41、嵌入式司機(jī)室的做法受到了歡迎,并得到日益推廣。 塔頂高度與起重臂架承載能力有密切關(guān)系，一般取為臂架長度的1／7—1/1０，長臂架應(yīng)配用較高的塔尖。但是塔尖高度超過一定極限時(shí)，弦桿應(yīng)力下降效果便不顯著,過分加高塔尖高度不僅導(dǎo)致塔尖自重加大,而且會(huì)增加安裝困難需要換用起重能力更大的輔助吊機(jī)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)權(quán)衡各方面的條件選擇適當(dāng)?shù)乃敻叨取? 　 本次設(shè)計(jì)采用前傾截錐柱式塔頂,塔帽用無縫鋼管焊成，下部有造作平臺(tái),頂部有供平衡臂拉索和吊臂剛性拉桿連接用的吊耳及起升鋼絲繩穿繞的定滑輪。頂部還設(shè)有安全燈和避雷針，避雷針接地的要求必須按下面圖示操作，此接地保護(hù)材料，安裝和維護(hù)服務(wù)等均不由廠家提供.

42、如圖2-10所示。 圖2-10　 塔頂結(jié)構(gòu)圖 8.司機(jī)室 司機(jī)室的使用要求:塔式司機(jī)室應(yīng)能為司機(jī)提供一個(gè)較舒適的工作空間，不受風(fēng)雨及沙塵的襲擊及捆擾,有良好通風(fēng)及隔聲構(gòu)造，保證滿足勞動(dòng)衛(wèi)生要求.司機(jī)操作處的噪聲不超過7０dＢ。司機(jī)室安置在上接架側(cè)邊，內(nèi)有電器操縱控制臺(tái),司機(jī)駕駛座椅，電壓表,空氣開關(guān)箱，插座,室燈并且根據(jù)用戶要求佩帶風(fēng)扇,取暖裝置. 在濕熱地區(qū)施工的塔機(jī),司機(jī)室必須配備電熱采暖裝置，司機(jī)室內(nèi)小區(qū)氣候應(yīng)力爭做到：溫度20－２４度，相對(duì)濕度４0％—6０%，空氣流動(dòng)速度不大于0．1m/s.司機(jī)室必須保證有開闊的視野，便于掌握吊裝現(xiàn)場實(shí)際情況。司機(jī)室內(nèi)照明(距離地板１２０0

43、mm處）應(yīng)不低于50Lx，以利于液壓吊裝施工。 上回轉(zhuǎn)自升塔機(jī)的司機(jī)室有3種不同的布置方式：懸掛于臂架根部附近,固定于塔頂?shù)囊粋?cè)；設(shè)置于塔身的頂部,以塔架結(jié)構(gòu)為骨架，外包薄腹板:設(shè)置于轉(zhuǎn)臺(tái)之上塔架結(jié)構(gòu)內(nèi)。 現(xiàn)今天采用的大多是懸掛式司機(jī)室而且多設(shè)于轉(zhuǎn)臺(tái)以上臂根一側(cè).采用這種布設(shè)方式的司機(jī)室優(yōu)異之處在于轉(zhuǎn)臺(tái)的加工制作可另行安排并實(shí)現(xiàn)專業(yè)化，不受主體結(jié)構(gòu)生產(chǎn)安排的影響，功效高,成本低；在塔機(jī)轉(zhuǎn)場運(yùn)輸中司機(jī)室可單獨(dú)裝車運(yùn)輸不受鋼結(jié)構(gòu)搬運(yùn)作業(yè)的影響，方便、經(jīng)濟(jì),并且不易損壞，在一些性能指標(biāo)上懸掛式司機(jī)室同與塔身結(jié)構(gòu)緊密接觸的其他形式司機(jī)室相比能較好地滿足使用要求.司機(jī)室設(shè)于回轉(zhuǎn)塔架內(nèi)部的不利之處：司

