【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

塔式起重機是任何一個大(da)型(xing)建(jian)筑(zhu)工(gong)地中的常見設(she)備。它是那么(me)的顯眼——常常聳入云(yun)霄幾十米，而且(qie)“胳膊”伸出那么(me)遠。建(jian)筑(zhu)工(gong)人用塔(ta)式起重(zhong)機來(lai)提升(sheng)鋼材(cai)、水泥，諸如乙炔炬(ju)和發電機之類的大(da)型(xing)工(gong)具，以及其他各種不同(tong)的建(jian)筑(zhu)材(cai)料。

當您觀望某個聳立(li)的(de)起重(zhong)機時(shi)，不(bu)(bu)禁會對它(ta)的(de)本事感到有些不(bu)(bu)可思議：它(ta)為(wei)何不(bu)(bu)會翻到？這么(me)長的(de)吊桿(gan)怎(zen)么(me)能(neng)舉起這么(me)重(zhong)的(de)物體？它(ta)是(shi)怎(zen)么(me)做(zuo)到隨建筑物的(de)增(zeng)高而增(zeng)高的(de)？如果(guo)您想(xiang)了(le)解(jie)塔式起重(zhong)機的(de)工作原理，那(nei)么(me)本文(wen)恰能(neng)為(wei)您所用(yong)。在本文(wen)中，您將能(neng)找到所有這些問題的(de)答案，還能(neng)了(le)解(jie)其(qi)他更多(duo)您所不(bu)(bu)知道(dao)的(de)知識(shi)。

所有的塔式起重(zhong)機的基本(ben)組成部件都是相(xiang)同的：

起重(zhong)機(ji)的(de)基(ji)座通過螺栓與一塊支撐起重(zhong)機(ji)的(de)大型混凝土板固(gu)定在一起。

基(ji)座與塔(ta)(ta)柱（或塔(ta)(ta)）相(xiang)連，塔(ta)(ta)體高度即(ji)塔(ta)(ta)式起重機的高度。

與(yu)塔頂相(xiang)連的是回(hui)轉單元(yuan)——包括齒輪和(he)電機——它(ta)們使得(de)起重機水平旋(xuan)轉：

在回轉單元的頂部有三個部分：

水平伸出的(de)長起(qi)(qi)重(zhong)臂（或工作臂），它是起(qi)(qi)重(zhong)機中負(fu)荷(he)重(zhong)物(wu)的(de)部分。一個起(qi)(qi)重(zhong)小車，它能沿起(qi)(qi)重(zhong)臂行(xing)走，使得起(qi)(qi)吊物(wu)靠(kao)近(jin)或遠離(li)起(qi)(qi)重(zhong)機的(de)中心：

較短一些的水平機(ji)(ji)械(xie)臂，其中放置了起重機(ji)(ji)的電(dian)機(ji)(ji)及電(dian)器設備，以及實(shi)心的大塊配重：

操作艙：

機械臂中含有用于(yu)提升重物(wu)的電機，以及用于(yu)驅動起(qi)重機的電器控制設備和電纜卷(juan)筒，如(ru)下(xia)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(xian)在讓我們(men)來了解一下這個設備能對(dui)付(fu)多重的物體。

一個典型的塔式起重機規格如下：

最大(da)自由高(gao)度——80米

如果起重機跟建筑物(wu)相連，那么當(dang)建筑物(wu)在升高時，起重機能達(da)到的高度就遠不止(zhi)80米(mi)了(le)。

最(zui)大工作半(ban)徑——70米

最大提升重量——18噸(dun)，300噸(dun)-米

配重——16.3噸

起重(zhong)(zhong)機(ji)的(de)最大提(ti)升(sheng)重(zhong)(zhong)量(liang)為18噸，但如果重(zhong)(zhong)物(wu)(wu)是放置于起重(zhong)(zhong)臂的(de)末端的(de)，那么起重(zhong)(zhong)機(ji)將不能(neng)(neng)(neng)提(ti)升(sheng)那么大的(de)重(zhong)(zhong)量(liang)。重(zhong)(zhong)物(wu)(wu)離塔柱(zhu)越(yue)近，起重(zhong)(zhong)機(ji)能(neng)(neng)(neng)安全提(ti)升(sheng)的(de)重(zhong)(zhong)量(liang)就越(yue)大。300噸-米這(zhe)一(yi)規格便解釋(shi)了這(zhe)一(yi)關系。例如，如果操作員將重(zhong)(zhong)物(wu)(wu)置于與塔柱(zhu)相距(ju)30米的(de)地方，那么起重(zhong)(zhong)機(ji)最多能(neng)(neng)(neng)提(ti)升(sheng)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：

