塔式起重机(资料).ppt

塔机基础知识主讲人：韩明君,目录,塔机的特点及分类 塔机的基本结构 塔机型号和主要参数 塔机的主要安全装置 塔机安装工序 塔机顶升工序,一、塔机的特点及分类 塔式起重机（塔机塔吊）在建筑工程中应用广泛，主要承担垂直运输和水平运输，特别适用于高层建筑的施工。塔机的类型和品种非常多，结构型式也多种多样，充分了解塔机的性能和结构特点，可有效避免因安装方法和安装顺序以及因操作不当而导致的安全事故。,1塔机的特点,塔式起重机（塔机塔吊）在建筑工程中应用广泛，主要承担垂直运输和水平运输。起升高度大。幅度利用率高工作效率高（相对桥吊，龙门吊）适合高层建筑使用（不适合精细安装用）,1分类,A 按照安装方式分行走式、固定式行走式塔机采用“轨道+行走台车”实现行走。,固定式塔机是在专门制作的基础上进行定点作业。,B 按变幅方式分:动臂式塔机,平臂变幅式塔机：,C 按自升方式分附着式和内爬式塔机：,附着式塔机安装在建筑物一侧，底座固定在专门的基础上或固定在轨道上，塔身间隔一定高度用杆件与建筑物连接，依附在建筑物上，这种形式应用比较广泛，可自升自降。,内爬式塔机安装在建筑物内部，支承在建筑物内部的结构上，依靠底部的爬升机构，使整机沿建筑物内通道上升。,二、塔机的基本结构,塔机一般由金属结构、工作机构和电气控制系统三大部分组成。,1工作机构（起升回转变幅行走液压顶升电缆卷筒）,A 起升机构是实现重物垂直运动的工作装置，起升机构主要由卷扬机、及钢丝绳、滑轮组、吊钩等组成。起升机构的调速,B 变幅机构是改变塔机工作幅度的工作装置，实现吊重物水平方向的移动，使塔机把重物的垂直运动扩大到沿起重臂的一个平面，扩大了作业范围。,C 回转机构是实现塔机起重臂绕塔机中心线回转的工作装置，使重物能够以塔机中心线作水平圆周运动，从而把塔机的作业范围扩大到一个空间。,D 行走机构是使塔机沿一定方向运动的工作装置，对于建筑用塔机，一般是轨道式，塔机沿铺设的轨道往返行走，特别适合长度较大的建筑施工。,2金属结构（起重臂平衡臂塔顶回转支撑塔身底架套架）,塔机是一种高大型的起重机，其金属结构占总重量的70%左右，附着式塔机金属结构所占的比例更大。现代塔机的金属结构大多采用焊接的连接方式，承受拉、压、弯、扭等多种载荷，因此，焊接质量就非常重要，直接影响整机的安全。,塔机钢结构的疲劳寿命是塔机整机寿命的重要依据。由于钢结构受多种载荷的作用，再加上结构的材质、焊接、工艺的缺陷和应力集中现象容易产生裂纹，造成安全隐患，因此，要特别注意一些服役时间较长的塔机，经常检查钢结构，发现问题及时修复或更换、报废。,起重臂：,平衡臂：,塔顶 司塔节,回转支承 塔身标准节,套架,载重小车：,3电气控制：,塔机一般采用电力驱动，外接电源供电，各工作机构由电动机分别驱动，一般采用380V/50Hz，也有采用440V/60Hz塔机的控制系统包括操纵装置和安全装置，有些塔机还设有监控显示系统，操纵装置由电气控制设备和操纵机构组成，以控制塔机各工作机构的运动，完成塔机作业所要求的各种动作。,塔机司机室内安装有联动控制台，控制台有2个手柄，一般是左手控制回转和变幅，右手控制升降和行走。塔机是一种作业高度和工作幅度很大的起重设备，在建筑施工工地上，其作业面下面不可避免的有各种人员进行活动，因此安全极为重要，必须配备各种安全装置。