【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

塔式起重機是任(ren)何一個大型建(jian)筑(zhu)工地中的常(chang)(chang)見設(she)備。它(ta)是那(nei)么(me)的顯眼——常(chang)(chang)常(chang)(chang)聳入云霄幾十米(mi)，而且“胳膊”伸出那(nei)么(me)遠。建(jian)筑(zhu)工人用(yong)塔式(shi)起重機(ji)來提升鋼材(cai)(cai)、水(shui)泥，諸(zhu)如(ru)乙炔炬和發電機(ji)之類的大型工具，以及(ji)其(qi)他各種(zhong)不同的建(jian)筑(zhu)材(cai)(cai)料。

當(dang)您(nin)觀望(wang)某個(ge)聳(song)立的(de)(de)起(qi)重(zhong)(zhong)機時(shi)，不(bu)禁會對(dui)它(ta)的(de)(de)本(ben)事感到有(you)些不(bu)可思議(yi)：它(ta)為何不(bu)會翻(fan)到？這(zhe)(zhe)么(me)長的(de)(de)吊桿怎么(me)能舉起(qi)這(zhe)(zhe)么(me)重(zhong)(zhong)的(de)(de)物體？它(ta)是怎么(me)做到隨建(jian)筑物的(de)(de)增高而增高的(de)(de)？如果您(nin)想了(le)解塔式起(qi)重(zhong)(zhong)機的(de)(de)工作(zuo)原理，那么(me)本(ben)文恰能為您(nin)所用。在本(ben)文中，您(nin)將能找到所有(you)這(zhe)(zhe)些問題的(de)(de)答案，還能了(le)解其他(ta)更多(duo)您(nin)所不(bu)知道(dao)的(de)(de)知識。

所有的(de)塔式起重(zhong)機的(de)基本(ben)組成(cheng)部件都是相(xiang)同的(de)：

起(qi)重(zhong)機的基座通(tong)過螺栓與一塊支撐起(qi)重(zhong)機的大型混凝土(tu)板固定在(zai)一起(qi)。

基座與塔柱（或塔）相連，塔體高度即塔式起重機的高度。

與塔頂相連的是回轉單(dan)元——包括(kuo)齒輪和電機(ji)——它們(men)使得起重機(ji)水平(ping)旋(xuan)轉：

在回轉單元的頂部有三個部分：

水平伸(shen)出(chu)的長起(qi)重(zhong)臂（或工作臂），它(ta)是起(qi)重(zhong)機中負荷重(zhong)物的部分。一個起(qi)重(zhong)小(xiao)車(che)，它(ta)能沿(yan)起(qi)重(zhong)臂行走(zou)，使得起(qi)吊物靠(kao)近或遠離起(qi)重(zhong)機的中心(xin)：

較短一(yi)些(xie)的水平機械臂(bei)，其中(zhong)放置了起重機的電機及電器設備，以及實心的大(da)塊配(pei)重：

操作艙：

機(ji)(ji)械(xie)臂中含有用于(yu)提升重物的電機(ji)(ji)，以及用于(yu)驅動起重機(ji)(ji)的電器控制(zhi)設備和電纜卷筒，如下所(suo)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(wo)們來了解一下這個設備能(neng)對付多(duo)重的(de)物體。

一個典型的塔式起重機規格如下：

最(zui)大自由高度——80米

如果(guo)起重機跟建(jian)筑物(wu)相連，那么當建(jian)筑物(wu)在升高時，起重機能達到的高度就遠不(bu)止(zhi)80米了。

最大工作(zuo)半(ban)徑——70米

最大提升重量——18噸，300噸-米

配重(zhong)——16.3噸(dun)

起重(zhong)(zhong)機(ji)(ji)的(de)最大提升重(zhong)(zhong)量(liang)為(wei)18噸，但如(ru)果(guo)重(zhong)(zhong)物(wu)(wu)是(shi)放(fang)置于起重(zhong)(zhong)臂的(de)末(mo)端的(de)，那(nei)么起重(zhong)(zhong)機(ji)(ji)將(jiang)不能(neng)提升那(nei)么大的(de)重(zhong)(zhong)量(liang)。重(zhong)(zhong)物(wu)(wu)離(li)塔柱越近，起重(zhong)(zhong)機(ji)(ji)能(neng)安(an)全提升的(de)重(zhong)(zhong)量(liang)就越大。300噸-米這一規格便解(jie)釋了(le)這一關(guan)系。例如(ru)，如(ru)果(guo)操作員將(jiang)重(zhong)(zhong)物(wu)(wu)置于與塔柱相距30米的(de)地方(fang)，那(nei)么起重(zhong)(zhong)機(ji)(ji)最多能(neng)提升10.1噸的(de)重(zhong)(zhong)物(wu)(wu)。

