塔式起重机基础理论知识培训讲义

➢起升机构有两种布置型式 π型
L型
驱动系统
➢起升驱动系统
➢起升机构构造
起升电机
起升高度 限位器
起升机构 安装底架
起升制动器 起升减速机
➢起升绕绳起升卷筒源自驱动系统➢起升驱动系统 ➢吊钩型式
驱动系统
➢变幅驱动系统
变幅卷筒
➢ 变幅驱动系统的功能是与回转驱动系统共同完成重物在水平面内的吊运。
➢ 变幅驱动系统由变幅机构、绳轮系统、载重小车等 组成
塔机基础
➢固定式基础
底架固定式基础
塔机基础
➢固定式基础 最常采用的固定式基础——混凝土块式基础
Fv 垂直力 Fh 水平力 T 扭矩 M 弯矩
固定基础上的受力示意图
≥C35
基 （础
混 凝 土 ）强 度
保证基础的 安全
基
础
地
求
耐 力
满
足
要
基
础
稳
求
定 性
满
足
要
塔机基础
➢固定式基础
混凝土块式基础计算
用户可按公司标准基础图选择基础块尺寸， 或根据基础图中的塔机载荷按下式自行核 算设计基础。
进行非标设计计算，出具非标附着方案
钢结构
➢司机室
司机室为薄板结构， 侧置于上支座右侧平 台的前端，用销轴连 接，四周均有大面积 的玻璃窗，前上窗可 以开启，视野开阔。 司机室内壁用宝丽板 装饰，美观舒适，内 设有驾驶室电控箱和 联动操纵台。也可应 用户要求加装空调。
02-3 驱 动 系 统
驱动系统
驱动系统
➢顶升驱动系统
用8件M30-10.9高强度螺栓(每根高强螺栓须有两 个螺母)将上、下标准节连接牢靠 (预紧力矩 1400kN·m)。 再次缩回油缸，将下支座落在新的塔身顶部上 （步骤⑧），并对正。 说明：为方便下支座顺利对准塔身顶部的螺栓孔， 在缩回油缸之前，可在下支座四角的螺栓孔内从上 往下插入四根(每角一根)导向杆。 用8件M30高强螺栓将下支座与塔身连接牢靠(每根 高强螺栓须有两个螺母)。至此即完成一节标准节的 加节工作。若连续加几节标准节，则可按照以上步 骤重复几次即可。
02-2
钢结构
钢结构
1.平衡臂 2.平衡臂拉杆 3.塔顶 4.障碍灯 5.变幅机构 6.起重臂拉杆 7.起重臂 8.吊钩组 9.载重小车 10.起升机构 11.回转塔身 12.回转机构 13.顶 升机构 14.爬升架 15.起重量限制器 16.司机室 17.上支座 18.回转支承 19.下支座 20.标准节 21. 固定基节 22.固定基础 23.附着架 24.行走底架 25.被动台车 26.电缆卷筒 27.主动台车
行走轨道基础限位保护装置
塔机基础
➢其他形式基础
➢ 立塔点基础地耐力较小时可采取加大基础块尺寸或采用桩-承台基础方案。 ➢ 根据用户需要可设计混凝土桩+钢格构桩+承台复合基础。
注意：采用桩基础时可由用户根据塔机基础载荷自行设计或由用户提供立塔 点基础地质勘测报告给研究院进行设计。
塔机基础
➢基础注意事项
钢结构
➢塔身
整体式塔身
塔
节
片式塔身节
身 杆式塔身节
• 鱼尾板式
• 榫头式
钢结构
➢上、下支座
与回转支承连 接的高强螺栓
与回转塔身 连接支腿
平台栏杆
安装回转 机构位置
司机室平台
钢结构
➢上、下支座
回转机构 上支座 回转支承
下支座与爬升 架连接支腿
下支座
下支座与塔身 节连接支腿
钢结构
➢回转塔身
平衡臂
(2) 接地件至少插入地面以下1.5m。
序号 名称 1 固定支腿
2 接地线
3 接地杆
4 螺栓
5 弹簧垫圈 6 螺母
预埋支腿固定式基础 注意：1 固定支腿只能使用一次 ，不许从基础中挖出来重新使用。 2固定支腿受力最大，固定支腿是 塔机最重要的受力部件之一，无论 何种情况均应采用原厂提供的固定 支腿。
减速机
行走轮 行走电机
驱动系统
➢顶升驱动系统
爬升架套装在塔身上， 上部与下支座相连， 负责完成塔机的顶升 。
顶升系统由爬升架和 顶升机构组成 爬升架
液压泵站
上层平台 爬升架 结构
下层平台
引进平台
驱动系统
➢顶升驱动系统
➢ 顶升原理
顶升机构由泵站、油缸和顶升梁 组成
驱动系统
➢顶升驱动系统
➢ 顶升原理（以TC5010-4顶升为例）