,三、塔机型号和主要参数,1、我国标准JG/T5039-1997（建筑机械与设备产品分类及型号）有规定 代号加主参数QTZ+公称起重力矩kNm；QTZ250，QTZ1000单绳拉力+臂尖吊重；如：F0/23B，H3/36B最大幅度+吊重 如：ST7030，HK7027,2、主要参数：,A 工作幅度指塔机空载时回转中心至吊钩垂直中心线之间的水平距离。,B 额定起重量是指在各种工作幅度下允许吊起 的最大重量。,随着幅度的加大，相应的额定起重量则减少，一般把塔机最大臂长时最大幅度处的额定起重量作为塔机起重能力的重要指标之一。,C 最大起重量是指塔机在正常工作条件下允许吊起的最大重量。,一般是滑轮组钢丝绳倍率最大时的起重量。,D 起升高度是指空载时自支承面（地面或轨道面）至吊钩支承面的最大垂直距离。,对于自升式塔机，其起升高度随塔机的爬升而不断增大。,E 起重力矩是塔机的幅度与相应额定起重量重力的乘积。,我国塔机分类标准规定以塔机基本臂长度时最大幅度与相应额定起重量重力的乘积作为公称起重力矩，来反映塔机的起重能力，公称起重力矩是塔机的主参数。,F 工作速度（起升回转变幅顶升行走）,额定起升速度回转速度小车变幅速度动臂变幅速度行走速度,G 最低稳定下降速度,最低稳定下降速度是指塔机吊钩滑轮组为最小钢丝绳倍率，吊有允许的最大起重量时，吊钩稳定下降时的最低速度，一般称为慢就位速度。我国标准规定为37m/min。,四、塔机的主要安全装置,安全装置的本质是辅助司机做判断的工具，而不能代替司机做判断。当司机认为有危险而安全装置并未动作时，仍应坚决停止危险动作。当司机对安全装置的准确性有怀疑时，应立即停机检测。,1起重力矩限制器,起重力矩限制器是塔机上最重要的安全装置之一，它的作用是限制塔机作业时的实际起重力矩不得超过额定起重力矩，防止塔机超负荷工作，保证塔机的安全。,力矩限制器仅对在塔机垂直平面内的起重力矩超载起限制作用，而对由于吊钩侧向斜拉重物、水平面内的风载、轨道的倾斜和坍塌引起的水平面内的倾翻力矩不起作用，因此有关管理和操作人员必须严格遵守安全操作规程，杜绝违章指挥、违章操作。,原理：安装力矩限制器的结构杆件由于受到拉伸或压缩的力而产生弹性变形,这一变形导致力矩限制器的双金属板构造变形，两块金属板互相靠近，其中一块金属板装有顶丝，而另一块板的相应位置装有微动开关。顶丝压迫微动开关，即产生相应电气动作，切断起升运动。一般共有3个元件,其中一个用于小车减速,第二个用于小车停车,第三个用于控制起升。,2起重量限制器,起重量限制器也是塔机上最重要的安全装置之一，塔机结构及起升机构是按照最大载荷设计计算的，工作载荷不能超过允许的最大载荷，起重量限制器是防止塔机作业时起升载荷超载的一种安全装置，以避免发生严重的机械事故。,在司机室节上方的“称重滑轮”（也称测力环）之内,有二档设置，用于防止起升机构超载。原理：起升绳穿过重量限制器滑轮，使其受到方向为斜上方的拉力，这一拉力导致测力环内的双金属板构造变形，两块金属板互相靠近，其中一块金属板装有顶丝，而另一块板的相应位置装有微动开关。顶丝压迫微动开关，即产生相应电气动作，切断起升运动。,3限位器,塔机上的行程限位器主要包括起升高度限位器、幅度限位器、回转限位器、和大车行走限位器。,A 起升高度限位器,起升高度限位器用于防止在吊钩提升或下降时可能出现的操作事物。当吊钩滑轮组接近载重小车时，应停止其上升运动；当吊钩滑轮组下降时，防止卷筒上的钢丝绳完全松脱甚至以相反方向缠绕在卷筒上。,B 回转限位器,对于不设集电器的塔机，应安装回转限位器，以防止电缆缠绕而造成损坏和安全事故。