塔式起重机平衡臂的作用、功能及检验要求分析

塔式起重机平衡臂的作用、功能及检验要求分析
笔者从事起重机械制造和建筑工地及市政工程工地建筑起重机械检验检测工作多年，特别是从事建筑起重机械检验检测工作，深刻感受到责任重大，检测塔式起重机平衡臂部位，应特别引起高度重视。

本文着重研究分析了塔式起重机平衡臂理论方面的问题和检验检测时应特别要注意的问题，供同行们参考借鉴，共同重视塔式起重机平衡臂的检测问题。

1塔式起重机的分类
1.1按标准分
按标准分类可分为快速安装式和非快速安装式。

(1)快速安装式：可以整体拖运、自身架设，起重力矩和起升高度都不大;(2)非快速安装式：虽无整体拖运、自身架设的优点，但起重力矩、起升、臂架长度却可以设计得较大。

1.2按变幅方式分
按变幅方式分为小车水平变幅和动臂变幅。

1.3按回转部位分
按回转部位分为下回转和上回转。

1.4按使用方式分
按使用方式分为有轨行、固定、附着内爬式。

1.5按工作级别分
按工作级别分为检修、建筑用、造船、港口装卸、
混凝土浇灌。

2塔式起重机的主要性能指标
塔式起重机的主要参数为标准臂长时最大幅度处的起重力矩，被称为公称起重力矩，在JG/T 5037中，还同时规定基本参数起升高度、最大起重量、轨距、工作速度、自重等。

其主要性能中，特别注意的是塔式起重机的起重量特性，它与桥门式等其他起重机相比区别很大。

2.1起重量特性曲线确定的原则
为了确保安全，还要考虑一定的安全储备，即最大安全工作载荷的限制，此值不超过额定起重量的110%。

这要由起重量限制器来控制，起重量限制器的控制方式不同，也影响起重量特性。

塔式起重机起重量特性曲线的确定要求，由下列因素控制;(1)整机抗倾翻确定性;(2)起重力矩限制器控制的设定值。

2.2起重量特性曲线相关的具体因素
(1)变幅小车、吊钩滑轮组、钢丝绳的自重q。

自重q使起重力矩随幅度增大而减少，此机械自重q越大，起重力矩减少越多。

塔式起重机不同幅度处的
起重力矩是不同的，这一点十分重要;(2)臂架的长度。

当臂架组合成不同的长度时，不仅臂架自重变化，而且为了保证整机倾翻稳定要求，平衡臂和配重也要变化，为此起重量特性就要随之而改变;(3)起升绳倍率和变幅小车。

由于变幅小车、钢丝绳及吊钩滑轮组质量不同，载荷系数不同，对起重量特性曲线都可能产生较大的影响，即使是同一台塔式起重机，在同一处幅度，当起升倍率、变幅小车的数量或变幅小车的种类(SM型或DM型)不同时，额定起重量都可能不同;(4)起升高度。

一般给出的起重量特性曲线仅表示正常标准高度时的性能，而当起升高度较大时，起重量应随之而减少;(5)起重力矩限制器。

全力矩法力矩限制器是按照下列公式计算各幅度处的起重量的：
上述计算公式是一个基本公式，不仅设计塔式起重机使用，对塔式起重机使用单位和检测人员也都很实用。

对塔式起重机来说，起升高度、最大幅度、起重量特性曲线是最重要的，也能表示其特征的性能，作为检验检测人员应予以充分的重视。

3塔式起重机的结构
塔式起重机的结构由底架、塔身、回转支座、塔顶、臂架、平衡臂、通道、平台和司机室组成。

大部分是承受各种工作载荷、自身载荷、自然载荷、试验载荷的立体结构。

主要材料采用机械性能高、工艺性好的轧制钢材，如GB 700中的Q235B、Q235C，GB 3077中的Q345(16Mn)。

焊接是主要连接方法，销轴和螺栓连接用于方便运输和安装的可拆部位。

塔式起重机结构件的互换性、安装精度极为重要，因此加工制造、安装架设都要有可靠的工艺措施和严格的质量
检验、严密的安装架设程序规定。

对可接高的塔身，可分为带有套架、侧面顶升及内外伸缩塔身、中心顶升的两种型式。

刚性塔顶用空间桁架，而由撑杆组合成的人字架塔顶，适应动臂式塔式起重机。

有些吊臂与塔身呈丁字型结构的塔式起重机是无塔顶的，称为平台或无头塔式起重机。

塔尖固定吊臂拉索的点应具有正确的位置和刚度，以保证在起重平面内吊臂的挠度、回转平面内非侧向力对吊臂的有利作用。

在塔顶上安装的有钢丝绳导向轮、起重力矩限制器、吊臂拉杆安装的滑轮组。

平衡臂可分为活动铰接型和刚性固定型：活动铰接型用于固定塔顶，采用实腹型钢做主梁;刚性固定型由于可摆动塔顶，采用空间桁架梁，其截面和自重都较大。

活动铰接用于固定塔顶，大多数采用实腹型钢做主梁;刚性固定由于可摆动塔顶，大多采用空间桁架梁，截面和自重都较大。

在受力方面，平衡臂与吊臂不同之处在于，有吊重时平衡臂主梁根部弯矩并不最大，没有吊重时弯矩反而最大。

回转及行走时的惯性力矩、风扭矩作用其侧向，平衡臂在此平面内为悬臂梁，主要由此平面内的腹杆承受。

平衡臂的长度与许多要求有关。

长度大，配重可减少，有利于减少液压顶升负荷。

但是导致在安装现场与其他建筑物的干扰，影响使用，故现代动臂式塔式起重机为提高抗干扰性都采用极短的平衡臂(不大于8.0m);在吊臂长度组合不同时，为了兼顾上述要求，平衡臂也组合不同长度，这都在设计时就要确定好;为了运输方便，对于超过10m以上的平衡臂都要分成数段。

4检测平衡臂的注意事项
4.1检测依据
《起重机设计规范》(GB 3811)、《塔式起重机设计规范》(GB 9462)、《塔式起重机安全规程》。

4.2检测平衡臂的检验要求及注意事项
(1)仔细检查平衡臂连接处的活动铰接的销轴、螺栓及刚性固定的焊缝的情况，对此处的不正常现象及时提出整改要求，不得存有隐患;(2)检查压重与配重的数量、质量、位置须符合产品出厂使用说明书的规定，并与塔身、臂架的安装高度和长度相适应;(3)检查压重与配重的固定必须牢固可靠，固定的螺杆、拉板、销轴应安装正确，保证无摆动、摇晃、滑移、跌落，能抵抗振动、倾斜的能力强。