1、塔式起重机塔式起重机简介简介塔式起重机分类回转限制器回转限制器力矩限制器力矩限制器幅度限制器幅度限制器断绳保护和钢丝断绳保护和钢丝绳防脱槽装置绳防脱槽装置高度限高度限制器制器起重量起重量限制器限制器吊钩吊钩保险保险PLC操作起升机构回转机构起重量限制器起重力矩限制器小车变幅机构智能化可编程智能化可编程PLCPLC 南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Technology塔机塔机的安全监测的安全监测塔机基本结构组成塔机基本结构组成1.1.按回转支承位置分按回转支承位置分上回转塔机下回转塔机2
2、.2.按变幅方式分主要有按变幅方式分主要有（1）小车变幅式（2）动臂变幅式3.3.按安装方式分按安装方式分（1）快速安装式（下回转式）（2）非快速安装式（上回转式）4.4.按底架固定情况分按底架固定情况分（1）固定式（2）轨行式5.5.升高方式分升高方式分（1）固定高度（2）自升式自升式（1）附着式（2）内爬式轨道式塔式起重机动臂变幅式塔式起重机 下回转式塔机l l5.1、固定高度 l 无附着装置安装到一个固定的独立高度使用及所有附着式塔式起重机在无附着的时候都可成为固定高度的塔式起重机，另外快装式塔式起重机，均为固定高度的塔式起重机。5、按、按 升升 高高 方方 式式 分分 5.2、自升式、
3、自升式 5.2.1、附着式、附着式 塔机安装在建筑物一侧，底座固定在专门的基础上或将行走台车固定在轨道上，随着塔身的自行加节升高，每间隔一定高度用专用杆件将塔身与建筑物连接，依附在建筑物上。附着式塔机是我国目前应用最广泛的一种安装形式，塔机由其他起重设备安装至基本高度后，即可由自身的顶升机构，随建筑物升高将塔身逐节接高，附着和顶升过程可利用施工间隙进行，对工程进度影响不大，且建筑物仅承受由塔机附着杆件所传递的水平载荷，一般无需特别加固。施工结束后，塔机的拆卸可按安装逆程序进行，不需另设拆卸设备。5、按、按 升升 高高 方方 式式 分分l 5.2.2、内爬式内爬式l 塔机安装在建筑物内部，支承在
4、建筑物电梯井内或某一开间内，依靠安装在塔身底部的爬升机构，使整机沿建筑物内通道上升。l 内爬式塔机(见图1-12)主要应用于超高层建筑的施工，塔身高度固定，塔机自重较轻，利用建筑物的楼层进行爬升，在塔机起升卷筒的容绳量内，其爬升高度不受限制。但塔机全部重量支承在建筑物上，建筑结构需作局部加强，与建筑设计联系比较密切。其爬升须与施工进度协调。施工结束后，需用特设的屋面起重机或辅助起重设备将塔机解体卸至地面。5、按、按 升升 高高 方方 式式 分分1、结构、结构由底架、塔身、回转支座、塔顶、平衡臂、吊臂、司机室、梯子与平台、顶升套架和横梁部分组成。按作用和工作性质区分，按作用和工作性质区分，塔式起
5、重机一般由下列部分组成塔式起重机一般由下列部分组成：2、机构、机构由起升机构、回转机构、变幅机构、液压机构等部分组成。l1.1、底架、底架l底架底架是塔式起重机中承受全部载荷的最底部结构件.l1.2、塔身、塔身l大多数塔式起重机的塔身都是空间桁架结构.l塔身节的连接，主要有塔身节的连接，主要有高强度螺栓高强度螺栓、抗剪螺栓抗剪螺栓、横向销轴横向销轴、瓦套连接瓦套连接等。等。l1.3、回转支座、回转支座l一般由回转平台、回转支承、固定支座（或为底架）组成。l1.4、塔顶、塔顶l塔顶的型式一般可分为刚性的和可摆动的两种，主要作用是支承吊臂。l1.5、平衡臂、平衡臂l平衡臂的作用：l（1）放置配重，
6、产生后倾力矩以便在工作状态减少由吊重引起的前倾力矩，在非工作状态减少强风引起的前倾力矩，并保证其抗倾翻稳定性；l（2）在采用可摆动塔顶撑杆时，平衡臂还要对塔顶撑杆起支持作用；在采用固定塔顶时，平衡臂则是靠塔顶来支持的；l1.6、吊臂、吊臂l吊臂可分为两类：（1）动臂变幅式 （2）小车水平变幅式l小车水平变幅臂架小车水平变幅臂架，为了减轻自重，为了减轻自重，截面大部分为三角形三角形，极少数者用矩形截面，而且又多采用正三角形断面正三角形断面，用方钢管或槽钢制成的下弦杆做运动小车的轨道，上弦杆用钢管或圆钢等制成。l1.7、司机室、司机室l为了便于司机操作，塔式起重机的司机室必须与回转部分一同回转。l