最大載重開關(guan)檢測著繩索(suo)上(shang)的(de)拉(la)力以確(que)保(bao)載重沒有超過(guo)18噸。

載重(zhong)(zhong)力(li)矩開(kai)關確保操作員在(zai)起(qi)重(zhong)(zhong)臂上移(yi)動重(zhong)(zhong)物時(shi)(shi)沒有超過起(qi)重(zhong)(zhong)機的(de)噸-米(mi)規格。在(zai)回轉(zhuan)單元內有一個貓頭組件(jian)能測得(de)起(qi)重(zhong)(zhong)臂上的(de)塌縮量并能在(zai)超重(zhong)(zhong)的(de)情況發生時(shi)(shi)得(de)到感應。

現在我們知道，如果這些物體中的(de)一(yi)個掉到(dao)工地上，那么(me)將(jiang)會導致災難性的(de)后果。讓我們看(kan)看(kan)是什么(me)使得這些龐大的(de)結構能夠保持豎直。

當您注視一個塔式起(qi)重機的時候，眼前的景(jing)象似乎(hu)是難以置信的——一個沒(mei)有(you)任何拉索(suo)支(zhi)撐的結構(gou)居然可(ke)以穩穩地(di)站立，它們(men)為什么(me)不會傾(qing)倒呢(ni)？

與塔式起(qi)重(zhong)機(ji)的(de)(de)穩(wen)定(ding)性相關(guan)的(de)(de)首(shou)要因素(su)是(shi)(shi)一塊很大(da)的(de)(de)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)臺(tai)，在(zai)起(qi)重(zhong)機(ji)運(yun)抵(di)之前，施工隊會(hui)花上(shang)幾(ji)周(zhou)的(de)(de)時間來澆注這(zhe)個臺(tai)子(zi)。這(zhe)個混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)臺(tai)通(tong)常有10x10x1.3米，重(zhong)182,000千克——這(zhe)是(shi)(shi)本文談及的(de)(de)起(qi)重(zhong)機(ji)所(suo)對應的(de)(de)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)臺(tai)尺寸。深嵌入混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)板內(nei)的(de)(de)大(da)錨固螺(luo)栓能支(zhi)撐起(qi)重(zhong)機(ji)的(de)(de)底部：

因此這些(xie)起(qi)重機(ji)實際上是(shi)由(you)螺栓和地相連來確(que)保它們的(de)穩定(ding)性的(de)。在(zai)下一章節(jie)中，您(nin)會知(zhi)道(dao)這些(xie)塔式起(qi)重機(ji)是(shi)如何“長(chang)高”的(de)。

塔(ta)式起(qi)重機需要用10至12輛拖車(che)(che)才能(neng)運達(da)建筑工地(di)。操作人員使用一(yi)臺移動吊車(che)(che)來安裝起(qi)重臂和機械部(bu)(bu)分，并將這(zhe)些(xie)水(shui)平的(de)部(bu)(bu)件放到一(yi)個由兩(liang)部(bu)(bu)分組成的(de)12米的(de)塔(ta)柱(zhu)上。然后移動吊車(che)(che)再在(zai)其(qi)上加配重。

塔柱(zhu)由這個堅固的(de)(de)基(ji)座中升起。它是一個大的(de)(de)三角(jiao)珩架結構，截面通常(chang)有3.2平方米。這種三角(jiao)形的(de)(de)結構使得(de)塔柱(zhu)有足夠的(de)(de)強度來保持豎直。

為了上升到最大的高度，起重機會(hui)在每一次將(jiang)自身提升(sheng)一節(jie)塔柱珩架的高度！工人們會(hui)使用一個契合于回轉(zhuan)單元和(he)塔柱頂部(bu)間的頂部(bu)攀(pan)援(yuan)(yuan)器或(huo)攀(pan)援(yuan)(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。

操作人員將(jiang)回轉單(dan)元從塔(ta)頂分離。在頂部(bu)攀援器上(shang)的(de)大型(xing)液壓(ya)機能將(jiang)回轉單(dan)元推起6米。

起(qi)(qi)(qi)重機(ji)操作員使(shi)用起(qi)(qi)(qi)重機(ji)將另一個6米高的(de)塔柱珩架推(tui)至(zhi)由攀(pan)援架撐(cheng)起(qi)(qi)(qi)的(de)空檔中。一旦塔柱珩架就(jiu)位，起(qi)(qi)(qi)重機(ji)也就(jiu)“長(chang)高”了6米！

