1、工程机械学院工程起重机1工程机械设计工程起重机工程起重机第一篇第一篇 总总 论论工程机械学院工程起重机2第一篇第一篇 总总 论论 第一章第一章 概概 述述第二节第二节 起重机载荷计算类别起重机载荷计算类别第三章第三章 工程起重机计算载荷与工程起重机计算载荷与 计算方法计算方法第四章第四章 工程起重机的驱动型式工程起重机的驱动型式工程机械学院工程起重机3 第一章第一章 概概 述述 工程起重机在经济建设中的作用：工程起重机在经济建设中的作用：是各种工程建设广泛应用是各种工程建设广泛应用的重要起重设备。它对减轻劳动强度，节省人力，降低建设成的重要起重设备。它对减轻劳动强度，节省人力，降低建设成本，提
2、高劳动生产率，加快建设速度，实现工程施工机械化起本，提高劳动生产率，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。着十分重要的作用。工程起重机的主要类型：工程起重机的主要类型：主要包括轮胎式起重机、履带式起重主要包括轮胎式起重机、履带式起重机、塔式起重机、桅杆式起重机和缆索式起重机及施工升降机等。机、塔式起重机、桅杆式起重机和缆索式起重机及施工升降机等。适用范围：适用范围：适用于工业建筑、民用建筑和工业设备安装等工适用于工业建筑、民用建筑和工业设备安装等工程中的结构与设备的安装工作以及建筑材料、建筑构件的垂直程中的结构与设备的安装工作以及建筑材料、建筑构件的垂直运输与装卸工作。它也广泛应
3、用于交通、农业、油田、水电和运输与装卸工作。它也广泛应用于交通、农业、油田、水电和军工等部门的装卸与安装工作。军工等部门的装卸与安装工作。第一节第一节 工程起重机的分类及其特点工程起重机的分类及其特点工程机械学院工程起重机4一、轮胎式起重机一、轮胎式起重机 轮胎式起重机既是工程起重机的主要品轮胎式起重机既是工程起重机的主要品种，又是一种使用范围广、作业适应性大种，又是一种使用范围广、作业适应性大的通用型起重机。在一些国家中将轮胎式的通用型起重机。在一些国家中将轮胎式起重机和履带式起重机统称为自行式起重起重机和履带式起重机统称为自行式起重机或移动式起重机。机或移动式起重机。轮胎式起重机又分为轮胎
4、式起重机又分为汽车起重机和轮胎起重机两种类型汽车起重机和轮胎起重机两种类型。工程机械学院工程起重机5(一一)汽车起重机汽车起重机 通常习惯上把装在通常习惯上把装在通用或专用载重汽车底盘通用或专用载重汽车底盘上的起上的起重机称为汽车起重机重机称为汽车起重机。工程机械学院工程起重机6 汽车起重机由于汽车起重机由于它是利用汽车底盘，它是利用汽车底盘，所以具有汽车的行所以具有汽车的行驶通过性能，机动驶通过性能，机动灵活，行驶速度高，灵活，行驶速度高，可快速转移，转移可快速转移，转移到作业场地后能迅到作业场地后能迅速投人工作，因此速投人工作，因此特别适用于流动性特别适用于流动性大，不固定的作业大，不固定
5、的作业场所。场所。(一一)汽车起重机汽车起重机 通常习惯上把装在通用或专用载重汽车底盘上的起重机称为汽车起重机。工程机械学院工程起重机7运行式（汽车起重机）工程机械学院工程起重机8汽汽车车起起重重机机工程机械学院工程起重机9汽汽车车起起重重机机工程机械学院工程起重机10汽车起重机汽车起重机工程机械学院工程起重机11运行式（轮胎起重机）工程机械学院工程起重机12(二二)轮胎起重机轮胎起重机 将起重作业部分装设在将起重作业部分装设在专门设计的自行轮胎底盘专门设计的自行轮胎底盘上所组成的起上所组成的起重机称为轮胎起重机。重机称为轮胎起重机。工程机械学院工程起重机13(二二)轮胎起重机特点轮胎起重机特
6、点 定义：定义：将起重作业部分装设在专门设计的自行轮胎底盘上所组成的将起重作业部分装设在专门设计的自行轮胎底盘上所组成的起重机称为轮胎起重机。起重机称为轮胎起重机。轮胎起重机与汽车起重机的区别：轮胎起重机与汽车起重机的区别：由于其底盘不是汽车底盘，因由于其底盘不是汽车底盘，因此设计起重机时不受汽车底盘的限制。此设计起重机时不受汽车底盘的限制。轴距，轮距可根据起重机总轴距，轮距可根据起重机总体设计的要求而合理布置。轮胎起重机一般轮距较宽，稳定性好，轴体设计的要求而合理布置。轮胎起重机一般轮距较宽，稳定性好，轴距小，车身短，故转弯半径小，适用于狭窄的作业场所。距小，车身短，故转弯半径小，适用于狭窄
