塔式起重机总体及平衡臂设计说明书
QTZ400塔式起重机臂架设计

QTZ400塔式起重机臂架设计摘要:本次毕业设计题目是QTZ400塔式起重机臂架设计。
本次设计中主要进行了塔机总体选型,整体稳定性计算,其包括(平衡重计算、风载荷计算以及抗倾覆稳定性计算),臂架结构设计及强度校核,臂架焊接工艺及工装夹具设计。
其焊接工艺应尽可能的减小焊接变形和应力集中,胎具的设计应可靠地保证臂架上的各项技术要求。
最后,联系实际,设计出合理的胎具并确定其结构尺寸。
关键词:QTZ400塔式起重机;总体选型;稳定性计算;强度校核;焊接工艺;胎具序言塔式起重机简称塔机,也称塔吊,源于西欧。
具有工作效率高、使用范围广、回转半径大、起升高度高、操作方便以及安装与拆卸比较简便等特点,因而在建筑安装工程中得到了广泛的使用,并成为一种重要的施工机械。
为了适应建筑物结构件的预制装配化、工厂化等新工艺、新技术应用的不断扩大,现在的塔式起重机必须具备下列特点:(1)起升高度和工作幅度较大,起重力矩大;(2)工作速度高,具有安装微动性能及良好的调速性能;(3)要求装拆、运输方便迅速,以适应频繁转移工地之需要。
塔式起重机可以将其分解为金属结构、工作机构和驱动控制系统三个部分。
金属结构是塔式起重机的骨架,它承受着起重机自重以及作业时的各种外载荷,是塔式起重机的主要组成部分,由塔身、塔头或塔帽、起重臂架、平衡臂架、回装支撑架、底架、台车架等主要部件组成。
QTZ400塔式起重机的工作机构有起升机构、变幅机构、回转机构和顶升机构等。
其各机构功能:起升机构主要实现物品的上升与下降;变幅机构改变吊钩的幅度位置;回转机构使起重臂架作3600的回转,改变吊钩在工作平面内的位置;顶升机构使塔机的回转部分升降,从而改变塔式起重机的工作高度。
驱动控制系统是塔式起重机又一个重要的组成部分。
驱动装置用来给各种机构提供动力,最常用的是YZR与YZ系列交流电动机。
控制系统对工作机构的驱动装置和制动装置实行控制完成机构的起动、制动、换向、调速以及对机构工作的安全性实行监控,并及时地将工作情况用各种参量:电流值、电压值、速度、幅度、起重量、起重力矩、工作位置与风速等数值显示出来以使司机在操作时心中有数。
机械结构课程设计(塔吊起重臂结构设计)

学院课程设计说明书班级: 姓名:设计题目:机械结构课程设计(塔吊起重臂结构设计)设计时间: 到指导老师:评语:评阅成绩: 评阅教师:目录一、课程设计目的及要求 3二、设计题目 3三、机械结构设计 41、起重臂结构方案确定41)起重臂长度L 4 2)起重臂截面形式根据受力的构造要求而定 4 3)起重臂截面宽度和高度 5 4)运输单元 5 5)吊点位置确定 5 2、计算简图及计算载荷确定 61)计算简图 6 2)载荷组合 6 3)载荷确定 6 3、力计算及内力组合7 1)臂架内力计算7 (1)臂架自重及小车移动机构重7 (2)吊重9 (3)小车轮压对起重臂下弦杆产生的局部弯矩12(4)风载荷作用下的内应力图13 (5)其他水平力T的作用14 2)内力组合16 4、截面选择和截面验算16(1)单臂验算17 1)上弦17 2)下弦18 (2)腹杆验算18 (3)整体稳定性验算19 (4)局部稳定性的计算20 (5)起重臂重量的计算20四、设计感想:20五、参考文献20一、课程设计目的及要求机械结构课程设计是学生在学习机械设计课程设计后进行的一次比较全面和系统的训练。
通过训练,巩固和加强对所学机械结构知识的理解,提高学生进行机械结构设计、计算、绘图的能力。
自升式塔式起重机(简称塔吊),是建筑工地上常用的施工机械之一。
塔吊设计内容包括机构、结构、液压传动、安全装置等等。
由于塔吊的结构用钢量越占整机重量的2/3左右,所以合理地设计塔用结构对于减轻整机重量、改善机械工作性能等具有重大意义。
塔吊的结构设计包括以下部分:起重臂、平衡臂、塔幅、塔身、套架、底座、附着装置、工作平台及扶梯等。
本课程设计仅对给定工作负载的自升式塔吊的“起重臂”(见图1)进行结构设计。
图1 起重机起重臂结构简图二、设计题目1)起重力矩(起重机为基本臂长时,最大幅度X相应额定起重量):900KN·m 2)起重量当幅度最大时(Rmax),起重量为1.8t;当幅度R=(Rmin~Rmax/2),起重量为2~5t。
