【塔式起重機分類】塔式起重機的分類和特點 塔式起重機的工作原理

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塔式起重機的工作原理

塔式起重機是(shi)任何一個大型(xing)建(jian)筑工地中的(de)常見設備。它是(shi)那么(me)的(de)顯(xian)眼——常常聳入(ru)云霄幾(ji)十米，而且“胳(ge)膊”伸出那么(me)遠。建(jian)筑工人用(yong)塔式起(qi)重機來提升鋼材、水泥，諸如乙炔(gui)炬和發電(dian)機之類的(de)大型(xing)工具，以(yi)及其他各種不同的(de)建(jian)筑材料。

當您(nin)觀望某個(ge)聳立的(de)(de)起重機時，不禁會對它的(de)(de)本事(shi)感到有些不可思(si)議(yi)：它為何不會翻到？這(zhe)么(me)(me)(me)長的(de)(de)吊桿(gan)怎么(me)(me)(me)能(neng)(neng)舉起這(zhe)么(me)(me)(me)重的(de)(de)物(wu)體(ti)？它是怎么(me)(me)(me)做到隨建筑物(wu)的(de)(de)增(zeng)高而(er)增(zeng)高的(de)(de)？如(ru)果您(nin)想了(le)解(jie)塔式起重機的(de)(de)工作原理(li)，那么(me)(me)(me)本文(wen)恰(qia)能(neng)(neng)為您(nin)所用。在本文(wen)中，您(nin)將能(neng)(neng)找到所有這(zhe)些問題的(de)(de)答案，還能(neng)(neng)了(le)解(jie)其他更多(duo)您(nin)所不知道(dao)的(de)(de)知識。

所(suo)有(you)的(de)塔式起重機的(de)基本組成(cheng)部(bu)件都是相同的(de)：

起(qi)重機的基座通過(guo)螺栓與一塊支撐起(qi)重機的大型(xing)混凝土板固定(ding)在一起(qi)。

基座與塔柱（或塔）相(xiang)連，塔體高度即塔式起重機的高度。

與塔頂相連的是回轉(zhuan)單(dan)元——包括齒輪(lun)和電機——它們使得起重機水平旋(xuan)轉(zhuan)：

在回轉單元的頂部有三個部分：

水平伸出的長起重(zhong)臂(bei)（或(huo)工(gong)作臂(bei)），它(ta)是(shi)起重(zhong)機(ji)中(zhong)負荷重(zhong)物的部(bu)分。一個起重(zhong)小車，它(ta)能沿起重(zhong)臂(bei)行(xing)走，使得起吊物靠近或(huo)遠離(li)起重(zhong)機(ji)的中(zhong)心：

較短一些的水平機(ji)械臂，其(qi)中放置了起重(zhong)機(ji)的電機(ji)及(ji)電器設備，以及(ji)實心的大(da)塊配(pei)重(zhong)：

操作艙：

機械(xie)臂中含有用于提升重物的電(dian)機，以及用于驅動起重機的電(dian)器控制(zhi)設備(bei)和電(dian)纜卷筒，如(ru)下所示：

用于驅動回轉單元的電機置于回轉單元的大齒輪上方：

現在讓我們來了解一下這個設備能對付(fu)多重的(de)物體。

一個典型的塔式起重機規格如下：

最大自由高度(du)——80米

如(ru)果起重機跟建(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)相連，那么當建(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)在升高時，起重機能達(da)到的高度就遠不止80米了。

最(zui)大工作半徑——70米(mi)

最大提升重量(liang)——18噸(dun)，300噸(dun)-米

配(pei)重——16.3噸

起(qi)重(zhong)(zhong)(zhong)機(ji)的(de)(de)最大提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)(sheng)重(zhong)(zhong)(zhong)量為18噸(dun)，但如果重(zhong)(zhong)(zhong)物是放置于(yu)起(qi)重(zhong)(zhong)(zhong)臂(bei)的(de)(de)末端的(de)(de)，那么起(qi)重(zhong)(zhong)(zhong)機(ji)將(jiang)不能提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)(sheng)那么大的(de)(de)重(zhong)(zhong)(zhong)量。重(zhong)(zhong)(zhong)物離塔(ta)柱越近，起(qi)重(zhong)(zhong)(zhong)機(ji)能安全提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)重(zhong)(zhong)(zhong)量就越大。300噸(dun)-米這一(yi)規格便解釋了這一(yi)關系。例如，如果操作員將(jiang)重(zhong)(zhong)(zhong)物置于(yu)與塔(ta)柱相距30米的(de)(de)地方，那么起(qi)重(zhong)(zhong)(zhong)機(ji)最多(duo)能提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)(sheng)10.1噸(dun)的(de)(de)重(zhong)(zhong)(zhong)物。

