第二章起重機械第二節起重零部件*1

§2—2起重零、部件

§2—4

塔式起重機

§2—3

起重機的主要工作機構

§2—5

自行式起重機*2

§2—1概述*3

§2—1概述一、起重機的分類按其構造、用途和特點分：*4二、起重機的主要性能參數

1.起重量（Q）起重機起吊重物的重量。單位為噸力。通常是以額定起重量表示，即基本臂處于最小幅度時能安全起吊重物的最大重量。

2.工作幅度（R）額定起重量下起重機回轉中心軸線至吊鉤中心的水平距離，用R表示，單位為m。對于輪式起重機，以有效幅度R1表示，即用支腿側向工作時，在額定起重量下，吊鉤中心垂線到該側支腿中心線的水平距離，有效幅度反映了起重機的實際工作能力。

3.起重力矩（M）

起重量與幅度的乘積，是起重機的綜合起重能力參數，全面反映了起重機的起重能力。我國塔式起重機的起重力矩是以基本臂最大工作幅度與相應起重量的乘積作為標定值。*5

4.起升高度（H）起重機吊鉤上升的最高極限。自吊鉤中心至地面或軌面的垂直距離，用H表示，單位是m。

5.運行速度（1）起升（下降）速度vh指穩定運動狀態下，額定荷載的垂直位移速度，單位是m/min（2）起重機(大車)運行速度vk指穩定運動狀態下，起重機的運行速度。規定為在水平路面（或水平軌面）上，離地10m高度處，風速小于3m/s時，起重機帶額定荷載的運行速度。（3）小車運行速度vt指穩定運動狀態下，小車的運行速度。規定為離地10m高度處，風速小于3m/s時，帶額定荷載在水平軌道上的運行速度。（4）變幅速度vr指穩定運動狀態下，額定荷載在變幅平面內水平位移的平均速度。規定為離地10m高度處，風速小于3m/s時，起重機在水平路面上，幅度從最大值至最小值的平均速度。*6

6.軌距或輪距（k）除鐵路起重機之外的臂架型起重機，軌距或輪距是指軌道中心線或起重機行走踏面（或履帶）中心線之間的水平距離。7.起重機的自重、配重與壓重

自重是指起重機處于工作狀態時，它本身的全部重量，單位為t。配重是為了平衡起重臂而配置。壓重是對起重器起穩定作用的。配重和壓重一般采用生鐵塊，或混凝土塊。*7三.起重機的工作級別表示起重機工作的繁忙程度和工作條件的參數，是起重機工作特性的重要標志。劃分起重機工作級別就是為了能根據使用要求和工況條件合理地選用、設計、制造起重機，并取得較好的技術經濟效益。根據我國的生產實踐，對起重機工作級別的劃分是按起重機的利用等級和荷載狀態將起重機劃分為A1-A8八個級別。*8

§2—2起重零、部件一、鋼絲繩1.鋼絲繩的種類和構造鋼絲繩是由許多抗拉強度為（1400-2000）MPa的高強度鋼絲編繞而成。

優點：強度高、卷繞性好、自重輕、工作可靠，不易突然斷裂等

分類：按照鋼絲繞成股和股繞成繩的相互方向，可分為

（1）順繞繩鋼絲繞成股的方向和股繞成繩的方向相同。撓性好，使用壽命長，易松散和扭轉，只易用于經常保持張緊狀態的地方，不易用作自由端懸吊物品的起升繩。*9

（2）交繞繩鋼絲繞成股的方向和股繞成繩的方向相反。撓性差，使用壽命短，不易松散和扭轉，應用較廣。實際中常用鋼絲預變形的同向捻，即在鋼絲繞制前預先把其彎成在繩中形狀，然后繞成繩。這樣的繩撓性好，使用壽命長，又不易松散、扭轉。按照鋼絲繩中鋼絲與鋼絲的接觸狀態不同，分為：

