1、塔式起重机塔式起重机 北京市建设机械与材料质量监督检验站 大大 纲纲 历史 常识 标准 原理与设计 主要结构 运行机构 常见问题 塔机的安装 选型 管理环节与流程 总承包企业的责任 与义务 检验与检查 发展史发展史国际国际 国际： 1900年第一项有关建筑用塔机专利诞生 1905年出现了塔身固定的装有臂架的原始塔机 1923年制成了第一台较完整的近代塔机 1941年有关塔机的德国工业标准DIN8670颁布 实施，首次正式规定以吊载（t）和幅度（m） 的乘积（t.m） 二战后高速发展，型号逐渐齐全 80年代初，额定起重能力达到100000kN.m，最 大幅度100m 。 发展史发展史国内国内 国
2、内 1953年由原民主德国引进建筑师-型塔机 1974年，以QT3-8塔机为原型样机改造而成的上 回转动臂式QT60/80塔机在北京开始批量生产 1984年由法国POTAIN公司引进H3/36B、 FO/23B和GTMR360B三种机型 2011年世界最大水平臂上回转D5200-240塔机顺 利下线，最大起重量达240t，是目前全球起重 能力最强的塔机 名名 称称 型号 QTZ 100 Q 起重机，T 塔式，Z 自升，100 起重力 矩（主参数） 5013,5518 前两位数字代表最大幅度，后两位数字代表最大幅度 处的额定起重量。 起重力矩 基本臂最大幅度与相应额定起重量的乘积 不同的塔尖形式
3、不同的塔尖形式 有、无塔尖有、无塔尖 不同的变幅方式不同的变幅方式 塔机主参数 塔式起重机制造塔式起重机制造 制造（具备特种设备制造许可证） 塔式起重机：可以在国家特种设备检测研究院 网站查询。 施工升降机（包含物料提升机）：可向生产厂 家所在地的省级质量技术监督局查询。 型式检验报告 每个型号均需要型式检验报告 核实报告中主参数表的相关内容 塔式起重机的主 要特点 有效幅度大，达有效幅度大，达80%80%以上以上 最适合于建筑施工最适合于建筑施工 塔式起重机的分塔式起重机的分 类类 安装形式安装形式：固定、行走、附着、内爬：固定、行走、附着、内爬 起重臂形式起重臂形式：静定结构、超静定结构：
4、静定结构、超静定结构 变幅形式变幅形式：小车变幅、动臂变幅、综：小车变幅、动臂变幅、综 合变幅合变幅 塔尖形式塔尖形式：塔尖、撑竿、无塔尖：塔尖、撑竿、无塔尖 主要性能参数指标 额定起重量额定起重量 Q Q （最大额定起重量、臂端额定起重量）（最大额定起重量、臂端额定起重量） 幅度幅度 R R （最大工作幅度）（最大工作幅度） 起重力矩起重力矩 M=Q*RM=Q*R （公称参数）（公称参数） 如：如：QTZ100QTZ100，FG5518 FG5518 性能曲线 起重臂长度 幅度 起 升 高 度 主要标准主要标准 国家标准 GB 6067.1-2010 起重机安全规程 第1部分：总 则 GB
5、13752-1992 塔式起重机设计规范 GB5144-2006塔式起重机安全规程 GBT 5031-2008 塔式起重机 GBT 26471-2011 塔式起重机 安装与拆卸规则 主要标准主要标准 行业标准 JGJ 196-2010 建筑施工塔式起重机安装、使用、 拆卸安全技术规程 JGJ-T189-2009建筑起重机械安全评估技术规 程 相关标准 GB/T 5972-2009 起重机 钢丝绳 保养、维护、 安装、检验和报废 JGJ46-2005施工现场临时用电安全技术规范 塔式起重机的设计塔式起重机的设计 工作级别的划分 利用等级的划分（繁忙状态）：(U1-U5) 工作循环，根据工作循环可
