垂直运输机械-塔式起重机构造原理及安全管理（建筑安全生产）

塔式起重机的类型01塔式起重机的类型回转方式起重臂支承方式变幅方式结构形式下回转式塔机上回转式塔机塔头式塔机平头式塔机动臂变幅式塔机小车变幅式塔机折臂变幅式塔机固定式塔机移动式塔机自升式塔机附着式塔机内爬式塔机回转方式下回转式塔机01塔式起重机的类型上回转式塔机上回转式塔机的塔身不回转，回转部分装在上部，是目前建筑工地使用最多的一种塔机。起重能力较大、起升高度较高。下回转式塔机塔身结构比较轻便，回转机构设于下部，塔身可以转动，一般采用整体拖运、自行架设方式，拆装比较容易，转场速度快。起重臂支承方式平头式塔机01塔式起重机的类型塔头式塔机塔头式塔机上部主要结构主要有塔头、平衡臂、平衡臂拉杆、起重臂及起重臂拉杆等组成。平头式塔机取消了臂架拉杆，上部结构形状呈水平且均为刚性结构。由于没有塔头，无拉杆支承臂架，臂架的力学模型简单、受力明确，计算方便准确。变幅方式动臂变幅式塔机01塔式起重机的类型小车变幅式塔机小车变幅式塔机通过起重小车沿起重臂运行来实现变幅，也称为小车运行式塔机。动臂变幅式塔机是通过起重臂的仰角运动进行变幅的。折臂变幅式塔机根据起重作业要求，臂架可以弯折，可同时具备动臂变幅和小车变幅的性能。结构形式移动式塔机01塔式起重机的类型固定式塔机塔身固定不变，安装在整块混凝土基础上或装设在条形或X形混凝土基础上。具有行走机构，可负载行驶，适用范围较广，但需要一个构造复杂的行走机构，造价较高。自升式塔机依靠自身的专门装置，增减塔身标准节或自行整体爬升，塔身依附在建筑物上，随建筑物的升高而逐渐爬升。塔式起重机的性能02塔式起重机的性能1

主参数2

基本参数最大额定起重力矩最大起重量最大工作幅度起升高度起升速度变幅速度回转速度塔式起重机的技术性能用性能参数来表示。02塔式起重机的性能塔式起重机型号表示方法：金属结构任何一台塔式起重机，无论其技术性能还是构造上有什么差异，均可以将其分解为金属结构、工作结构、驱动控制系统和安全防护装置四个部分。01金属结构金属结构工作结构驱动控制系统安全防护装置塔式起重机的基本构造底架是塔式起重机中承受全部载荷的最底部结构件，它可以安装在行走台车上或固定支腿上，也可以安装在地面基础上。01金属结构底架塔身回转总成塔顶起重臂平衡臂司机室顶升套架……大多数塔式起重机的塔身都是空间桁架结构，对上回转塔式起重机来说，塔身是不回转的；对下回转式塔机，塔身则是与臂架同时回转的。塔身节的制造精度必须稳定，保证在同一型号塔式起重机中绝对互换。01金属结构底架塔身回转总成塔顶起重臂平衡臂司机室顶升套架……整体式标准节结构示意图片式标准节结构示意图一般由回转平台、回转支承、固定支座组成。回转支承为具有较大滚道直径、座圈断面相对较小、回转速度较低，可以承受较大的倾翻力矩和轴向力、径向力的大型带齿的滚动轴承。通常由高强度螺栓与回转固定部份分别连接。01金属结构底架塔身回转总成塔顶起重臂平衡臂司机室顶升套架……塔式起重机塔身向上延伸的顶端是塔顶，又称塔帽或塔尖。塔顶结构形式多样，有竖直式、前倾式和后倾式等。塔顶结构集中了由吊臂及平衡臂传来的载荷，再传递给回转支座、塔身。要求安装方便，且能满足强度、刚度、稳定性要求。01金属结构底架塔身回转总成塔顶起重臂平衡臂司机室顶升套架……起重臂又称为吊臂，不同变幅形式的塔机，其吊臂形式不同。小车水平变幅臂架，为了减轻自重，截面大部分为三角形，极少数者用矩形截面，而且又多采用正三角形断面，用方钢管或槽钢制成的下弦杆做运动小车的轨道，上弦杆用钢管或圆钢等制成。01金属结构底架塔身回转总成塔顶起重臂平衡臂司机室顶升套架……a）小车变幅水平臂架b）俯仰变幅臂架

