郭奇宏塔吊设计

毕业设计（论文）题目塔式起重机设计系 (部) 工程技术系专业工程机械运用与维护班级08机械2班姓名郭奇宏学号200811053206指导老师冯聚修系主任龚庆寿2011年 5 月27 日毕业设计（论文）任务书兹发给08机械班学生郭奇宏毕业设计（论文）任务书，内容如下：1.毕业设计（论文）题目：设计塔式起重机2.应完成的项目：塔吊机总体设计（1）塔吊机的结构分析（2）工况分析，绘出负载图和速度图（3）拟定内部系统图（4）塔吊机内部系统图的总体设计3.参考资料以及说明：参考文献（1）《工程机械》（2）《建筑机械技术与管理》（3）《筑路机械手册》（4）《工程机械使用手册》（5）《起重机设计规范》（6）《起重机名词术语》（7）《起重机械分类》4.本毕业设计（论文）任务书于2010 年10月15日发出，应于2011年5 月20日前完成。

指导教师：冯聚修签发2010年 5 月30日学生签名：郭奇宏2011 年 5 月20日肇庆工商职业技术学院毕业设计（论文）开题报告题目塔吊设计系 (部) 工程技术系专业工程机械运用与维护班级08机械（2）班姓名郭奇宏指导老师冯聚修2010年 10 月 15 日毕业设计（论文）开题报告摘要塔式起重机是动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。

作业空间大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。

由金属结构、工作机构和电气系统三部分组成。

金属结构包括塔身、动臂和底座等。

工作机构有起升、变幅、回转和行走四部分。

电气系统包括电动机、控制器、配电柜、连接线路、信号及照明装置等。

从塔机的技术发展方面来看，虽然新的产品层出不穷，新产品在生产效能、操作简便、保养容易和运行可靠方面均有提高，但是塔机的技术并无根本性的改变。

塔机的研究正向着组合式发展。

所谓的组合式，就是以塔身结构为核心，按结构和功能特点，将塔身分解成若干部分，并依据系列化和通用化要求，遵循模数制原理再将各部分划分成若干模块。

根据参数要求，选用适当模块分别组成具有不同技术性能特征的塔机，以满足施工的具体需求。

推行组合式的塔机有助于加快塔机产品开发进度，节省产品开发费用，并能更好的为客户服务。

塔机分为上回转塔机和下回转塔机两大类。

其中前者的承载力要高于后者，在许多的施工现场我们所见到的就是上回转式上顶升加节接高的塔机。

按能否移动又分为：走行式和固定式。

固定式塔机塔身固定不转，安装在整块混凝土基础上，或装设在条形式X形混凝土基础上。

在房屋的施工中一般采用的是固定式的。

关键字：电动机；工作机构；上回转塔机；下回转塔机；目录第一章关于塔式起重机……………………………………1.1 设备特点与安全装置 (1)1.2 塔式起重机的安全使用与管理…………………（1-4）1.3 塔式起重机的检验要点 (5)第二章塔机小车吊臂设计…………………………………2.1吊臂的主要结构形式及主要寸 (5)2.2 吊臂的主要材料 (5)2.3 吊臂的机构形式 (5)2.4 吊臂的尺寸…………………………………………(5-6)2.5 吊点位置的确定 (6)2.6 吊臂运输单元划分…………………………………(6-7)2.7 吊臂计算简图、载荷、内力计算及在和组合 (7)2.8 吊臂自重小车及变幅机构引起的内力………… (7-8)2.9 吊重引起的内力……………………………………(8-10)2.9.1 水平反力HA(HB)产生的偏心弯矩…………… (10-11)2.9.2 风载引起的内力…………………………… (11-12)2.9.3 回转水平惯性力……………………………… (12-13)2.9.4 起升绳牵引力产生的轴心压力 (13)2.9.5 小车轮压产生下弦局部弯矩 (14)第三章吊臂截面的选择计算………………………3.0 吊臂的几何特征尺寸计算…………………… (14-19)3.1 整体稳定性的计算……………………………(19-23) 3.2 单肢(上、下弦杆)验算………………………(23-26) 3.3 缀条的计算……………………………………(26-28) 3.4 整体强度计算…………………………………(28-29)参考文献………………………………………………………致谢……………………………………………………………肇庆工商职业技术学院2011届毕业设计（论文）第一章关于塔式起重机1.1 设备特点和安全装置1.设备特点塔式起重机的动臂形式分水平式和压杆式两种。