,C 幅度限位器,对于水平臂小车变幅的塔机，幅度限位器又称小车行程限位开关，其用途是限制小车在起重臂上的移动范围；对于动臂式的塔机在臂架低位置和高位置都有幅度限位开关，以防止臂架反弹后翻造成事故。动臂式塔机一般在A字架上还装有吊臂弹性缓冲装置。,D 大车行走限位器,对于轨道式塔机的运行机构，应在每个运动方向上设置行程限位器，在行程端部应安装限位开关挡铁，挡铁的安装位置应充分考虑塔机的制动行程，保证塔机在与止挡装置相距大于1米处能完全停止。,E 小车断绳保护装置,对于小车变幅式塔机，为了防止由于小车牵引钢丝绳断裂导致小车失控而产生撞击，甚至引发超载等严重的意外事故，变幅的双向均应设置小车断绳保护装置。,F 小车断轴保护装置,小车断轴保护装置主要是防止载重小车因滚轮轴断裂后小车从高空坠落。,G 风速仪,PW3=8001300Pa（风速VW3646m/s）分别进行计算的，塔机的整体稳定性、结构强度及机构的工作能力都与风载荷有直接的关系。当塔机处于工作状态时，当风速大于20m/s时，塔机必须停止工作；当塔机处于非工作状态时，当风速大于36m/s时，必须采取有效的措施，防止塔机倾翻。,风载荷是塔机的基本载荷之一。塔机设计时是按照安装状态风压PW1=100Pa（风速VW13m/s）、工作风压PW2=250Pa（风速VW20m/s）、非工作风压GB5144塔式起重机安全规程规定：臂架跟部铰点高度大于50米的塔机，应安装风速仪。当风速大于工作极限风速时，应能发出停止作业的警报。,五、塔吊基础,塔吊基础分为独立基础、桩基础、组合基础,A、独立基础：,B、桩基础：,C、组合基础,六、塔式起重机安装工序,塔吊安装人员、塔吊部件入场，200吨汽车吊入场站位（每条支腿下需铺垫2502501500的枕木3根或铺放路基箱），围设不小于2020米的安全作业区。根据现场情况，确定汽车吊的吊装程序及具体位置并在地面拼装塔机各部件。6.1安装塔吊加强节（注意塔吊顶升方向）将加强节吊放在预埋支腿上，采用42销轴连接。注意塔吊的顶升方向（即顶升时起重臂朝向）。加强节及标准节的安装需注意：确保连接孔和销轴的清洁，不带油污及毛刺；连接销轴必须打到位，销轴帽需紧贴标准节主肢外边，所有销轴必须穿立销，立销必须穿开口销，并将开口销开至30以上（以下需用到销轴的地方做法相同）；相邻节间的爬梯必须连接牢靠；每安装2节必须含一个带休息平台的标准节。,6.2安装顶升套架，包括走道平台、扁担梁、油缸 安装套架需注意：套架油缸一侧必须同基节和标准节的爬爪在同一侧；吊装套架的绳子应等长，以免因偏载而引起套架变形或使套架与标准节间产生扭距；套架平台的防护栏杆必须齐全，且各相邻栏杆间必须用夹板连接固定。,6.3 安装塔吊回转支撑 安装塔吊回转支撑，含驾驶室：上回转体对准下回转连接螺孔在地面完成组装，穿上高强连接螺栓初步紧固。用上支座四个吊耳将回转总成吊起，将其放在已安装好的塔身和爬升架顶部，缓慢往下放并适当调整位置，直至下支座连接套与标准节连接套对齐，用八根75销轴将下支座与标准节连接牢固。,6.4吊装塔吊回转塔身节：,6.5 吊装安装塔帽，在地面安装塔帽平台、扶手、栏杆以及平衡臂和起重臂的拉杆第一节，将塔帽垂直立起，在顶部安装吊具，然后吊起放到支座顶上，注意：塔帽上必须提前安装好平衡臂和大臂的头一段拉杆（大臂两组拉杆头一段均提前安装）。