44、機(jī)室受塔架結(jié)構(gòu)構(gòu)造的限制，不易解決好司機(jī)視野的問題,以及防漏及連接處理等問題.同時(shí)回轉(zhuǎn)塔架主弦桿需要特別加強(qiáng),增大造價(jià)。 9.起重臂 ⑴構(gòu)造型式 塔式起重機(jī)的起重臂簡稱臂架或吊臂，按構(gòu)造型式可分為：小車變幅水平臂架；俯仰變幅臂架，簡稱動(dòng)臂；伸縮式小車變幅臂架；折曲式臂架. 小車變幅水平臂架,簡稱小車臂架,是一種承受壓彎作用的水平臂架，是各式塔機(jī)廣泛采用的一種起重臂。其優(yōu)點(diǎn)是：吊臂可借助變幅小車沿臂架全長進(jìn)行水平位移，并能平穩(wěn)準(zhǔn)確地進(jìn)行安裝就位.因此此次設(shè)計(jì)采用小車變幅水平臂架. 小車臂架可概分為三種不同型式:單吊點(diǎn)小車臂架，雙吊點(diǎn)小車臂架和起重機(jī)與平衡臂架連成一體的錘頭式小車臂架.單

45、吊點(diǎn)小車變幅臂架是靜定結(jié)構(gòu),而雙吊點(diǎn)小車變幅臂架則是超靜定結(jié)構(gòu)。幅度在４0ｍ以下的小車臂架大都采用單吊點(diǎn)式構(gòu)造;雙吊點(diǎn)小車變幅臂架結(jié)構(gòu)一般幅度都大于50ｍ。雙吊點(diǎn)小車變幅臂架結(jié)構(gòu)自重輕，據(jù)分析與同等起重性能的單吊點(diǎn)小車變幅臂架相比,自重均可減輕5％—1０％。小車變幅臂架拉索吊點(diǎn)可以設(shè)在下弦處,也可設(shè)在上弦處,現(xiàn)今通用小車變幅臂架多是上弦吊點(diǎn),正三角形截面臂架.這種臂架的下弦桿上平面均用作小車運(yùn)行軌道. ⑵ 分節(jié)問題 臂架型式的選定及構(gòu)造細(xì)部處理取決于塔機(jī)作業(yè)特點(diǎn),使用范圍以及承載能力等因素，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)通盤考慮作出最佳選擇,首先要解決好分節(jié)問題。 小車臂架常用的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間長度有6、7、8

46、、１0、12m五種。為便于組合成若干不同長度的臂架，除標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間外,一般都配設(shè)１～2個(gè)3~5m長的延接節(jié),一個(gè)根部節(jié)，一個(gè)首部節(jié)和端頭節(jié)。端頭節(jié)構(gòu)造應(yīng)當(dāng)簡單輕巧，配有小車牽引繩換向滑輪、起升繩端頭固定裝置。此端頭節(jié)長度不計(jì)入臂架總長,但可與任一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間配裝，形成一個(gè)完整的起重臂。本次設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長度為6ｍ,另加上3ｍ長的延接節(jié).其示意圖見圖2-11. 圖2－１1臂架分節(jié) ⑶截面形式及截面尺度 塔機(jī)臂架的截面形式有三種：正三角形截面、倒三角形截面和矩形截面。小車變幅水平臂架大都采用正三角形截面，本次設(shè)計(jì)的QTＺ500采用正三角形截面。選用這種方式的優(yōu)點(diǎn)是：節(jié)省鋼材,減輕重量，從而節(jié)約成

47、本。其尺寸截面形式如圖2－１2所示。臂架截面尺寸與臂架承載能力、臂架構(gòu) ２－1２ 臂架截面及其腹桿布置 1-水平腹桿２-側(cè)腹桿3－上弦桿４—下弦桿 臂架一至五節(jié):B=1０20mｍ　H=８00mm 臂架六至九節(jié)：B=1017mm　H=８00mm 造、塔頂高度及拉桿結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。截面高度主要受最大起重量和拉桿吊點(diǎn)外懸臂長度影響最大。截面寬度主要與臂架全長有關(guān).設(shè)計(jì)臂架長度為５0m，共分九節(jié). 　⑷ 腹桿布置和桿件材料選用 矩形截面臂架的腹桿體系宜采用人字式布置方式,而三角形截面起重臂的腹桿體系既可采用人字式布置方式，也可 采用順斜置式.此兩種布置方式各有特點(diǎn)。 當(dāng)采用順斜