7、1.8、通道与平台、通道与平台l（1）塔身中的通道，一般都要设直立梯或斜梯，设置在塔身内部。最顶部的塔身节或回转固定支座上设平台l（2）凡需安装、检修操作的处所，都应设可靠的通道和平台。l（一）安装（一）安装安装塔机基础安装塔机基础安装基础节安装基础节安装塔身（标准节）安装塔身（标准节）安装爬升机构安装爬升机构安装上、下转台（含司机室）安装上、下转台（含司机室）安装塔帽安装塔帽起重臂组装起重臂组装变幅钢丝绳穿绕变幅钢丝绳穿绕安装平衡臂安装平衡臂吊装部分平衡重（配重）吊装部分平衡重（配重）安装起重臂安装起重臂吊装全部剩余配重吊装全部剩余配重电气接线电气接线穿绕起升钢丝绳、装吊钩穿绕起升钢丝绳、装
8、吊钩 吊装爬升部件等等其他附件吊装爬升部件等等其他附件 调整各限位及安全装置调整各限位及安全装置1.整机调试。整机调试。安装塔帽安装塔帽 吊装塔帽，用螺栓与回转塔身相连。吊装塔帽，用螺栓与回转塔身相连。平衡臂安装、部分配重安装平衡臂安装、部分配重安装起重臂安装：在地面上安装好，然后用吊车吊装。起重臂安装：在地面上安装好，然后用吊车吊装。l（二）拆卸（二）拆卸l基本为安装的逆过程基本为安装的逆过程三、塔式起重机安全装置：起重机安全装置：1、起重量限制器：对最大起重量大于6t的起重机如设有起重量显示装置，则其数值误差不得大于指示值的5%。当起重量大于相应工况下额定值并小于额定值 的110%时，应切
9、断上升方向的电源，但机构可做下降方向运动。2、起重力矩限制器：当起重力矩大于相应工况下额定值并小于额定值的110%时，应切断上升和幅度增大方向的电源，但机构可做下降和减小幅度方向的运动。3、行程限位：1)、行走限位：它在每个运行方向装设行程限位开关，在行程端部应安装限位开关挡铁，挡铁的安装位置应充分考虑起重机的制动行程。2)、幅度限位：小车变幅的起重机，对最大变幅速度超过40m/min的起重机，在小车向外运行时，当起重力矩达到额定值的80%时，应自动转换为低速运行。动臂式起重机应设置臂架低位置和臂架高位置的幅度限位开关，以及防止臂架反弹后翻的装置。3)、起升高度限位：应安装吊钩上极限位置 的起
10、升高度限位器。小车变幅的起重机，起升高度限位器应能保证在吊钩架顶部至小车架下端满足规定距离，立即切断上升方向电源，吊钩下极限位置的限制器可根据用户要求设置。4)、回转限制：对回转部分不设继电器的起重机，应安装回转限制器。4、小车断绳保护装置：对小车变幅的起重机，应设小车断绳保护装置。5、风速仪：臂架根部铰点高度大于50m的 起重机，应安装风速仪。当风速大于工作极限风速时，应能发出停止作业的警报。安安全全装装置置位位置置塔式起重机构造示意图（）全貌图；（）特性曲线；（）附着装置附着装置内爬自升式塔机构造示意图一、钢结构 塔身标准节 独特的异型方钢管结构，腹独特的异型方钢管结构，腹方钢标准节主弦断
11、面方钢标准节主弦断面为封闭截面为封闭截面角钢标准节主弦断面角钢标准节主弦断面为开口截面为开口截面安安装装完完毕毕的的方方钢钢标标准准节节塔塔身身方钢标准节焊接组件方钢标准节焊接组件焊接完成的腹杆结点焊接完成的腹杆结点焊接完成的标准节连接套焊接完成的标准节连接套 爬爬升升套套架架爬升架爬爪布置在下爬升架爬爪布置在下平台上方，操作十分平台上方，操作十分方便，确保安全方便，确保安全上、下支座上、下支座回转塔身回转塔身塔顶 起重臂起重臂、平衡臂平衡臂、塔顶塔顶四四倍倍率率状状态态二二倍倍率率状状态态自动变倍率更换倍率底架及压重底架及压重支腿固定式附着装置二、工作机构 起升机构起升机构 起升机构的传动系
12、统电动机；卷筒心轴；卷筒；十字滑块联轴节；减速箱；制动轮；弹性柱销联轴节 起升机构起升机构 起升机构 回转机构 变幅机构PLC操作起升机构回转机构起重量限制器起重力矩限制器小车变幅机构智能化可编程智能化可编程PLCPLC 两个联动台放置于司机室座椅两边。各机构的运行指令都由机手通过联动台上的开关来控制。联动台控制联动台内部构造 联动操作台里面是一个万能转换开关，由几个按钮开关组合在一起工作，所用的是开关的常开触点。不同档位，各开关吸合动作也不相同。同一机构的正反转不能同时闭合，联动台内有机械联锁装置。液压顶升装置 自升式塔机液压顶升系统塔机的液压顶升加高过程塔机的液压顶升加高过程起重力矩限制器