,6.6 安装平衡臂，地面安装平衡臂配重通道，栏杆起升圈扬和平衡臂拉杆，在平衡臂上的4个节点板上安装吊具，吊起安装，同回转上支座连接，汽车吊继续起钩将平衡臂尾部抬高，直至平衡臂拉杆能顺利连接，用销轴将塔帽上的拉杆同平衡臂上的拉杆销接。注意：平衡臂吊装前应先将靠近平衡臂一端的平衡臂拉杆安装在平衡臂上，并用一根100100mm木方横放在平衡臂护栏上，将拉杆放在木方上，捆住，以便连接平衡臂拉杆；如回转的平衡臂连接板不朝向汽车吊方向，可用手摇把缓慢转动回转。（平衡臂两节分开吊装）,6.8 连接塔吊电路，接通电源，并缓慢回转，使回转支撑上的起重臂连接耳板朝向汽车吊方向。6.9 安装起重臂总成。安装起重臂前安装一块配重；注意：起重小车的安装位置应在臂根部的限位处（止动块）；起重臂的拉杆（除连接到塔帽上的两个第一段外）应提前安装道起重臂上，夹于拉杆夹板内并用钢丝绳捆好；吊装前应从臂跟到臂端固定一根安全绳不小于6；在臂跟处进行施工的人员应使用固定在塔帽上的安全绳；吊装起重臂时应在起重臂臂端系一根揽风绳（粗麻绳）以便在地面导向；安装方法同平衡臂相同。,6.10 吊装配重。注意：配重全部安装完毕后应用锁紧系统将平衡重锁在一起。,6.11 缠绕起升钢丝绳在卷绕钢丝绳前要先使起升机构处于能正常工作状态。在起升机构排绳轮轴上涂抹一层润滑脂，使排绳轮转动灵活。在地面合适位置用两支架将钢丝绳支放稳当，然后用牵引绳将钢丝绳头提到平衡臂上起升机构排绳轮靠平衡臂尾端一侧，穿过排绳轮从起升机构卷筒下方绕半周后从开口处穿出,6.11自检合格后，将塔吊顶升至相应的标准节高度。6.12 塔吊顶升完毕后，及时报请验收，交付项目使用；,七、塔机的顶升,随着工程项目的进展塔机工作高度也需通过安装在塔身上标准节数量的变化来调整。在塔身上增加标准节和减少标准节是利用塔机套架和液压系统来完成的，在塔机上增加标准节称为顶升。,7.1 联接顶升套架,启动液压泵站，检查顶升横梁是否用制动板锁住，套架上换步制动靴是否处于打开位置。用液压缸将套架顶起。当顶升套架与回转下支座接近时，要注意回转下支座上定位销与套架上定位孔的相对位置。如果不合适可用撬棍予以校正，使定位销插入定位孔中。继续使顶升套架上升直到套架上安装孔与下支座安装孔对正为止。此时可以利用斜铁或手拉葫芦辅助找正位置。,7.2 顶升平衡,塔机顶升时相对于顶升套架后片塔机前后应处于平衡状态。即塔机顶升以上部分的重心应落在液压油缸的轴心上。将液压泵站操纵杆推到向上顶升位置，向上顶升，直到回转下支座四条支腿刚刚离开鱼尾板为止。此时检查是否平衡，具体就是观察回转下支座支腿与过渡节主角钢是否在同一垂线上。如果下支座四条支腿与过渡节主角钢在同一垂线上，说明平衡良好。如果下支座四条支腿与过渡节主角钢不在同一垂线上，可根据偏移的方向调整载重小车的位置作出相应的调整。,7.3在引进梁上吊挂标准节,每次顶升作业前要先把标准节挂在引进梁上，进行此项工作需专用的引进小车。提升已装好标准节的引进小车至引进梁高度，转动塔机使引进小车与引进梁对正。向后移动载重小车使引进小车四个滚轮分别与两引进梁对齐，下降引进小车，使引进小车滚轮正好落入引进梁两侧。继续下降吊钩，摘下引进吊钩。轻轻向塔身方向拉动标准节，使其与塔身保持0.5 米左右距离。并使其稳定,引进梁悬挂标准节示意图,7.3 顶升作业,7.3.1 顶升作业的气象条件顶升作业时对气象条件的要求如下：作业处风速13米/秒。当有浓雾视线不清时禁止顶升作业。当有雨、雪、结霜等容易造成滑落事故时禁止顶升作业。当预报有强对流气象现象时（雷电、强阵风等），最好不要顶升作业。