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

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1、...wd 設(shè)計(jì)工程 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)開展情況 塔式起重機(jī)的開展趨勢(shì) 總體設(shè)計(jì) 概述

2、 總體設(shè)計(jì)方案確實(shí)定 金屬構(gòu)造 安裝根底 底架構(gòu)造 塔身構(gòu)造 塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié) 塔身構(gòu)造設(shè)計(jì)要領(lǐng)

3、 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)

4、軸承式回轉(zhuǎn)支承 平衡臂 塔頂 司機(jī)室

5、 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)

6、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)構(gòu)的制動(dòng)器

7、 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)

8、 平安保護(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 電子平安裝置 總體設(shè)計(jì)原那么 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)

9、 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

10、 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

11、 整機(jī)的抗傾翻穩(wěn)定性 工作工況Ⅰ 驗(yàn)算根本穩(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)

12、 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 固定根底穩(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

13、 套架簡(jiǎn)化示意圖 求計(jì)算長(zhǎng)度 ，軸力N和彎矩 求計(jì)算長(zhǎng)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

14、征 單肢長(zhǎng)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 油缸內(nèi)徑D

15、 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

16、 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

17、 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)建筑物構(gòu)造件的預(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

18、起重機(jī)必須具備以下特點(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(zhǎng)50米，最大起重量4噸，額定起重力矩50噸米。是一種構(gòu)造合理、性能比擬優(yōu)異的產(chǎn)品，比擬目前國(guó)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)構(gòu)造不算太大，可滿足中小型施工的要求。 本機(jī)以根本高度〔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)

19、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)開展情況 塔式起重機(jī)是在二次世界大戰(zhàn)后才真正獲得開展的。戰(zhàn)后各國(guó)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)。歐洲率先成功，1923年成功制成第一臺(tái)比擬完整的塔式起重機(jī)， 在我國(guó)，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(cè)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(guó)家經(jīng)濟(jì)建立的需要，中國(guó)引進(jìn)了前蘇聯(lián)以及東歐一些國(guó)家的塔式起重機(jī)，并進(jìn)展仿制。1954年仿制民主德國(guó)設(shè)計(jì)的樣機(jī)，在撫順試制成功了中國(guó)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)

20、，研制了15t與25t塔式起重機(jī)，這個(gè)時(shí)期中國(guó)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、超高層建筑的開展，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)中采用了比擬先進(jìn)的技術(shù)，如直流電機(jī)調(diào)速、可控硅調(diào)速、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(guó)開場(chǎng)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(guó)最早自行設(shè)計(jì)的塔式起重機(jī)。隨后，中國(guó)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(guó)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

21、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)效勞對(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(chǎng)各方面的要求，塔式起重機(jī)又向一機(jī)多用方向開展。中國(guó)塔式起重機(jī)進(jìn)入了技術(shù)提高、品種增多的新階段。1972年中國(guó)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(guó)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

22、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(guó)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(guó)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)快裝塔式起重機(jī)等。這些產(chǎn)品在性能方面已接近國(guó)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(guó)際技術(shù)交流的增多，為滿足建筑施工的需要，也從國(guó)外引進(jìn)了一些塔式起重機(jī)，其中有聯(lián)邦德國(guó)的Liebherr、法國(guó)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)性能比擬先進(jìn)，極大地促進(jìn)了中國(guó)塔式起重機(jī)產(chǎn)品的

23、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(guó)塔式起重機(jī)行業(yè)隨著全國(guó)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，而且有局部產(chǎn)品出口到國(guó)外。全國(guó)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，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(guó)均堪稱塔式起重機(jī)大國(guó)。 1.3塔式起重機(jī)的開展趨勢(shì) 根據(jù)國(guó)內(nèi)外一些技術(shù)資料的介紹，塔式起重機(jī)的開展趨勢(shì)具體歸納為以下幾個(gè)方面。 1、吊臂長(zhǎng)度加長(zhǎng) 在20世紀(jì)60年代初，吊臂長(zhǎng)度超過40m的較少，70年代吊臂長(zhǎng)度已能做到70m?？焖俨鹧b下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)的吊臂長(zhǎng)度可到達(dá)35m。自升式塔式起重機(jī)吊臂

24、是可以接長(zhǎng)的，標(biāo)準(zhǔn)臂長(zhǎng)一般為30～40m，可以接長(zhǎng)到50～60m。重型塔式起重機(jī)吊臂那么更長(zhǎng)。隨著塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)水平的提高，可以解決由臂長(zhǎng)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(zhǎng)吊臂提供了非常有利的條件。 2、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

25、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)展選擇，回轉(zhuǎn)速度一般可在0～1r/min之間進(jìn)展調(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、大高度方向開展，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)展操作。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)展吊裝。 4、更多地采用組裝式構(gòu)造 為了便于產(chǎn)品更新?lián)Q代，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)制造、使用