48、置式式，焊縫長度較短、質(zhì)量不易保證。焊接變形不均勻，節(jié)點(diǎn)剛度較差，且不便于布置小車變幅機(jī)構(gòu)。因此本設(shè)計(jì)選用人字式布置方式。其優(yōu)點(diǎn)在于，這種布置方式應(yīng)用區(qū)段不受限制,焊縫長度較長，強(qiáng)度易于保證，焊接變形較均勻，節(jié)點(diǎn)剛度較好,便于布置小車變幅機(jī)構(gòu)。 臂架桿件材料有多種選擇可能性。一般情況下，上吊點(diǎn)小車變幅臂架的上弦以選用16Mｎ實(shí)心鋼為宜，但造價(jià)要高。因此本設(shè)計(jì)選用2０號(hào)無縫圓鋼管.其特點(diǎn)是：慣性矩、長細(xì)比要小,抗失穩(wěn)能力高。下弦采用等邊角鋼對(duì)焊的箱型截面桿件，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具有良好的抗壓性能。因此上弦桿選用89×８，下弦選用的角鋼型號(hào)為：75×5，臂間由銷軸連接。 ⑸ 吊點(diǎn)的選擇與構(gòu)造

49、　吊點(diǎn)可分為單吊點(diǎn)和雙吊點(diǎn)。其設(shè)計(jì)原則是：臂架長度小于5０ｍ，對(duì)最大起吊量并無特大要求，一般采用單吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)。若臂架總長在5０米以上,或?qū)缰懈浇畲笃鸬趿坑刑卮笠髴?yīng)采用雙吊點(diǎn)，采用單吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)時(shí),吊點(diǎn)可以設(shè)在上弦或下弦。吊點(diǎn)以左可看作簡支梁，以右可看作懸臂梁。在設(shè)計(jì)中采用雙吊點(diǎn). 10.附著裝置 附著裝置由一套附著框架,四套頂桿和三根撐桿組成，通過它們將起重機(jī)塔身的中間節(jié)段錨固在建筑物上,以增加塔身的剛度和整體穩(wěn)定性.撐桿的長度可以調(diào)整，以滿足塔身中心線到建筑物的距離限制．通常這個(gè)距離以3。5～5m設(shè)計(jì)。附著裝置如圖2－1３所示. 2—13 附著裝置 11。拉桿 ＱTＺ63０塔

50、式起重機(jī)采用雙吊點(diǎn)式拉桿結(jié)構(gòu),拉桿由焊件組成，其材料為１6Mn，拉桿節(jié)之間用過渡節(jié)連接，由受力特性計(jì)算出其拉桿點(diǎn)作為位置，其中在平衡臂和吊臂上設(shè)有拉板和銷軸用來連接用。 １2.上、下支座 上支座上部分別與塔頂、起重臂、平衡臂連接,下部用高強(qiáng)螺栓與回轉(zhuǎn)支承相連接在支承座兩側(cè)安裝有回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，它下面的小齒輪準(zhǔn)確地與回轉(zhuǎn)支承外齒圈嚙合，另一面設(shè)有限位開關(guān)。 下支座上部用高強(qiáng)螺栓與回轉(zhuǎn)支承連接、支承上部結(jié)構(gòu)，下部四角平面用4個(gè)銷軸和8個(gè)M３0的高強(qiáng)螺栓分別與爬升架和塔身連接。 ２．２。2工作機(jī)構(gòu) 塔機(jī)工作機(jī)構(gòu)分為5種：起升機(jī)構(gòu);變幅機(jī)構(gòu);小車牽引機(jī)構(gòu)；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；大車行走機(jī)構(gòu)。 固定式塔機(jī)不設(shè)

51、大車行走機(jī)構(gòu). 起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)及小車牽引機(jī)構(gòu)在構(gòu)造上極為近似，均由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速器和卷筒等部件組成。 為了提高塔機(jī)生產(chǎn)率，加快吊裝施工進(jìn)度,無論是起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、小車牽引機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和大車行走機(jī)構(gòu)均應(yīng)具備較高的工作速度，并要求從靜停到全速運(yùn)行,或從全速運(yùn)行轉(zhuǎn)入靜停的全過程（即啟動(dòng)和制動(dòng)過程),都能平緩進(jìn)行，避免產(chǎn)生急劇沖動(dòng),對(duì)金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞影響。對(duì)于高層建筑施工用的自升塔機(jī)來說，由于起升高度大,起重臂長,起重量大，對(duì)工作機(jī)構(gòu)調(diào)速系統(tǒng)有更高的要求。 １.起升機(jī)構(gòu) 起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)機(jī)械的主要機(jī)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)重物的升降運(yùn)動(dòng)。起升機(jī)構(gòu)通常由原動(dòng)機(jī)、減速器、卷筒、制動(dòng)器、

