【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(ge)大型(xing)建筑工地中的(de)(de)常見設備。它是那(nei)么的(de)(de)顯眼——常常聳入云霄幾十米，而且“胳(ge)膊”伸(shen)出那(nei)么遠。建筑工人用塔式起重機(ji)來提升鋼材、水泥，諸(zhu)如乙(yi)炔炬(ju)和發(fa)電機(ji)之類的(de)(de)大型(xing)工具，以及(ji)其(qi)他各種(zhong)不同的(de)(de)建筑材料。

當您(nin)觀(guan)望某個(ge)聳立(li)的(de)(de)(de)(de)起重(zhong)機時，不(bu)禁會對它(ta)的(de)(de)(de)(de)本事感到(dao)(dao)有些不(bu)可(ke)思(si)議：它(ta)為(wei)何不(bu)會翻到(dao)(dao)？這(zhe)么(me)長的(de)(de)(de)(de)吊桿怎(zen)么(me)能舉起這(zhe)么(me)重(zhong)的(de)(de)(de)(de)物體？它(ta)是怎(zen)么(me)做到(dao)(dao)隨建(jian)筑物的(de)(de)(de)(de)增高而(er)增高的(de)(de)(de)(de)？如果您(nin)想(xiang)了解塔式起重(zhong)機的(de)(de)(de)(de)工作原理(li)，那么(me)本文恰能為(wei)您(nin)所(suo)(suo)用。在(zai)本文中(zhong)，您(nin)將(jiang)能找到(dao)(dao)所(suo)(suo)有這(zhe)些問題(ti)的(de)(de)(de)(de)答(da)案(an)，還(huan)能了解其他更多您(nin)所(suo)(suo)不(bu)知道(dao)的(de)(de)(de)(de)知識。

所有的(de)塔式起(qi)重機的(de)基本組成部件都是相同的(de)：

起(qi)(qi)重機的基座通過螺(luo)栓與一(yi)塊支撐起(qi)(qi)重機的大型混凝土板固(gu)定在一(yi)起(qi)(qi)。

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

與塔(ta)頂相連的是回轉(zhuan)單元——包括齒輪和電機(ji)——它們使得(de)起(qi)重機(ji)水平旋轉(zhuan)：

在回轉單元的頂部有三個部分：

水平伸出的長起(qi)重(zhong)臂(bei)（或(huo)工作臂(bei)），它是(shi)起(qi)重(zhong)機中負(fu)荷重(zhong)物的部分。一個起(qi)重(zhong)小(xiao)車，它能沿起(qi)重(zhong)臂(bei)行走，使得起(qi)吊物靠近或(huo)遠(yuan)離起(qi)重(zhong)機的中心：

較短一些的水平機械臂，其中放(fang)置了起重(zhong)(zhong)機的電機及電器設備(bei)，以及實心(xin)的大(da)塊配重(zhong)(zhong)：

操作艙：

機械臂(bei)中含有用于提(ti)升重(zhong)(zhong)物的電(dian)機，以及用于驅動起重(zhong)(zhong)機的電(dian)器控(kong)制設備和電(dian)纜卷筒，如(ru)下所示(shi)：

用于驅動回轉單元的電機置于回轉單元的大齒輪上方：

現在讓我們來(lai)了解(jie)一下這個設備能對付多(duo)重的物(wu)體。

一個典型的塔式起重機規格如下：

最(zui)大自(zi)由高(gao)度(du)——80米(mi)

如果起重機跟建(jian)筑物相(xiang)連(lian)，那么當建(jian)筑物在升高時，起重機能達到(dao)的高度就遠不止(zhi)80米了。

最大(da)工作(zuo)半徑(jing)——70米(mi)

最(zui)大提升重量——18噸，300噸-米

配重(zhong)——16.3噸

起重(zhong)(zhong)(zhong)機的(de)最大(da)提升(sheng)重(zhong)(zhong)(zhong)量為(wei)18噸(dun)，但如果(guo)重(zhong)(zhong)(zhong)物是放(fang)置于起重(zhong)(zhong)(zhong)臂的(de)末(mo)端的(de)，那(nei)么起重(zhong)(zhong)(zhong)機將(jiang)不能提升(sheng)那(nei)么大(da)的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)量。重(zhong)(zhong)(zhong)物離塔柱越近，起重(zhong)(zhong)(zhong)機能安全(quan)提升(sheng)的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)量就越大(da)。300噸(dun)-米(mi)這一規格便(bian)解釋(shi)了這一關(guan)系。例如，如果(guo)操作員將(jiang)重(zhong)(zhong)(zhong)物置于與塔柱相(xiang)距(ju)30米(mi)的(de)地方，那(nei)么起重(zhong)(zhong)(zhong)機最多能提升(sheng)10.1噸(dun)的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)物。