（1）點接觸繩鋼絲直徑相同，層與層之間呈點接觸。局部應力大，易磨損，壽命短，制造方便，成本低。

（2）線接觸繩鋼絲直徑不同，各股間鋼絲呈線接觸。接觸應力低，使用壽命長，可承受較大的荷載，抗疲勞破壞能力也好。*102.鋼絲繩的標記方法結構形式-鋼絲繩直徑-公稱抗拉強度-韌性號-表面情況-捻制方法-標準號6×196×376×61單位是1/10的實際公稱抗拉強度鋼絲韌性特好-特鋼絲韌性較好-Ⅰ鋼絲韌性一般-Ⅱ光面鋼絲-光甲級鍍鋅鋼絲-甲渡乙級鍍鋅鋼絲-乙渡右交互捻-右交左交互捻-左交右同向捻-右同左同向捻-左同6×3715.0170特甲渡右同GB1102-74右旋順繞法甲級鍍鋅鋼絲特級韌性公稱抗拉強度為1700MPa繩中有6股鋼絲，每股37根鋼絲繩的直徑為15mm*113.鋼絲繩的選用與保養及報廢標準（1）鋼絲繩直徑的選擇式中Fp—鋼絲繩的破斷拉力，N;∑Aσb—繩中全部鋼絲破斷拉力總和，N;∑A—鋼絲總截面積，mm2;σb—鋼絲抗拉強度，MPa;Ψ—折算系數，對于結構形式為6×19的鋼絲繩，Ψ=0.85，對于6×37的鋼絲繩，Ψ=0.85，對于6×61的鋼絲繩，Ψ=0.80；K-安全系數，取決于工作類型，見表7-6。

根據計算結果，查表選擇。*12（2）鋼絲繩的使用與保養1）鋼絲繩繞過滑輪和卷筒時，反復彎折會使繩的疲勞加劇，降低使用壽命，因此應盡可能減少繩的彎折次數，尤其避免反向彎折。2）滑輪和卷筒必須有足夠大的直徑，否則因繩繞過時，引起繩的彎曲應力、擠壓應力太大而降低繩的使用壽命。要求滑輪或卷筒直徑D與鋼絲繩直徑d的比值大于或等于規定的e,即D/d≥e,e值見表7-6。*133）滑輪和卷筒的材料不易太硬，這樣有利于提高鋼絲繩的壽命。4）鋼絲繩在使用中應保持繩面清潔和定期潤滑，防止鋼絲繩生銹和腐蝕。（3）鋼絲繩的報廢標準1）當鋼絲繩在一個節距內（即鋼絲繩一般的螺距）的斷絲數達到規定的數時，即為報廢。報廢標準見表7-7。2）當徑向表面磨損或腐蝕量≥40%時,不論斷絲多少,均應報廢。3）當徑向表面磨損或腐蝕量<40%時,斷絲數的報廢標準按表7-8中數折減。二、滑輪、滑輪組和卷筒1、滑輪滑輪的主要作用，是用來改變鋼絲繩的運動方向和達到省力的目的。也常用作均衡滑輪以均衡二支鋼絲繩的張力。*14定滑輪：軸線位置固定不變的滑輪，只能改變鋼絲繩的走向。動滑輪：裝在移動的心軸上的滑輪，可與定滑輪組成滑輪組達到省力或增速的目的。材料：鑄鐵、鑄鋼（大型滑輪采用焊接結構）鑄鐵滑輪：繩槽硬度低，對鋼絲繩的磨損小，脆性大且強度較低，不易在強烈振動的情況下使用，常用于工作類型為中、輕級的起重機中。鑄鋼滑輪：強度和沖擊韌性較高，適用于工作類型為重級及特重級的起重機中。滑輪的槽底直徑D：按D≥de來選定。*152、滑輪組鋼絲繩依次繞過若干個定滑輪和動滑輪所組成的裝置（1）滑輪組的種類按照構造形式滑輪組可分為單聯滑輪組和雙聯滑輪組單聯滑輪組常用于建筑起重機，雙聯滑輪組則多用于橋式類型起重機中。按照工作原理可分為省力滑輪組和增速滑輪組*16（2）滑輪組的倍率鋼絲繩繞過動滑輪的分支數（3）單聯滑輪組的效率及鋼絲繩的拉力計算若不計鋼絲繩繞過滑輪時的僵性阻力和滑輪軸承的摩擦阻力，則各承載分支拉力均相等：當設沒個滑輪的效率相同，均為η，則各承載分支拉力有如下關系：則：又：*17滑輪組的效率ηm為不計鋼絲繩繞過滑輪組的僵性阻力和滑輪組的摩擦阻力時動滑輪引出繩的拉力與實際情況下引出繩拉力的比值，即為：承載分支中最大拉力為：若鋼絲繩從滑輪組引出后，再經過n個導向滑輪才繞入卷筒，那么卷筒上鋼絲繩最大拉力為：*183、卷筒（1）卷筒的種類按繞繩層數不同，分為光面和槽面兩種。（2）卷筒的容繩量單層繞光面卷筒：式中d-鋼絲繩直徑；