塔式起重机总体及顶升套架的设计计算说明书

总体设计方案的拟定金属结构安装基础当在保证所设计的机型达成国家有关标准的同时,力求结构合理,技术先进,积极性好,工艺简朴,工作可靠。
2.2总体设计方案的拟定QTZ500型塔式起重机是上回转、水平臂架、液压自升式的结构形式,由金属结构、工作机构和驱动控制系统三部分组成。
在进行总体设计时,要综合考虑塔机的强度、刚度、稳定性、各种工况下的外载荷以及塔机的经济性,从而选出合理的设计方案。
2.2.1 金属结构塔式起重机金属结构部分由塔身,塔头或塔帽,起重臂架,平衡臂架,回转支撑架等重要部件组成。
对于特殊的塔式起重机,由于构造上的差异,个别部件也会有所增减。
金属结构是塔式起重机的骨架,承受塔机的自重载荷及工作时的各种外载荷,是塔式起重机的重要组成部分,其重量通常约占整机重量的一半以上,因此金属结构设计合理与否对减轻起重机自重,提高起重性能,节约钢材以及提高起重机的可靠性等都有重要意义。
1.基础高层建筑施工用的附着式塔式起重机都采用小车变幅的水平臂架,幅度大部分在五十米以上,无须移动作业即可覆盖整个施工范围,因此多采用钢筋混凝土基础。
钢筋混凝土基础有多种形式可供选用。
对于有底架的固定自升式塔式起重机,可视工程地质条件,周边环境以及施工现场情况选用X形整体基础,四个条块分隔式基础或者四个独立块体式基础。
对于无底架的自升式塔式起重机则采用整体式方块基础。
X形整体基础的形状及平面尺寸大体与塔式起重机X形底架相似。
塔式起重机的X形底架通过预埋地脚螺栓固定在混凝土基础上,此种形式多用于轻型自升式塔式起重机,如图2-1所示。
2-1 X形整体基础长条形基础由两条或四条并列平行的钢筋混凝土底梁组成,其功能如同两条钢筋混凝土的钢轨轨道基础,分别支承底架的四个支座和由底架支座传来的上部荷载。
假如塔机安装在混凝土砌块人行道上,或是安装在原有混凝土地面上,均可采用这种钢筋混凝土基础,如图2-2所示。
分块式基础由四个独立的钢筋混凝土块体组成,分别承受由底架结构传来的整机自重及载荷。
塔吊QTZ80(5512)说明书

致用户感谢您选购和使用本公司的塔式起重机!为了使您正确使用与维护该设备,操作前敬请仔细阅读本使用说明书,并妥善保管,以备查询。
本使用说明书中黑体字的语句,涉及到施工的安全,敬请注意。
本公司致力于产品的不断完善,产品的某些局部结构或个别参数更改时,恕不另行通知。
如有疑问,请与本公司联系。
出厂编号:出厂日期:年月日本公司致力于塔机的不断完善,满足用户的各种需求,随机文件变化频繁。
该编号的随机文件与该编号的主机一一对应,切忌混用!即使是同型号塔机,也不保证适用!目 录1. 概述 (5)2. 起重机技术性能 (6)2.1 起重特性表 (7)2.2 起重特性曲线 (8)2.3 技术性能表 (8)2.4 供电设备性能 (9)2.5 起重速度与臂长、最大起重量、操作档位关系 (9)3. 起重机构造简述 (9)3.1 金属结构 (9)3.2 工作机构 (16)3.3 电气控制与操作系统 (20)4 起重机安装与拆卸 (23)4.1 安装前的准备工作 (23)4.2 装卸要求及注意事项 (24)4.3 安装程序 (24)4.4 塔身标准节的安装方法及顺序 (30)4.5 安全装置调整方法 (32)4.6 起重机的试运转 (33)4.7 塔机的拆卸 (34)5. 起重机的使用 (34)5.1 一般规定 (34)5.2 起重机的顶升作业 (35)5.3 使用前注意事项 (35)5.4 起重机的操作 (36)6 起重机的维护保养和维修 (37)6.1 机械设备的维护保养 (37)6.2 液压顶升系统的维护保养 (37)6.3 金属结构的维护保养 (38)6.4 电气系统的维护保养 (38)6.5 维修 (39)7. 附着式 (39)7.1. QTZ80《附着式》示意图 (40)7.2. 技术参数 (41)7.3 QTZ80附着式 (47)7.4 工作状况 (49)7.5 附着尺寸 (50)7.6 附着检测和张紧 (51)7.7 混凝土基础强度 (51)8. 