7、的作业场所。轮胎起重轮胎起重机可前后左右四面作业，在平坦的地面上可不用支腿吊重以及吊重慢机可前后左右四面作业，在平坦的地面上可不用支腿吊重以及吊重慢速行驶。速行驶。一般说来，轮胎起重机行驶速度比汽车起重机慢，其机动一般说来，轮胎起重机行驶速度比汽车起重机慢，其机动性不及汽车起重机。性不及汽车起重机。但它与履带式起重机相比，具有便于转移和在城但它与履带式起重机相比，具有便于转移和在城市道路上通过的性能市道路上通过的性能。近年来轮胎起重机行驶速度有显著捉高，并且近年来轮胎起重机行驶速度有显著捉高，并且出现了越野型液压伸缩臂式轮胎起重机，它具有较大的牵引力和较高出现了越野型液压伸缩臂式轮胎起重机，它
8、具有较大的牵引力和较高的行驶速度，越野性能好，并可全轮转向，机动灵活，特别适于狭窄的行驶速度，越野性能好，并可全轮转向，机动灵活，特别适于狭窄场地上作业。场地上作业。工程机械学院工程起重机14二、履带式起重机二、履带式起重机 把起重作业部分装设在履带底盘上，行走依靠履带装置的起把起重作业部分装设在履带底盘上，行走依靠履带装置的起重机称为履带式起重机重机称为履带式起重机。履带式起重机在很长一段时期内是作。履带式起重机在很长一段时期内是作为单斗挖掘机的一种变型机械。为单斗挖掘机的一种变型机械。履带式与轮胎式相比，因履带履带式与轮胎式相比，因履带与地面接触面积大，故对地面的平均比压小，可在松软、泥泞
9、与地面接触面积大，故对地面的平均比压小，可在松软、泥泞地面上作业。它牵引系数高，约为轮胎式的地面上作业。它牵引系数高，约为轮胎式的1.5倍，爬坡度大倍，爬坡度大,可在崎呕不平的场地上行驶可在崎呕不平的场地上行驶。由于履带式起重机支承面宽大，。由于履带式起重机支承面宽大，故稳定性好，一般不需要象轮胎式起重机那样设置支腿装置。故稳定性好，一般不需要象轮胎式起重机那样设置支腿装置。履带式起重机行驶速度慢，而且行驶过履带式起重机行驶速度慢，而且行驶过程要损坏路面。因此，转移作业场地时，需程要损坏路面。因此，转移作业场地时，需通过铁路运输或用平板拖车装运。通过铁路运输或用平板拖车装运。工程机械学院工程起
10、重机15三、塔式起重机三、塔式起重机 塔式起重机的结构特点特点是有一直立的塔身，起重臂连结在直立的塔身，起重臂连结在垂直塔身的上部，故塔式起重机起升高度和工作幅度都很大。垂直塔身的上部，故塔式起重机起升高度和工作幅度都很大。塔式起重机在房屋建筑，电站建设以及料场、混凝土预制构件塔式起重机在房屋建筑，电站建设以及料场、混凝土预制构件厂等场所得到广泛应用。厂等场所得到广泛应用。塔式起重机由于塔身是直立的，塔式起重机由于塔身是直立的，起重臂与塔身组成起重臂与塔身组成“”型，型，其有用幅度比轮胎式或履带式起重机大得多，故可使起其有用幅度比轮胎式或履带式起重机大得多，故可使起重机靠近所施工的建筑物。一般
11、情况下，塔式起重机的有用幅重机靠近所施工的建筑物。一般情况下，塔式起重机的有用幅度接近全幅度的度接近全幅度的80。同样情况下，若选用履带式或轮胎式。同样情况下，若选用履带式或轮胎式起重机，其有用幅度则不超过起重机，其有用幅度则不超过50，并随着建，并随着建筑物的增高而急剧减少。工程机械学院工程起重机16自升式塔式起重机类型有：自升式塔式起重机类型有：固定式、轨道式、爬升式、附着式固定式、轨道式、爬升式、附着式工程机械学院工程起重机17塔式起重机之一内爬式塔式起重机提升过程内爬式塔式起重机提升过程工程机械学院工程起重机18塔式起重机之一自升塔式起重机顶升过程自升塔式起重机顶升过程工程机械学院工程
12、起重机19 塔式起重机的动力装置是用外接电源的电动塔式起重机的动力装置是用外接电源的电动机，而一般施工现场都有动力电源，可很方便机，而一般施工现场都有动力电源，可很方便地接通电源，不需要造价昂贵的内燃机动力装地接通电源，不需要造价昂贵的内燃机动力装置。但是塔式起重机普通是在专用的宽轨道上置。但是塔式起重机普通是在专用的宽轨道上行走的，故需专门平整场地，铺设轨道，增加行走的，故需专门平整场地，铺设轨道，增加铺轨费用。近年来为适应高层建筑或超高层建铺轨费用。近年来为适应高层建筑或超高层建筑施工的需要，一种能自行升高的自升塔式起筑施工的需要，一种能自行升高的自升塔式起重机的研制和应用日益增多。重机的