26、與管理，提高塔式起重機(jī)使用的經(jīng)濟(jì)效益，國(guó)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)藏量，為降低本錢、簡(jiǎn)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)展考慮與計(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

27、作速度、重量指標(biāo)和起重力矩等。這些參數(shù)說明了起重機(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)及形式的總設(shè)想，決定了機(jī)械設(shè)計(jì)的成敗。在總體設(shè)計(jì)前，應(yīng)先進(jìn)展深入細(xì)致的調(diào)查研究，收集國(guó)內(nèi)外同類機(jī)型的相關(guān)資料，了解國(guó)內(nèi)外塔機(jī)的使用情況，并進(jìn)展分析比擬，然后制定總的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)原那么應(yīng)當(dāng)在保證所設(shè)計(jì)的機(jī)型到達(dá)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，力求構(gòu)造合理，技術(shù)先進(jìn)，積極性好，工藝簡(jiǎn)單，工作可靠。 2.2總體設(shè)計(jì)方案確實(shí)定 QTZ500型塔式起重機(jī)是上回轉(zhuǎn)、水平臂架、液壓自升式的構(gòu)造形

28、式，由金屬構(gòu)造、工作機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)三局部組成。在進(jìn)展總體設(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 金屬構(gòu)造 塔式起重機(jī)金屬構(gòu)造局部由塔身，塔頭或塔帽，起重臂架，平衡臂架，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。 金屬構(gòu)造是塔式起重機(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)的重要組成局部，其重量通常約占整機(jī)重量的一半以上，因此金屬構(gòu)造設(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.根底 高層建

29、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，幅度大局部在五十米以上，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根底。 鋼筋混凝土根底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(chǎng)情況選用X形整體根底，四個(gè)條塊分隔式根底或者四個(gè)獨(dú)立塊體式根底。對(duì)于無底架的自升式塔式起重機(jī)那么采用整體式方塊根底。 X形整體根底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根底上，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-

30、1 X形整體根底 長(zhǎng)條形根底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根底，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根底，如圖2-2所示。 分塊式根底由四個(gè)獨(dú)立的鋼筋混凝土塊體組成，分別承受由底架構(gòu)造傳來的整機(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。由于根底僅承受底架傳遞的垂直力，故可作為中心負(fù)荷獨(dú)立柱根底處理。其優(yōu)點(diǎn)是：構(gòu)造比擬簡(jiǎn)單，混凝土及鋼筋用量都比擬少，造價(jià)廉價(jià)，如圖2-3所示。

31、2-2 長(zhǎng)條形根底 獨(dú)立式整體鋼筋混凝土根底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)的塔身構(gòu)造通過塔身根底節(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根底上，從而使塔身構(gòu)造與混凝土根底聯(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根底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，因而能確保塔機(jī)在最不利工況下均可平安工作，不會(huì)產(chǎn)生傾翻事故，如圖2-4所示。 2-3 分塊式根底 2-4 獨(dú)立整體根

32、底 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)，可靠的地基根底是保證塔機(jī)平安使用的必備條件。該根底應(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〔分塊根底〕外，一般情況下均采用整體鋼筋混凝土根底。對(duì)根底的根本要求有：根底的土質(zhì)應(yīng)鞏固牢實(shí)，要求承載能力大于0.15Mpa；混凝土根底的深度﹥1100毫米，總混凝土方量約16.3立方米，根底重量約39噸；混凝土根底的承受壓力不小于8MPa；混凝土根底應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況加工作層或多層鋼筋網(wǎng)，鋼筋間距約為250毫米；混凝土根底外表應(yīng)校水平，不平度小于1/500；混凝土根底外表設(shè)置排水溝。將底架拼裝組合，對(duì)準(zhǔn)20顆預(yù)

33、埋地腳螺栓，將其放置在混凝土根底上，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)根底 2.底架構(gòu)造 底架有工字鋼焊接成整體框架構(gòu)造。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)撤除支腿，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.塔身構(gòu)造 塔身構(gòu)造也稱塔架，是塔機(jī)構(gòu)造的主體，有轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)之別；并有內(nèi)塔與外塔之分。塔身構(gòu)造斷面分為圓形斷面、三角形斷面及方形斷面三類。

34、現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的塔機(jī)均采用方形斷面塔身構(gòu)造。按塔身構(gòu)造主弦桿材料的不同，這類方形斷面塔架可分為：角鋼焊接格桁構(gòu)造塔身，主弦桿為角鋼輔以加強(qiáng)筋的矩形斷面格桁構(gòu)造；角鋼拼焊方鋼管格桁構(gòu)造塔身及無縫鋼管焊接格桁構(gòu)造塔身。 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)用于下部塔身，主弦桿截面較小的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)那么用于上部塔身。 ⑴塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié) 塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的長(zhǎng)度有2.5m，3m