c）伸缩式小车变幅臂架d）折曲式臂架平衡臂的主要作用为放置配重，产生后倾力矩以便在工作状态减少由吊重引起的前倾力矩，在非工作状态减少强风引起的前倾力矩，并保证其抗倾翻稳定性；平衡臂上可放置起升或变幅机构。01金属结构底架塔身回转总成塔顶起重臂平衡臂司机室顶升套架……司机室是塔式起重机司机操作塔机的场所，为了便于司机操作，塔式起重机的司机室必须与回转部分一同回转。01金属结构底架塔身回转总成塔顶起重臂平衡臂司机室顶升套架……顶升套架是塔机加节、卸节专用机构。主要由套架结构、上下工作平台、顶升横梁、活动爬爪、顶升液压缸等组成。套架结构是由钢管、槽钢、钢板等组合焊成的框架型结构装置。套架前侧有一长方形的窗口，标准节通过下支座上装设的引进横梁和引进小车从长方形的窗口引进。01金属结构底架塔身回转总成塔顶起重臂平衡臂司机室顶升套架……工作机构工作机构是为实现塔式起重机不同的机械运动要求而设置的各种机械部分的总称。02工作机构起升机构变幅机构回转机构顶升机构塔机的工作机构实现被吊重物的上升或下降。改变吊钩的幅度位置。使起重臂架回转，改变吊钩在工作平面内的位置。使塔机上部塔身和回转部分升降，从而改变塔机的工作高度。行走机构使塔机移位，改变作业地点。驱动控制系统03驱动控制系统塔式起重机的驱动控制系统主要是指驱动各类工作机构运行，保证塔机正常工作的电气控制系统。QTZ系列塔机变频控制柜QTD系列塔机专用变频器和联动台塔机安全监控管理系统安全防护装置04安全防护装置作用

防止误操作和违章操作，避免由误操作和违章操作所导致的严重后果。安全防护装置行程限位器起升高度限位器回转限位器幅度限位器行走限位器起重量限制器断绳保护及钢丝绳防脱装置吊钩保险04安全防护装置回转限位器力矩限制器幅度限位器断绳保护和钢丝绳防脱槽装置起升高度限位器起重量限制器吊钩保险5123467END04安全防护装置起升高度限位器用以防止吊钩行程超越极限，以免碰坏起重机臂架和出现钢丝绳乱绳现象。高层建筑施工用的塔式起重机(附着式塔式起重机和内爬式塔式起重机)的吊钩行程限位开关，又可再分为吊钩上极限位置的起升高度限位器和吊钩下极限位置的起升高度限位器，在施工现场一般情况下只设置吊钩上极限位置的起升高度限位器。1

起升高度限位器

返回04安全防护装置回转限位器用以限制塔式起重机的回转角度，防止扭断和损坏电缆。凡是不装设中央集电环的塔式起重机，均应配置回转限位器。应注意，塔式起重机的幅度限位的限制范围是1080°(即可旋转三圈)，并不具备限制起重臂的回转角度的能力，而且根据塔式起重机的特性也不允许采用此种方法限制回转范围。2

回转限位器

返回04安全防护装置幅度限位器用以使小车在到达臂架头部或臂架根端之前停车，防止小车越位事故的发生。对于动臂变幅式塔式起重机，设置臂架低位置和臂架高位置的限位开关，用以防止俯仰变幅臂架在变幅过程中，由于误操作而使臂架向上仰起过度，导致整个臂架向后翻倒事故。塔机每次转移工地安装完毕投入施工前及每次顶升接高或更换钢丝绳后，必须根据实际情况和施工要求，对各种限位器进行调整或确认。3