起重機有兩個極限開關能確保操作員未使起重機超重：

最大載(zai)重開關(guan)檢(jian)測著繩索上的拉(la)力以(yi)確保載(zai)重沒(mei)有超過18噸。

載(zai)重力矩(ju)開關確(que)保操作員(yuan)在(zai)起(qi)重臂上移(yi)動重物時沒有(you)(you)超(chao)過(guo)起(qi)重機的噸-米(mi)規格。在(zai)回轉單元內有(you)(you)一(yi)個(ge)貓頭(tou)組(zu)件能(neng)測得(de)起(qi)重臂上的塌縮量并(bing)能(neng)在(zai)超(chao)重的情況發(fa)生時得(de)到感應。

現在我們(men)知道，如果這些物體中的一個掉到工(gong)地上，那(nei)么(me)將會導致(zhi)災(zai)難性的后果。讓我們(men)看看是(shi)什么(me)使得這些龐大(da)的結構能夠保持豎直。

當您注視一個塔式起重機的(de)時候，眼(yan)前(qian)的(de)景象似乎(hu)是(shi)難以置(zhi)信的(de)——一個沒(mei)有(you)任何拉(la)索(suo)支撐的(de)結構(gou)居然可以穩(wen)(wen)穩(wen)(wen)地站立，它們(men)為什(shen)么不會傾倒(dao)呢？

與(yu)塔式起重(zhong)機(ji)(ji)的(de)穩定性(xing)相關的(de)首要因素是一(yi)塊很(hen)大的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)臺，在起重(zhong)機(ji)(ji)運抵之前，施工隊會花上幾周(zhou)的(de)時間來澆(jiao)注這(zhe)個(ge)臺子。這(zhe)個(ge)混(hun)凝(ning)土(tu)臺通常有10x10x1.3米，重(zhong)182,000千克——這(zhe)是本(ben)文(wen)談及(ji)的(de)起重(zhong)機(ji)(ji)所對應的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)臺尺寸。深嵌入混(hun)凝(ning)土(tu)板(ban)內的(de)大錨固螺栓能支撐(cheng)起重(zhong)機(ji)(ji)的(de)底(di)部：

因此這些(xie)起重(zhong)機實際上是由螺栓(shuan)和地(di)相連(lian)來確保(bao)它們的(de)穩定性的(de)。在下一(yi)章節中，您會(hui)知道這些(xie)塔式起重(zhong)機是如何“長高(gao)”的(de)。

塔(ta)式起重機需要用10至12輛(liang)拖車(che)才能運達建筑工地。操作(zuo)人員使用一臺移動吊(diao)車(che)來(lai)安裝起重臂和機械(xie)部分，并將這些(xie)水平的部件(jian)放(fang)到一個由兩部分組成的12米的塔(ta)柱上。然后移動吊(diao)車(che)再在其上加配重。

塔柱(zhu)(zhu)由這(zhe)(zhe)個(ge)堅固的(de)基座中升起。它是一(yi)個(ge)大的(de)三角(jiao)(jiao)珩架結構，截面(mian)通常有(you)3.2平(ping)方米。這(zhe)(zhe)種三角(jiao)(jiao)形(xing)的(de)結構使(shi)得塔柱(zhu)(zhu)有(you)足夠的(de)強度來保持豎直。

為了上升到最大的高度，起重機會在每一次將(jiang)自身提升(sheng)一節塔柱珩架的高度！工人們會使用一個契合于回轉單元和(he)塔柱頂部間(jian)的頂部攀援(yuan)器或攀援(yuan)架。過程(cheng)如下：

操作人員將重物懸掛于起重臂上以平衡配重。

操作人(ren)員將(jiang)回轉單元從塔頂分離(li)。在頂部攀援器上的大型液壓機能將(jiang)回轉單元推起6米。

起重機(ji)操作員使用起重機(ji)將另一(yi)個6米高的(de)(de)塔柱珩(heng)架(jia)推至由攀援架(jia)撐起的(de)(de)空檔中。一(yi)旦塔柱珩(heng)架(jia)就(jiu)位，起重機(ji)也就(jiu)“長高”了6米！

