塔式起重机培训讲座,目 录,一、塔式起重机组成及结构特点二、金属结构制造、组装工艺过程及安全技术要求三、机构组成及工作原理四、安全保护装置原理及试验要求(侧重测力环、力矩限制器等)五、典型设备常见故障处理及事故案例六、监督检验和定期检验的工艺要点,典型设备检验方案,检验常见问题的处理,检验案例,一、塔式起重机组成及结构特点,1 、塔式起重机定义 工作状态时其臂架位于保持基本垂直的塔身的顶部,由动力驱动的回转臂架型起重机。,2、塔式起重机主参数 塔机用公称起重力矩作为主参数。 JG/T 50371993定义:公称起重力矩是指起重臂为基本臂长时最大幅度与相应额定起重量重力的乘积值,用tm表示。 GB/T5031-2008定义:最大起重力矩是指,最大额定起重量重力与其在设计确定的各种组合臂长中所能达到的最大工作幅度的乘积。 同时规定:制造商应在产品技术资料、样本和产品显著部位标识产品型号,型号中至少应包含塔机的最大起重力矩，单位为吨米（t.m）。,基本臂,D5200塔式起重机,世界最大的塔式起重机 丹麦 Kroll 10000tm,3 、塔式起重机的分类:3. 1按架设（组装）方式 塔机按架设方式分为快装式塔机和非快装式塔机。,下回转折叠塔身和折叠水平臂快装塔机,组装平头塔机,3. 2按变幅方式 塔机按变幅方式分为小车变幅塔机和动臂变幅塔机。小车变幅塔机按臂架小车轨道与水平面的夹角大小可分为水平臂小车变幅塔机和倾斜臂小车变幅塔机。,3. 3按臂架结构型式 小车变幅塔机按臂架结构型式分为定长臂小车变幅塔机、伸缩臂小车变幅塔机和折臂小车变幅塔机。,折臂小车变幅塔机,3. 4按臂架支承型式 小车变幅塔机又可分为平头式塔机和非平头式塔机，其中非平头式塔机包括平衡臂式塔机和塔顶式塔机。,3. 5动臂变幅塔机按臂架结构型式 分为定长臂动臂变幅塔机与铰接臂动臂变幅塔机。,3. 6按回转部位 塔机按回转部位分为上回转塔机和下回转塔机。,3. 7按移动方式 塔机按移动方式分为固定式和行走式(拖运式)。,3. 8按爬升方式塔机按爬升方式分为内爬升和外爬升。 外爬升和内爬升均有两种顶升型式:即侧面顶升和中心顶升 外爬中心顶升设内外塔身,外塔身必须成片式的。 内爬如油缸在外侧,必须有三道内爬框架固定于建筑物上，再次爬升时要向上移动液压系统。 内爬如油缸设在塔身中心,也必须有三道内爬框架固定于建筑物上，再次爬升时无需人工移动液压系统。,3.9 按驱动方式 电机和液压驱动,4 塔机主要用途 主要用于起升高度大，作业半径大的工业、民用建筑施工，以及电站、桥梁、水利、港口、造船等施工作业。,5、塔机的组成 按作用和工作性质区分，塔式起重机一般由下列部分组成：5.1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等组成。,5.2机构 由起升机构、回转机构、变幅机构、运行机构、架设机构、液压顶升机构等部分组成。5.3电气 由电源、电线与电缆、控制与保护、电动机等部分组成。5.4安全装置 由超载限制器、行程限位器、安全止挡和缓冲器、应急装置、非工作状态安全装置等部分组成。5.5环境危害预防装置5.6附属装置,6、塔机起重量特性曲线,见起重量特性曲线图Q=M/（Rd）q,7、整机技术要求,一般要求 1) 塔机应设置安装平衡重、压重的合适位置及可靠的固定方法。平衡重和压重的重量、形状和尺寸应符合吊装和固定的要求，并能承受规定的载荷而不损坏。每块平衡重和压重都应在本身明显的位置标识重量。 2) 对最大起重力矩大于63t.m 的塔机，最大臂长组合时最大幅度处起重量不应小于1000 kg 。 稳定性要求 塔机的抗倾翻稳定性和防风稳定性应符合GB/T 20304 的规定 快装式塔机在架设、放倒、变换结构型式及拖行时，应保证自身的稳定性。