动臂为水平式时，载重小车沿水平动臂运行变幅，变幅运动平衡，其动臂较长，但动臂自重较大。

动臂为压杆式时，变幅机构曳引动臂仰俯变幅，变幅运动不如水平式平稳，但其自重较小。

塔式起重机的起重量随幅度而变化。

起重量与幅度的乘积称为载荷力矩，是这种起重机的主要技术参数。

通过回转机构和回转支承，塔式起重机的起升高度大，回转和行走的惯性质量大，故需要有良好的调速性能，特别起升机构要求能轻载快速、重载慢速、安装就位微动。

一般除采用电阻调速外，还常采用涡流制动器、调频、变极、可控硅和机电联合等方式调速。

2.安全装置为了确保安全，塔式起重机具有良好的安全装置，如起重量限位器、幅度限位器、高度限位器和载荷力矩限位器等限位装置，以及行程限位开关、塔顶信号灯、测风仪、防风夹轨器、爬梯护身圈、走道护栏等。

司机室要求舒适、操作方便、视野好和有完善的通讯设备。

1.2 塔式起重机的安全使用与管理1.资料管理施工企业或塔机机主应将塔机的生产许可证、产品合格证、拆装许可证、使用说明书、电气原理图、液压系统图、司机操作证、塔机基础图、地质勘察资料、塔机拆装方案、安全技术交底、主要零部件质保书（钢丝绳、高强连接螺栓、地脚螺栓及主要电气元件等）报给塔机检测中心，经塔机检测中心检测合格后，获得安全使用证，以及安装好以后同项目经理部的交接记录，同时在日常使用中要加强对塔机的动态跟踪管理，作好台班记录、检查记录和维修保养记录（包括小修、中修、大修）并有相关责任人签字，在维修的过程中所更换的材料及易损件要有合格证或质量保证书，并将上述材料及时整理归档，建立一机一档台帐。

2.拆装管理塔机的拆装是事故的多发阶段。

因拆装不当和安装质量不合格而引起的安全事故占有很大的比重。

塔机拆装必须要具有资质的拆装单位进行作业，而且要在资质范围内从事安装拆卸。

拆装人员要经过专门的业务培训，有一定的拆装经验并持证上岗，同时要各工种人员齐全，岗位明确，各司其职，听从统一指挥，在调试的过程中，专业电工的技术水平和责任心很重要，电工要持电工证和起重工证，我们通过对大量的塔机检测资料进行统计，发现我市某拆装单位今年到目前一共安装54台塔机，而首检不合格47台，首检合格率仅为13%，其中大多是由于安装电工的安装技术水平较差，拆装单位疏于管理，安全意识尚有待进一步提高。

因此，我们对该单位进行了加强业务培训的专项治理，并取得了良好的效果。

另外还由于拆装市场拆装费用不按照预算价格，甚至出现400~500元安装一台塔机，这也导致安装质量下降的一个重要原因。

拆装要编制专项的拆装方案，方案要有安装单位技术负责人审核签字，并向拆装单位参与拆装的警戒区和警戒线，安排专人指挥，无关人员禁止入场，严格按照拆装程序和说明书的要求进行作业，当遇风力超过4级要停止拆装，风力超过6级塔机要停止起重作业。