6、以划分为5个等级3.2104 5105 载荷状态：(Q1-Q3) 载荷谱：Fi / Fmax 和 Fi 作用下的 Ni / Nt 工作级别：根据利用等级和载荷状态划分处不 同的工作级别（A1-A5） 按用途可以分为三类，建筑塔机为U3、U4，Q2， A3、A4 结构设计方法许用应力法 设计载荷设计载荷 载荷：基本载荷（自重载荷，起升载荷， 各种动载荷和离心力）、附加载荷、特殊 载荷和其他载荷 基本载荷：自重载荷：各部分的重力（不 含起升载荷所包含的重力），钢丝绳重力 的50%作为自重载荷；起升质量的起升冲击 系数（00.1）。 设计载荷设计载荷起升载荷起升载荷 起升载荷：起升质量的重力，钢丝绳
7、重力的 50%作为起升载荷；起升质量的动载系数（与 起升速度有关，1.3、1.6、1.9）；突然卸载引 起的冲击系数。 运行冲击载荷（运行冲击系数）：大车、小车 的运行中轨道不平引起的冲击。 传动机构速度变化引起的冲击： 离心力：回转时部件和起升质量引起，按最不 利状态取 坡度载荷：校核结构承载和机构时按0.5%考虑， 永久基础可不考虑。 设计载荷设计载荷附加载荷附加载荷 附加载荷：风载荷和温度载荷（一般不考 虑） 风载荷=风力系数计算风压迎风面积 风力系数：查表， 风压：与风速的关系（0.618v2） 迎风面积：单片结构、多片结构，被吊物 体 设计载荷设计载荷特殊载荷特殊载荷 特殊载荷：非工
8、作状态下的风载荷、试验 载荷、工作状态下的碰撞载荷 非工作状态下的风载荷：风压 （020m）800,(20100m)1100,(100m)1300 试验载荷：试验静载荷，试验动载荷 碰撞载荷：小车碰撞载荷 固定基础的反力固定基础的反力 说明书说明书 选型起重性能表，地耐力 安装最大部件的重量、重心 与安全密切相关的几个控制点 基础（压重、预埋） 顶升与附着 易损件 关系到施工进度的几个因素 速度：起升、回转和变幅 高度：自由高度、附着间距 起重能力：臂长与臂尖的其中能力 说明书的内容说明书的内容 主要性能参数。 不同起重臂组合、不同倍率时的起重性能。 最大独立安装状态时对基础的作用力（需说明是
9、 工作或非工作状态及风速和作用方向）。 轨道的安装要求，满足防风抗滑要求时所能承受 的最大风速和相关安全要求。 标准节的种类，分辨方法和安装使用要求。 安装、拆卸、顶升和使用状态下允许的最大风速。 性能表性能表 变幅小车变幅小车 变幅小车变幅小车 性能表性能表 基础要求基础要求 地基要求地基要求 基础计基础计 算算 预埋基础预埋基础 平衡重平衡重 说明书的内容说明书的内容 各主要构件的轮廓尺寸、重量和唯一性标识的位 置及吊装位置（方法）。 不同起重臂长度组合情况下：起重臂架、拉杆的 组合方式及安装时的吊点位置。平衡臂架、拉杆 的组合方式及安装时的吊点位置。平衡重的组合 方式。 安装场地和辅助设
10、备的要求。 基础的安装形式（预埋支腿、螺栓、预埋节等应 明确）。 爬升作业的方法，爬升装置是否具有防脱功能。 起重臂臂架及拉杆起重臂臂架及拉杆 组合组合 基础的安装方式基础的安装方式 说明书的内容说明书的内容 附着装置与标准节连接的方式方法。 推荐的附着间距及最大悬臂高度时附着点的作用力 （需说明是工作或非否工作状态及风速和作用方向）。 主要安全装置的调试方法。 标准节采用螺栓连接时，螺栓的预紧力矩及其施加方 法。 司机操作有关的数据、资料和建议（应符合GB5031- 2008中5.7.2.1.d的要求）。 关键部件的检查周期及检查方式。 动臂塔机工作和非工作状态时起重臂的最大仰角。 附着装置
11、附着装置 附着附着 附着附着 装置装置 附着附着 附 着 框 与 塔 身 的 连 接 方 式 液 压 顶 升 系 统 塔机基础塔机基础 预埋式基础：将预埋支脚或预埋节（不是 普通标准节）埋入基础部分。 轨道式基础：为满足塔机的使用要求，铺 设轨道使塔机能够进行水平移动。基础部 分依靠压重来平衡塔机的倾翻力矩。 塔式起重机的安全装置塔式起重机的安全装置 回转限制器 力矩限制器 幅度限制器 断绳保护和钢丝 绳防脱槽装置 高度限 制器 起重量 限制器 吊钩 保险 底架式基础底架式基础 行走基础行走基础 行走基础行走基础 塔式起重机塔式起重机 塔身塔身 塔身是结构的主体，支承自身重量和载荷重量， 多为