大(da)樓建(jian)成后(hou)即是(shi)(shi)起重機應該(gai)降下來的(de)時候了，整個(ge)過(guo)程是(shi)(shi)相反的(de)——起重機將其自身的(de)塔(ta)柱分拆，然后(hou)變矮的(de)起重機再(zai)分拆其余部分。

大多數的(de)建筑公(gong)(gong)司(si)都(dou)會向諸如Heede Southeast之(zhi)類的(de)公(gong)(gong)司(si)租用塔式起(qi)重機。Heede公(gong)(gong)司(si)負責將(jiang)起(qi)重機運到工地并組裝(zhuang)起(qi)來，并在(zai)起(qi)重機使用期間按月收取(qu)租金。

安(an)裝(zhuang)和拆(chai)卸起(qi)(qi)重(zhong)(zhong)機(ji)的(de)(de)(de)常(chang)規價格是60,000美元左右。這個價格包(bao)括了將起(qi)(qi)重(zhong)(zhong)機(ji)運送到工地的(de)(de)(de)運費(fei)(fei)、租用可移(yi)動(dong)起(qi)(qi)重(zhong)(zhong)機(ji)來安(an)裝(zhuang)塔式起(qi)(qi)重(zhong)(zhong)機(ji)的(de)(de)(de)費(fei)(fei)用、安(an)裝(zhuang)起(qi)(qi)重(zhong)(zhong)機(ji)的(de)(de)(de)人工費(fei)(fei)等。租用一臺46米高的(de)(de)(de)塔式起(qi)(qi)重(zhong)(zhong)機(ji)的(de)(de)(de)月(yue)租金(jin)約為15,000美元，此外還要加上租用攀(pan)援架和額外的(de)(de)(de)塔節的(de)(de)(de)費(fei)(fei)用。

塔式起重機的分類和特點

一、按有(you)無行走機(ji)構可分為移動式(shi)塔式(shi)起重機(ji)和固定式(shi)起重機(ji)。

移動式(shi)(shi)塔式(shi)(shi)起重機根據行(xing)走裝(zhuang)置(zhi)的(de)不同又可分為軌(gui)道式(shi)(shi)、輪胎式(shi)(shi)、汽車式(shi)(shi)、履帶式(shi)(shi)四(si)種。

軌(gui)道式塔式起重機(ji)塔身固定于(yu)行(xing)走(zou)底架上(shang)，可(ke)在專設的軌(gui)道上(shang)運行(xing)，穩定性好(hao)，能(neng)帶負荷(he)行(xing)走(zou)，工作效率高，因而廣(guang)泛應用(yong)于(yu)建筑安裝工程。

輪胎式(shi)、汽車式(shi)和履帶式(shi)塔式(shi)起重機無軌道裝置，移動方便，但不(bu)能(neng)帶負(fu)荷行走(zou)、穩定(ding)性較差，目前已很少生產。

固定式(shi)塔式(shi)起重機根據裝設位(wei)置的不同，又分(fen)為附(fu)著自(zi)升(sheng)式(shi)和內爬式(shi)兩(liang)種：

附著自升塔式起重(zhong)機能(neng)隨建(jian)筑(zhu)物升高而升高，適(shi)用(yong)于高層(ceng)建(jian)筑(zhu)，建(jian)筑(zhu)結(jie)(jie)構僅承受由起重(zhong)機傳(chuan)來的(de)水平載荷，附著方(fang)便，但占用(yong)結(jie)(jie)構用(yong)鋼(gang)多；

內爬(pa)式起重機在(zai)建(jian)筑物(wu)內部（電梯井、樓梯間(jian)），借助一套托架和提升(sheng)系統(tong)進行爬(pa)升(sheng)，頂升(sheng)較繁瑣，但占用(yong)結構(gou)用(yong)鋼(gang)少，不需要(yao)裝設基礎，全部自重及(ji)載荷均由建(jian)筑物(wu)承受。

二、按(an)起重(zhong)臂(bei)的構(gou)造特點(dian)可分為俯仰變(bian)幅起重(zhong)臂(bei)（動臂(bei)）和小車變(bian)幅起重(zhong)臂(bei)（平臂(bei)）塔式(shi)起重(zhong)機。

俯仰變幅起重(zhong)臂(bei)塔式起重(zhong)機是靠起重(zhong)臂(bei)升降未(wei)實(shi)現變幅的，其優點是能(neng)充分發揮(hui)起重(zhong)臂(bei)的有效高度，機構簡單。

