第三节 起重机的基本结构组成

第三节起重机的基本结构组成

不论结构简单还是复杂的起重机，其组成都有一个共同点，起重机由三大部分组成，即起重机金属结构、机构和控制系统。图1—2所示为桥架型起重机基本组成部分(不包括控制系统)，图1—3所示为臂架型起重机基本组成部分(不包括控制系统)。

图1—2 桥架型起重机简图

1—桥架2—大车运行机构3—小车架4—起升机构5—小车运行机构6—俯仰悬臂

图1—3 臂架型起重机简图

1—门架(或其它底架) 2—塔架3—臂架4—起升机构5—变幅机构6—回转机构7—起重

运行机构(或其它可运行的机械)

一、起重机的金属结构

由金属材料轧制的型钢和钢板作为基本构件，采用铆接、焊接等方法，按照一定的结构组成规则连接起来，能够承受载荷的结构物称为金属结构。这些金属结构可以根据需要制作梁、柱、桁架等基本受力组件，再把这些金属受力组件通过焊接或螺栓连接起来，构成起重机用的桥架、门架、塔架等承载结构，这种结构又称为起重机钢结构。

起重机钢结构作为起重机的主要组成部分之一，其作用主要是支承各种载荷，因此本身必须具有足够的强度、刚度和稳定

作为起重作业人员不必苛求掌握起重机钢结构的强度、刚度和稳定性如何设计，如何进行试验检测验证，重要的是起重机司机能善于观察、善于发现起重机钢结构与强度、刚度和稳定性有关的隐患与故障，以利及时采取补救措施。例如起重机钢结构局部或整体的受力构件出现了塑性变形(永久变形)，有了塑性变形即为出现了强度问题，有可能是因超载或疲劳等原因造成的；起重机钢结构的主要受力构件，如主梁等发生了过大的弹性变形，引起了剧烈的振动，这将涉及刚性问题，有可能是超载或冲击振动等原因造成的；带有悬臂的起重机钢结构，由于吊载移到悬臂端发生超载或是吊载幅度过大，将会发生起重机倾翻，这属于起重机的整体稳定性问题。这些都是与起重机钢结构结构形式、强度、刚度及稳定性密切相关的基本知识。

以下将简要地介绍有关几种典型起重机钢结构的组成与特点。

1．通用桥式起重机的钢结构

通用桥式起重机的钢结构是指桥式起重机的桥架而言，如图1—4所示。

图1—4 桥式起重机桥架

桥式起重机的钢结构(桥架)主要由主梁1、端梁2、栏杆3、走台4、轨道5和司机室6等构件组成。其中件1和2为主要受力构件，其它为非受力构件。主梁与端梁之间采用焊接或螺栓连接。端梁多采用钢板组焊成箱形结构，主梁断面结构形式多种多样，常用的多为箱形断面梁或桁架式结构主梁。

2．桁架式门式起重机的钢结构

门式起重机的钢结构是指门式起重机的门架而言，如图1—5示出了双梁桁架式门式起重的钢结构——门架。

图1—5 桁架式门式起重机钢结构

桁架式门式起重机的钢结构——门架主要由马鞍1、主梁2、支腿3、下横梁4和悬臂梁5等部分组成。以上五部分均为受力构件。为便于生产制作、运输与安装，各构件之间多采用螺栓连接。

门式起重机的门架还有采用箱形梁的形式也很常见，其支腿对于跨度大于35m时多采用一刚一柔支腿。

图1—6 自升塔式起重机的钢结构

根据桁架式门式起重机主梁的断面型式之不同，可分为门形双梁、四桁架式和三角形断面等型式。

3．塔式起重机的钢结构

塔式起重机的钢结构是指塔式起重机的塔架而言，图1—6示出了塔式起重机的典型产品——自升塔式起重机的钢结构。

自升塔式起重机的钢结构——塔架是由塔身1、臂架2，平衡臂3、爬升套架4、附着装置5及底架6等构件组成，其中塔身、臂架和底座是主要受力构件，臂架和平衡臂与塔身之间是通过销轴相连接，塔身与底架之间是通过螺杆相连接固定。