标准： 1、GB/T 5031-2008 塔式起重机 2、GB/T 5144-2006 塔式起重机安全规程 3、GB/T13752-2017 塔式起重机设计规范 4、JG/T5037-93 塔式起重机分类 5、GB/T3811-2008 起重机设计规范
塔式起重机概况
附着式塔机
行走式塔机
02 塔式起重机构造
➢驱动系统组成
驱动系统是塔机所有动作的执行者，按其功能分为起升驱动系统、回转驱动系统、 变幅驱动系统、行走机构驱动系统、顶升驱动系统 。
变幅驱动
起升驱动
回转驱动 行走驱动
顶升驱动
驱动系统
➢起升驱动系统
➢ 起升驱动系统的功能是与变幅驱动系统共 同完成重物在垂直面内吊运。
➢ 起升驱动系统由起升机构、绳轮系统、吊 钩等组成
注：要设专人负责观察，确认顶升横梁两端销轴都 放在踏步圆弧槽内！
驱动系统
➢顶升驱动系统
确认正常后，将油缸活塞全部缩回，提起顶升横梁 （步骤⑤），重新使顶升横梁顶在爬爪所搁的踏步的 圆弧槽内（步骤⑥）。 再次伸出油缸，将塔机上部结构再顶起略超过半个 塔身节高度，此时塔身上方恰好有能装入一个塔身节 的空间。将爬升架引进平台上的标准节拉进至塔身正 上方（步骤⑦），稍微缩回油缸，将新引进的标准节 落在塔身顶部并对正，卸下引进滚轮。
塔式起重机构造
塔机基础☆
塔
钢结构☆
式 驱动系统
起
重 安全保护系统☆
机 电气控制系统
辅助装置
注：电气控制系统有单独的课件做介绍，本课件不做累述。
不可 或缺
锦上 贴花
02-1 塔 机 基 础
塔机基础
➢基础分类
➢ 塔机基础是塔机的根基，是保证塔机安全使用的前提。 ➢ 基础可分为两大类：一类是固定式基础，一类是行走轨道基础。
下端与回转塔身采用销轴连接
钢结构
➢起重臂
➢ 起重臂是塔机完成水平输送的重要支撑件 ➢ 起重臂由若干相同长度或不同长度的臂节组成 ➢ 起重臂采用双吊点、变截面空间桁架结构。 ➢ 通过这两点用起重臂拉杆与塔顶连接 ➢ 起重臂一般为三角形截面，下弦杆为尖角方钢管（方钢管）或两个
角钢拼焊成的方管，上弦杆为方钢管，斜腹杆为无缝圆钢管。 ➢ 第一节根部与回转塔身用销轴连接。
塔式起重机基础理论知识
目录
01 塔式起重机概况
• 塔机分类 • 塔机技术标准
02塔式起重机构造
• 塔机基础 • 塔机钢结构 • 塔机驱动系统 • 塔机安全保护系统 • 塔机辅助装置
01 塔式起重机概况
塔式起重机概况
➢塔机分类
锤头系列塔机
平头系列塔机
动臂系列塔机
塔式起重机概况
➢塔式起重机技术标准
➢基础注意事项
➢ 在确定基础位置时必须考虑以下几个问题： ㈠ 基础地耐力的要求 。按地耐力大小选择合适的基础块尺寸和基础形式。 ㈡ 塔机附着的问题。应考虑合适的附着位置，避免立塔后不好附着。 ㈢ 塔机安装拆卸的问题。考虑塔机与建筑物之间的距离，方便安、拆。 塔机与建筑物之间的安全距离首先应满足安、拆塔要求，其次应满足当 地的法律法规要求。
小车架 行走滚轮
侧滚轮
防断轴板 起升滑轮 防断绳装置
吊篮
➢ 载重小车
→单小车： 最大起重量 12t及以下塔机用；
→双小车： 最大起重量 16t、20t、25t、42t、 80t、120t、240t塔机 用；
→三小车： 最大起重
量63t塔机用。
驱动系统
➢回转驱动系统
➢ 回转驱动系统的功能是与变幅驱动系统共同完成重物在圆周内的吊运。 ➢ 回转驱动系统由回转机构、回转支承等组成
基础稳定性可按下式核算 基础地耐力可按下式核算
塔机基础
➢固定式基础
注意事项：
➢ 混凝土块式基础范围内地耐力应一致，不允许某一角、某一边地耐力达不到要求 。 ➢ 基础块上一般不宜堆码重物（堆码重物会导致地基承受的垂直力增加），以免增加地耐力。 ➢ 对于正在使用的塔机基础要注意维护和有效管理，做好排水。特别对基础所在位置地下水
➢变幅机构防断绳装置
➢ 工作原理
安全保护系统
➢行程限位器
➢ 起升高度限位器，回转限位器、幅度限位器和行走机构限位开关
安全保护系统
➢载荷限制器
➢ 工作原理
1－安装块 2－弹簧板 3－行程开关 4－调整螺杆 5－缩紧螺母
02-5
辅助装置
辅助装置
➢智能化—安全监控
1 报警功能
起升高度超限报警 工作幅度超限报警 起重量超载报警 起重力矩超载报警 限位器异常报警 顶升模式倾翻报警 试验模式超载报警 试验模式超载报警