使用说明书应详细规定架设程序和方法、操作要求与安全措施。 非快装式塔机应详细规定安装顺序，并应保证安装过程中各种状态下的稳定性。每个吊装部件均应给出吊装位置、轮廓尺寸及重量，并根据需要设置吊装装置，如：吊环、销轴等。 塔机的爬升装置应有可靠的导向，爬升装置的结构型式及强度应保证在允许风力最不利方向作用下塔机爬升稳定性要求。爬升油缸的选择和配置应符合GB 5144的要求。 塔身爬升时，必须按设计规定将平衡重和起重小车移动到指定位置，使旋转机构的上部重心始终保持在爬升油缸中心前后平衡线附近并将臂架保持在正确的位置，保证塔架平稳爬升。,主要性能参数误差塔机安装到设计规定的最大独立高度时，主要性能参数误差应符合：a）空载时，最大幅度允差为其设计值的士2 % ，最小幅度允差为其设计值的士10； b）起升高度应不小于设计值；c）各机构运动速度允差为其设计值的士5 % ；d）应具有慢速下降功能，慢降速度根据起重量大小确定，但不大于9m/min；e）尾部回转半径应不大于其设计值的100 mm ； f）支腿纵、横向跨距的允差为其设计值的士1/100 ； g)对于轨道运行的塔机其轨距允差为其设计值的士l/1000，最大允许偏差为士6 mm; h）整体拖运时的宽度、长度和高度均不应大于其设计值；i）空载，风速不大于3m/s 状态下,独立状态塔身（或附着状态下最高附着点以上塔身）轴心线的侧向垂直度允差为4/1000，最高附着点以下塔身轴心线的垂直度允差为2/1000。 静刚度要求在额定载荷作用下，塔机臂根铰点的水平静位移应不大于1.34H/100 。H为臂根铰点至塔机基准面（无附着时的最大独立高度）或最高附着点（有附着时的最大悬臂高度）的垂直距离,可靠性要求制造商认为需要时，可对整机进行可靠性试验。 外观及表面防护塔机外观和商标图案布置应美观大方、鲜明醒目。外露并需拆卸的销轴、螺栓、链条等连接件及弹簧、油缸活塞杆等应采取非涂装的防锈措施。 涂装的质量应符合JG/T 5011.12 的规定。噪声 塔机工作时，司机室内噪声不应超过80 dB(A)。塔机工作时在距各传动机构边缘lm、上方1.5m 处测得的噪声值不应大于90 dB(A)。,材料代用材料代用应保证不降低原设计计算的强度、刚度、稳定性、疲劳强度，不影响原设计规定的性能和功能要求。材料代用后，自重比原设计重量增大3以上或迎风面积增加较多时，应按GB/T 13752 中的要求重新进行计算校核。材料代用还应考虑加工制造时产生的影响，如应力集中、可焊性、热处理性、内应力等，不得降低承载能力和使用寿命。接头焊接接头型式应符合GB/T 985、GB/T 986的规定 无损探伤主要受力构件的对接焊缝应进行无损探伤，射线检测按GB/T 3323 规定，透照质量不低于AB 级，合格级别为级；超声波检测按JB/T 10559 规定，检验级别不低于B 级合格级别为I 级,8、塔式起重机金属结构,塔式起重机的结构部分包括底架、塔身、回转支座、塔顶、臂架、平衡臂、通道和平台、司机室等。 主要材料采用机械性能高、工艺性好的轧制钢材。GB5031规定宜使用热轧轧制型材，冷拔、冷轧型材应经退火后使用；用于主要承载构件的轧制厚钢板，受力方向应与轧制方向一致，如炭素结构钢（GB/T700）中的Q235B、Q235C，优质炭素结构钢（GB/T699）中的20号钢，低合金高强度结构钢(GB/T1591)中的Q345（16Mn）,合金结构钢(GB/T3077)中的42CrMo等。 焊接是主要连接方法，销轴和螺栓连接则用于为方便运输与安装的可拆部位。 由于塔式起重机在户外露天使用，一般规定环境温度为20+40，并且承受雨、雪、大气等的侵蚀。因此，在选择材料、焊接设计时要保证良好的抗低温脆断性，具有可靠的冲击韧性保证；在抗腐蚀、避免结冰膨胀破坏方面都要采取相应措施。