13、研制和应用日益增多。工程机械学院工程起重机20第二节第二节 工程起重机的组成及其作用工程起重机的组成及其作用 为使起重机能正常为使起重机能正常进行作业，各种类型进行作业，各种类型起重机通常是由起重机通常是由工作工作机构机构、金属结构金属结构和和动动力装置与控制系统力装置与控制系统三三部分组成的。部分组成的。工程机械学院工程起重机21一、工作机构一、工作机构 工作机构是为实现起重机不同的运动要求而设置的工作机构是为实现起重机不同的运动要求而设置的。要使一个重物从某一位置运动到空间任一位置，则此重物不外乎要作垂直运动和沿两个水平方向的运动。起重机要实现重物的这些运动要求，必须设置相应的工作机构。不
14、同类型的起重机，其工作机构稍有差异。而对于轮胎式起重机、履带式而对于轮胎式起重机、履带式起重机和塔式起重机，一般设有起重机和塔式起重机，一般设有起升机构、变幅机构、回转起升机构、变幅机构、回转机构和行走机构机构和行走机构。依靠起升机构起升机构实现重物的垂直上下运动，依靠变幅机构和回转机构变幅机构和回转机构实现重物在两个水平方向的移动，依靠行走机构行走机构实现重物在起重机所能及的范围内任意空间运动和使起重机转移工作场所。这四个机构是工程起重机的基本工作机构。工程机械学院工程起重机22(一一)起升机构起升机构 起升机构是起重机最主要的机构。它是由原起升机构是起重机最主要的机构。它是由原动机、卷筒、
15、钢丝绳、滑轮组和吊钩组成动机、卷筒、钢丝绳、滑轮组和吊钩组成。原。原动机的旋转运动，通过卷筒一钢丝绳一滑轮组动机的旋转运动，通过卷筒一钢丝绳一滑轮组机构变为吊钩的垂直上下直线运动。起重机因机构变为吊钩的垂直上下直线运动。起重机因驱动形式的不同，驱动卷筒的驱动形式的不同，驱动卷筒的原动机可为电动原动机可为电动机，可为液压马达，也可为机械传动中某一主机，可为液压马达，也可为机械传动中某一主动轴动轴。当原动机为电动机或高速液压马达时，。当原动机为电动机或高速液压马达时，应通过减速器改变原动机的扭矩和转速。为了应通过减速器改变原动机的扭矩和转速。为了提高下降速度，起升机构往往设置离合器，使提高下降速度
16、，起升机构往往设置离合器，使卷筒脱开原动机动力，在重物自重作用下反向卷筒脱开原动机动力，在重物自重作用下反向旋转，让重物或空钩自由下降。旋转，让重物或空钩自由下降。大型起重机往往备有两套起升机构，吊大重大型起重机往往备有两套起升机构，吊大重量的称为主起升机构或主钩，吊小重量的称为量的称为主起升机构或主钩，吊小重量的称为副起升机构或副钩。副钩的起重量一般为主钩副起升机构或副钩。副钩的起重量一般为主钩的的1513或更小。或更小。为使重物停止在空中为使重物停止在空中某一位置或控制重物的下降速度，在起升机构某一位置或控制重物的下降速度，在起升机构中必须设置制动器或停止器等控制装置。中必须设置制动器或停
17、止器等控制装置。工程机械学院工程起重机23(二二)变幅机构变幅机构钢丝绳变幅液压油缸变幅动臂式变幅小车式变幅 起重机变幅是指改变吊钩中心与起重机回转中心轴线之间险距离，这个距起重机变幅是指改变吊钩中心与起重机回转中心轴线之间险距离，这个距离称为幅度离称为幅度。起重机由于能变幅，这就扩大了作业范围，即由垂直上下的直。起重机由于能变幅，这就扩大了作业范围，即由垂直上下的直线作业范围扩大为一个面的作业范围。不同类型的起重机，变幅型式也不同线作业范围扩大为一个面的作业范围。不同类型的起重机，变幅型式也不同。工程机械学院工程起重机24(三三)回转机构回转机构 起重机的一部分(一般指上车部分或回转部分)相
18、对于另一部作相对的旋转运动称为回转。为实现起重机的回转运动而设置的机构称为回转机构。起重机有了回转运动，从而使起重机从线、面作业范围又扩大为一定空间的作业范围。回转范围分为全回转(回转3600以上)和部分回转(可回转2700左右)。一般轮胎一般轮胎式起重机、履带式起重机和塔式起式起重机、履带式起重机和塔式起重机多是全回转的，重机多是全回转的，汽车起重机是汽车起重机是部分回转的部分回转的。所示为回转机构设在上车部分时的工作原理图。它是由它是由原动机经减速器将动力传递到小齿原动机经减速器将动力传递到小齿轮上，小齿轮既作自转又作沿着固轮上，小齿轮既作自转又作沿着固定在底架上的大齿圈公转，从而带定在底
19、架上的大齿圈公转，从而带动整个上车部分回转。动整个上车部分回转。工程机械学院工程起重机25(四四)行走机构行走机构 轮胎式起重机的行走机构就是通用轮胎式起重机的行走机构就是通用或专用汽车底盘或专门设计的轮胎底或专用汽车底盘或专门设计的轮胎底盘。履带式起重机的行走机构就是履盘。履带式起重机的行走机构就是履带底盘。塔式起重机的行走机构是专带底盘。塔式起重机的行走机构是专门设计的在轨道上运行的行走台车。门设计的在轨道上运行的行走台车。工程机械学院工程起重机26二、金属结构二、金属结构 起重机的吊臂，回转平台、人字架，底架起重机的吊臂，回转平台、人字架，底架(车架大梁、车架大梁、门架、支腿横梁等门架、