配套产品技术性能 (52)8.1 起重量限制器 (52)8.2 起升减速器 (52)8.3 回转行星齿轮减速器 (53)8.4 牵引减速器 (53)8.5 电机 (54)8.6 回转支承 (55)8.7 多功能行程限位器 (56)8.8 司机室联动操纵台 (57)9. 附图 附表 (60)9.1 基础 (60)9.2 各部润滑表 (65)9.3 主要部件重量表 (66)9.4 轴承明细表 (67)9.5 钢丝绳明细表 (67)9.6 配重图样Ⅰ~Ⅲ (67)9.7 立塔与拆塔所需工具 (70)重要说明 (71)前言:非常感谢和欢迎您使用本公司生产的塔式起重机,在安装和使用本塔机之前,请您仔细阅读该使用说明书,如在安装和使用过程中遇到问题,请与我厂联系,我们将会给您提供优质的服务。
QTZ5515塔吊说明书

一、概述QTZ5515塔式起重机,为水平臂架,小车行走变幅,上旋转自升式塔式起重机,其臂长分别为40米,45米,50米和55米最大起重量为6吨,更适用于中高层建筑施工。
本机根据建筑施工的需要,可用不同的部件,构件组成行走式、内爬式、固定式和附着式等多种形式的塔机,具有一机多能的特点,最大起升高度可达176米。
本机塔身分第一节架、标准节架、套架、套架Ⅰ节架,塔身的标准节架采用片状拼装,便于运输(每辆5吨载重汽车可运四个标准节架),堆放占地面积小,可放在仓库里便于保管和维修,延长使用寿命。
本机起升机构采用电磁离合器变速,涡流制动器调速的起升方案,起升速度快,慢就位准确可靠;回转机构采用涡流电动机和行星齿轮传动,传动比大,起制动平稳:行走机构采用圆弧齿圆柱蝸杆减速器,传动比大,机构紧凑,起动平稳。
操作室设在塔机回转上支承左侧,视野开阔,联动台操作方便、舒适。
塔机的机构传动部分大都采用了通用件和标准件,便于维修、更換。
二、起重机技术性能1、主要技术参数见附表2-12、起重特性曲线见附表2-23、供电设备性能(1) 电动机功率:全机482千瓦( 2) 供电电压:380伏,允差±1 0%(3) 供电频率:50赫兹4、起升速度与最大起重量,操作关系表见附表2-3三、塔机构造简介本塔机由金属结构、机械传动机构、液压顶升装置、电气控制系统及安全保护装置等组成。
观分别简述如下:1、金属结构:包括底座、塔身、臂架、平衡臂、(附着时带附考架)等主要构件。
(1)底座有两种形式,一种是可拆运的X型梁底座,由对角梁和半对角梁、固定销和拉杆等组成。
一种是预埋螺栓式的基础节。
(2)塔身包括第一节架、标准节架、内套架、套架Ⅰ节架、上下回转支承架、塔顶节架等构件。
第一节架高6.0米,下与底座、拉杆用精制螺栓和销子连接,上与标准节架用精制螺栓连接。
标准节架高4米,分四片用精制螺栓连接。
其中M24X 72是主角钢连接螺栓,M24x66(头部带锥孔)是腹杆连接螺栓。
起重机使用说明书三篇

起重机使用说明书三篇篇一:QTZ31.5自升式塔式起重机使用说明书一、概述QTZ31.5塔式起重机是建设部长沙机械研究院和我厂共同设计的一种新型起重机械,本机为水平臂架、小车变幅、上回转自升式塔机。
独立式起升高度为30m,附着式分60m起升高度和80m起升高度两种型式。
60m起升高度需要两层附着,80m起升高度需要四层附着,附着高度可根据建筑楼层作适当调整。
本机广泛用于办公大楼、工业厂房、民用住宅以及其它高层建筑的安装施工。
本机最大工作臂长42m,最大起重力矩315kNm,最大额定起重量3t,作业范围大、工作效率高,运行安全平稳、可靠。
QTZ31.5塔机还设有各种安全保护装置,包括:起重力矩限制器、最大起重量限制器、起升高度限位器、回转限位器和变幅限位器等。
从而保证了塔机安全可靠的运行。
QTZ31.5塔式起重机参数先进、性能可靠、造型美观、适用范围广,是广大中小建筑施工企业理想的起重设备。
二、起重机技术性能2.1起重特性表2.3技术性能参数表总电机功率:23.9KW供电电压:380V±10%供电频率:50Hz三、起重机构造简述QTZ31.5自升塔式起重机由金属结构、机械传动、液压顶升、电气控制以及安全保护装置等组成。
3.1总体布置塔机底架紧固于专用的混凝土基础上,其上部与塔机的标准节连接。
塔身通过下支座与回转支承连接。
紧固在回转支承以上的部分为转动部分,包括回转上支座、回转框架、塔顶、平衡臂、起重臂、牵引小车与吊钩、平衡重、起升机构、回转机构、以及操作室等。