52、鋼絲繩、滑輪組和吊鉤組成。本次設(shè)計(jì)的起升機(jī)構(gòu)由一合三速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)型號(hào)Ｆ２２5-4／8／３2 　N＝15/１5/3．7 KW，n=1400/700/1４4 ｒｐｍ。通過彈性聯(lián)軸節(jié)與ZQ5０0型圓柱齒輪變速箱驅(qū)動(dòng)起升卷筒,本機(jī)構(gòu)采用液力推桿制動(dòng)器。起升速度由電控三速電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)其“兩快一慢"的動(dòng)作,本機(jī)構(gòu)還備有高度限位裝置，避免起升時(shí)卷筒發(fā)生過卷現(xiàn)象,通過調(diào)整高度限位裝器行程開關(guān)的碰塊的位置，以實(shí)現(xiàn)吊鉤在最大高度時(shí)，起升機(jī)構(gòu)斷電,保護(hù)高度限位的安全。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。其簡圖如圖2-1４所示。 　 2-14起升機(jī)構(gòu)簡圖 1-三速電機(jī) 　

53、 　　２－聯(lián)軸器 　　 ３-液力推桿制動(dòng)器 4-ZQ５００圓柱齒輪減速器 　5-卷筒 　 6－高度限位器 ⑴起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式 機(jī)械傳動(dòng):其動(dòng)力是由發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)裝置傳至起升機(jī)構(gòu)起升卷筒，同時(shí)也傳至其它工作機(jī)構(gòu)，由于集中驅(qū)動(dòng)，為保證各機(jī)構(gòu)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，整機(jī)的傳動(dòng)比較復(fù)雜。起升機(jī)構(gòu)的調(diào)速困難、操作麻煩、但工作可靠。 電力傳動(dòng):由直流或交流電動(dòng)機(jī)通過減速器帶動(dòng)起升卷筒.直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的機(jī)械特性適合起升機(jī)構(gòu)工作要求，調(diào)速性能好，但直流電的獲得較為困難。交流電機(jī)傳動(dòng)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。 液壓傳動(dòng):有高速液壓馬達(dá)傳動(dòng)和低速大扭矩液壓馬達(dá)傳動(dòng).前者重

54、量輕、體積小、容積效率高。后者傳動(dòng)零件少，起、制動(dòng)性能好,但容積效率較低,易影響機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速，體積與重量較大。 綜上，考慮經(jīng)濟(jì)性、工作情況、工作效益等，本次設(shè)計(jì)采用電力傳動(dòng)。 ⑵ 起升機(jī)構(gòu)的減速器　 起升機(jī)構(gòu)的減速器通常有以下幾種:圓柱齒輪減速器、蝸輪減速器、行星齒輪減速器。圓柱齒輪減速器效率高,功率范圍大,使用普遍,但體積大。蝸輪減速器的尺寸小，傳動(dòng)比大,重量輕，但效率低,壽命短。行星齒輪減速器包括擺線針輪行星減速器和少齒差行星減速器,具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大、重量輕等特點(diǎn)，但價(jià)格較貴。比較上述性能，選用圓柱齒輪減速器。 ⑶起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器 起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器可布置在高速軸上，也可布置在