20、支腿横梁等)和塔式起重机的塔架等金属结构是起和塔式起重机的塔架等金属结构是起重机的重要组成部分。起重机的各工作机构及零部件都重机的重要组成部分。起重机的各工作机构及零部件都是安装或支承在这些金属结构上的。是安装或支承在这些金属结构上的。起重机金属结构是起重机金属结构是起重机的骨架。它承受起重机的自重以及作业时的各种起重机的骨架。它承受起重机的自重以及作业时的各种外载荷。外载荷。组成起重机金属结构的构件较多，其重量通常组成起重机金属结构的构件较多，其重量通常占整机重量的一半以上，耗钢量大。因此，起重机金属占整机重量的一半以上，耗钢量大。因此，起重机金属结构的合理设计，对减轻起重机自重，提高起重性
21、能，结构的合理设计，对减轻起重机自重，提高起重性能，节约钢材都有重要意义。节约钢材都有重要意义。工程机械学院工程起重机27三、动力装置与控制系统三、动力装置与控制系统 动力装置是起重机的动力源，是起重机的最重要组成部分。它在很大程度上决定了起重机的性能和构造特点。不同类型的起重机由不同类型的动力装置组成。轮胎式起重机和履带式起重机的动力装置多为内燃机轮胎式起重机和履带式起重机的动力装置多为内燃机。可由一台内燃机对上下车各工作机构供应动力，对于大型汽车起重机，有的上下车各设一台内燃机，分别供应起重机构(起升、变幅、回转)的动力和行走机构的动力。塔式起重机以及相对固定在港口码头、仓库料场上工作塔式
22、起重机以及相对固定在港口码头、仓库料场上工作的一些轮胎起重机的动力装置是外接电源的电动机外接电源的电动机。起重机的控制系统包括操纵装置和安全装置操纵装置和安全装置。动力装置动力装置是解决起重机做功所需的能源。有了这个能源，就能使起重机各机构运动。而控制系统控制系统则是解决各机构怎样运动的问题。如动力传递的方向，各机构运动速度的快慢，以及使机构突然停止等。相应于这些运动要求，起重机的控制系统设有离合器、制动器，停止器、液压传动中的各种操纵阀，以及各种类型的调速装置和专用的安全装置等部件。通过这些控制系统创造的条件，改变起重机的运通过这些控制系统创造的条件，改变起重机的运动特性，以实现各机构的起动
23、、调速、改向、制动和停止，从而达到起重机动特性，以实现各机构的起动、调速、改向、制动和停止，从而达到起重机作业所要求的各种动作作业所要求的各种动作。工程机械学院工程起重机28第三节第三节 工程起重机发展趋势工程起重机发展趋势 近年来随着建设工程规模不断扩大，起重安装工近年来随着建设工程规模不断扩大，起重安装工程量越来越大，尤其是现代化大型石油、化工、冶程量越来越大，尤其是现代化大型石油、化工、冶炼、电站以及高层建筑的安装作业逐年增多。因此，炼、电站以及高层建筑的安装作业逐年增多。因此，对工程起重机，特别是大功率的工程起重机的需要对工程起重机，特别是大功率的工程起重机的需要量日益增加。量日益增加
24、。随着现代科学技术的发展，随着现代科学技术的发展，各种各种新新技术，新材料、新结构，新工艺技术，新材料、新结构，新工艺在工程起重机上得在工程起重机上得到广泛的应用。所有这些因素都有力地促进了工程到广泛的应用。所有这些因素都有力地促进了工程起重机的发展。起重机的发展。工程机械学院工程起重机29近年来工程起重机的发展趋势主要体现近年来工程起重机的发展趋势主要体现一、广泛采用液压技术一、广泛采用液压技术 由于液压传动具有体积小、重量轻、结构紧凑、能无级调速、操纵简便、轻巧、运转平稳由于液压传动具有体积小、重量轻、结构紧凑、能无级调速、操纵简便、轻巧、运转平稳和工作安全可靠等优点，因此，近年来国内外各
25、种类型的工程起重机广泛采用液压传动。我国和工作安全可靠等优点，因此，近年来国内外各种类型的工程起重机广泛采用液压传动。我国的主要工程起重机厂，近年来的产品多是液压起重机。的主要工程起重机厂，近年来的产品多是液压起重机。二、通用型起重机以中小型为主，专用起重机向大型大功率发展二、通用型起重机以中小型为主，专用起重机向大型大功率发展 为了提高建设工程的装卸和安装作业的机械化程度，工程起重机的发展，仍是以轻便灵活为了提高建设工程的装卸和安装作业的机械化程度，工程起重机的发展，仍是以轻便灵活的中小型起重机为主。目前超过的中小型起重机为主。目前超过100吨级的轮胎起重机品种逐渐增多。吨级的轮胎起重机品种