起重機有兩個極限開關能確保操作員未使起重機超重：

最(zui)大載重(zhong)開(kai)關檢測著繩索上的(de)拉力(li)以確保載重(zhong)沒有超過18噸。

載重(zhong)(zhong)力矩開(kai)關確保操作員在起重(zhong)(zhong)臂上移動(dong)重(zhong)(zhong)物時沒(mei)有(you)超過起重(zhong)(zhong)機的(de)(de)噸-米規格。在回轉單元內有(you)一(yi)個貓頭(tou)組件能(neng)測得起重(zhong)(zhong)臂上的(de)(de)塌縮量(liang)并能(neng)在超重(zhong)(zhong)的(de)(de)情況發生(sheng)時得到(dao)感應。

現在我(wo)們(men)(men)知道，如果(guo)這些(xie)物體中的(de)(de)一個掉到(dao)工地(di)上，那么(me)(me)將會導致災難(nan)性的(de)(de)后果(guo)。讓我(wo)們(men)(men)看看是什么(me)(me)使得這些(xie)龐大的(de)(de)結構能夠保持豎直。

當您(nin)注視一個塔式起(qi)重(zhong)機的(de)(de)時(shi)候，眼前的(de)(de)景象(xiang)似乎(hu)是(shi)難以置信的(de)(de)——一個沒有任(ren)何拉(la)索支撐的(de)(de)結構居然可以穩穩地站立，它們(men)為什么不會(hui)傾倒呢(ni)？

與塔式起(qi)重機的(de)(de)穩定(ding)性相關的(de)(de)首要因素是(shi)一(yi)塊(kuai)很大的(de)(de)混(hun)凝土臺(tai)，在起(qi)重機運(yun)抵之(zhi)前(qian)，施工隊會(hui)花上(shang)幾周的(de)(de)時(shi)間(jian)來澆注這個(ge)臺(tai)子。這個(ge)混(hun)凝土臺(tai)通常有(you)10x10x1.3米，重182,000千克——這是(shi)本文談(tan)及的(de)(de)起(qi)重機所對應的(de)(de)混(hun)凝土臺(tai)尺寸(cun)。深嵌入混(hun)凝土板內的(de)(de)大錨固螺(luo)栓能支撐起(qi)重機的(de)(de)底(di)部：

因此這(zhe)些(xie)起(qi)重(zhong)機實際上是由螺栓和地相連來確保(bao)它(ta)們的(de)(de)穩定(ding)性的(de)(de)。在下一(yi)章節中，您會知道這(zhe)些(xie)塔式起(qi)重(zhong)機是如何(he)“長高”的(de)(de)。

塔(ta)式起重機需要用10至(zhi)12輛(liang)拖車才(cai)能運達建筑工地。操作人員使用一(yi)臺移動吊(diao)車來安裝起重臂和機械部分(fen)，并將這些水平的(de)(de)部件放到一(yi)個(ge)由兩部分(fen)組成的(de)(de)12米(mi)的(de)(de)塔(ta)柱上(shang)(shang)。然后移動吊(diao)車再在其上(shang)(shang)加配(pei)重。

塔(ta)柱由這個堅(jian)固的基(ji)座中(zhong)升起。它(ta)是一(yi)個大的三(san)角珩架結構，截面通常(chang)有(you)3.2平方(fang)米。這種(zhong)三(san)角形的結構使得塔(ta)柱有(you)足夠的強(qiang)度來保持豎直。

為了上升到最大的高度，起重機會在每一次將自身提升一節塔(ta)(ta)柱珩架(jia)(jia)的高度！工人們會使用一個契合于回轉單元(yuan)和(he)塔(ta)(ta)柱頂部間(jian)的頂部攀援(yuan)器(qi)或攀援(yuan)架(jia)(jia)。過(guo)程如下：

操作人員將重物懸掛于起重臂上以平衡配重。

操作(zuo)人(ren)員將(jiang)回轉單元從塔頂分離。在頂部攀援器上的(de)大型液壓機能將(jiang)回轉單元推起6米。

起(qi)(qi)(qi)重機(ji)操作員使用起(qi)(qi)(qi)重機(ji)將另一個6米高(gao)的(de)塔柱珩架(jia)(jia)推(tui)至由攀援架(jia)(jia)撐起(qi)(qi)(qi)的(de)空檔中。一旦塔柱珩架(jia)(jia)就位(wei)，起(qi)(qi)(qi)重機(ji)也就“長高(gao)”了6米！

