塔式起重机在现代化建设中起到非常重要的地位，它是现代社会进步的一个标志，是人类建设不可缺少的重要设备。它的高效性、安全稳定性是塔机行业较普遍关心和注意的问题。本设计就塔式起重机的顶升机构的结构、受力分析、核心受力件材料等几个方面，结合我国自行生产的QTZ63型塔式起重机为例，通过研究、分析踏步和顶升横梁的受力情况，明确踏步和顶升横梁的结构和尺寸的确定方法，以及对套架关键尺寸的确定。以及根据顶升载荷确定顶升机构的液压系统。确保塔式起重机能够安全、稳定的实行顶升加节过程，保证塔式起重机的安全施工。

关键词顶升机构踏步顶升横梁安全稳定

Abstract

The tower crane plays a very important role in modern construction. As an indispensable and important construction equipment, it is a marking of progress in modern society . In the crane area ,the crane’s high efficiently and safe stability is the key concern. With the example of tower crane QTZ63 made by China , this article introduces the rise structure of the tower crane, force analysis and the key component material. Through studying and analsing the force conditions of the tramper and top rising beam , make clear how to calculate and definite the dimensions and structure of top rising beam and tramper. So does the key size definition of frame. Make sure that tower crane can work safety , steady in its rising process, guarantee the safe construction of tower crane.

Keywords Rising mechanism Tramper Rising beam Safety stability

1.引言1

1.1我国塔式起重机行业发展概况1

2设计任务书5

2.1 产品设计的依据、目的及意义5

2.2 产品的用途及适用范围6

2.3 基本技术参数及性能指标6

2.4 顶升机构工作原理7

2.5 关键问题及其解决方案7

2.6 塔式起重机的构造7

2.7工作机构10

3.设计计算说明书11

3.1顶升机构液压系统的确定11

3.2塔式起重机顶升机构的设计15

4.使用说明书24

4.1顶升作业24

4.2顶升过程的注意事项25

4.3液压顶升系统的维护和保养25

4.4一般说明26

4.5 起重机的塔身升、降作业说明26

4.6起重机的操作27

5标准化审核报告27

结论28

参考文献29

致谢30

1.3我国塔式起重机产品技术开发领域

(1)为适应城镇兴建经济实用住房的需要，应积极发展工效高.投产便捷可与汽车吊竞争的160～250 kN·m级下回转快装塔式起重机的生产。与此同时，还应适当发展安装投产均比较简便的轮胎式轻型塔动两用起重机。

(2)大力开发经济型城市塔式起重机。按额定起重力矩，这类塔式起重机分为三挡；450、600、1000 kN·m，最大幅度45、50、55m。臂端起重量分别为1、1.2、1.8t。主要用于大中城市见缝插针型的中高层或高层建筑的施工。

(3)适应发展动臂式自升塔式起重机和折曲式两用臂架自升塔式起重机的生产，以适应塔式起重机出口市场和国内大中城市内某些特定工程和钢结构高层建筑施工的需要。

(4)积极开发和完善采用变频调速系统的起升机构、继续完善小车变幅机构、回转机构，顶升机构，大车走行机构的调速系统，务使加速、减速均能平稳地变化，在突然刹车的情况下，无振动冲击现象。改变转向时能自动地减速。总之，应大力改进完善电控系统和调速系统，以提高塔式起重机工作平稳性、安全可靠性和生产效能。

(5)为了开拓塔式起重机出口市场，迎接加入WTO后所面临的局面，今后推出的塔式起重机新产品必须按ISO有关规定对一些细部做法加以改进。例如：为防止起升机构卸载后出现的松绳、乱绳现象，应加设排绳机构；改进一些辅助设施（如防护栏、扶梯、踏步、大灯防护罩、司机室活动顶盖及窗栏、吊臂上的走道板等）的构造设计，完善其功能和固定的可靠性；改进小车变幅纲丝绳断绳保护装置，以保证其灵敏和可靠等。

此外，按ISO规定：塔式起重机大车走行缓冲装置应通过可靠性实验，实验时车速不得小于5m/s；起重力矩在600 KN·m以上的塔式起重机，其悬挂式司机室悬挂高度不得低于20m，司机室内不得设有容易触发工伤事故的物件。ISO换规定：司机室吊顶应平整，不得装有影响室内净平顶高度的物件；司机室，门洞必须采用耐火材料制作；司机室内应备有消防器材；全部安全装置均应附装压簧；对司机室的噪声，操纵台上的控制装置等ISO亦均有规定。总之塔式起重机新产品应力求满足上述要求。

1.4 塔式起重机的特点

本设计以我国自行生产的QTZ63塔式起重机为例，该机为水平起重臂架，小车变幅，上回转自升式多用途塔机，其最大工作幅度为50米，最大起重量为6吨，起重力矩符合最新塔式起重机基本参数。该机的主要特色有：