26、逐渐增多。三、重视三、重视“三化三化”，逐步过渡采用国际标准，逐步过渡采用国际标准 目前各国在发展工程起重机新产品中都很重视目前各国在发展工程起重机新产品中都很重视“三化三化”(标准化、系列化、通用化标准化、系列化、通用化)。一些。一些国家对自行式起重机制订了国家标准，规定了起重量系列。国家对自行式起重机制订了国家标准，规定了起重量系列。四、发展一机多用的产品四、发展一机多用的产品 为了充分发挥工程起重机的作用，扩大其使用范围，有的国家在设计起重机时重视了产品为了充分发挥工程起重机的作用，扩大其使用范围，有的国家在设计起重机时重视了产品的多用性。例如在工作装置设计方面，除了使用吊钩外，还设计了
27、配备有电磁吸盘、抓斗、拉的多用性。例如在工作装置设计方面，除了使用吊钩外，还设计了配备有电磁吸盘、抓斗、拉铲和木料抓取器等取物装置。铲和木料抓取器等取物装置。五、采用新技术、新材料、新结构、新工艺五、采用新技术、新材料、新结构、新工艺 为了减轻起重机的自重，提高起重性能，保证起重机高效可靠地工作，各国都非常重视采为了减轻起重机的自重，提高起重性能，保证起重机高效可靠地工作，各国都非常重视采用新技术，新材料、新结构和新工艺。用新技术，新材料、新结构和新工艺。工程机械学院工程起重机30工程机械学院工程起重机31工程机械学院工程起重机32固定式起重机固定式起重机工程机械学院工程起重机33龙门起重机龙
28、门起重机工程机械学院工程起重机34桥式起重机桥式起重机工程机械学院工程起重机35工程机械学院工程起重机36思思 考考 题题 1、工程起重机主要包括哪几种形式？、工程起重机主要包括哪几种形式？P.1 2、简述汽车起重机与轮胎起重机的异同点。、简述汽车起重机与轮胎起重机的异同点。P.2 3、塔式起重机有哪些类型？主要应用在哪些方面？、塔式起重机有哪些类型？主要应用在哪些方面？P.4 4、简述工程起重机的主要组成，并说明各部分的作用。、简述工程起重机的主要组成，并说明各部分的作用。P5 5、变幅机构有哪几种类型，各应用在哪类工程起重机上？、变幅机构有哪几种类型，各应用在哪类工程起重机上？P.6 6、
29、简述起重机控制系统的组成与功用。、简述起重机控制系统的组成与功用。P.7 7、上网查询工程起重机的现状与发展趋势，并写一篇论文，、上网查询工程起重机的现状与发展趋势，并写一篇论文，题目自拟。（题目自拟。（要求在国庆节放假结束后上缴，不许雷同！要求在国庆节放假结束后上缴，不许雷同！）工程机械学院工程起重机38第二章第二章 工程起重机的性能参数与工作类型工程起重机的性能参数与工作类型 第一节第一节 工程起重机的主要性能参数工程起重机的主要性能参数 工程起重机的主要性能参数包括起重量、起升高度、幅度、各机构工作速度工程起重机的主要性能参数包括起重量、起升高度、幅度、各机构工作速度和重量指标等和重量指
30、标等。对于塔式起重机还包括起重力矩和轨距等参数。这些参数表明起重机工作性能和技术经济指标，它是设计起重机的技术依据，也是生产使用电选择起重机技术性能的依据。一、起重量一、起重量 起重机起吊重物的重量称为起重量，通常以Q表示，单位吨。起重机的起重量参数通常是以额定起重量表示的。所谓额定起重量是起重机在各种工况下安全作额定起重量是起重机在各种工况下安全作业所容许的起吊重物的最大重量业所容许的起吊重物的最大重量。它是随着幅度的加大而减少的。轮胎式和履带轮胎式和履带式起重机起重量式起重机起重量现包括现包括吊钩的重量吊钩的重量，但对于取物装置为抓斗或电磁吸盘时，则包括抓斗和电磁吸盘的重量。对于塔式起重机
31、，起重量往往包括吊具重量对于塔式起重机，起重量往往包括吊具重量。轮胎式轮胎式和履带式起重机的名义吨位级和履带式起重机的名义吨位级(即起重机铭牌上标定的起重量即起重机铭牌上标定的起重量)通常是以最大额定通常是以最大额定起重量表示的起重量表示的。最大额定起重量是指基本臂处于最小幅度时所起吊重物的最大重最大额定起重量是指基本臂处于最小幅度时所起吊重物的最大重量量。但应予指出，有些大吨位级起重机，最大额定起重量往往没有实用意义，因为幅度太小，当支腿跨距较大时，重物在支腿内侧。所以在这种情况下的最大额定起重量只是根据起重机强度确定的最大额定值，它只是标志起重机名义上的起标志起重机名义上的起重能力重能力。