夜间顶升作业时，要有充分、合理的照明方可进行。,7.3.2 顶升前检查,每次顶升前应作如下项目的检查，只有条件许可才可以进行顶升作业。气象条件良好。需要加入的标准节已悬挂在引进梁上。顶升横梁就位，且制动板已安放在顶升横梁挂靴内。液压系统工作正常。拆下塔身与回转支承联接的八个销轴，用四个顶升用临时销轴代替。顶升平衡已找好位置。整理塔机电源线，防止在顶升过程中将电源线拉断。,7.3.3 顶升程序,顶升作业由三个人配合，一人负责操作泵站、二人负责操作顶升横梁挂靴。启动液压泵站。拆下四个临时销轴。打开顶升套架上支承爬爪操纵杆，使支承爬爪与塔身分开。液压泵站操纵杆搬向向上位置，液压油缸带动套架以上部分向上运动。当液压油缸活塞接近下止点位置时，推动顶升套架上支承爬爪操纵杆使支承爬爪与塔身主角钢贴紧，将液压泵站操纵杆搬向向下位置，使塔机套架以上部分临时固定在顶升踏步上。拿掉项升横梁挂靴内的制动板。,液压泵站操纵杆搬向向下位置使顶升横梁收回。在收回的过程中，注意不要使顶升横梁与塔身上螺栓或鱼尾板卡住，防止造成事故。当顶升横梁挂靴与上一级项升踏步对齐时，向塔身方向搬动顶升横梁使挂靴挂在顶升踏步上。轻轻将液压泵站操纵杆搬向向上位置使顶升横梁挂靴在顶升踏步上挂实，将制动板塞入顶升横梁挂靴内。液压泵站操纵杆搬向向上位置，继续顶升。当支撑爬爪与塔身顶升踏步分开以后及时将爬爪搬到打开位置。该过程要重复三次方能形成可将一节标准节放进顶升套架内的空间。,7.3.4 引进标准节,当顶升第三循环接近完成、顶升套架内空间可以容纳标准节时，将挂在引进梁上的标准节轻轻推向塔身、引入套架内。液压泵站操纵杆搬向向下位置，引进的标准节下端与塔身原标准节上端鱼尾板对齐相联，打入八个标准节联接销轴，并用锁销固定。在联接标准节时注意使两标准节上爬梯对正，上下插接在一起。拆下引进小车上四条固定标准节的螺栓，将螺栓装在引进小车吊环内。向外推出引进小车至标准节以外位置。继续下降顶升套架使回转支承四个支腿落在新安装好的标准节上端鱼尾板内。用顶升套架上附带的四个临时固定销轴将回转支承与标准节联接起来。注意：在四个临时销轴没有安装以前，塔机不能做任何动作（包括小车、起升和回转）。否则有可能造成塔机倾翻的事故。,在引进梁上吊挂第二节标准节,当塔身与回转支承临时固定后，可以吊装第二节标准节。收回载重小车。用引进吊钩挂住引进小车稍稍提起并向前运动，使引进小车与引进梁分离。下降塔机吊钩，用前面所述方法吊挂装好爬梯或休息平台的标准节。吊起标准节，用前面所述方法将标准节悬挂在引进梁上。载重小车回到顶升时的平衡位置。拆下临时固定销轴，开始第二个顶升程序。重复上述顶升程序，直到塔机顶升作业完成为止。,7.3.6 结束顶升作业,当顶升作业全部完成时，要注意下列事项：一般顶升作业完成后应将顶升套架放下至最低处。最后一节标准节要带有休息平台。引进小车不要放在塔身内。必要时可以放下引进梁。回转支承与塔身必须用八个标准节销轴联接好并用锁销固定。顶升横梁必须轻挂在最后一级顶升踏步上，注意要使液压油缸卸荷。拆掉液压泵站的电源线。整理好塔机电源随线。,八、拆塔,拆卸塔机是一项危险性很强的作业，在拆塔前应作好充分的准备工作。拆卸塔机平衡重、起重臂和平衡臂时应严格按照本工艺程序进行，以防止当移开某一部件时塔机失去平衡，造成倾翻事故。,8.1 拆塔前的准备,拆塔工作主要由辅助吊车来完成。拆塔时所用的工具、吊具和立塔时相同。清理好地面场地使塔机部件拆落到地面时有足够的空间。