起重機有兩個極限開關能確保操作員未使起重機超重：

最大載重開(kai)關檢測著(zhu)繩索上的(de)拉力以確保載重沒有超過18噸。

載重(zhong)力矩開關確保操作員在(zai)起(qi)重(zhong)臂上移動重(zhong)物時(shi)沒有超過起(qi)重(zhong)機的噸-米規格(ge)。在(zai)回轉單元內有一個貓頭組件能測得起(qi)重(zhong)臂上的塌縮(suo)量并能在(zai)超重(zhong)的情況發生時(shi)得到感應。

現(xian)在我(wo)們知道，如(ru)果這些(xie)(xie)物體中的(de)一個掉到工地上，那么(me)將會導致災難性的(de)后果。讓我(wo)們看看是什么(me)使得這些(xie)(xie)龐大的(de)結(jie)構能(neng)夠保持(chi)豎直。

當(dang)您注視一個(ge)塔式起(qi)重機的(de)時候(hou)，眼前的(de)景(jing)象(xiang)似乎是難以置信(xin)的(de)——一個(ge)沒(mei)有任何(he)拉索(suo)支撐的(de)結(jie)構(gou)居然可以穩穩地站(zhan)立，它們為什么不(bu)會傾倒呢？

與塔式起重(zhong)機的(de)(de)穩定(ding)性相關的(de)(de)首(shou)要(yao)因(yin)素是一(yi)塊(kuai)很大的(de)(de)混凝土(tu)臺，在起重(zhong)機運抵之前，施工隊(dui)會(hui)花上幾周的(de)(de)時間來澆注這個臺子。這個混凝土(tu)臺通常有10x10x1.3米，重(zhong)182,000千(qian)克——這是本文談及的(de)(de)起重(zhong)機所對應的(de)(de)混凝土(tu)臺尺寸。深嵌入混凝土(tu)板內的(de)(de)大錨(mao)固(gu)螺(luo)栓能支(zhi)撐起重(zhong)機的(de)(de)底(di)部：

因(yin)此這(zhe)(zhe)些起重機實際上(shang)是由螺栓和(he)地相連來確保它們的穩(wen)定(ding)性的。在下一章(zhang)節中(zhong)，您會知道這(zhe)(zhe)些塔式起重機是如何(he)“長高”的。

塔(ta)式起重(zhong)(zhong)機需要用10至12輛(liang)拖車(che)才(cai)能運達建筑(zhu)工地。操作人員使用一臺(tai)移(yi)動吊車(che)來安裝起重(zhong)(zhong)臂和機械(xie)部(bu)分，并將這(zhe)些水(shui)平的部(bu)件(jian)放到一個由兩(liang)部(bu)分組成的12米(mi)的塔(ta)柱上(shang)。然后移(yi)動吊車(che)再在其(qi)上(shang)加配重(zhong)(zhong)。

塔柱(zhu)由這個(ge)堅固的(de)基座(zuo)中(zhong)升起(qi)。它是一(yi)個(ge)大的(de)三角珩架結構，截面(mian)通(tong)常有3.2平(ping)方(fang)米。這種(zhong)三角形的(de)結構使(shi)得塔柱(zhu)有足夠的(de)強(qiang)度來保持豎直。

為了上升到最大的高度，起重機會(hui)在每(mei)一次將自身提升(sheng)一節塔柱珩架的高度！工人們會(hui)使(shi)用一個(ge)契合于回轉單元和塔柱頂部間的頂部攀(pan)援器(qi)或攀(pan)援架。過程(cheng)如(ru)下(xia)：

操作人員將重物懸掛于起重臂上以平衡配重。

操作人員(yuan)將回(hui)轉單元(yuan)從塔頂分離。在頂部攀援器上的(de)大(da)型(xing)液壓機能將回(hui)轉單元(yuan)推(tui)起6米(mi)。

起重機操作員使(shi)用起重機將(jiang)另一個6米(mi)高的(de)塔柱珩架(jia)推至(zhi)由攀(pan)援架(jia)撐起的(de)空(kong)檔(dang)中。一旦塔柱珩架(jia)就位(wei)，起重機也就“長高”了6米(mi)！