32、起重量是起重机的主要技术参数。为了适应国民经济各部门的需要，同时考虑到起重机品种发展实现标准化，系列化和通用化，对起重机的起重量，国家制订了系列标准。一机部于1974年对轮胎式起重机制订了基本参数系列标准，规定了轮胎式起重机最大额定起重量参数系列(表115)。国家建委于1978年对塔式起重机也制订了基本参数系列，规定了起重量和最大起重量参数(表171)。工程机械学院工程起重机40二、幅度二、幅度 规定规定起重机回转中心轴线至吊钩中心的距离称为起重机回转中心轴线至吊钩中心的距离称为幅度或称工作幅度幅度或称工作幅度。当某一长度的吊臂处于与水平面成某一夹角时，这个幅度值也就确定了。但当吊臂处于同一夹
33、角时，在吊重状态与在空钩状态时其幅度值是不等的。所以标定起重机幅度参数时，通常是指在额定起重量下，起重机回转中心轴线至吊钩中心的水平距离，并用R表示，单位米。幅度表示起重机不幅度表示起重机不移位时的工作范围移位时的工作范围。所以幅度也是衡量起重机起重能力的一个重要参数。如图21所示，为了反映起重机实际工作能力，往往还以有效幅度A表示。对于轮胎式起重机有效幅度是指在使用支腿侧向工作时起吊最大额定起重量时吊钩中心垂线到该侧支腿中心线的水平距离。设计起重机时，应合理确定有效幅度。对于轮胎式起重机，在JB137574标准(表115)中按不同起重量的起重机规定了不同的有效幅度范围。工程机械学院工程起重机
34、41 三、起重力矩三、起重力矩 起重机的工作幅度与相应于此幅度下起重机的工作幅度与相应于此幅度下的起重量的乘积称为起重力矩，并以的起重量的乘积称为起重力矩，并以M表表示，则示，则MQXR，单位吨，单位吨米米。它是综合它是综合起重量与幅度两个因素的参数起重量与幅度两个因素的参数。所以，以起重力矩这个参数就比较全面和确切地反映起重机的起重能力。特别是塔式起重机的起重能力通常是以起重力矩的吨米值来表示。对于塔式起重机，我国是以基本以基本臂最大工作幅度与相应的起重量的乘积臂最大工作幅度与相应的起重量的乘积作为起重力矩的标定值作为起重力矩的标定值。工程机械学院工程起重机42四、起升高度四、起升高度 起升
35、高度是指自地面或轨面起升高度是指自地面或轨面(对于轨道式塔式起对于轨道式塔式起重机重机)到吊钩钩口中心的距离，以到吊钩钩口中心的距离，以H表示，单位米表示，单位米。当取物装置使用抓斗时，则指至抓斗最低点的距离。在标定起重机性能参数时，通常以额定起升高度表示。额定起升高度是指满载时吊钩上升到最高极限位置，自吊钩中心至地面或轨面的距离。对于动臂式起重机，当吊臂长度一定时，起升高度随幅度的减少而增加。用于吊装工程的起重机，其额定起升高度是重要的性能参数。当吊具需放到地面以下当吊具需放到地面以下吊取重物时，则地面以下的深度叫下放深度，总吊取重物时，则地面以下的深度叫下放深度，总起升高度等于起升高度和下
36、放深度的和起升高度等于起升高度和下放深度的和。最大额定起升高度的确定，是根据起重机作业最大额定起升高度的确定，是根据起重机作业要求要求(如结构物的高度等如结构物的高度等)和起重机总体设计的合理和起重机总体设计的合理性综合考虑性综合考虑。轮胎式起重机和塔式起重机基本参数系列标准中，对各种吨位级的起重机的起升高度作了相应的规定，设计时应予以遵循。工程机械学院工程起重机43五、轨距 对于轨道式塔式起重机，轨距是一项重要参数，对于轨道式塔式起重机，轨距是一项重要参数，因为它直接影响整机的稳定性及起重机本身尺寸。因为它直接影响整机的稳定性及起重机本身尺寸。轨距是指两根轨道中心线之间的距离。轨距的大轨距是
37、指两根轨道中心线之间的距离。轨距的大小是由主参数小是由主参数起重力矩值来确定的，随着主起重力矩值来确定的，随着主参数的增大，轨距也增宽。我国塔式起重机基本参数的增大，轨距也增宽。我国塔式起重机基本参数系列标准对轨距作了相应的规定。参数系列标准对轨距作了相应的规定。工程机械学院工程起重机44六、工作速度六、工作速度 工程起重机的工作速度主要包括起升，变幅，回转和行走的速度。对伸缩臂式起重机还包括吊臂伸缩速度和支腿收放速度。起升速度指起重吊钩升起(或下降)的速度，以Vq表示，单位米/分，变幅速度指吊钩自最大幅度到最小幅度时的平均线速度，以Vb表示，单位米/分，回转速度指起重机转台每分钟转数，以n表