,8.1.底架,底架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。,8.2、塔身,塔身节(由基础节,加强节和标准节组成)的制造精度必须稳定，保证在同一型号塔式起重机中绝对互换。主要结构件（如臂架、塔顶、回转平台、回转支承座和标准节等）的加工应有必要的工艺装备，保证顺利装配。同规格塔身标准节应能任意组装。主肢结合处外表面阶差不大于2 mm 。对采用螺栓连接的标准节，标准节连接螺栓应不采用锤击即可顺利穿人，螺栓按规定紧固后主肢端面接触面积不小于应接触面的70 。,当需要接料时，接头的型式与强度应充分考虑其对结构疲劳的影响和受力要求，每个杆件的接料处不应多于一处。 塔身节的连接，主要有高强度螺栓连接、销轴连接。在大型塔机中，销轴连接还往往采用弹性可涨销轴和楔块轴，保证安装方便和连接紧密。高强度螺栓、销轴所用材料符合GB/T13752的规定。 采用高强度螺栓连接时，其连接表面应清除灰尘、油漆、油迹和锈蚀。应使用力矩扳手或专用扳手，按使用说明书要求拧紧。塔机出厂时应根据用户需要提供力矩扳手或专用扳手。,8.3、回转支座,组成与作用 一般由回转平台、回转支承、固定支座（或为底架）组成。回转支承为具有较大滚道直径、座圈断面相对较小、回转速度较低，可以承受较大的倾翻力矩和轴向力、径向力的大型带齿的滚动轴承。通常由高强度螺栓与回转固定部份分别连接，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，回转支承及其安装螺栓的选择应符合GB/T 13752 的规定。齿圈可设计成内齿或外齿，其参数与回转减速器输出齿轮相匹配。 回转支座钢板和型钢组焊成牢固的箱形结构，为了保证滚动体正常工作，有效传递较大的工作载荷，回转支座得刚度及安装定位面的精度要求较高。安装部分需要机械加工，以保证齿轮啮合，支撑定位，平面接触。回转支座是回转的塔顶与不回转的塔身的连接装置。,8.4 塔顶,塔机塔顶的型式和作用 塔顶的型式一般可分为刚性的(包括平头塔顶)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。 刚性塔顶受弯矩、压力、剪切作用。 可摆动塔顶受压力载荷作用。（轴心受压）,8.5平衡臂的作用： 放置配重，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。 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。 平衡臂上可放置起升或变幅机构。,平衡臂的类型和受力：1) 和塔身活动铰接连接，用于固定塔顶，大多采用实腹型钢作主梁；受压力载荷作用（轴心受压）。如图所示,该平衡臂是塔机上常用的一种结构形式，由两根主梁和系杆构成，上平面铺有走道板，走道板两旁设有防护栏杆，此种结构简单，自重轻，加工方便，配有拉杆与塔头连接。,2）和塔身刚性固定连接，用于可摆动塔顶或平头塔，大多采用空间桁架梁，截面和自重都较活动铰接为大。受弯矩、压力、剪切作用。,8.6 起重臂,塔机起重臂的种类和结构型式及受力情况起重臂可分为两大类：6.1动臂变幅式起重臂6.2小车水平变幅式起重臂其中小车水平变幅式吊臂包括伸缩式小车变幅臂架和折曲式臂架,小车水平变幅臂架和受力： 为了减轻自重，截面大部分为三角形，极少数者用矩形截面或梯形截面，而且又多采用正三角形断面，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。 受弯矩、压力、剪切作用。 动臂变幅式起重臂和受力: 截面形状为正方形， 受力形式为轴心受压,