图1—6自升塔式起重机属于上回转式中的自升附着型结构型式。

塔身是截面为正方形的桁架式结构，由角钢组焊而成。

臂架为受弯臂架，断面多为矩形桁架式结构，由角钢或圆管组焊而成。

4．门座起重机的钢结构

图1—7示出的是刚性拉杆式组合臂架式门座起重机的钢结构，是由交叉式门架1、转柱2、桁架式人字架3与刚性拉杆组合臂架4等构件组成。其中门架、人字架和臂架是主要受力构件。各构件之间是采用销轴连接或螺栓连接固定。

图1—7 刚性拉杆式组合臂架式门座起重机的钢结构

5．轮胎起重机的钢结构

图1—8示出了轮胎起重机的钢结构，主要由吊臂1、转台2和车架3三部分构件组成。其中吊臂如图1—9所示，吊臂结构型式分为桁架式和伸缩臂式，伸缩臂式为箱形结构。桁架式吊臂由型钢或钢管组焊而成，箱形伸缩臂由钢板组焊而成。吊臂是主要受力构件，它直接影响起重机的承载能力、整机稳定性和自重的大小。

图1—8 轮胎起重机的钢结构

图1—9 轮胎起重机吊臂结构型式

1—桁架式主臂2—桁架式副臂3—箱形伸缩臂

二、起重机的机构

能使起重机发生某种动作的传动系统，统称为起重机的机构。因起重运输作业的需要，起重机要做升降、移动、旋转、变幅、爬升及伸缩等动作，而这些动作必然要由相应的机构来完成。

起重机最基本的机构，是人们早已公认的四大基本机构——起升机构、运行机构、旋转机构(又称为回转机构)和变幅机构。除此之外，还有塔式起重机的塔身爬升机构和汽车、轮胎等起重机专用的支腿伸缩机构。

以下只向起重机司机介绍最基本的四大机构。

起重机每个机构均由四种装置组成，其中必然有驱动装置、制动装置和传动装置。另外一种装置是与机构的作用直接相关的专用装置，如起升机构的取物缠绕装置、运行机构的车轮装置、回转机构的旋转支承装置和变幅机构的变幅装置。

驱动装置分为人力、机械和液压驱动装置。手动起重机是依靠人力直接驱动；机械驱动装置是电动机或内燃机；液压驱动装置是液压泵和液压油缸或液压马达。

制动装置是制动器，各种不同类型的起重机根据各自的特点与需要，将采用各种块式、盘式、带式、内张蹄式和锥式等制动器。

传动装置是减速器，各种不同类型的起重机根据各自的特点与需要，将采用各种不同形式的齿轮、蜗轮和行星等形式的减速器。

这四种专用装置试举例分别介绍如下。

1．起重机的起升机构

起重机的起升机构由驱动装置、制动装置、传动装置和取物缠绕装置组成。最基本最典型的起升机构的组成形式如图1—10所示。

起升机构的驱动装置采用电力驱动时为电动机，其中葫芦起重机多采用鼠笼电动机，其它电动起重机多采用绕线电动机或直流电动机。履带、铁路起重机的起升机构驱动装置为内燃机。汽车、轮胎起重机的起升机构驱动装置是由原动机带动的液压泵、液压油缸或液压马达。

图1—10中取物缠绕装置包括起升卷筒(或链轮)、钢丝绳(或链条)、定滑轮、动滑轮、吊钩(或抓斗、吊环、吊梁、电磁吸盘)等。

图1—10 起重机的起升机构

1—电动机2—制动器3—减速器4—取物缠绕装置

2．起重机的运行机构

起重机的运行机构可分为轨行式运行机构和无轨行式运行机构(轮胎、履带式运行机构)，这里只介绍轨行式运行机构，以下简称运行机构。