38、示，单位转/分，行走速度以Va表示，单位公里/小时。对轨道式塔式起重机行走速度单位为米/分。起重机工作速度选择合理与否，对起重机性能有很大影响。一般说来，起重机工作效率与各机构工作速度有直接关系。当起重量一定时，工作速度高，生产率也高。但速度高也带来一系列不利因素。如惯性增大，起、制动时引起的动力载荷增大，从而机构的驱动功率和结构强度也要相应增大。所以，合理选择工作速度要全面考虑与之有关的一系列因素。工程机械学院工程起重机45合理选择工作速度要全面考虑的系列因素合理选择工作速度要全面考虑的系列因素 (一一)根据起重机所服务对象的作业要求考虑。根据起重机所服务对象的作业要求考虑。如主要用于港口码
39、头和料场装卸作业的起重机，为了提高装卸货物及材料的生产率，一般要求工作速度快，但对于建筑安装工程使用的起重机，则要求吊装平稳性好，其工作速度相应地要低些，甚至要求能实现微动速度(一般小于1米/分)。(二二)工作速度选择与运动行程有关。工作速度选择与运动行程有关。行程小，采用高的速度显然不合理。因为合理的速度应是在正常工作时机构能达到稳定运动，不然在机构未达到等速稳定运动前就要制动。所以一般只有在运动行程大时，如用于高层建筑中的起重机的起升机构，才采用较高的速度。在这种起升高度大的情况下，通常是以长吊臂工作，其相应的起重量要降低，所以往往是通过更换滑轮组倍率来提高吊钩速度。为了提高生产率，空钩下
40、降时，要求速度快，所以往往采用脱开动力靠重力下降的方式来加快下降速度。(三三)起重机工作速度的选择与机型有关。起重机工作速度的选择与机型有关。如大起重量的起重机，主要解决重件吊装问题，工作并不频繁，工作速度不是主要问题，这种情况下，为了降低驱动功率，减少动力载荷和增加工作平稳性，一般速度取得较低。(四四)各机构的工作速度，根据机构本身作业要求和运动性质，可选择不同各机构的工作速度，根据机构本身作业要求和运动性质，可选择不同的速度。的速度。如回转速度因受起动、制动惯性力的限制，回转速度取得很低。变幅速度也不能取得很大，因为变幅运动对起重机平稳性和安全性有很大影响，特别是带载变幅时，速度取得更低。
41、综上所述，起重机各机构工作速度的合理选择，要考虑的因素较多，通常综上所述，起重机各机构工作速度的合理选择，要考虑的因素较多，通常新设计起重机时，除仔细地、全面地考虑上述因素外，还可根据同类型、同新设计起重机时，除仔细地、全面地考虑上述因素外，还可根据同类型、同吨位和工作条件相类似的起重机的相应速度作为选择时参考。吨位和工作条件相类似的起重机的相应速度作为选择时参考。工程机械学院工程起重机46七、自重及重量指标七、自重及重量指标 起重机的自重是指起重机处于工作状态时起重机本身全部自重，起重机的自重是指起重机处于工作状态时起重机本身全部自重，以以G表示，单位吨表示，单位吨。起重机自重这一参数是评价
42、起重机的一个综合性指标。它反映了起重机设计、制造和材料的技术水平。随着技术的进步和材料性能的提高，起重机自重可以相应地减少。起重机自重与起重机类型、吨位级、底盘型式、传动型式、结构起重机自重与起重机类型、吨位级、底盘型式、传动型式、结构型式和整机稳定性程度等因素有关型式和整机稳定性程度等因素有关。例如履带式底盘比轮胎式底盘自重大，箱形伸缩臂式比桁架臂式自重大。对于各种吨位级的轮胎式起重机自重最大值，我国在轮胎式起重机基本参数系列标准中作了规定(表114)，设计制造后的起重机自重不应超过所规定的数值。为了考核起重机重量指标，通常用重量利用系数为了考核起重机重量指标，通常用重量利用系数K表示表示。
43、所谓重量利用系数是指起重机在单位自重下有多大起重能力。显然K值越大，重量指标越先进。重量利用系数可有三种表示形式。工程机械学院工程起重机47 (一)以起重量表示起重能力时：(二)以起重力矩表示起重能力时：(三)以起重力矩和与此相应的起升高度来表示起重能力时：重量利用系数可有三种表示形式)/(GM2吨米吨GRQK)/(1吨吨GQK)/(23吨米吨GHRQK 上述三个公式中的起重能力，对于轮胎式和履带式起重机都上述三个公式中的起重能力，对于轮胎式和履带式起重机都是用最大额定起重量及其相应的幅度和起升高度表示的。对于是用最大额定起重量及其相应的幅度和起升高度表示的。对于塔式起重机是以最大起重力矩和最
44、大起升高度表示的。塔式起重机是以最大起重力矩和最大起升高度表示的。工程机械学院工程起重机48第二节 工程起重机工作类型 起重机是间歇工作的机器，具有短暂而重复工作的特征起重机是间歇工作的机器，具有短暂而重复工作的特征。它不象有些机器(如皮带运输机)开动后在较长一段时间内连续不停地运转。而起重机工作时各机构时开时停，时而正转，时而反转。有的起重机日夜三班工作，有的只工作一班，有的甚至一天中只工作几次。这种工作状况表明，起重机及其机构的工作繁忙程度是不同的。此外，作用于起重机上的载荷也是变化的，有的起重机是经常满载工作，有的经常只吊轻载，其负载情况很不相同。还有，由于各机构的短暂而重复的工作，起、