变幅电机
➢ 变幅机构的调速方式有两种 →变频调速 ：改变电压的频率实现速度调节； →有级电机调速：通过接触器直接改变电机转速。
幅度限位器
变幅机构安装座，一般用 螺栓安装在起重臂上
驱动系统
➢变幅驱动系统 ➢变幅机构的构造
➢变幅驱动系统的绕绳
1-电机 2-幅度限位器 3-减速机 4-卷筒
驱动系统
➢变幅驱动系统
固定基础由混凝土、钢筋和与塔身连接的连接件组成。
塔机基础
➢固定式基础
序 号
名称
1 地脚螺栓
2
垫板
3
螺母
4
垫圈
5 接地线
6 接地杆
7
螺栓
8 弹簧垫圈
9
螺母
预埋螺栓固定式基础
注意：固定式塔机的防雷保护，接地杆不要与
建筑物基础的金属加固件连接。接地电阻、不
得大于4欧姆。
(1) 横截面积不小于16mm2的绝缘铜电缆；
02-4
安全保护系统
安全保护系统
➢安全装置
安全装 置
塔机的安全装置是在出现意外情况或发生 误操作时，为保证塔机安全而设的保护装
置。
安全装置分为机械保 护装置和电控保护装
置。
机械保护装置除栏杆平 台外还有变幅机构防断 绳装置和载重小车防断
轴装置。
电控安全保护装 置
载荷限制器 行程限位器
安全保护系统
➢ 基础接地 无论是行走轨道基础还是固定基础都要求按基础图要求进行接地。
➢ 基础是依据塔机载荷大小与立塔点地耐力大小而设计的，当基础点地耐 力或基础块尺寸达不到标准基础图中要求时，用户需根据基础图中载荷自 行设计或咨询公司研究院进行设计。 ➢ 基础一般是由用户按照所提供的基础图在施工现场制作完成。
塔机基础
回转机构
回转支承
回转机构安装在上支座上，与 安装在上下支座之间回转支承 通过齿啮合，实现回转的驱动。
驱动系统
➢行走驱动系统 ➢ 行走驱动系统的组成
与行走底 架连接板 ➢ 行走机构均采用变频调速 平衡梁
台车架
夹轨钳
由底架、压重、轨道基础、行走台车组成 不配置行走台车及供电装置，即变成为底架固定式塔机
（砼梁、钢梁）等作为轨基。
➢ 行走轨道一般采用铁路钢轨。 ➢ 行走基础一般都由用户自行购买轨道铺设，公司提供轨道基础图纸。
塔机基础
➢行走轨道基础 轨枕
行走轨道
连接附件
①轨枕式行走轨道基础
②混凝土梁式行走轨道基础
③钢梁式行走轨道基础
塔机基础
➢行走轨道基础
行走轨道基础总体布置示意图
行走轨道基础端部保护装置
位高，持力层在地下水位线以下时，如果长期受交变载荷作用，地耐力会明显降低，基础将 失去稳定 。
➢ 基础钢筋、混凝土部分都由用户自行购买制作，公司提供基础图。 ➢ 轨道基础随机型不同而不同，轨距和轮压是设计行走轨道基础的主要依据。 ➢ 常用的轨道基础是采用铁路轨基布置的。当地耐力不够时可采用加密轨枕、用组合梁
塔顶
起重臂
司机室 上支座
回转塔身，下端与上支座 相连，上端与塔顶相连，上 部分别有用于安装起重臂和 平衡臂的耳板。在回转塔身 的横梁上安装有起重量限制 器，用以限制起重量。
钢结构
➢塔顶
与起重臂拉杆及平衡臂拉杆 连接的耳板，采用销轴连接
安装起重臂拉杆用滑轮 工作平台通过螺栓与塔顶连接
带有护圈的爬梯 塔顶为四棱锥形结构 此处焊接有力矩限制器
钢结构
➢起重臂拉杆
标准锤头式塔机都是采用双拉杆；平头式塔机没有起重臂拉杆。
长
短
拉
拉
杆
杆
钢结构
➢平衡臂
起
电
升
平
控
机
衡
柜
构
重
钢结构
➢附着装置
附着框 附着撑杆
标准节
➢ 附着装置的三种常见布置型式
附着框之间通 过螺栓连接
附着撑杆长 度调节螺杆
钢结构
➢附着装置
建筑物附着处的受力情况 满足塔机附着间距的要求 附着架以上塔机悬高的极限值 附着位置与说明书的要求不符时必须与公司联系，
将一节标准节吊至顶升爬升架引进横梁的正上方， 在标准节下端装上四只引进滚轮，缓慢落下吊钩，使装 在标准节上的引进滚轮比较合适地落在引进平台上，然 后摘下吊钩。
再吊一节标准节，将载重小车开至顶升平衡位置。 使用回转机构上的回转制动器，将塔机上部机构处 于回转制动状态，不允许有回转运动。
卸下塔身顶部与下支座连接的8个高强度螺栓。 开动液压顶升系统，使油缸活塞杆伸出（步骤①） ，将顶升横梁两端的销轴放入距顶升横梁最近的塔身节 踏步的圆弧槽内并顶紧（步骤②）。