这些部件均可绕塔身轴心线在各自的水平面内做360°的全回转。
起升机构设在平衡臂后部。
回转机构布置在回转上支座的平衡臂一侧。
牵引小车和吊钩由位于起重臂内的牵引机构牵引,沿起重臂纵轴线做水平往复运动。
起重臂用静定双吊点拉杆与塔顶连接,平衡臂则用两根拉索与塔顶相连。
操纵室置于回转框架右侧,其前方是起重臂,后面是平衡臂。
作业时,操作人员在操纵室内始终可以看到吊钩和重物的运动状况。
总体设计和平衡臂计算说明书 例子

1前言1.1塔式起重机背景在建筑安装过程中,能同时完成重物的垂直升降和水平移动的起重机械很多应用中最广泛的是塔式起重机。
塔式起重机简称塔机,也称塔吊,源于西欧。
在各种起重机械中,塔式起重机具有其独特的技术性能指标,已成为建筑工地的主要施工机械,他是最早出现在西方工业革命的城市建设中,由早期的系缆式桅杆吊演变而来,并随着建筑结构体系和施工方法的改进,塔机也演变出各种形式和规格,已成为起重机械中的一个重要门类。
塔式起重机(简称塔机)作为主要物料运输机械在建筑业得到了广泛应用。
尤其近年来随着高层、超高层建筑的兴起,塔机在现代化建筑施工过程作用越来越大,并且不断向大型化、智能化方向发展。
近年来,建筑业的迅速发展,为塔式起重机的发展创造了前所未有的发展机会。
塔式起重机由于具有适用范围广、回转半径大、起升高度大、效率高、操作简单等特点,目前在我国建筑安装工程中已得到广泛使用,成为一种主要的施工机械,特别是对于高层建筑来说,是一种不可缺少的施工设备。
塔式起重机是一种塔身树立起重臂回转的起重机械。
他的特点是:起重臂安装在塔身上部,因而起升的有效高度和工作范围就比较大。
这是各种不同类型塔式起重机的共同特点。
1.2塔式起重机发展现状及前景大为缩小,并成为生产和使用的大国,但在总体结构、性能、质量等方面与国外比还存在一定问题。
如产品结构不合理我国至今累计生产了近十万台塔式起重机,但是型号还达不到40种,绝大部分型号大同小异,原因之一是技术法规限制了产品的开发。
产品技术性能含金量不高塔式起重机是建筑机械唯一可移动垂直运输工具,其技术性能高低不仅关乎工程进度,各关系着安全生产。
目前,我国塔机性能基本处于八、九十年代机械化水平,与现代智能化、数字化控制技术还有很大差距,跟不上市场的需要。
代表当代塔机技术性能的全无级调速,PLC控制在发达国家中以十分普遍而我国目前充其量在2%;发达国家已批量生产,运行状态实现了全参数监控与故障诊断的智能型塔机,而我国刚刚启动,可以说还是空白,诸如在实验手段上,多数企业不具备对原材料的预处理和配套件的进厂检验能力;在配套件生产上,企业多,品种重复,生产质量差。
QTZ40塔式起重机总体及平衡臂的设计

设计题目:QTZ40塔式起重机总体及平衡臂设计设计人:摘要塔式起重机作为建筑施工的主要设备,在建筑等行业发挥着极其重要的作用。
塔式起重机属于臂架型起重机,由于其臂架铰接在较高的塔身上,且可回转,臂架长度较大,结构轻巧、安装拆卸运输方便,适于露天作业,因此大多数用于工业与民用建筑施工。
塔式起重机是为了满足高层建筑施工、设备安装而设计的新型起重运输机械。
本次设计QTZ40塔式起重机为自升式上回转塔式起重机,能够随建筑高度的升高而加升、占地面积小和拆装方便等优点,塔机上部能借助于液压顶升机构,根据施工的建筑物的增高而相应地升高,使司机操作方便,视野宽并始终保持高清晰,主要适用于高层住房、高层建筑的施工。
本设计的题目是固定式QTZ40塔式起重机平衡臂的设计。
QTZ40塔式起重机有多种形式,此次设计的形式为上回转液压顶升自动加节,可随着建筑物的升高而升高,固定式高度为30米,在附着状态下可达到100米。
本设计书主要包括四部分:第一部分主要是对现今国内外塔式起重机的发展现状、趋势以及QTZ40塔式起重机特点、应用场合,做了一个简要的概述;第二部分是QTZ40塔式起重机总体方案的选择及总体设计计算过程;第三部分是平衡臂设计和计算。