大(da)樓建(jian)成后即是起(qi)重(zhong)機應(ying)該降(jiang)下來的(de)(de)時候(hou)了，整(zheng)個過程是相反的(de)(de)——起(qi)重(zhong)機將其(qi)自身的(de)(de)塔柱分(fen)(fen)拆，然后變矮的(de)(de)起(qi)重(zhong)機再分(fen)(fen)拆其(qi)余部分(fen)(fen)。

大多(duo)數的(de)建筑公司(si)都(dou)會向諸(zhu)如Heede Southeast之類的(de)公司(si)租用(yong)塔式起重(zhong)機。Heede公司(si)負責將起重(zhong)機運到工地并(bing)組裝起來，并(bing)在起重(zhong)機使用(yong)期間按月收取租金。

安(an)裝和拆卸起重機(ji)的(de)常規價(jia)格是60,000美元左(zuo)右。這個價(jia)格包(bao)括了(le)將起重機(ji)運送到工(gong)(gong)地(di)的(de)運費(fei)、租(zu)(zu)用(yong)可移(yi)動起重機(ji)來安(an)裝塔式起重機(ji)的(de)費(fei)用(yong)、安(an)裝起重機(ji)的(de)人工(gong)(gong)費(fei)等。租(zu)(zu)用(yong)一臺46米(mi)高的(de)塔式起重機(ji)的(de)月租(zu)(zu)金約(yue)為15,000美元，此外(wai)還要加上租(zu)(zu)用(yong)攀援架(jia)和額外(wai)的(de)塔節的(de)費(fei)用(yong)。

塔式起重機的分類和特點

一、按有無行走機構可分(fen)為移(yi)動式(shi)塔式(shi)起重(zhong)機和固定式(shi)起重(zhong)機。

移動式(shi)塔(ta)式(shi)起重機根據(ju)行走裝置的不(bu)同又(you)可分為(wei)軌道式(shi)、輪胎式(shi)、汽(qi)車式(shi)、履帶(dai)式(shi)四種(zhong)。

軌道(dao)式(shi)塔式(shi)起重(zhong)機塔身(shen)固定(ding)(ding)于行(xing)走底架上(shang)，可(ke)在(zai)專設的軌道(dao)上(shang)運行(xing)，穩定(ding)(ding)性好，能帶負荷行(xing)走，工(gong)作效(xiao)率高，因而廣(guang)泛應用于建筑安裝工(gong)程。

輪胎式(shi)、汽(qi)車(che)式(shi)和履帶式(shi)塔式(shi)起重機無軌道裝置，移動方便，但不能帶負荷行走、穩定性較差，目(mu)前已很少生產。

固定式(shi)塔(ta)式(shi)起重機根(gen)據裝(zhuang)設位置的不同，又分為附著自(zi)升式(shi)和(he)內(nei)爬式(shi)兩種：

附著(zhu)自升(sheng)塔式起(qi)(qi)重機(ji)能隨建筑(zhu)物升(sheng)高而升(sheng)高，適用于高層(ceng)建筑(zhu)，建筑(zhu)結(jie)構僅承受(shou)由起(qi)(qi)重機(ji)傳來(lai)的(de)水平載荷(he)，附著(zhu)方(fang)便，但占用結(jie)構用鋼多；

內(nei)爬(pa)式起重機在建(jian)筑物(wu)內(nei)部（電(dian)梯井、樓梯間），借助一(yi)套托架和提升(sheng)系(xi)統進行爬(pa)升(sheng)，頂升(sheng)較繁瑣，但占用結構(gou)用鋼少，不需(xu)要裝設(she)基礎，全部自(zi)重及(ji)載荷(he)均由建(jian)筑物(wu)承受。

二(er)、按(an)起(qi)(qi)重(zhong)臂的構造特(te)點可分為俯仰變幅起(qi)(qi)重(zhong)臂（動臂）和(he)小車變幅起(qi)(qi)重(zhong)臂（平(ping)臂）塔式起(qi)(qi)重(zhong)機。

俯仰變(bian)幅(fu)起(qi)重臂(bei)塔(ta)式起(qi)重機是靠起(qi)重臂(bei)升降未實現變(bian)幅(fu)的，其(qi)優點(dian)是能充分發揮(hui)起(qi)重臂(bei)的有效高度，機構簡單(dan)。