13、 塔式起重机安全装置力矩限制器起重量限制器 起重量限制器行程限位器有：1、起升高度限位器，2、回转限位器、3、幅度限位器和4、行走机构限位开关。行程限位器多功能行程限位器 塔式起重机金属结构作塔式起重机金属结构作为塔机的主要组成部分之一，为塔机的主要组成部分之一，其作用主要是用来承受来自其作用主要是用来承受来自于方方面面的各种载荷的，于方方面面的各种载荷的，其中包括自重载荷。因此结其中包括自重载荷。因此结构本身就必须具有足够的强构本身就必须具有足够的强度、刚度和稳定性。度、刚度和稳定性。塔式起重机金属结构主要塔式起重机金属结构主要包括包括底架、塔身、爬升套架、底架、塔身、爬升套架、起重臂、平衡
14、臂、上下转台、起重臂、平衡臂、上下转台、旋转塔身、塔帽、附着装置旋转塔身、塔帽、附着装置等等。此部分一般约占整机重。此部分一般约占整机重量的量的70%70%的左右。的左右。底架底架塔身爬升套架爬升套架 回转机构 行走机构 变幅机构起升机构 幅度限位器起重量限制器起重量限制器风速仪 行程限位器 回转限制器塔机组成 南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Technologyo 底座底座是塔式起重机中承受全部载荷的最底部结构件，它可以安装在行走台车上或固定支腿上，也可以安装在地面基础上。一般有：X
15、型、字型、带有可折叠的支腿型、轨距可变型、双W型、门座型。（一）底座（一）底座 南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Technologyo大多数塔式起重机的塔身都是空间桁架结构，由一个个标准节叠加而成。对上回转塔式起重机来说，塔身是不回转的；对下回转的，塔身则是与臂架同时回转的，标准节有两种形式，一种是焊接成整体的形式，另一种是将标准节焊接成四片，在安装时用高强螺栓将其连接成整体o其区别是前者主肢在回转一周内承受交变载荷其区别是前者主肢在回转一周内承受交变载荷。而无论上、下回转，塔身均承受
16、较大的压、弯、扭转、剪切载荷作用塔身均承受较大的压、弯、扭转、剪切载荷作用，强度、刚度、稳定及抗疲劳能力的都十分重要。（二）塔身（二）塔身 南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Technology回转平台由下支座、回转支承、上支座组成，下支座与回转支承的外圈连接，上支座与回转支承的内圈、连接螺栓均为高强螺栓，螺栓本身承受轴向载荷较大，且为交变载荷，为了保证连接可靠、消除间隙，都要在安装时施加一定的预紧力。回转上支座上装有回转机构，驱动回转上支座及以上结构随着回转支承的内圈转动（三）回转平台
17、（三）回转平台IACM，回转支承三维造型图 南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Technology塔顶的型式一般可分为刚性的和可摆动的两种，主要作用是支承吊臂。对上回转的塔式起重机，刚性塔顶还起支承平衡臂的作用。塔顶结构集中了由吊臂及平衡臂传来的载荷，再传递给回转支座、塔身。因此，不仅要考虑安装的方便，还要保证强度、刚度、稳定性要求。l刚性塔顶受弯矩、压力、剪切作用！l可摆动塔顶受压力载荷作用！（轴心受压）（五）塔顶（五）塔顶 南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mech
18、anical Engineering,Nanjing University of Technology（六）平衡臂（六）平衡臂 南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Technology（七）起重臂（七）起重臂起重臂安装于回转过起重臂安装于回转过渡节的前面，用两根渡节的前面，用两根轴销与回转过渡节铰轴销与回转过渡节铰接。接。吊臂主要有四类：l动臂变幅式l小车水平变幅式l伸缩式小车变幅臂架l折曲式臂架 南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineeri
19、ng,Nanjing University of Technology动臂变幅式按塔式起重机发展史来讲，动臂变幅式是最早采用的，它具有臂架截截面小，自重轻、幅度小时可得到较大的起升高度。截面形状为正方形，截面形状为正方形，受力形式为轴心受压！受力形式为轴心受压！小车水平变幅臂架，为了减轻自重，为了减轻自重，截面大部分为三角形三角形，极少数者用矩形截面，而且又多采用正三角形断面正三角形断面，用方钢管或槽钢制成的下弦杆做运动小车的轨道，上弦杆用钢管或圆钢等制成。受受弯矩、压力、剪切弯矩、压力、剪切作用！作用！南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineer
20、ing,Nanjing University of Technology（三）变幅机构（三）变幅机构IACM，QTZ型小车变幅机构变幅卷扬机由电机、减速器、卷筒、制动器、变幅限位器组成。南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Technology（四）运行机构（四）运行机构 运行机构仅用于轨道行走式，由电机、减速器、台车、车轮、夹轨器、终点限位开关、缓冲器等组成。南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineering,Nanjing Universit
21、y of Technology（五）液压顶升机构（五）液压顶升机构液压顶升机构由塔身过渡节、套架、顶升液压缸和工作平台等组成。其中套架内装有导向滚轮，滚轮和塔身的间隙可调，套架中部装有工作平台，平台的一侧装有滑道或小车，供塔身待加节水平移动用，套架顶部和塔身过渡节固定连接。南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Technology塔机塔机的安全监测的安全监测 南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineering,Nanjing University
22、 of Technology监控系统安装示意图监控系统安装示意图起重量检测节点实物及现场实验起重量检测节点实物及现场实验幅度、高度、角度检测幅度、高度、角度检测节点实物及现场实验节点实物及现场实验人机接口节点实人机接口节点实物及现场实验物及现场实验 南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Technology监控系统安装示意图监控系统安装示意图 南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Tech
23、nology 内爬式起重机在建筑物内部（电梯井、楼梯间），借助一套托架和提升系统进行爬升，顶升较繁琐，但占用结构用钢少，不需要装设基础，全部自重及载荷均由建筑物承受。南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Technology塔机的起重量传感器塔机的起重量传感器该种三滑轮式称重传感器主要由两个定滑轮、一个动滑轮和一个S型传感器构成。起重量传感器结构示意图起重量传感器结构示意图安装在起重绳处的起重量检测节点 南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Enginee
24、ring,Nanjing University of Technology 安装在幅度电机处的幅度检测节点 南京工业大学 机械与动力工程学院School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Technology安装在现场的主控箱 1工作机构（起升回转变幅行走液压顶升电缆卷筒）nA 起升机构是实现重物垂直运动的工作装置，起升机构主要由卷扬机、及钢丝绳、滑轮组、吊钩等组成。n起升机构的调速nB 变幅机构是改变塔机工作幅度的工作装置，实现吊重物水平方向的移动，使塔机把重物的垂直运动扩大到沿起重臂的一个平面，扩大了作业范围。nC 回转机构是实