关键词: QTZ40塔式起重机平衡臂设计设计题目:QTZ40塔式起重机总体及平衡臂设计设计人:ABSTRACTAs an important facility, the tower crane plays an important role in construction industry. The tower crane belongs to the arm rack type crane. Its arm is hinged on the high tower body, and it may rotate. It has longer arm, dexterous structure. What’s more, it is easy to be assembled, disassembled and transported. It is suitable for the open-air work and mainly used for industry and civil constructionTower cranes are to meet high-rise construction building, equipment installation and design as a new type machinery of lifting transport. The form of this design is tower crane ,the rotating structure of the QTZ40 tower crane is on the top. To the building of the height of the rise and add up, this crane covers an small area and open a convenient advantages of the tower on top of the department have the promotion, according to the construction of buildings improves and correspondingly increase, the driver is easy to operate with wide and remained high, which is applied to the construction of the high buildings.The design topic is the stationary QTZ40tower crane system and the design of jack arm. There are many kinds of QTZ40 tower crane. The form of this design is as below. With an upper rotating hydraulic pressure propping system, the machine could add height automatically and thus rise with the building ascension. The stationary type is 30meter high; it could reach the height of 100meters.This design book mainly includes four parts. The first part summarizes the present situation and the development tendency of the Tower crane in both our country and abroad, as well as the characteristic and application occasion. The second part is the QTZ40 tower crane overall concept choice and the system design computation process; the last part is the organization design and the computation of jack arm.KEY WORDS: QTZ500 tower