大樓建成后即是起重(zhong)機(ji)應該降(jiang)下來的(de)(de)時候了，整個(ge)過程是相(xiang)反(fan)的(de)(de)——起重(zhong)機(ji)將(jiang)其(qi)自身的(de)(de)塔柱分(fen)(fen)拆，然(ran)后變(bian)矮(ai)的(de)(de)起重(zhong)機(ji)再分(fen)(fen)拆其(qi)余部分(fen)(fen)。

大多數的(de)建筑公司(si)都會向諸如Heede Southeast之類(lei)的(de)公司(si)租用塔式(shi)起(qi)(qi)重機。Heede公司(si)負責將起(qi)(qi)重機運到工地并組裝起(qi)(qi)來，并在起(qi)(qi)重機使用期間按月(yue)收取租金。

安(an)裝和拆卸起(qi)重機(ji)(ji)(ji)的(de)常(chang)規價格是60,000美(mei)元左右。這個價格包括了將起(qi)重機(ji)(ji)(ji)運(yun)送(song)到工地的(de)運(yun)費(fei)(fei)(fei)、租(zu)用(yong)可(ke)移(yi)動起(qi)重機(ji)(ji)(ji)來安(an)裝塔(ta)式起(qi)重機(ji)(ji)(ji)的(de)費(fei)(fei)(fei)用(yong)、安(an)裝起(qi)重機(ji)(ji)(ji)的(de)人工費(fei)(fei)(fei)等。租(zu)用(yong)一臺46米高的(de)塔(ta)式起(qi)重機(ji)(ji)(ji)的(de)月(yue)租(zu)金約為(wei)15,000美(mei)元，此外還要加上租(zu)用(yong)攀援架(jia)和額外的(de)塔(ta)節的(de)費(fei)(fei)(fei)用(yong)。

塔式起重機的分類和特點

一、按有無行走(zou)機構可(ke)分為移動式塔式起重(zhong)機和固定式起重(zhong)機。

移動式(shi)(shi)(shi)塔式(shi)(shi)(shi)起(qi)重(zhong)機根據行(xing)走裝置的不同又可分為軌道式(shi)(shi)(shi)、輪胎式(shi)(shi)(shi)、汽(qi)車式(shi)(shi)(shi)、履(lv)帶(dai)式(shi)(shi)(shi)四種。

軌(gui)(gui)道式塔(ta)式起重機(ji)塔(ta)身固(gu)定(ding)于行走底架上，可在專設的軌(gui)(gui)道上運行，穩定(ding)性好，能(neng)帶負荷行走，工(gong)作效率高，因而廣泛應用于建筑安裝工(gong)程。

輪胎(tai)式、汽車式和(he)履帶(dai)式塔式起重機無軌道裝置(zhi)，移動(dong)方(fang)便，但不(bu)能(neng)帶(dai)負荷行(xing)走、穩定性(xing)較差(cha)，目前已很(hen)少(shao)生產(chan)。

固定(ding)式(shi)塔式(shi)起重機根據裝設位(wei)置的(de)不(bu)同，又分為附著自(zi)升式(shi)和內爬(pa)式(shi)兩種：

附著自升塔式起重(zhong)機(ji)能(neng)隨建筑(zhu)物升高(gao)而升高(gao)，適用(yong)(yong)于高(gao)層建筑(zhu)，建筑(zhu)結(jie)構僅(jin)承受由起重(zhong)機(ji)傳來的水(shui)平載荷(he)，附著方(fang)便(bian)，但占(zhan)用(yong)(yong)結(jie)構用(yong)(yong)鋼多(duo)；

內(nei)爬式起重機在建筑(zhu)物(wu)內(nei)部（電(dian)梯(ti)井(jing)、樓梯(ti)間），借助一套托架和提升系(xi)統進行爬升，頂(ding)升較繁(fan)瑣，但占用(yong)結構(gou)用(yong)鋼少，不(bu)需(xu)要裝設(she)基礎，全部自重及(ji)載荷均由建筑(zhu)物(wu)承(cheng)受。

二(er)、按起重(zhong)(zhong)臂(bei)的(de)構造(zao)特點(dian)可分為(wei)俯仰變幅(fu)(fu)起重(zhong)(zhong)臂(bei)（動臂(bei)）和(he)小(xiao)車變幅(fu)(fu)起重(zhong)(zhong)臂(bei)（平(ping)臂(bei)）塔式(shi)起重(zhong)(zhong)機。

俯仰變(bian)幅(fu)起(qi)重(zhong)臂塔式起(qi)重(zhong)機是(shi)靠起(qi)重(zhong)臂升降未實現變(bian)幅(fu)的，其優(you)點是(shi)能充(chong)分發揮起(qi)重(zhong)臂的有效(xiao)高度(du)，機構簡單。