D-光面卷筒的直徑；

Z-卷繞鋼絲繩的總圈數；

Z0-鋼絲繩的安全圈數。多層繞卷筒，每層繞的圈數為Z,則繞到第m層時，卷筒的容繩量為：*19*19三、制動器實現停止和減緩機械運動速度的裝置起升、變幅、旋轉和運行機構都必須裝設制動器。分類：按用途分：停止式、調速式1.塊式制動器按工作狀態分：常閉式、常開式按構造特征分：塊式、帶式、圓盤式、圓錐式設計和選擇標準：制動力矩利用制動塊對制動輪壓緊產生產生的摩擦力進行制動組成：制動輪、制動臂、制動塊、松閘器*20原理（a)：機構不工作時，電磁鐵線圈中沒電流，制動彈簧8的推力通過夾板7和推桿6，使兩個制動臂連同鉸接的瓦塊壓緊制動輪產生制動作用，電磁鐵的銜鐵13被推桿從線圈中頂開。機構工作時，電動機和電磁鐵線圈同時通電，電磁鐵產生吸力，銜鐵所受的吸力通過推桿壓縮制動彈簧，在電磁鐵自重力矩作用下，左制動臂繞下鉸點轉動，瓦塊離開制動輪，輔助彈簧將右制動臂推開，制動器處于松閘狀態，電動機處于轉動狀態。*21懸重在制動器上產生的靜力矩:

η—制動軸到卷筒的傳動效率式中：F—卷筒繩索上的牽引力，N

Db—卷筒的計算直徑，m

i—制動軸到卷筒的傳動比為了保證制動可靠，應有一定的制動儲備。因此，所需的制動力矩為：式中：S—制動安全系數。對于起升機構，輕級取S=1.5；中級取S=1.75,；重級取S=2.0*222.帶式制動器利用制動帶壓緊制動輪產生摩擦力矩（Tb）來實現制動順時針轉動時：逆時針轉動時：式中：D-制動輪直徑