crane jack arm design设计题目:QTZ40塔式起重机总体及平衡臂设计设计人:目录第一章前言 (1)1.1塔式起重机概述 (1)1.2塔式起重机的发展趋势 (1)第二章总体设计 (2)2.1 概述 (2)2.2 确定总体设计方案 (2)2.2.1 金属结构 (2)2.2.2 工作机构 (19)2.2.3 安全保护装置 (27)2.3 总体设计设计总则 (29)2.3.1 整机工作级别 (29)2.3.2 机构工作级别 (29)2.3.3主要技术性能参数 (30)2.4 平衡臂与平衡重的计算 (30)2.5 起重特性曲线 (32)2.6 塔机风力计算 (34)2.6.1 工作工况Ⅰ (34)2.6.2 工作工况Ⅱ (38)2.6.3 非工作工况Ⅲ (40)2.7整机的抗倾翻稳定性 (43)2.7.1工作工况Ⅰ (44)2.7.2工作工况Ⅱ (45)2.7.3工作工况Ⅲ (46)2.7.4工作工况Ⅳ (47)2.8固定基础稳定性计算 (49)第三章平衡臂结构设计及计算 (51)3.1 平衡臂总体结构设计 (51)3.2 平衡臂计算 (51)3.2.1 计算简图及工况 (51)3.2.2 平衡臂稳定性计算 (54)3.2.3载荷计算 (55)3.3 拉杆受力计算 (59)3.4 平衡重设计及计算 (59)3.4.1 平衡重设计 (59)3.4.2 计算 (59)3.4.3校核 (60)第四章毕业设计小结 (63)设计题目:QTZ40塔式起重机总体及平衡臂设计设计人:致谢 (64)主要参考文献 (65)设计题目:QTZ40塔式起重机总体及平衡臂设计设计人:设计项目计算与说明结果设计题目:QTZ40塔式起重机总体及平衡臂设计设计人:设计项目计算与说明结果前言概述发展趋势第1章前言1.1概述塔式起重机是我们建筑机械的关键设备,在建筑施工中起着重要作用,我们只用了五十年时间走完了国外发达国家上百年塔机发展的路程,如今已达到发达国家九十年代末期水平并跻身于当代国际市场。
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前言概述发展趋势总体设计概述第1章前言1.1概述塔式起重机是我们建筑机械的关键设备,在建筑施工中起着重要作用,我们只用了五十年时间走完了国外发达国家上百年塔机发展的路程,如今已达到发达国家九十年代末期水平并跻身于当代国际市场。
QTZ40型塔式起重机简称QTZ40型塔机,是一种结构合理,性能比较优异的产品,比较国内同规格同类型的塔机具有更多的优点,能够满足高层建筑施工的需要,可用于建筑材料和预制构件的吊运和安装,并能在市内狭窄地区和丘陵地带建筑施工。
高层建筑施工中,它的幅度利用率比其他类型起重机高,其幅度利用率可达全幅度的80%。
QTZ40型塔式起重机是400kN·m上回转自升式塔机。
上回转自升塔式起重机是我国目前建筑工程中使用最广泛的塔机,几乎是万能塔机。
它的最大特点是可以架得很高,所以所有的高层和超高层建筑、桥梁工程、电力工程,都可以用它去完成。
这种塔式起重机适应性很强,所以市场需求很大。
1.2 发展趋势塔式起重机是在第二次世界大战后才真正获得发展的。
在六十年代,由于高层、超高层建筑的发展,广泛使用了内部爬升式和外部附着式塔式起重机。
并在工作机构中采用了比较先进的技术,如可控硅调速、涡流制动器等。
进入七十年代后,它的服务对象更为广泛。
因此,幅度、起重量和起升高度均有了显著的提高。
就工程起重机而言,今后的发展主要表现在如下几个方面:①整机性能:由于先进技术和材料的应用,同种型号的产品,整机重量要轻20%左右;②高性能、高可靠性的配套件,选择余地大、适应性好,性能得到充分发挥;③电液比例控制系统和智能控制显示系统的推广应用;④操作更方便、舒适、安全,保护装置更加完善;⑤向吊重量大、起升高度、幅度更大的大吨位方向发展。
第2章总体设计2.1 概述确定总体设计方案塔机金属结构塔顶总体设计是毕业设计中至关重要的一个环节,它是后续设计的基础和框架。
只有在做好总体设计的前提下,才能更好的完成设计。
总体设计指导各个部件和各个机构的设计进行,一般由总工程师负责设计。
2.2 确定总体设计方案QTZ40塔式起重机是上回转液压自升式起重机。