12、空间桁架结构 标准节连接方式： 销轴连接，套筒螺栓连接，螺栓连接和法兰盘 连接 截面形式：正方形。 主弦杆一般为角钢或方形管（角钢扣方或成型 方管），圆钢管； 腹杆一般为角钢或无缝钢管，有三角形、K字 形等多种布置方式。 塔身的受力分析塔身的受力分析 所受载荷：起升载荷，塔身自重，上回转自重， 塔机行走和制动惯性力，起重小车行走和制动惯 性力，回转惯性力和离心力以及风载荷 计算中的两种最不利工况： 1.臂架位于塔身对角线上，风由平衡臂吹向臂架 方向。(小车变幅取最大幅度，动臂变幅取最小幅 度） 2.臂架垂直于塔机行走轨道,风吹向垂直于臂架方 向 主弦杆为角钢的塔身 角钢内贴板标准节 内角加筋的
13、标准节 塔身结构 两种结构形式两种结构形式 主弦杆为方形（角 钢扣方，方管） 主弦杆为无缝钢管 塔身结构 腹杆系统 轻型及超 轻型 中等起重能力 重型及超重型 运行机构运行机构 起升机构： 电机驱动钢丝绳卷筒收、防钢丝绳，使吊钩上、 下运动。 大型塔机有高、低速两个制动器 变幅机构： 水平臂变幅：电机驱动钢丝绳卷筒收、放钢丝 绳，使变幅小车沿起重臂运行。 动臂变幅：电机驱动钢丝绳卷筒收、放钢丝绳， 使起重臂仰、俯。 钢丝绳安装示意图钢丝绳安装示意图 变幅机构 起升机构 四大机构 起升机构起升机构 变幅机构变幅机构 回转机构回转机构 行走机构行走机构 起升机构 电机电机 减速器减速器 制动器制动
14、器 卷筒卷筒 钢丝绳钢丝绳 滑轮组滑轮组 钓钩钓钩 起升机构制动起升机构制动 回转机构 电机电机 减速器减速器 制动器制动器 缓冲缓冲 齿圈齿圈 回转支撑回转支撑 为防止断电后塔 机处于不能自由 回转的状态，在 回转电机位置设 风标器。 风标器 变幅机构 电机电机 减速器减速器 制动器制动器* * 卷筒卷筒 钢丝绳钢丝绳 滑轮组滑轮组 小车小车 运行机构运行机构 回转机构： 电机带动小齿轮沿大齿圈运动，带动回转支承 以上结构件回转运动。 不允许在运行过程中使用回转制动器制动。 下班后打开制动器，实现“风标 ”状态 行走机构： 电动机带动行走轮，沿轨道运行。 附件附件 平衡重：平衡最大起重力矩
15、钢丝绳：吊运物料到达作业位置 卷筒：储存钢丝 滑轮：钢丝绳导向 吊钩：吊运物料 电气系统：塔机的“中枢” 塔机结构的连接失效塔机结构的连接失效 常见的连接失效位置 起重臂的连接 塔身的连接 受力较大位置塔尖 原因 磨损频繁的拆装，使用中的磨损 连接错误连接件错误，连接件失效 塔身连接销轴错误塔身连接销轴错误 塔身连接销轴未安装到位塔身连接销轴未安装到位 塔身销轴失效塔身销轴失效 开口销安装错误开口销安装错误 销轴定位措施失效销轴定位措施失效 销轴定位措施失效销轴定位措施失效 塔尖销轴孔变形塔尖销轴孔变形 连接销轴的弯曲变形连接销轴的弯曲变形 几种常见失效几种常见失效 接高螺栓缺陷接高螺栓缺陷
16、两种采用螺栓连接标准节两种采用螺栓连接标准节 标准节连接螺栓标准节连接螺栓 所有高强度螺栓的预紧扭矩应达到所有高强度螺栓的预紧扭矩应达到2000 N.m，每根高强螺栓均应装配两个垫圈和，每根高强螺栓均应装配两个垫圈和 二个螺母，并拧紧防松。双螺母中防松螺二个螺母，并拧紧防松。双螺母中防松螺 母预紧扭矩应稍大于或等于母预紧扭矩应稍大于或等于2000 N.m。 塔机与环境塔机与环境 架空输电线的防护措施输电线防护 天气因素风 群塔作业 要求水平距离2m，垂直2m 原因正常作业时的变形，附件（钢丝绳弧度） 塔机结构的破坏塔机结构的破坏 裂纹 产生原因：结构受力“大”，焊接应力未去除， “冻胀” 解决：避免“超载”，购买合格的产品 变形 产生原因：结构受力大，碰撞，运输 解决：避免超载， 标准节上、下装反标准节上、下装反