e-自然對數的底

α-包角

f-摩擦系數特點：結構簡單緊湊，包角大，制動力矩大。制動輪軸受較大的彎曲作用力，制動帶的比壓和磨損不均勻，散熱差。*23*23*23四、卷揚機—鋼絲繩驅動系統，又叫鉸車組成：電動機、制動器、減速器、卷筒分類：電動與手動、快速與慢速、單卷筒與雙卷筒1.電動可逆卷揚機--特點：工作可靠，牽引能力較大，操作輕便電動可逆卷揚機電動摩擦式卷揚機2.電動摩擦式卷揚機圖8JKD1型卷揚機的構造返回圖9JJKX1型卷揚機的構造示意圖返回卷揚機有手動卷揚機和電動卷揚機之分。手動卷揚機在結構吊裝中已很少使用。電動卷揚機按其速度可分為快速、中速、慢速卷揚機等。快速卷揚機又分單筒和雙筒，其鋼絲繩牽引速度為25~50m/min，單頭牽引力為4.0~80kN，如配以井架、龍門架、滑車等可作垂直和水平運輸等用。慢速卷揚機多為單筒式，鋼絲繩牽引速度為6.5~22m/min，單頭牽引力為5~100kN，如配以拔桿、人字架、滑車組等可作大型構件安裝使用。*28*28*283.卷揚機使用時應注意的問題1.卷揚機的地錨要牢固，并加足夠的壓重，以防止在荷載作用下傾翻和滑移2.鋼絲繩一般應從卷筒下方繞出，以減少傾覆力矩3.為了確保鋼絲繩在卷筒上卷繞均勻、排列整齊，并避免鋼絲繩堆擠和松散，安裝卷筒上鋼絲繩的導向滑輪時，應以保證鋼絲繩的最大偏角γ小于或等于允許的角度（自然排繩γ≤1.5°，有排繩器時γ≤2°）為條件來確定導向滑輪至卷筒的最近距離Smin4.為保證鋼絲繩末端與卷筒不因荷載而拉脫，工作時卷筒上應最少保留3圈鋼絲繩不繞出。5.重物在空中長時間停駐時，必須用棘輪與棘爪制止，不得單靠制動器來制動，以確保安全。*29實現升降及水平移動貨物的機構，它包括起升機構、運行機構、變幅機構和旋轉機構，稱為起重機的四大機構。一、起升機構用來升降貨物的機構，是起重機最基本的機構。組成：驅動裝置、傳動裝置、卷筒、鋼絲繩、滑輪組、聯軸器、制動器副鉤的起重量一般為主鉤的1/5或1/3或更小

§2—3起重機的主要工作機構*30二、變幅機構用來改變吊鉤中心線與起重機回轉中心軸線之間距離的機構，該距離稱為幅度。分類：小車式變幅、動臂式變幅、伸縮式變幅1.小車式變.優點：變幅速度均勻，工作平穩可靠，所需驅動功率小，幅度利用率大缺點：吊臂受彎矩較大*312.動臂式變幅通過起重機的起重臂的仰俯角的改變而實現幅度的改變優點：起重臂架受力情況好，起重機的重心低，工作穩定性好，起升高度大。缺點：不易獲得最小幅度，有效空間小，變幅速度不穩定。應用：大多數自行式起重機和部分塔式起重機3.伸縮臂式變幅*32全回轉的回轉機構主要是由回轉驅動裝置和回轉支撐裝置組成三、回轉機構使起重機的回轉部分相對非旋轉部分實現旋轉運動的裝置，其作用是使被起升的貨物能夠繞起重機的回轉軸線作旋轉運動，以實現貨物在水平面內搬運作業。*33*33四、運行機構使起重機本身或起重機的載重小車作水平運動的機構，稱為起重機的行走機構。分類：有軌和無軌有軌運行機構有自行式和牽引式兩種自行式運行機構由原動機、傳動裝置、聯軸器、傳動軸、車輪及制動器組成有軌運行機構的驅動方式有集中驅動和分開驅動兩種*34

一、概述起升高度大，作業半徑大的工業、工作效率高、操作簡便，主要用于民用建筑施工，以及電站、水利、港口、造船等施工作業。

§2—4塔式起重機

1.塔式起重機的主要特點（1）塔式起重機有較大的作業范圍和較高的吊裝高度（2）塔式起重機有可靠的自平衡，調運性能好，能同時進行垂直和水平吊運，并作360°的會轉運動（3）塔式起重機有多種工作速度，機械化程度高，工作平穩，安全可靠，生產效率高（4）塔式起重機制造較簡單，單位起重量消耗材料較少，近代塔式起重機多采用通用化和標準化的零部件，架設、裝拆迅速方便，機動性能好*35塔式起重機的主要缺點：機體龐大，運輸和轉移時間長，安裝拆卸費時間；軌道式塔式起重機還要鋪設軌道，費工、費時、成本高。