55、低速軸上。制動(dòng)器布置在高速軸上時(shí)，所需制動(dòng)力矩小，但制動(dòng)時(shí)沖擊較大，通常采用塊式制動(dòng)器.布置在低速軸上的制動(dòng)器,所需制動(dòng)力矩較大，通常采用帶式制動(dòng)器或點(diǎn)盤式制動(dòng)器.本設(shè)計(jì)將制動(dòng)器布置在高速軸上,采用塊式制動(dòng)器。 ⑷滑輪組倍率 在起升機(jī)構(gòu)中,滑輪倍率裝置是為了使起升機(jī)構(gòu)的起重能力提高一倍，而起升速度會(huì)降低一倍,這樣起升機(jī)構(gòu)能夠更加靈活地滿足施工的需要。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。起升速度有6種，見表2-1。 表2—1起升特性參數(shù)表 倍率 ａ=2 a=4 起重量 (t) 空鉤 2 2 ０.8１8 4 ４ 速度 （m/miｎ） 68 ３

56、４ 6。５ ３4 １7 3。３ 四倍率與二倍率轉(zhuǎn)化方便、快捷，變換倍率的方法如下：將上滑輪６用銷軸與吊鉤滑輪組7的兩滑輪的桿交點(diǎn)連接起來，此時(shí)即為四倍率狀態(tài);拔出銷子，上滑輪6上升到載重小車4處固定后，就變?yōu)槎堵薁顟B(tài)。 2?；剞D(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?；剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生是通過上、下回轉(zhuǎn)支座分別裝在回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)外圈上并由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)小齒輪。小齒輪與回轉(zhuǎn)支承的大齒圈嚙合，帶動(dòng)回轉(zhuǎn)上支座相對(duì)于下支座運(yùn)動(dòng)。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由一臺(tái)雙速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過力偶合器至行星齒輪減速機(jī)到主動(dòng)小齒輪,再驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)支承大齒輪。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

57、了塔機(jī)的工作狀況。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)成雙回轉(zhuǎn)式，通常由回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)、液力耦合器、回轉(zhuǎn)制動(dòng)器、回轉(zhuǎn)減速器和小齒輪組成。 ⑴回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī) 回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)是整機(jī)的傳動(dòng)分流裝置的一個(gè)傳動(dòng)元件，其選擇由起重機(jī)的總動(dòng)力源決定。 ⑵液力耦合器 液力耦合器作用:一是軟化傳動(dòng)特性，使輸入和輸出之間有微小轉(zhuǎn)差，這樣電動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩不至于一下輸入到減速器,產(chǎn)生過大沖擊；二是當(dāng)有兩臺(tái)回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)同時(shí)并聯(lián)工作時(shí)，可以協(xié)調(diào)其負(fù)載比較平衡，不至于轉(zhuǎn)得快的負(fù)載很大，轉(zhuǎn)得慢的負(fù)載很輕。 ⑶制動(dòng)器 回轉(zhuǎn)制動(dòng)器選用常開式。回轉(zhuǎn)制動(dòng)在回轉(zhuǎn)過程中不允許使用,但回轉(zhuǎn)工作完成后,一定要打開制動(dòng)器。制動(dòng)器選擇單片電磁制動(dòng)器。 ⑷減速器 減速

58、器是回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分，既要減速，又要承受小齒輪軸傳來的集中反力?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的安裝要求很緊湊,多用行星齒輪減速器，而且多極減速。 綜上，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由一臺(tái)單速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力經(jīng)液力耦合器至行星齒輪減速器到小齒輪,在驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)支承大齒輪,為使回轉(zhuǎn)定位準(zhǔn)確,本機(jī)構(gòu)中裝有一套單片電磁制動(dòng)器以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)止動(dòng)，該裝置只適用于在回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)停止工作后,起重臂旋轉(zhuǎn)動(dòng)作停止時(shí)使用.回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)簡圖如圖2-1５ 所示. 圖2－15回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)簡圖 　1－雙速電動(dòng)機(jī) 　 　 　 　 　 　2—液力偶合器 3-Xx４—１00型行星齒輪減速器 　4—驅(qū)動(dòng)小齒輪 5-單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承 　