当气象条件不好时不要进行拆塔作业。,8.2 拆塔作业,8.2.1 拆卸起升钢丝绳将载重小车开至起重臂前端，在距离钢丝绳楔套约1米的位置上用两个钢丝绳夹固定一直径16mm、长度300 mm左右的销轴。继续向前开动载重小车一段距离，使起升钢丝绳前端松驰。拆下钢丝绳楔套与钢丝绳转环联接的销轴，使楔套与转环头分离。向回开动载重小车，同时注意不断提升吊钩以防止吊钩触地。载重小车回到起重臂根部时下降吊钩，使吊钩落至地面。拆下钢丝绳上临时固定的销轴和楔套。开动起升机构使钢丝绳全部收回到卷筒上。,8.2.2 拆卸平衡重,拆除平衡重锁紧拉杆。（注意将力矩限制器先拆除以免损坏）拆下平衡臂后端平衡重锁杆上销轴，使其能打开并转向一侧。用辅助吊车摘下所有平衡重块。重新安装好平衡重锁杆。8.2.3 拆卸平衡重用四根6米钢丝绳或两根12米钢丝绳挂在起重臂吊点处。为便于控制起重臂拆卸时的 方位，可在起重臂前端固定一牵引绳。用人力在地面控制起重臂。,拆除平衡重,将塔机起升钢丝绳以四倍率穿绕在塔顶滑轮组与起重臂拉杆滑轮组之间，并将钢丝绳头固定在塔顶滑轮组旁的楔套内（见图8.2.4-1）。上升辅助吊车吊钩，使起重臂前端向上仰起，塔机起重臂拉杆松驰（见图）。启动塔机起升机构使钢丝绳收紧至能拆除联接销轴为止。,分别拆下起重臂拉杆与塔顶联接的两根销轴。下降辅助吊车吊钩使塔机起重臂处于水平状态。放松塔机起升机构钢丝绳使臂架拉杆降落至起重臂上弦杆拉杆支座内。,拆除起重臂,拆掉起升钢丝绳并完全收回到起升机构卷筒上，并固定好钢丝绳端头。分别拆下起重臂与司机室塔身节的联接销轴。在拆除时可用一撬棍临时插入联接孔内，此时检查起重臂的平衡情况，如果不合适可用移动载重小车的前、后位置的方法找一下平衡点。待平衡找好以后拆除变幅机构电缆。移动起重臂使其与塔机分离。下降起重臂至地面的临时支架上。拆除变幅机构牵引钢丝绳，并卷绕成盘捆扎好。拆除起重臂拉杆。将起重臂解体成单节状态。将载重小车从臂架上滑出。,8.2.4 拆卸平衡臂,拆除平衡臂上与司机室塔身节之间的电缆。用四根标准节销轴将四根6米长钢丝绳固定在平衡臂吊点上。（注意：在吊平衡臂时不能采用两根钢丝绳对折的方式，这样做容易造成平衡臂翻转。）上升辅助吊车吊钩使平衡臂尾端向上仰起一定角度，平衡臂拉杆松驰。拆除拉杆中间一节的联接销轴使拉杆断开。下降辅助吊车吊钩使平衡臂处于水平状态。拆除平衡臂与司机室塔身节联接的销轴，使平衡臂与司机室塔身节分离。下降平衡臂使其稳稳地落至地面。拆掉吊装钢丝绳。,拆除平衡臂,8.2.5 拆卸塔机回转总成,拆除塔机电源线，将塔身随线放落至地面。用一根6米钢丝绳以四股方式吊挂在塔顶上（见图）。拆除回转支承与塔身之间的八个标准节销轴，使回转支承与塔身分离。吊起塔尖、回转支承总成向上使其超过过渡节上端鱼尾板高度以后，移放到地面上。注意：如果放置回转支承的地面不是硬化地面，应在回转支承四个支腿下面垫以木板或木方，以防止回转支承倾翻。如有必要可将司机室塔身节与回转支承分解成两个单元。,拆除回转,8.2.7 拆卸顶升套架及过渡节,用四个标准节销轴将两根6米长钢丝绳对折穿挂在过渡节四个角鱼尾板内。拆除过渡节与基础节联接的八个销轴。,8.2.7 拆卸剩余标准节,拆除塔吊的顶升套架及过渡节后，拆除与塔吊基础预埋支腿或预埋节连接的剩余标准节；,塔式起重机塔身结构计算塔身受力计算固定式塔身的计算模型,塔式起重机塔身结构计算塔身受力计算附着式塔身的计算模型,塔身自重应力计算塔身截面几何性质,谢 谢 大 家！,