45、制动频繁，所以时时受到动力冲击载荷的作用，由于机构工作速度的不同，这种动力冲击载荷作用程度也不同。起重机的这种工作特点，在设计起重机零部件、金属结构和确定起重机动力功率时都必须给以考虑。按我国现行的起重机设计手册推荐，将起重机按工作繁忙程度和载荷波动特性所决定的工作类型划分为轻、中、重和特重轻、中、重和特重四种类型。表21所示为起重机划分为这四种类型的依据。表中机构载荷率就是机构载荷波动特性，按表22选取，t指机构年工作时数。工程机械学院工程起重机49 规定起重机的这种工作类型，不仅为合理地设计起重机所必规定起重机的这种工作类型，不仅为合理地设计起重机所必需，而且使用户能合理地选用符合其使用要
46、求的产品。需，而且使用户能合理地选用符合其使用要求的产品。一台起重机各机构的工作类型可各不相同。而整机和金属结一台起重机各机构的工作类型可各不相同。而整机和金属结构部分的工作类型则由其主要机构构部分的工作类型则由其主要机构(一般是主起升机构一般是主起升机构)的工作类的工作类型确定。型确定。常用的工程起重机各机构工作类型可参考表常用的工程起重机各机构工作类型可参考表23选取。从表选取。从表中可看出，确定各机构的工作类型的主要原则是：中可看出，确定各机构的工作类型的主要原则是：1非工作性运动的机构，即在起重机不吊重时，用来调整起非工作性运动的机构，即在起重机不吊重时，用来调整起重机位置的机构，如不
47、作带载运动的变幅机构等，则属于轻级工重机位置的机构，如不作带载运动的变幅机构等，则属于轻级工作类型，作类型，2工作性运动的机构，根据载荷波动特性、年工作时数等因工作性运动的机构，根据载荷波动特性、年工作时数等因素确定工作类型，可按表素确定工作类型，可按表21确定，确定，3起重机用途不同，选取的工作类型也各不相同。如塔式起起重机用途不同，选取的工作类型也各不相同。如塔式起重机主要用于吊装的和主要用于输送混凝土的则各属不同工作类重机主要用于吊装的和主要用于输送混凝土的则各属不同工作类型，前者一般属轻级或中级，而后者则为中级或重级。又如履带型，前者一般属轻级或中级，而后者则为中级或重级。又如履带式起
48、重机使用抓斗时则属重级。式起重机使用抓斗时则属重级。工程机械学院工程起重机51思思 考考 题题 1、工程起重机主要包括哪些主要技术参数？、工程起重机主要包括哪些主要技术参数？P.12 2、对于工程起重机起重能力的描述汽车起重机（含履带式）与塔式、对于工程起重机起重能力的描述汽车起重机（含履带式）与塔式起重机有何异同。起重机有何异同。P.12、14 3、工程起重机工作速度的选择应考虑哪些因素？就设计而言工作速、工程起重机工作速度的选择应考虑哪些因素？就设计而言工作速度如何确定？度如何确定？P.1314 4、工程起重机的起重能力的质量利用系数有哪几种形式？不同类型、工程起重机的起重能力的质量利用系
49、数有哪几种形式？不同类型的起重设备如何选择使用？的起重设备如何选择使用？P.14 5、工程起重机利用等级划分的依据是什么？有多少级？、工程起重机利用等级划分的依据是什么？有多少级？P.15 6、起重机的载荷状态与哪两因素有关？载荷谱系数分为哪四级、起重机的载荷状态与哪两因素有关？载荷谱系数分为哪四级。P.15 7、起重机的工作级别分为哪几级？、起重机的工作级别分为哪几级？P.16工程机械学院工程起重机52第三章第三章 工程起重机计算载荷与计算方法工程起重机计算载荷与计算方法第一节第一节 作用在起重机上的载荷作用在起重机上的载荷 设计起重机时，必须设计起重机时，必须首先首先确定作用在起重机上的确
50、定作用在起重机上的外载荷，以作为计算起重机稳定性、支腿压力或轮外载荷，以作为计算起重机稳定性、支腿压力或轮压、机构零部件和金属结构强度以及选择原动机功压、机构零部件和金属结构强度以及选择原动机功率的依据。率的依据。作用在起重机上的外载荷应根据实际情作用在起重机上的外载荷应根据实际情况确定况确定，主要的有；，主要的有；起重载荷、起重机启重载荷、起重载荷、起重机启重载荷、风载荷、重物偏摆引起的载荷、惯性和离心力载荷风载荷、重物偏摆引起的载荷、惯性和离心力载荷和振动、冲击引起的动力载荷等和振动、冲击引起的动力载荷等。一、起升载荷一、起升载荷PQ 对于吊钩式起重机，起重载荷包括最大额定起重量Q和吊钩自