35、，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構(gòu)造塔身，其中塔身截面尺寸采用1.6m×1.6m，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的長(zhǎng)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，而另一端那么焊有定位凸臺(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)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)

36、是：套柱采用企口定位，螺栓受拉，用低合金構(gòu)造鋼制作。適用于方鋼管和角鋼主弦桿塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的聯(lián)接，加工工藝要求比擬復(fù)雜，但安裝速度比擬快。 ⑵塔身構(gòu)造設(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)的加工精度要求比擬高，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)越性更不容無視：一是堆放儲(chǔ)存占地小，二是裝卸容易，三是運(yùn)輸費(fèi)用廉價(jià)，特別是長(zhǎng)途陸運(yùn)和運(yùn)洋海運(yùn)，由

37、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)，其塔身構(gòu)造選用整體式塔身標(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)開展組合制式塔機(jī)的需要，對(duì)于到達(dá)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)，而起升高度到達(dá)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)。除伸縮式塔身構(gòu)造和中央頂升式自升塔機(jī)的內(nèi)塔外，塔身構(gòu)造上、下的外形尺寸均保持不變，但下部塔身構(gòu)造的主弦桿截面那么須予以加大。 3)塔身的主弦桿可以是角鋼、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)

38、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，以保證使用平安及安裝便利。 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處開場(chǎng)裝設(shè)直徑為650-800mm的平安護(hù)圈，相鄰兩護(hù)圈間距為500mm。平安護(hù)圈之間用3根均布的豎向系條相聯(lián)。平安護(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

39、孔板、拉網(wǎng)板制成。休息平臺(tái)必須設(shè)置結(jié)實(shí)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)定最大自由高度。 在進(jìn)展具體接高操作之前，還應(yīng)制定相關(guān)的平安操作規(guī) 程，以保證拆裝作業(yè)的平安順利

40、進(jìn)展。 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。 為便于頂升安裝的平安需要特設(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)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)

41、節(jié)等過程中作為爬升架承托上部構(gòu)造重量之用。 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)空間桁架構(gòu)造。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)，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

42、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，平安方便。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)用面比擬廣。 本次設(shè)計(jì)的QTZ50

43、0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(jiǎn)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

44、。其主要優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可靠、平穩(wěn)、平安、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 6-壓力表開關(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

45、大腔在上，小腔在下壓力油不斷注入液壓缸大腔，小腔中液壓油那么回入油箱，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，小腔里的液壓油那么回流入油箱。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(zhǎng)度可適當(dāng)加大，液壓缸行程可以相應(yīng)縮短，加工制造比擬方便，本錢亦低廉一些。本次設(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(jiǎn)稱轉(zhuǎn)盤，是塔式

46、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)支承構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造方便，起重回轉(zhuǎn)局部轉(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)柱式構(gòu)造簡(jiǎn)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：?jiǎn)闻潘狞c(diǎn)角接觸球式回轉(zhuǎn)支承、雙排球式回轉(zhuǎn)支承、單排穿插滾柱式回轉(zhuǎn)支承、三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承。滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置構(gòu)造緊湊，可同時(shí)承受垂

47、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)局部固定，在大軸承的回轉(zhuǎn)座圈上，而大軸承的的固定座圈那么與塔身〔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，變形比擬小，對(duì)承座構(gòu)造要求較低。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、單排穿插滾柱式回轉(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)接觸球式回轉(zhuǎn)支承，它是由一個(gè)座圈和齒圈組成，構(gòu)造緊湊，重量輕，鋼球與圓弧滾道四點(diǎn)接觸，能同時(shí)承受

48、軸向力、徑向力和傾翻力矩。回轉(zhuǎn)支承及回轉(zhuǎn)支承裝置簡(jiǎn)圖如圖2-8所示。 2-8 回轉(zhuǎn)支承及回轉(zhuǎn)支承裝置簡(jiǎn)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)之所以同平衡重一起安放在平衡臂尾端，一那么可發(fā)揮局部配重作用，二那

49、么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防止發(fā)生亂繩現(xiàn)象。 常用的平衡臂有以下幾種構(gòu)造型式： 〔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)是構(gòu)造簡(jiǎn)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)造與起重臂構(gòu)造構(gòu)造相似，但較為輕巧，適用于長(zhǎng)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〕矩形斷面格桁構(gòu)造平衡臂，其特點(diǎn)主要是根部與座在轉(zhuǎn)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