小(xiao)車變幅(fu)起重(zhong)臂塔式起重(zhong)機是(shi)靠(kao)水平(ping)起重(zhong)臂軌道上(shang)安裝(zhuang)的(de)小(xiao)車行(xing)走實現(xian)變幅(fu)的(de)，其優點(dian)是(shi)變幅(fu)范圍(wei)大，載(zai)重(zhong)小(xiao)車可駛近(jin)塔身，能帶負荷變幅(fu)，缺點(dian)是(shi)：起重(zhong)臂受力情(qing)況復雜，對(dui)結構要求高(gao)，且起重(zhong)臂和小(xiao)車必須處于建(jian)(jian)筑物(wu)上(shang)部，塔尖安裝(zhuang)高(gao)度(du)比建(jian)(jian)筑物(wu)屋面要高(gao)出(chu)15-20米。

三、按(an)塔(ta)(ta)身結構回(hui)轉方式(shi)可分為下回(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(shi)起(qi)重(zhong)機。

下(xia)回(hui)轉(zhuan)塔(ta)式起重機(ji)將(jiang)回(hui)轉(zhuan)支承、平衡重主要機(ji)構(gou)等均設置在下(xia)端，其優點(dian)(dian)是(shi)：塔(ta)式所受彎矩較少，重心(xin)低，穩定性好，安裝(zhuang)維(wei)修方(fang)便，缺點(dian)(dian)是(shi)對回(hui)轉(zhuan)支承要求較高，安裝(zhuang)高度受到限制。

上(shang)回(hui)轉(zhuan)塔式起重(zhong)機將回(hui)轉(zhuan)支承(cheng)，平衡重(zhong)，主要機構均設置在上(shang)端，其優點是(shi)由(you)(you)于塔身(shen)不回(hui)轉(zhuan)，可簡化塔身(shen)下部結構、頂升加(jia)節方(fang)便。缺點是(shi)：當(dang)建筑物超過塔身(shen)高度時，由(you)(you)于平衡臂(bei)的(de)影響(xiang)，限(xian)制起重(zhong)機的(de)回(hui)轉(zhuan)，同時重(zhong)心較高，風壓增(zeng)(zeng)大，壓重(zhong)增(zeng)(zeng)加(jia)，使整機總重(zhong)量增(zeng)(zeng)加(jia)。

四(si)、按(an)起重機(ji)安裝(zhuang)方(fang)式(shi)不同，可分為能進(jin)行(xing)折疊運輸，自行(xing)整體架(jia)設(she)的(de)快速安裝(zhuang)塔式(shi)起重機(ji)和(he)需借助輔(fu)機(ji)進(jin)行(xing)組拼和(he)拆(chai)裝(zhuang)的(de)塔式(shi)起重機(ji)。

能自行架(jia)設的快裝式(shi)塔機(ji)都屬(shu)于(yu)中小型下回轉(zhuan)塔機(ji)，主要(yao)用于(yu)工期(qi)短，要(yao)求頻繁(fan)移動的低層建筑上，主要(yao)優點(dian)是能提高工作(zuo)效率，節省(sheng)(sheng)安裝成本，省(sheng)(sheng)時省(sheng)(sheng)工省(sheng)(sheng)料，缺點(dian)是結(jie)構復(fu)雜，維修量大。

需(xu)經(jing)輔機拆裝的(de)塔式起(qi)重(zhong)機，主要(yao)(yao)用于中高層建筑及工作幅度大(da)，起(qi)重(zhong)量大(da)的(de)場所，是目前(qian)建筑工地上的(de)主要(yao)(yao)機種。

五(wu)、按有無(wu)塔(ta)(ta)尖的(de)結構可分(fen)為(wei)平(ping)頭塔(ta)(ta)式(shi)起(qi)(qi)重(zhong)機和塔(ta)(ta)頭塔(ta)(ta)式(shi)起(qi)(qi)重(zhong)機。

平頭塔式起重機是最(zui)近(jin)幾年發展起來的一種(zhong)新(xin)型塔(ta)式起重(zhong)機(ji)(ji)，其(qi)特點(dian)是在原自升式塔(ta)機(ji)(ji)的結(jie)構上取消了(le)塔(ta)帽及其(qi)前后拉桿部分(fen)，增強了(le)大臂(bei)和平衡臂(bei)的結(jie)構強度，大臂(bei)和平衡臂(bei)直接相(xiang)連，其(qi)優點(dian)是：

1、整機體(ti)積小，安(an)裝便捷安(an)全，降低運(yun)輸和倉儲成(cheng)本；

2、起重臂(bei)耐受(shou)性(xing)能好，受(shou)力均(jun)勻一(yi)致，對結構及連接(jie)部分損壞小(xiao)；

3、部件(jian)設(she)計可(ke)標準化、模塊化、互換性強，減少設(she)備閑置，提(ti)高投資效益。

其缺點(dian)是在同類型塔機中平(ping)頭塔機價(jia)格稍高。