59、6－回轉(zhuǎn)大齒輪 ３.變幅機(jī)構(gòu) 為了滿足物料裝卸工作位置的要求,充分利用自身的起吊能力,塔式起重機(jī)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)，并用來擴(kuò)大塔式起重機(jī)的工作范圍,提高生產(chǎn)率。變幅機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、減速器，卷筒和制動(dòng)器組成，功率和外形尺寸較小.變幅機(jī)構(gòu)按其構(gòu)造和不同的變幅方式分為運(yùn)行小車式和吊臂俯仰式. 本設(shè)計(jì)采用小車變幅，繩索牽引式小車變幅可使工作可靠,減輕起重臂載荷,而且因其驅(qū)動(dòng)裝置放在吊臂根部，平衡重也可略為減少. ⑴驅(qū)動(dòng)卷筒的型式有普通牽引卷筒和摩擦卷筒.采用普通牽引卷筒，工作可靠，但牽引卷筒較長，而且要有兩根鋼絲繩,采用鑄造卷筒。后者牽引卷筒及鋼絲繩長度可減少一

60、半，但必須裝設(shè)張緊導(dǎo)向輪且需經(jīng)常調(diào)整牽引繩張力，以保證摩擦卷筒能正常工作。本次設(shè)計(jì)采用普通卷筒。 ⑵電動(dòng)機(jī) 變幅機(jī)構(gòu)因有兩個(gè)速度,則應(yīng)選用雙速電機(jī)。 ⑶減速器 卷筒的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用普通標(biāo)準(zhǔn)卷揚(yáng)機(jī)，為使機(jī)構(gòu)尺寸更緊湊,本機(jī)構(gòu)采用行星擺線針輪減速器. ⑷制動(dòng)器 制動(dòng)器小車牽引機(jī)構(gòu)采用電磁鐵制動(dòng)器，使起、制動(dòng)平穩(wěn),可靠。 本次設(shè)計(jì)的變幅機(jī)構(gòu)由一臺(tái)雙速電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶制動(dòng)器的聯(lián)軸節(jié)至擺線針輪減速機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒。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。在放出和卷回的兩根鋼絲繩之間的卷筒上,應(yīng)保留有３～４圈鋼絲繩的光卷筒.當(dāng)工作一段時(shí)

61、間,鋼絲繩被拉長而撓度過大時(shí),可用變幅小車的螺栓將鋼絲繩收緊。 變幅機(jī)構(gòu)及鋼絲繩的纏繞方式如圖2－１6所示。 變幅機(jī)構(gòu)簡圖 圖2－16 變幅機(jī)構(gòu)及鋼絲繩纏繞簡圖 1—變幅卷筒 ２—擺線針輪減速機(jī) 3-制動(dòng)器 4－電動(dòng)機(jī) 2.2。３安全保護(hù)裝置 安全裝置是塔式起重機(jī)必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一,其作用是防止誤操作和違章操作，以避免由誤操作或違章操作所導(dǎo)致的嚴(yán)重后果.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(jì)、緊急安全開關(guān)、安全保護(hù)音響信號(hào). 1。 限位開關(guān)又稱限位器。其功能主要有以下幾種: ⑴吊鉤行程限位開關(guān).用以防止吊鉤行程超越極限，以免碰壞起重機(jī)臂

62、架結(jié)構(gòu)和出現(xiàn)鋼絲繩亂繩現(xiàn)象。 ⑵回轉(zhuǎn)限位開關(guān)。用于限制塔式起重機(jī)的回轉(zhuǎn)角度，防止扭斷或損壞電纜。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)。 ⑶小車行程限位開關(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。 2.起升高度限制器 為了防止起升卷筒過卷而拉斷鋼絲繩，工程起重機(jī)均裝設(shè)有起升高度限制器。起升高度限制器組要有重錘式和螺桿式。重錘式高度限制器優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,使用方便；缺點(diǎn)是用鋼絲繩懸掛，重錘經(jīng)常與起升鋼絲繩摩擦。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(gè)限位開關(guān)，還可以做雙向控制. 3。起重量限制器 起重量限制器只控制或只

63、顯示起重機(jī)的極限載荷.在正常的起重機(jī)作業(yè)中，起升鋼絲繩的合力R對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩M=R a與彈簧力Ｎ對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩M=N b相平衡，而彈簧的變形量較小,當(dāng)超載時(shí),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。 ４。力矩限制器 力矩限制器主要有傳感器裝置，吊臂長度檢測裝置,吊臂仰角檢測裝置,運(yùn)算系統(tǒng)及顯示部分和執(zhí)行機(jī)構(gòu)所組成。力矩限制器通過檢測裝置當(dāng)時(shí)的吊臂長度和吊臂對(duì)水平面的傾角,并輸入到運(yùn)算系統(tǒng)內(nèi)，計(jì)算出當(dāng)時(shí)的工作幅度，然后根據(jù)相應(yīng)的“幅度—起重量特性曲線”計(jì)算出當(dāng)時(shí)允許起升的最大載荷，并以此作為額定值。裝設(shè)在變幅液壓缸上的傳感器裝置測得反應(yīng)總力矩的信號(hào),送入運(yùn)算系