幅度限位器

返回04安全防护装置起重量限制器又称测力环，整个装置由导向滑轮、测力环及限位开关等组成。测力环的一端固定于支座上，另一端则固定在滑轮轴的一端轴伸上。滑轮受到钢丝绳合力作用时，便将合力传给测力环。根据起升载荷的大小，滑轮所传来的力大小不同。当荷载超过额定起重量时，测力环外壳便产生变形。测力环内的金属片与测力环壳体固接，并随壳体受力变形而延伸。此时，金属片起到凸轮作用压迫触头切断起升机构的电源。4

起重量限制器

返回04安全防护装置力矩限制器大都装设在塔顶结构的主弦杆上，它由调节螺母、螺钉、限位开关及变形作用放大杆等组成，其工作原理如下：塔式起重机负载时，塔顶结构主弦杆便会因负载而产生变形。当荷载过大超过额定值时，主弦杆就产生显著变形。此变形通过放大杆的作用而使螺钉压迫限位开关触头的压键，从而切断起升机构的电源。5

力矩限制器

返回04安全防护装置钢丝绳防脱槽装置主要用以防止钢丝绳在传动过程中，脱离滑轮槽而造成钢丝绳卡死和损伤。6

钢丝绳防脱装置

返回04安全防护装置吊钩保险是安装在吊钩挂绳处的一种防止起吊钢丝绳由于角度过大或挂钩不妥时，造成起吊钢丝绳脱钩，吊物坠落事故的装置。吊钩保险一般采用机械卡环式，用弹簧来控制挡板，阻止钢丝绳的滑脱。7