尽管其设计型号有各种各样,但其基本结构大体相同。
整台的上回转塔机主要由金属结构,工作机构,液压顶升系统,电器控制系统及安全保护装置等五大部分组成。
2.2.1 金属结构塔式起重机金属结构部分由塔顶,吊臂,平衡臂,上、下支座,塔身,转台等主要部件组成。
对于特殊的塔式起重机,由于构造上的差异,个别部件也会有所增减。
金属结构是塔式起重机的骨架,承受塔机的自重载荷及工作时的各种外载荷,是塔式起重机的重要组成部分,其重量通常约占整机重量的一半以上,因此金属结构设计合理与否对减轻起重机自重,提高起重性能,节约钢材以及提高起重机的可靠性等都有重要意义。
1. 塔顶自升塔式起重机塔身向上延伸的顶端是塔顶,又称塔帽或塔尖。
其功能是承受臂架拉绳及平衡臂拉绳传来的上部载荷,并通过回转塔架、转台、承座等的结构部件或直接通过转台传递给塔身结构。
自升式塔机的塔顶有直立截锥柱式、前倾或后倾截锥柱式、人字架式及斜撑式等形式。
截锥柱式塔尖实质上是一个转柱,由于构造上的一些原因,低部断面尺寸要比塔身断面尺寸为小,其主弦杆可视需要选用实心圆钢,厚壁无缝钢管或不等边角钢拼焊的矩形钢管。
人字架式塔尖部件由一个平面型钢焊接桁架和两根定位系杆组成。
而斜撑式塔尖则由一个平面型钢焊接桁架和两根定位系杆组成。
这两种型式塔尖的共同特点是构造简单自重轻,加工容易,存放方便,拆卸运输便利。
塔顶高度与起重臂架承载能力有密切关系,一般取为臂架长度的1/7-1/10,长臂架应配用较高的塔尖。
但是塔尖高吊臂构造型式度超过一定极限时,弦杆应力下降效果便不显著,过分加高塔尖高度不仅导致塔尖自重加大,而且会增加安装困难需要换用起重能力更大的辅助吊机。
因此,设计时,应权衡各方面的条件选择适当的塔顶高度。
本设计采用前倾截锥柱式塔顶,断面尺寸为 1.36m×1.36m。
腹杆采用圆钢管。
塔顶高6.115米。
塔冒用无缝钢管焊接而成,顶部设有连接平衡臂拉杆和吊臂拉杆的铰销吊耳,以及穿绕起升钢丝绳的定滑轮,顶部应装有安全灯和避雷针。
其结构如图2-1所示:图2-1 塔顶结构图2. 起重臂1)构造型式塔式起重机的起重臂简称臂架或吊臂,按构造型式可分为:小车变幅水平臂架;俯仰变幅臂架,简称动臂;伸缩式小车变幅臂架;折曲式臂架。
小车变幅水平臂架,简称小车臂架,是一种承受压弯作用的水平臂架,是各式塔机广泛采用的一种吊臂。
其优点是:吊臂可借助变幅小车沿臂架全长进行水平位移,并能平稳准确地进行安装就位。
因此此次设计采用小车变幅水平臂架。
小车臂架可概分为三种不同型式:单吊点小车臂架,双吊点小车臂架和起重机与平衡臂架连成一体的锤头式小车臂架。
单吊点小车变幅臂架是静定结构,而双吊点小车变幅臂架则是超静定结构。
幅度在40m以下的小车臂架大都采用单吊点式构造;双吊点小车变幅臂架结构一般幅度都大于50m。
采用前倾截锥柱式塔顶采用小车变幅水平臂架分节问题截面形式双吊点小车变幅臂架结构自重轻,据分析与同等起重性能的单吊点小车变幅臂架相比,自重均可减轻5%-10%。
小车变幅臂架拉索吊点可以设在下弦处,也可设在上弦处,现今通用小车变幅臂架多是上弦吊点,正三角形截面臂架。
这种臂架的下弦杆上平面均用作小车运行轨道。
2)分节问题臂架型式的选定及构造细部处理取决于塔机作业特点,使用范围以及承载能力等因素,设计时,应通盘考虑作出最佳选择,首先要解决好分节问题。
小车臂架常用的标准节间长度有6、7、8、10、12m五种。
为便于组合成若干不同长度的臂架,除标准节间外,一般都配设1~2个3~5m长的延接节,一个根部节,一个首部节和端头节。
端头节构造应当简单轻巧,配有小车牵引绳换向滑轮、起升绳端头固定装置。
此端头节长度不计入臂架总长,但可与任一标准节间配装,形成一个完整的起重臂。
本次设计选用标准节长度为6m,另加上2m长的延接节。
其示意图见图2-2:图2-2臂架分节3)截面形式及截面尺度塔机臂架的截面形式有三种:正三角形截面、倒三角形截面和矩形截面。
小车变幅水平臂架大都采用正三角形截面,本次设计的QTZ40采用正三角形截面。
选用这种方式的优点是:节省钢材,减轻重量,从而节约成本。