大樓(lou)建成后(hou)即是(shi)起重機應該降下(xia)來(lai)的時候了(le)，整(zheng)個(ge)過程是(shi)相反的——起重機將其自身的塔柱分拆(chai)，然后(hou)變矮的起重機再分拆(chai)其余部(bu)分。

大多數的建筑公(gong)司都會向(xiang)諸(zhu)如(ru)Heede Southeast之(zhi)類的公(gong)司租用塔式起重機(ji)。Heede公(gong)司負(fu)責(ze)將(jiang)起重機(ji)運到工地并組裝起來，并在起重機(ji)使(shi)用期間按月收取租金。

安裝和拆卸起(qi)重機(ji)(ji)的(de)(de)常規價(jia)格是(shi)60,000美元(yuan)左右。這個價(jia)格包括了(le)將起(qi)重機(ji)(ji)運送到工(gong)地的(de)(de)運費(fei)、租用(yong)可(ke)移(yi)動起(qi)重機(ji)(ji)來安裝塔式起(qi)重機(ji)(ji)的(de)(de)費(fei)用(yong)、安裝起(qi)重機(ji)(ji)的(de)(de)人工(gong)費(fei)等。租用(yong)一臺46米(mi)高的(de)(de)塔式起(qi)重機(ji)(ji)的(de)(de)月租金約為15,000美元(yuan)，此外還要加上租用(yong)攀(pan)援(yuan)架和額外的(de)(de)塔節(jie)的(de)(de)費(fei)用(yong)。

塔式起重機的分類和特點

一、按(an)有無行走機構可分(fen)為移動式(shi)塔式(shi)起重機和固定式(shi)起重機。

移動式塔式起(qi)重(zhong)機根據行走裝置的不同又(you)可分為(wei)軌(gui)道式、輪胎式、汽車式、履(lv)帶式四種。

軌(gui)道(dao)式塔(ta)式起重機塔(ta)身固定于行走(zou)底(di)架上(shang)(shang)，可(ke)在專設(she)的軌(gui)道(dao)上(shang)(shang)運行，穩(wen)定性(xing)好，能帶(dai)負荷行走(zou)，工作效率高，因而廣(guang)泛應(ying)用于建筑安裝工程(cheng)。

輪胎式(shi)、汽車式(shi)和履(lv)帶式(shi)塔(ta)式(shi)起重機無軌(gui)道裝置，移動方便(bian)，但不能帶負荷行走、穩定性較差，目前已很少生產。

固定式(shi)(shi)(shi)塔式(shi)(shi)(shi)起重機根據裝設位置的不同，又分為附著自(zi)升式(shi)(shi)(shi)和內爬式(shi)(shi)(shi)兩種(zhong)：

附著自升(sheng)塔式(shi)起(qi)重(zhong)機能隨建筑物升(sheng)高而升(sheng)高，適用(yong)(yong)于(yu)高層建筑，建筑結構(gou)僅承受由起(qi)重(zhong)機傳來(lai)的水平載(zai)荷，附著方便，但占用(yong)(yong)結構(gou)用(yong)(yong)鋼(gang)多；

內爬式起重機在建筑物內部（電梯(ti)井、樓梯(ti)間），借助一套托架和(he)提升系(xi)統進行爬升，頂升較繁瑣(suo)，但占用結構用鋼少，不(bu)需要裝設(she)基礎，全部自重及載荷均由建筑物承(cheng)受。

二、按(an)起(qi)(qi)重(zhong)臂的構(gou)造特點(dian)可分為俯仰變幅起(qi)(qi)重(zhong)臂（動臂）和小車變幅起(qi)(qi)重(zhong)臂（平臂）塔式起(qi)(qi)重(zhong)機。

俯仰變幅起重(zhong)臂(bei)塔式起重(zhong)機是(shi)靠起重(zhong)臂(bei)升(sheng)降未實現(xian)變幅的(de)，其優點(dian)是(shi)能充分(fen)發揮起重(zhong)臂(bei)的(de)有效高度，機構簡單。