吊钩保险

返回安装前的准备工作塔式起重机安装、拆卸之前应做好各项准备工作，保证塔机安装质量合格，安拆作业过程中不发生安全事故。01安装前的准备工作塔机安装前的准备工作塔机安拆专项方案的编制施工技术（安全）交底安拆单位资质及作业人员资格审核施工现场作业环境检查01安装前的准备工作塔式起重机安装、拆卸前应编制专项施工方案。专项施工方案应根据塔式起重机使用说明书和作业场地的实际情况编制，并按照国家现行相关标准和住房城乡建设主管部门的有关规定实施。专项施工方案应由本单位技术、安全、设备等部门审核，技术负责人审批后，经监理单位批准实施。1专项方案的编制01安装前的准备工作塔机安装专项施工方案内容：工程概况，安装位置平面和立面图，塔机型号及性能参数，基础和附着装置的设置，爬升工况及附着点详图，安装顺序和安全质量要求，主要安装部件的质量和吊点位置，安装辅助设备的型号、性能及布置位置，电源的位置，施工人员配置，吊索具和专用工具的配备，安装工艺顺序，安全装置的调试，重大危险源和安全技术措施，应急预案等。1专项方案的编制01安装前的准备工作专项施工方案实施前，应按照规定组织安全施工技术交底并签字确认，同时将专项施工方案、安装拆卸人员名单、安装拆卸时间等资料报施工总承包单位和监理单位审核合格后，告知工程所在地县级以上地方人民政府建设主管部门。1专项方案的编制01安装前的准备工作交底应具体且具有针对性，应有书面记录，并写明交底时间、交底人，所有接受交底的人员均应签字，不得代签；对其他人员的交底也应有记录和签字；交底书应在作业前交相关部门存档备查。交底内容应包含参加安装作业的人员、工种及责任，所使用起重设备的起重能力和特点，作业环境，安全操作规程，注意事项以及防护措施。2技术（安全）交底01安装前的准备工作塔机安拆作业必须由有相应资质的安装单位完成。塔机安拆作业人员，必须经过专业培训考核，持有效的操作证上岗。作业过程中员应严格按照塔机的安拆方案和操作规程中的有关规定、程序进行安拆。安装前应仔细检查安装工具、设备及安全防护用品(包括辅助机具如汽车起重机，辅助工具如绳索、卡环，安全防护用具等)的可靠性，确保无任何问题方可开始施工。3安拆单位/作业人员环境要求01安装前的准备工作塔式起重机进场安装前，应对施工现场的环境条件进行勘察确认，如不符合安装条件不得进行施工作业。4现场作业环境检查安装现场道路必须便于进出运输车辆，有满足安装要求的平整场地堆放塔机。安装用汽车起重机或履带起重机等辅助机械施工范围内，不得有妨碍安装的构筑物及建筑物、高压线及其他设施或设备。安装用辅助机械的站位基础必须满足吊装要求，基础下不得有空洞、墓穴、沟槽等不实结构，基础承载力必须满足要求。气候要求01安装前的准备工作塔式起重机进场安装前，应对施工现场的环境条件进行勘察确认，如不符合安装条件不得进行施工作业。4现场作业环境检查夏季安装应注意防雨、防雷，秋季应考虑霜冻及大雾影响，冬季应考虑下雪及强风影响，恶劣天气严禁作业；雨雪过后，及时清理，做好防滑措施。由于塔式起重机的性能不同，应严格执行安装使用说明书的相关要求。不同施工位置要求01安装前的准备工作塔式起重机进场安装前，应对施工现场的环境条件进行勘察确认，如不符合安装条件不得进行施工作业。4现场作业环境检查基坑边安装应注意边坡的稳定性及承载力，应计算其是否符合要求；基坑下安装应注意坡道稳定性及承载力，坡道不宜太陡，应便于运输车辆及安装用吊车的进出，以免出现塌方、滑坡等现象；当在地下室顶板、栈桥或屋顶上站位时应核算承载力，必要时进行加固处理；当在桩基础、格构柱基础上的混凝土承台或钢承台上安装时，必须验算桩及格构柱承载力，格构柱被挖露出地面时应及时加固处理。塔机的安装流程02塔机的安装流程安装基础节安装标准节安装顶升套架安装回转装置安装司机室和回转塔身安装塔帽安装平衡臂吊装平衡重

安装起重臂安装电气系统穿绕起升钢丝绳塔机调试02塔机的安装流程安装基础节安装标准节安装顶升套架安装回转装置安装司机室安装塔帽安装平衡臂安装起重臂穿绕钢丝绳塔机调试02塔机的安装流程安装基础节安装标准节安装顶升套架安装回转装置安装司机室安装塔帽安装平衡臂安装起重臂穿绕钢丝绳塔机调试02塔机的安装流程安装基础节安装标准节安装顶升套架安装回转装置安装司机室安装塔帽安装平衡臂安装起重臂穿绕钢丝绳塔机调试02塔机的安装流程安装基础节安装标准节安装顶升套架安装回转装置安装司机室安装塔帽安装平衡臂安装起重臂穿绕钢丝绳塔机调试塔机在调试、自检、检测及联合验收合格后方可投入使用。(1)起重力矩限制器的调试(2)起重量限制器的调试(3)起升高度限制器的调试(4)幅度限位器的调试(5)回转限位器的调试—定码变幅法、定幅变码法塔机的验收程序03塔机的验收程序塔机安装完成后，安装单位应先进行自检；自检合格后委托第三方检测机构进行检测，第三方检验检测机构检测合格，出具检验报告；施工单位组织租赁单位、安装单位、监理进行联合验收；自安装验收合格之日起30日内，向当地建设行政主管部门办理使用登记，核发使用登记证。第三方检验机构检测联合验收使用登记自检安装单位塔机操作人员要求塔式起重机起重司机、起重信号工、司索工等操作人员应取得特种作业人员资格证书，严禁无证上岗。塔式起重机使用前，应对起重司机、起重信号工、司索工等作业人员进行安全教育培训和安全技术交底。01塔机操作人员要求起重作业人员必须戴好安全防护用品，作业时，操作人员和指挥人员必须密切配合；指挥人员必须熟悉所指挥的塔机性能，操作人员应严格执行指挥信号，如信号不清或错误，操作人员可拒绝执行。01塔机操作人员要求一台塔机能够正常工作