其尺寸截面形式如图2-3所示:选用标准节长度为6m,另加上2m长的延接节及截面尺度腹杆布置和杆件材料选用图2-3 臂架截面及其腹杆布置1-水平腹杆2-侧腹杆3-上弦杆4-下弦杆臂架一-五节:B=1020mm H=800mm臂架六-七节:B=1017mm H=800mm臂架截面尺寸与臂架承载能力、臂架构造、塔顶高度及拉杆结构等因素有关。
截面高度主要受最大起重量和拉杆吊点外悬臂长度影响最大。
截面宽度主要与臂架全长有关。
设计臂架长度为40m,共分七节。
4)腹杆布置和杆件材料选用矩形截面臂架的腹杆体系宜采用人字式布置方式,而三角形截面起重臂的腹杆体系既可采用人字式布置方式,也可采用顺斜置式。
此两种布置方式各有特点。
当采用顺斜置式式,焊缝长度较短、质量不易保证。
焊接变形不均匀,节点刚度较差,且不便于布置小车变幅机构。
因此本设计选用人字式布置方式。
其优点在于,这种布置方式应用区段不受限制,焊缝长度较长,强度易于保证,焊接变形较均匀,节点刚度较好,便于布置小车变幅机构。
臂架杆件材料有多种选择可能性。
一般情况下,上吊点小车变幅臂架的上弦以选用16Mn实心钢为宜,但造价要高。
因此本设计选用20号无缝圆钢管。
其特点是:惯性矩、长细比要小,抗失稳能力高。
下弦采用等边角钢对焊的箱型截面杆件,经济实用,具有良好的抗压性能。
因此上弦杆选用∅89×8、∅89×7,下弦选用的角钢型号为:∠75×8、∠75×5,臂间由销轴连接。
5)吊点的选择与构造吊点可分为单吊点和双吊点。
其设计原则是:臂架长度小于50m,对最大起吊量并无特大要求,一般采用单吊点结采用正三角形截面上弦选用20号无缝圆钢管、下弦选用角钢吊点的选择与构造平衡臂和平衡重平衡臂的结构型式构。
若臂架总长在50m以上,或对跨中附近最大起吊量有特大要求应采用双吊点。
采用单吊点结构时,吊点可以设在上弦或下弦。
吊点以左可看作简支梁,以右可看作悬臂梁。
在设计中采用双吊点。
3. 平衡臂与平衡重QTZ40塔式起重机是上回转塔机。
上回转塔机均需配设平衡臂,其功能是支撑平衡重(或称配重),用以构成设计上所需要的作用方向与起重力矩方向相反的平衡力矩,在小车变幅水平臂架自升式塔机中,平衡臂也是延伸了的转台,除平衡重外,还常在其尾端装设起升机构。
起升机构之所以同平衡重一起安放在平衡臂尾端,一则可发挥部分配重作用,二则增大钢丝绳卷筒与塔尖导轮间的距离,以利钢丝绳的排绕并避免发生乱绳现象。
1)平衡臂的结构型式平衡臂的构造设计必须保证所要求的平衡力矩得到满足。
短平衡臂的优点是:便于保证塔机在狭窄的空间里进行安装架设和拆卸,适合在城市建筑密集地区承担施工任务的塔机使用,不易受邻近建筑物的干扰,结构自重较轻。
长平衡臂的主要优点是:可以适当减少平衡重的用量,相应减少塔身上部的垂直载荷。
平衡重与平衡臂的长度成反比关系,而平衡臂长度与起重臂之间又存在一定关系,因此,平衡臂的合理设计可节约材料,降低整机造价。
常用平衡臂有以下三种结构型式:平衡臂结构选用型式的原则是:自重比较轻;加工制造简单,造型美观与起重臂匹配得体。
故此次设计选用平面框架式平衡臂。
它由两根槽钢纵梁或由槽钢焊成的箱形断面组合梁和系杆构成。
在框架的上平面铺有走道板,走道板两旁设有防护栏杆。
这种平衡臂的优点是结构简单,加工容易。
平衡臂的长度是10.17m。
如图2-4所示:采用双吊点平衡重图2-4 平衡臂2)平衡重平衡重属于平衡臂系统的组成部分,它的用量甚是可观,4. 拉杆QTZ40塔式起重机采用双吊点式拉杆结构,拉杆由焊件组成,其材料为16Mn,拉杆节之间用过渡节连接,由受力特性计算出其拉杆点作为位置,其中在平衡臂和吊臂上设有拉板和销轴用来连接用。
5. 上、下支座上支座上部分别与塔顶、起重臂、平衡臂连接,下部用高强螺栓与回转支承相连接在支承座两侧安装有回转机构,它下面的小齿轮准确地与回转支承外齿圈啮合,另一面设有限位开关。
下支座上部用高强螺栓与回转支承连接、支承上部结构,下部四角平面用4个销轴和8个M30的高强螺栓分别与爬升架和塔身连接。
6. 塔身塔身结构也称塔架,是塔机结构的主体,支撑着塔机上部结构的重量和承受载荷,并将这些载荷通过塔身传至底架或直接传递给地基基础。
1)塔身结构断面型式塔身结构断面分为圆形断面、三角形断面及方形断面三类。
圆形断面和三角形断面现在基本上不用,现今国内外生产的塔机均采用方形断面结构。