小車變(bian)幅(fu)(fu)起(qi)重臂(bei)塔(ta)式起(qi)重機是(shi)靠水(shui)平起(qi)重臂(bei)軌道上安裝的小車行走實現(xian)變(bian)幅(fu)(fu)的，其優(you)點(dian)是(shi)變(bian)幅(fu)(fu)范圍大(da)，載重小車可駛(shi)近(jin)塔(ta)身，能帶(dai)負荷變(bian)幅(fu)(fu)，缺點(dian)是(shi)：起(qi)重臂(bei)受力情(qing)況復(fu)雜，對結構要求高，且起(qi)重臂(bei)和小車必須處于建筑物上部，塔(ta)尖安裝高度比(bi)建筑物屋(wu)面(mian)要高出15-20米。

三、按塔(ta)身結構回轉(zhuan)方式可(ke)分為下回轉(zhuan)（塔(ta)身回轉(zhuan)）和上回轉(zhuan)（塔(ta)身不回轉(zhuan)）塔(ta)式起重機。

下回(hui)(hui)轉塔式起重(zhong)機將回(hui)(hui)轉支承、平衡重(zhong)主要(yao)機構(gou)等均設置在(zai)下端，其(qi)優點是：塔式所受(shou)彎矩較(jiao)少，重(zhong)心低，穩(wen)定性好，安裝維修方便，缺點是對回(hui)(hui)轉支承要(yao)求較(jiao)高，安裝高度(du)受(shou)到限制。

上回(hui)轉(zhuan)塔式起重(zhong)機將回(hui)轉(zhuan)支承，平(ping)衡重(zhong)，主(zhu)要機構均設置在上端(duan)，其(qi)優點是由于塔身不回(hui)轉(zhuan)，可簡化塔身下(xia)部結(jie)構、頂升加節方便。缺(que)點是：當建筑物超過塔身高度(du)時，由于平(ping)衡臂(bei)的(de)影響，限制起重(zhong)機的(de)回(hui)轉(zhuan)，同時重(zhong)心(xin)較高，風壓增大(da)，壓重(zhong)增加，使整機總重(zhong)量增加。

四、按起重(zhong)(zhong)機(ji)安(an)裝(zhuang)方式不同(tong)，可分為能進(jin)行折(zhe)疊運輸(shu)，自(zi)行整體架設的快(kuai)速安(an)裝(zhuang)塔(ta)式起重(zhong)(zhong)機(ji)和(he)需(xu)借助輔機(ji)進(jin)行組拼和(he)拆裝(zhuang)的塔(ta)式起重(zhong)(zhong)機(ji)。

能自行架(jia)設(she)的快裝式塔(ta)機都屬于中小型(xing)下回(hui)轉塔(ta)機，主要(yao)用于工期短，要(yao)求頻繁移動的低層建筑(zhu)上，主要(yao)優點是能提高工作效率，節省安裝成本(ben)，省時省工省料，缺點是結構(gou)復(fu)雜(za)，維修(xiu)量大。

需(xu)經(jing)輔機拆裝的(de)塔式起重(zhong)機，主(zhu)要(yao)(yao)用(yong)于中高層建筑(zhu)及工(gong)(gong)作幅度大，起重(zhong)量大的(de)場所，是目前建筑(zhu)工(gong)(gong)地上的(de)主(zhu)要(yao)(yao)機種。

五、按有無塔尖的結構可(ke)分為平頭塔式起重機和塔頭塔式起重機。

平頭塔式起重機是最近幾年發展起來的一種新(xin)型塔(ta)(ta)式起重(zhong)機，其特點是在(zai)原自升式塔(ta)(ta)機的結(jie)(jie)構上取(qu)消了塔(ta)(ta)帽及其前后拉桿部(bu)分(fen)，增強了大(da)臂和平衡(heng)(heng)臂的結(jie)(jie)構強度，大(da)臂和平衡(heng)(heng)臂直接相連(lian)，其優點是：

1、整機體積小，安(an)裝便捷安(an)全，降(jiang)低(di)運輸和倉儲成(cheng)本；

2、起重(zhong)臂耐受(shou)性能好(hao)，受(shou)力均勻一致，對(dui)結構(gou)及連接部分損(sun)壞(huai)小；

3、部件設計可標準化(hua)、模塊(kuai)化(hua)、互換(huan)性強，減少設備閑置，提高投資效益。

其缺點是在(zai)同類型(xing)塔(ta)機(ji)中平頭(tou)塔(ta)機(ji)價(jia)格稍高。