塔机安全操作要求02塔机安全操作要求作业前必须对现场周围环境、行驶道路、架空线路、建筑物以及构件重量和分布等进行全面了解。塔机作业应有足够的工作场地，起重臂杆起落及回转半径内无障碍物，夜间必须有足够的照明设备。

塔机的标准节和前后大臂上禁止挂设大型宣传标语及其他挡风材料。严禁未经生产厂家同意，在塔机上擅自变更其材料和设施或减少塔机上的任何设施。02塔机安全操作要求

塔机司机每天上、下班，都必须检查各高强度连接螺栓（特别是基础部位)及钢结构焊缝、各连接销轴（包括开口销）、各动滑轮、钢丝绳、起重制动装置、安全装置等重要部位（件），发现隐患及时报告或排除，严禁带病使用；塔机的日常运转记录本中必须有每天检查的情况记载。每天作业前，作业人员应按规程的要求检查各种吊索、吊具和吊钩保险的完好状况，发现隐患立即整改消除，禁止冒险作业。

02塔机安全操作要求

塔机与外电架空线路必须保持一定的安全距离，如不能保证安全距离，必须搭设安全防护屏障或停电施工；在塔机大臂回转范围内，不得有外电高压线路，禁止塔机在外电高压线下方安装、使用。维修电工应每天对塔机电器装置及塔机的变幅指示器、力矩限制器以及各种行程限位开关等保护装置进行检查，确保齐全完备，灵敏可靠。严禁使用限位装置代替操纵机构进行停机。

02塔机安全操作要求塔机使用的钢丝绳规格、强度必须符合该型塔机的要求，卷筒上的钢丝绳应联接牢固、排列整齐；放出钢丝绳时，卷筒上至少保留三圈以上。

每个工作日后，应对钢丝绳所有可见部位及钢丝绳的连接部位进行检查。钢丝绳表面磨损或腐蚀使其名义直径减少7%，或在规定的长度内断丝根数达到标准要求时，应及时更换。02塔机安全操作要求操作人员必须按规定的起重性能作业，禁止开限位超负荷吊物及起吊不明重量的物件。严禁用塔机斜拉、斜吊和起吊地下埋设物或凝结在地面上的重物。

进行塔机吊钩升降、回转、变幅、行走等到动作前，应鸣号示意。起吊时应统一指挥，明确指挥信号；当指挥信号不清楚时，不得起吊。作业时，重物下方不准有人员停留或通过，严禁用塔机吊运人员。02塔机安全操作要求起吊重物应绑扎牢固，保证平稳，对可能晃动的重物，应拴拉绳。不允许单点吊物。不准在起吊物上堆放或悬挂零星物件。标有绑扎位置或记号的物件，应按位置或记号绑扎，绑扎吊索与物件的夹角不准小于30°（45°～60°）。

塔机提升和降落速度应均匀，左右回转动作应平稳。严禁忽快忽慢和突然制动。当回转未停稳时，不得作反向动作。

吊物时，长、短料应分开，小型物料应采用箱笼。02塔机安全操作要求

在雨雪天作业时，先进行试吊，证明制动器灵敏可靠后，方可进行作业。遇有六级以上大风或大雨、大雪、大雾等到恶劣天气时，应停止塔机露天作业。塔机起吊满负荷或接近满负荷时，应先将重物吊起地面200~500mm停机,检查塔机的稳定性、制动器的可靠性、重物的平稳性、绑扎的牢固性。检查无误后,方能继续起吊。

02塔机安全操作要求作业中途休息时，或作业中遇突发故障，应采取措施将吊物降落到安全地点，严禁吊物长时间悬