小(xiao)車(che)(che)變幅(fu)(fu)起(qi)重(zhong)臂塔式起(qi)重(zhong)機是(shi)靠水平起(qi)重(zhong)臂軌道上安(an)(an)裝的小(xiao)車(che)(che)行走實現變幅(fu)(fu)的，其優(you)點是(shi)變幅(fu)(fu)范圍大(da)，載重(zhong)小(xiao)車(che)(che)可(ke)駛近塔身(shen)，能(neng)帶負荷變幅(fu)(fu)，缺點是(shi)：起(qi)重(zhong)臂受力(li)情況復雜，對(dui)結構要求高(gao)，且起(qi)重(zhong)臂和小(xiao)車(che)(che)必須(xu)處(chu)于建(jian)筑(zhu)物上部，塔尖安(an)(an)裝高(gao)度比建(jian)筑(zhu)物屋面要高(gao)出15-20米。

三(san)、按塔身結構(gou)回(hui)轉方(fang)式可分為下回(hui)轉（塔身回(hui)轉）和上回(hui)轉（塔身不回(hui)轉）塔式起重機。

下(xia)回(hui)轉塔(ta)式(shi)起(qi)重(zhong)(zhong)機將回(hui)轉支(zhi)承、平衡重(zhong)(zhong)主(zhu)要機構等均設置(zhi)在(zai)下(xia)端，其優點是：塔(ta)式(shi)所受彎矩(ju)較(jiao)少，重(zhong)(zhong)心低，穩定性好，安裝(zhuang)維(wei)修方便，缺點是對回(hui)轉支(zhi)承要求較(jiao)高(gao)，安裝(zhuang)高(gao)度受到限制。

上(shang)(shang)回轉塔式起重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)機(ji)將回轉支(zhi)承，平衡(heng)(heng)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，主要機(ji)構均(jun)設置在上(shang)(shang)端，其優點是由于(yu)塔身不回轉，可簡化塔身下(xia)部結(jie)構、頂升(sheng)加(jia)節方便。缺點是：當建(jian)筑(zhu)物超過塔身高(gao)度時，由于(yu)平衡(heng)(heng)臂的影響，限(xian)制起重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)機(ji)的回轉，同時重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)心較(jiao)高(gao)，風壓增(zeng)大，壓重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)增(zeng)加(jia)，使整機(ji)總(zong)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)量增(zeng)加(jia)。

四、按(an)起重(zhong)機(ji)安裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)不(bu)同，可(ke)分為(wei)能進行(xing)折疊運輸，自行(xing)整體架設的(de)(de)快速安裝(zhuang)塔式(shi)(shi)起重(zhong)機(ji)和(he)需借助輔機(ji)進行(xing)組拼和(he)拆裝(zhuang)的(de)(de)塔式(shi)(shi)起重(zhong)機(ji)。

能自行架設的快裝(zhuang)(zhuang)式塔機都(dou)屬(shu)于中小型下(xia)回轉塔機，主要用(yong)于工期(qi)短，要求(qiu)頻繁移動的低層建筑上(shang)，主要優點是能提高工作效率，節省安裝(zhuang)(zhuang)成(cheng)本，省時省工省料，缺點是結構復雜(za)，維(wei)修量大(da)。

需(xu)經輔(fu)機(ji)拆裝的塔式起(qi)重(zhong)機(ji)，主要用于中高層建筑(zhu)及工作(zuo)幅度大，起(qi)重(zhong)量大的場所，是目前(qian)建筑(zhu)工地(di)上(shang)的主要機(ji)種。

五(wu)、按(an)有(you)無塔(ta)(ta)尖的(de)結構可分為(wei)平頭(tou)塔(ta)(ta)式(shi)(shi)起重機(ji)和塔(ta)(ta)頭(tou)塔(ta)(ta)式(shi)(shi)起重機(ji)。

平頭塔式起重機是(shi)(shi)最近(jin)幾年發(fa)展起(qi)來(lai)的(de)一種新型塔式起(qi)重(zhong)機(ji)，其特點是(shi)(shi)在原自升式塔機(ji)的(de)結構上取消了塔帽及(ji)其前后(hou)拉(la)桿部分，增強了大臂(bei)(bei)和(he)平(ping)衡(heng)臂(bei)(bei)的(de)結構強度(du)，大臂(bei)(bei)和(he)平(ping)衡(heng)臂(bei)(bei)直接相連，其優點是(shi)(shi)：

1、整機體積小，安裝便(bian)捷(jie)安全，降(jiang)低運輸和倉儲成本；

2、起重臂耐受性能好，受力均勻一致(zhi)，對結構及連(lian)接部分(fen)損壞小；

3、部(bu)件設計可標(biao)準(zhun)化、模塊化、互換性強(qiang)，減少(shao)設備閑(xian)置，提高投資效(xiao)益。

其缺點是在同類型(xing)塔(ta)機中平(ping)頭塔(ta)機價格稍高。