50、特長(zhǎng)的超重型自升式塔機(jī)。 根平衡臂構(gòu)造形式的選用原那么為：自重比擬輕；加工制造簡(jiǎn)單，造型美觀與起重臂匹配得體。臂長(zhǎng)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)，那么可采用倒三角形或矩形斷面格桁構(gòu)造平衡臂。 因此，本設(shè)計(jì)平衡臂采用平面框架式平衡臂。 平衡臂長(zhǎng)度與起重臂長(zhǎng)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。這樣布置平衡效果較好，便于檢查、維護(hù)和管理

51、。 平衡重屬于平衡臂系統(tǒng)的組成局部，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)展認(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。活動(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)展頂升接高作業(yè)。但是，構(gòu)造復(fù)雜，機(jī)加工量大，造價(jià)較高。故國(guó)內(nèi)大局部塔機(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)載荷的不利影響。鋼筋混凝土平衡重的主要缺點(diǎn)是體積大，

52、迎風(fēng)面積大，對(duì)塔身構(gòu)造及穩(wěn)定性均有不利影響。但是構(gòu)造簡(jiǎn)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)，軸承座等的構(gòu)造部件或直接通過轉(zhuǎn)臺(tái)傳遞給塔身構(gòu)造。 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，其主弦桿可視需要選用實(shí)心圓鋼，厚壁無縫鋼

53、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(jiǎn)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，將塔頂構(gòu)造直接坐在轉(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)的嵌入式司機(jī)室的做法受到了歡送，并得到日益

54、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(zhǎng)度的1/7-1/10，長(zhǎng)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)有平安燈和避雷針，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)效勞等均不由廠家提供。如圖2-10所示。 圖2-10

55、塔頂構(gòu)造圖 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(zhēng)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(chǎng)實(shí)際情況。司機(jī)室內(nèi)照明〔距離地板1200mm處〕應(yīng)不低于50Lx，以利于液壓吊裝

56、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，以塔架構(gòu)造為骨架，外包薄腹板：設(shè)置于轉(zhuǎn)臺(tái)之上塔架構(gòu)造內(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，不受主體構(gòu)造生產(chǎn)安排的影響，成效高，本錢低；在塔機(jī)轉(zhuǎn)場(chǎng)運(yùn)輸中司機(jī)室可單獨(dú)裝車運(yùn)輸不受鋼構(gòu)造搬運(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)室同與塔身構(gòu)造嚴(yán)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：司機(jī)室受塔架構(gòu)造構(gòu)造的限制，不易解決好司機(jī)

57、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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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(zhǎng)進(jìn)展水平位移，并能平穩(wěn)準(zhǔn)確地進(jìn)展安裝就位。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：?jiǎn)蔚觞c(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。單吊點(diǎn)小車變幅臂架是靜定構(gòu)造，而雙吊點(diǎn)小車

58、變幅臂架那么是超靜定構(gòu)造。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)小車變幅臂架構(gòu)造一般幅度都大于50m。雙吊點(diǎn)小車變幅臂架構(gòu)造自重輕，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)通盤考慮作出最正確選擇，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(zhǎng)度有6、7、8、10、12m五種。為便于組合成假設(shè)

59、干不同長(zhǎng)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(zhǎng)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(jiǎn)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(zhǎng)度不計(jì)入臂架總長(zhǎng)，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(zhǎng)度為6m，另加上3m長(zhǎng)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)約本錢。其尺寸截面形式如圖2-12所示

60、。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、塔頂高度及拉桿構(gòu)造等因素有關(guān)。截面高度主要受最大起重量和拉桿吊點(diǎn)外懸臂長(zhǎng)度影響最大。截面寬度主要與臂架全長(zhǎng)有關(guān)。設(shè)計(jì)臂架長(zhǎng)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)采用順斜置式式，焊縫長(zhǎng)度較短、質(zhì)量不易保證

61、。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(zhǎng)度較長(zhǎng)，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(zhǎng)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 吊點(diǎn)可分為單吊點(diǎn)和雙吊點(diǎn)。其設(shè)計(jì)

62、原那么是：臂架長(zhǎng)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)構(gòu)造。假設(shè)臂架總長(zhǎng)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)構(gòu)造時(shí)，吊點(diǎn)可以設(shè)在上弦或下弦。吊點(diǎn)以左可看作簡(jiǎn)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(zhǎng)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 QTZ6

63、30塔式起重機(jī)采用雙吊點(diǎn)式拉桿構(gòu)造，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 上支座上局部別與塔頂、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、支承上部構(gòu)造，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

64、機(jī)不設(shè)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)展，防止產(chǎn)生急劇沖動(dòng)，對(duì)金屬構(gòu)造產(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(zhǎng)，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

65、動(dòng)器、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，防止起升時(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)高度限位的平安。高度限位器只是一種平安裝置，不允許用來作工作裝置使用。其簡(jiǎn)圖如圖2-14所示。 2-

66、14起升機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1-三速電機(jī) 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)比擬復(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，構(gòu)造簡(jiǎn)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