小車變幅(fu)起(qi)(qi)重(zhong)(zhong)臂(bei)塔式起(qi)(qi)重(zhong)(zhong)機是(shi)靠水(shui)平(ping)起(qi)(qi)重(zhong)(zhong)臂(bei)軌道上安(an)裝的(de)小車行(xing)走(zou)實現變幅(fu)的(de)，其(qi)優點是(shi)變幅(fu)范圍(wei)大，載重(zhong)(zhong)小車可駛近塔身，能帶(dai)負荷變幅(fu)，缺點是(shi)：起(qi)(qi)重(zhong)(zhong)臂(bei)受力情(qing)況復雜，對結(jie)構要求高，且(qie)起(qi)(qi)重(zhong)(zhong)臂(bei)和小車必須處于建(jian)筑物上部，塔尖安(an)裝高度比建(jian)筑物屋(wu)面要高出(chu)15-20米。

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

下回轉(zhuan)塔(ta)式起重機(ji)將回轉(zhuan)支承、平衡重主要(yao)機(ji)構等(deng)均設置在下端，其優點(dian)是：塔(ta)式所受(shou)(shou)彎矩較(jiao)少，重心低，穩定性(xing)好(hao)，安裝(zhuang)維修方(fang)便，缺點(dian)是對回轉(zhuan)支承要(yao)求(qiu)較(jiao)高，安裝(zhuang)高度(du)受(shou)(shou)到限制。

上回(hui)(hui)轉(zhuan)塔式起重(zhong)機將(jiang)回(hui)(hui)轉(zhuan)支承，平衡重(zhong)，主(zhu)要機構(gou)均設置在上端，其優(you)點是由(you)于塔身(shen)不回(hui)(hui)轉(zhuan)，可簡化(hua)塔身(shen)下部結構(gou)、頂升加(jia)節(jie)方便。缺點是：當建筑(zhu)物超過(guo)塔身(shen)高(gao)度時(shi)，由(you)于平衡臂的影響，限制起重(zhong)機的回(hui)(hui)轉(zhuan)，同時(shi)重(zhong)心(xin)較高(gao)，風壓增(zeng)大，壓重(zhong)增(zeng)加(jia)，使(shi)整機總重(zhong)量增(zeng)加(jia)。

四、按(an)起重機(ji)安裝方式不同(tong)，可分為能進(jin)(jin)行(xing)折(zhe)疊運輸，自行(xing)整體架設(she)的快(kuai)速安裝塔式起重機(ji)和需借助輔(fu)機(ji)進(jin)(jin)行(xing)組拼和拆(chai)裝的塔式起重機(ji)。

能(neng)自行架設(she)的快裝式(shi)塔(ta)機都屬于中小型下回轉塔(ta)機，主(zhu)要(yao)(yao)用于工期短，要(yao)(yao)求頻繁移動(dong)的低層建筑(zhu)上，主(zhu)要(yao)(yao)優點是能(neng)提高工作效率(lv)，節省(sheng)安裝成本，省(sheng)時(shi)省(sheng)工省(sheng)料，缺點是結(jie)構復雜，維修(xiu)量大。

需經輔機拆裝的塔式起(qi)重機，主要(yao)用于(yu)中(zhong)高(gao)層(ceng)建(jian)筑及工作幅度大，起(qi)重量大的場所，是目前建(jian)筑工地上的主要(yao)機種。

五、按(an)有無塔尖的結構可分為平頭塔式起(qi)重機和塔頭塔式起(qi)重機。

平頭塔式起重機是最近幾(ji)年發展起來的(de)一(yi)種新型塔(ta)式(shi)起重機(ji)，其特點(dian)是在原自升式(shi)塔(ta)機(ji)的(de)結(jie)構上取消(xiao)了(le)塔(ta)帽及其前(qian)后拉(la)桿部分，增強了(le)大(da)臂和平(ping)衡(heng)臂的(de)結(jie)構強度，大(da)臂和平(ping)衡(heng)臂直接相連(lian)，其優(you)點(dian)是：

1、整機(ji)體積小，安裝便捷安全，降低運(yun)輸(shu)和倉儲成本；

2、起重(zhong)臂耐受性能好，受力均勻一致，對結(jie)構及連接(jie)部分損壞小；

3、部(bu)件設計可(ke)標(biao)準化、模塊化、互換性強，減少設備閑置，提高投資效益(yi)。

其缺點是在同類型塔機(ji)中(zhong)平頭塔機(ji)價格(ge)稍高。