2.塔式起重機的類型、編號及主要組成部分分類2.按變幅方式分主要有：小車變幅式、動臂變幅式3.按安裝方式分：下回轉式、上回轉式1.按回轉支承位置分：上回轉塔機、下回轉塔機4.按底架固定情況分：固定式、軌行式5.升高方式分：自升式、固定高度自升式：附著式、內爬式*36編號：（JJ29-85）

Q（起）T（塔）QTL-輪胎塔式起重機QT-普通軌道式上回轉塔式起重機QTP-爬升（內爬式）塔式起重機塔式起重機的主要參數采用最大起重力矩（t·m）表示QT60/80-起重機起重力矩為60t·m-80t·m的軌道上回轉塔式起重機老型號采用最大起重量的軌道上回轉塔t來表示主要參數QT1-6-最大起重量為6t的軌道式上回轉塔式起重機*37組成：鋼結構、工作機構、電氣設備、安全裝置金屬結構部分：底座（上回轉式為龍門架，下回轉式為行走架）、塔身、轉塔（只有上回轉式才有）、爬梯工作機構：起升、變幅、回轉和運行機構電氣設備：電動機、中央集電器、電纜卷筒、控制電器安全裝置：起升高度限位器、起重力矩限制器、回轉限位器、行程限位器、起重量限制器、風速儀、夾軌器、錨定裝置*38*393.起重量特性曲線和起升高度曲線（1）起重量特性曲線起重能力和起升高度是塔式起重機的主要特性參數，它們是選用起重機的重要指標，可以用曲線參數表示出來。塔式起重機的起重能力和起重幅度有關，所以起重量特性曲線可根據最大起重量和最小幅度及最小起重量和最大起重幅度來確定（a）一般壓桿式臂架的工作情況，曲線由兩段組成。水平段（L1）表示起重臂上升到上部極限工位時，起重量為常數（最大起重量Qmax）L-L1段是曲線，可按來計算（M為起重機的起重力矩，x為此刻的其中幅度）起重量。（b）表示個別情況下（沒有水平段的情況）的起重量特性曲線。*40（2）起重高度特性曲線對于動臂變幅式塔式起重機，由于動筆的俯仰角度的變化，除了使起重幅度發生變化外，還會引起起重高度變化。用起重高度做縱坐標，起重幅度作橫坐標，繪出起重幅度與高度的關系曲線----起升高度特性曲線二、塔式起重機常用機型簡介QT60/80型塔式起重機為中型（起重量為3t-15t）、軌道行走、上回轉式的塔式起重機。分為高、中、低三個塔級。最大起重高度68m，起重量2t-10t。1.QT60/80型塔式起重機組成：塔身、門架、塔頂、塔帽、起重臂、平衡臂等金屬結構和起升、變幅、回轉機構及電氣系統與安全裝置。*41QT60/80型塔式起重機的外形與構造示意圖及工作特性曲線QT60/80型塔式起重機特點：（2）采用旋轉法安裝，安裝場地大（至少80m長的空地），安裝時需設牢固的地錨，并需大量的墊木，費工費時，且有一定的危險性QT60/80型塔式起重機缺點：構造簡單，制造方便，造價低廉，使用技術要求不高（1）軌距比輪距小，側向穩定性差（3）操縱室高度較低，又不能自由回轉，使司機視野受到很大限制；起升卷揚機置于操縱室下方，起重繩通過操縱室，既限制起重臂回轉角度（≤420°），又給司機操作帶來極大不便。*422.QT80型塔式起重機QT80型塔式起重機為是一種軌道行走、上回轉自升塔式起重機。通過換裝一些設備和增加一些附件，可分別用作固定式自升式塔式起重機、附著式自升式塔式起重機和內爬式自升塔式起重機。鋼結構：塔身標準節、起重臂、平衡臂、轉臺、塔頂、爬升套架、底架、附著裝置。組成：鋼結構機械傳動、液壓爬升、電氣控制、安全保護裝置。底架：由塔身基礎節、縱梁、橫梁及撐桿組成。縱、橫梁通過螺栓連接構成一個井字架底盤，塔身基礎節固定于井字底盤中央，其兩側安放壓重塊。*43QT80型塔