64、統(tǒng)內(nèi)，經(jīng)過計(jì)算后得出起升載荷的實(shí)際值.當(dāng)實(shí)際值大于額定值時(shí)，起重機(jī)已處于危險(xiǎn)工作狀態(tài),這時(shí)力矩限制器會(huì)發(fā)出聲響和燈光警報(bào)。 5． 風(fēng)速儀 風(fēng)荷是塔式起重機(jī)的基本載荷,風(fēng)荷與風(fēng)速有關(guān)，還會(huì)隨高度升高而增大。因此，風(fēng)速儀是一種極其重要的安全預(yù)警裝置，對(duì)每臺(tái)自升式塔式起重機(jī)均是必備之物。風(fēng)速儀應(yīng)安裝在塔機(jī)頂部至吊具最高位置間的不擋風(fēng)處。 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(dòng)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％。 除此之外還有許多電子安全裝置，用以保證工人工作的安全，使他們?cè)诎踩?、舒適

65、的環(huán)境下工作. 7．電子安全裝置 塔機(jī)上采用的電子安全裝置主要有三種：電子力矩限制 器、電子作業(yè)區(qū)域限制器和電子防止護(hù)撞系統(tǒng)。目前因價(jià)性比關(guān)系（價(jià)格性能比），僅在少數(shù)塔機(jī)上應(yīng)用。 2。3總體設(shè)計(jì)原則 2．3．1 整機(jī)工作級(jí)別 塔式起重機(jī)的工作級(jí)別與它的利用等級(jí)(工作頻繁程度）和載荷狀態(tài)（受載荷的輕重和頻繁程度）有關(guān)。根據(jù)使用狀態(tài)由GB/T　1375２—９２《塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》P６０附錄C表Ｃ1選取本次設(shè)計(jì)的ＱTＺ５0０自升式建筑用塔機(jī)的利用等級(jí)為Ｕ4（經(jīng)常輕負(fù)荷使用），載荷狀態(tài)為Q2(中—有時(shí)起吊額定載荷，一般起吊中等載荷）,起升等級(jí)為HC2,工作級(jí)別為A４，名義載荷譜系數(shù)Ｋm=

66、0.25。 ２。3.2 機(jī)構(gòu)工作級(jí)別 根據(jù)GＢ／Ｔ 13７5２-92《塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別按機(jī)構(gòu)的利用等級(jí)和載荷狀態(tài)分為六級(jí):M1— M６.機(jī)構(gòu)的利用等級(jí)按機(jī)構(gòu)工作總時(shí)間分為六級(jí):T1— T6。機(jī)構(gòu)工作總時(shí)間規(guī)定為機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)處于運(yùn)轉(zhuǎn)的總小時(shí)數(shù)，它僅作為機(jī)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，而不能視為保用期.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(jí):L１—　L３. 由參考書目【1】Ｐ31表2－1—３ 及GB/T　1375２-92《塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》Ｐ７7附錄L表Ｌ１取定起升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、頂升機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別為如表２-２所示: 表2—2工作機(jī)構(gòu)級(jí)別 起升機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 變幅機(jī)構(gòu) 頂升機(jī)構(gòu) Ｋｍ=0。25 Km=0．５0 Km=0。25 Kｍ=0．25 Ｔ4 L2 M4 T4 L3 M3 T3 L2 M３ Ｔ1 L２ M1 T―機(jī)構(gòu)利用等級(jí);L―機(jī)構(gòu)載荷狀態(tài)； M―機(jī)構(gòu)工作級(jí)別；Km―名義載荷譜系數(shù) 2.３.３主要技術(shù)性能參數(shù) 塔機(jī)的基本參數(shù)有:幅度、起升高度、額定起升載荷、軸距、輪距、起重機(jī)重量