25、现塔机起重臂绕塔机中心线回转的工作装置，使重物能够以塔机中心线作水平圆周运动，从而把塔机的作业范围扩大到一个空间。nD 行走机构是使塔机沿一定方向运动的工作装置，对于建筑用塔机，一般是轨道式，塔机沿铺设的轨道往返行走，特别适合长度较大的建筑施工。起重臂：平衡臂：塔顶 司塔节 回转支承 塔身标准节架 载重小车：n吊装安装塔帽，n在地面安装塔帽平台、扶手、栏杆以及平衡臂和起重臂的拉杆第一节，将塔帽垂直立起，在顶部安装吊具，然后吊起放到支座顶上，注意：塔帽上必须提前安装好平衡臂和大臂的头一段拉杆（大臂两组拉杆头一段均提前安装）。第二章 塔式起重机安全装置 图图2-1 起重力矩限制器示意图起重力矩限制
26、器示意图第二章 塔式起重机安全装置 图图2-2 起重量限制器示意图起重量限制器示意图第二章 塔式起重机安全装置 图图2-3 DZX限位器限位器北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖塔式起重机的安全装置回转限位力矩限制器变幅限位断绳保护和钢丝绳防脱槽装置高度限位起重量限制器吊钩保险北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖起重臂长度幅度起升高度基 本 参 数起升高度限位器 塔机应安装吊钩上极限位置的起升高度限位器。吊钩装置顶部距臂架下端800mm(2倍率)时，立即停止起升运动 吊钩下极限位置的限位器，可根据用户要求设置。北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检
27、验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖标准要求 塔机必须安装起重力矩限制器。当起重力矩大于相应工况下的额定值并小于额定值的110%时，应切断上升和幅度增大方向的电源，但机构可作下降和减小幅度方向的运动。力矩限制器控制定码变幅的触点与控制定幅变码的触点必须分别设置，且应能分别调整。显示装置误差5%速度大于40m/min，力矩达到80%应减速北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖塔式起重机的力矩曲线北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖力矩限制器北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京
28、市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖塔式起重机的力矩曲线北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王
29、凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖钢丝绳防脱槽装置 滑轮、起升卷筒及动臂塔机的变幅卷筒均应设有钢丝绳防脱装置，该装置与滑轮或卷筒侧板最外缘的间隙不得超过钢丝绳直径的20。吊钩应设有防钢丝绳脱钩的装置。北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖安装 基础
30、的制作按照说明书的要求，与说明书不符时要有相关技术文件。有专人负责按规范制作，及时、准确的测量。安装顶升作业现场核实作业人员资格，设立警戒区域 自检作业环境，结构，安全装置北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖第三方检验 提供必要的资料安装告知确认单，验收表，技术文件 现场检验提供场地和必要的人员配合 结论整机合格应对不合格项目进行整改整机不合格整改后重新报检北京市建设机械与材料质量监督检验站 王凯晖联合验收 必要的资料安装告知，使用登记，检验报告，租赁合同，拆装合同，安全协议，相关操作人员（司机，信号）的资格等 整改的项目对于检验中的不合格项目采取的整改措施是否落实 施工现场的具体要求群塔作业，现场特点等