特殊情况确实需要在夜间作业的要有足够的照明，特殊情况确实需要在夜间作业的要与汽车吊司机就有关拆装的程序和注意事项进行充分的协商并达成共识。

3.塔机基础塔机基础是塔机的根本，实践证明有不少重大安全事故都是由于塔吊基础存在问题而引起的，它是影响塔吊整体稳定性的一个重要因素。

有的事故是由于工地为了抢工期，在混凝土强度不够的情况下而草率安装，有的事故是由于地耐力不够，有的是由于在基础附近开挖而导致甚至滑坡产生位移，或是由于积水而产生不均匀的沉降等等，诸如此类，都会造成严重的安全事故。

必须引起我们的高度重视，来不得半点含糊，塔吊的稳定性就是塔吊抗倾覆的能力，塔吊最大的事故就是倾翻倒塌。

做塔吊基础的时候，一定要确保地耐力符合设计要求，钢筋混凝土的强度至少达到设计值的80%。

有地下室工程的塔吊基础要采取特别的处理措施：有的要在基础下打桩，并将桩端的钢筋与基础地脚螺栓牢固的焊接在一起。

混凝土基础底面要平整夯实，基础底部不能作成锅底状。

基础的地脚螺栓尺寸误差必须严格按照基础图的要求施工，地脚螺栓要保持足够的露出地面的长度，每个地脚螺栓要双螺帽预紧。

在安装前要对基础表面进行处理，保证基础的水平度不能超过1/1000。

同时塔吊基础不得积水，积水会造成塔吊基础的不均匀沉降。

在塔吊基础附近内不得随意挖坑或开沟。

4.安全距离塔吊在平面布置的时候要绘制平面图，尤其是房地产开发小区，住宅楼多，塔吊如林，更要考虑相邻塔吊的安全距离，在水平和垂直两个方向上都要保证不少于2m的安全距离，相邻塔机的塔身和起重臂不能发生干涉，尽量保证塔机在风力过大时能自由旋转。

塔机后臂与相邻建筑物之间的安全距离不少于50cm。

塔机与输电线之间的安全距离符合要求。

塔机与输电线的安全距离不达规定要求的要塔设防护架，防护架搭设原则上要停电搭设，不得使用金属材料，可使用竹竿等材料。

竹竿与输电线的距离不得小于1m还要有一定的稳定性的强度，防止大风吹倒。

5.安全装置为了保证塔机的正常与安全使用，我们必须强制性要求塔机在安装时必须具备规定的安全装置，主要有：起重力矩限制器、起重量限制器、高度限位装置、幅度限位器、回转限位器、吊钩保险装置、卷筒保险装置、风向风速仪、钢丝绳脱槽保险、小车防断绳装置、小车防断轴装置和缓冲器等。

这些安全装置要确保它的完好与灵敏可靠。

在使用中如发现损坏应及时维修更换，不得私自解除或任意调节。

6.稳定性塔式起重机高度与底部支承尺寸比值较大，且塔身的重心高、扭矩大、起制动频繁、冲击力大，为了增加它的稳定性，我们就要分析塔机倾翻的主要原因有以下几条：一、超载。

不同型号的起重机通常采用起重力矩为主控制，当工作幅度加大或重物超过相应的额定荷载时，重物的倾覆力矩超过它的稳定力矩，就有可能造成塔机倒塌。

二、斜吊。

斜吊重物时会加大它的倾覆力矩，在起吊点处会产生水平分力和垂直分力，在塔吊底部支承点会产生一个附加的倾覆力矩，从而减少了稳定系数，造成塔吊倒塌。

三、塔吊基础不平，地耐力不够，垂直度误差过大也会造成塔吊的倾覆力矩增大，使塔吊稳定性减少。

因此，我们要从这些关键性的因素出发来严格检查检测把关，预防重大的设备人身安全事故。

7.电气安全按照《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）要求，塔吊的专用开关箱也要满足“一机一闸一漏一箱”的要求，漏电保护器的脱扣额定动作电流应不大于30mA，额定动作时间不超过0.1s。

司机室里的配电盘不得裸露在外。