(1)工作方式多，适用范围广。该机有无斜撑固定基础式、带斜撑固定基础式、外墙附着式等工作方式，同时还可以根据需要变换臂长为44m、 38m,以适用于各种不同的施工对象。无斜撑固定独立的起升高度为37.5m,附着式是在独立式的基础上, 增加标准节和附着装置而实现的，起升高度可达到140m,特殊订货请与广东业豪机械制造有限公司联系。

(2)工作速度高，调速性能好，工作平稳可靠。采用带有涡流制动器的三速电动机，使得起升机构获得理想的起升速度及荷重的慢就位。小车牵引机构装有电磁盘式制动器，使工作机构速度高且制动平稳可靠。采用液力偶合器和行星减速器驱动的回转机构，使得塔机回转起动、制动平稳，就位准确，安全可靠。

(3)引进国外先进技术并国产化了的重量限制器、力矩限制器、高度限位器、幅度限位器、回转限位器、回转、牵引机构的制动器具等安全装置，以及小车防断绳、防断轴装置，使塔机能适用于各种不同的施工环境，确保塔机工作可靠。

(4)驾驶室采用先进的联动台操纵各机构动作，操作容易，维修简单。

(5)设计完全符合或优于国家标准。2.1 产品设计的依据、目的及意义

无论国内还是国外，塔式起重机在现代化建设中都起作非常重要的地位。它是现代社会进步的一个标志，是人类建设不可缺少的重要设备，它的高效性、安全稳定性是塔机行业较普遍关心和注意的问题。在我国每年因塔机安全方面引起的伤亡事故较多，给不少的家庭和社会造成了严重的影响和巨大的损失。为了减少或避免事故的发生，在塔机整体设计中应综合考虑各相关参数，以人为本、安全第一的设计观点来进行各项设计。

本设计以我国自行生产的QTZ63塔式起重机为例，该机为水平起重臂架，小车变幅，上回转自升式多用途塔机，其最大工作幅度为50米，最大起重量为6吨，起重力矩符合最新塔式起重机基本参数。在进行实地测量机器各部件的基础上绘制机构图。在保证能恢复原机的前提下拆分机器，拆卸前画出装配结构示意图，在拆卸的过程中不断修正，注意零件的作用和相互关系，进行零件的测绘并绘制装配图，在测绘的过程中，探索其构思过程和设计特点，吸取其技术精华，并对其不足之处进行改善，把自己的设计思想融入其中。

2.2 产品的用途及适用范围

该塔式起重机适用于高层大楼，居民住宅，高层工业建筑，大跨度工业厂房及采用滑模法施工的高大烟囱及筒仓等大型建筑工程中。 2.3 基本技术参数及性能指标

QTZ63型塔式起重机的技术性能参数如表2-1所示

表2-1 QTZ63塔型式起重机的技术性参数

项目单位数值

起重力矩

整机质量（平衡重除外）kN·m

㎏630

26186

最大起重量t6

顶升速度m/min0.69

起升高度m37.5

起升速度m/min20

最大回转半径m51.8

顶升机构流量l/min10

液压泵压力MPa20

工作温度℃-20～40

2.4 顶升机构工作原理

首先用起重吊钩将一个标准节吊起，使标准节上端水平斜腹杆中部置于引进小车吊钩上，然后用吊钩再吊起一个标准节，移动变幅小车至适当位置。准备顶升，先将油缸活塞杆缩回，把顶升横梁两端的销轴准确放进标准节的踏步口正中靠底，拆去下支座与标准节的全部连接螺栓，然后稍微向上顶升一点套架，再重复调整滚轮间隙至最佳状态，同时观察下支座与标准节的套管是否能对位比较准，如不准，应适当调整变幅小车位置。对位好后，继续顶升套架1.4米左右，使爬升销轴踏在相应标准节的踏步上（两爬升销轴必须处于水平状态并处于同一水平面上，并同时与标准节踏步贴合）。爬升销轴踏好后，再缩回液压缸活塞杆，同时仔细观察左右爬爪与踏步的贴合情况以及受力构件有无异响、变形等异常情况（此时顶升横梁还在原踏步内）。确认正常后，使顶升横梁两端销轴进入上面的踏步口中，确定顶升横梁两端的销轴都放进踏步口后，继续顶升套架约1.6米，人工通过引进梁和引进小车把引进钩上的标准节拉入至套架内塔身已固标准节正上方。而后，缓慢缩回液压缸活塞杆，同时使引进的标准节对正塔身已固标准节，落好后，（此时顶升横梁应继续放在踏步内）。取下引进小车吊钩。将刚引进的标准节与塔身已固标准节用特制高强度螺栓连接起来，用双螺母紧固好。至此塔身加一个标准节的工作已完成，确认正常后，缩回活塞杆，进入上述工作循环，准备加下一个标准节的顶升作业。

爬升销轴-A3.gif

塔吊全面图顶升过程-A0.gif

套架装配图-A0.gif

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