起重机具及其选择.doc

起重机具及其选择摘要：中国古代灌溉农田用的桔是臂架型起重机的雏形。14世纪，西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。19世纪前期，出现了桥式起重机；起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动。19世纪后期，蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机。20世纪20年代开始，由于电气工业和内燃机工业迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。 起重机主要包括起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构和金属结构等。起升机构是起重机的基本工作机构，大多是由吊挂系统和绞车组成，也有通过液压系统升降重物的。运行机构用以纵向水平运移重物或调整起重机的工作位置，一般是由电动机、减速器、制动器和车轮组成。变幅机构只配备在臂架型起重机上，臂架仰起时幅度减小，俯下时幅度增大，分平衡变幅和非平衡变幅两种。回转机构用以使臂架回转，是由驱动装置和回转支承装置组成。金属结构是起重机的骨架，主要承载件如桥架、臂架和门架可为箱形结构或桁架结构，也可为腹板结构，有的可用型钢作为支承梁。关键词：起重机具的发展及影响 起重机具的类型及选择 结构安装方法起重机具的发展及影响： 起重机的工作类型和起重量是两个不同的概念，起重量大，不一定是重级，起重量小，也不一定是轻级。如水电站用的起重机的起重量达数百吨，但使用机会却很少，只有在安装机组、修理机组时才使用，其余时间都停歇在那里，所以尽管起重量很大，但还是属于轻级。又如车站货场用的龙门起重机，虽然起重量不大，但工作非常繁忙，属于重级工作类型。 起重机的工作类型与安全性能有着十分密切的关系。起重量、跨度、起升高度相同的起重机，如果工作类型不同，在设计制造时，所采取的安全系数就不相同，也就是零部件型号、尺寸、规格各不相同。如钢丝绳、制动器由于工作类型不同，安全系数不同（轻级安全系数小、重级安全系数大），所选出的型号就不相同。再如同是10t的桥式起重机，对于中级工作类型（JC=25%）的起升电动机功率为N=16KW，而对于重级工作类型（JC=40%）起升电动机功率则为N=23.5KW。 从以上情况可知，如果把轻级工作类型的起重机用在重级工作类型的场所，起重机就会经常出故障，影响安全生产。所以在安全检查时，要注意起重机的工作类型必须与工作条件相符合。 就起重机工业而言，二十世纪四十年代的一个重要词汇是“铁路”，因为起重机对于铁路行业来说仍然十分重要。例如，在1949年9月7日，Deutsche Bundesbahn（联邦德国铁路公司）成立。公司需要大载重量起重设备，将火车的一部分吊到工地现场。他们从Ardelt订购了四台起重量各57吨的蒸汽驱动起重机。1950年，出现了一种特殊的带有悬臂设计的起重机，用于在高架电线下工作。这种起重机带有一个连接到起重装置上的配重附着系统。这种创新设计被证明并不成功，但它于1955/56年被一种类似的液压机制所取代。也是在德国，MAN公司一直以来不仅积极制造港用、造船厂用和自走式起重机，还制造柴油动力驱动的带有汽动转向的旋臂式起重机。这种起重机自1946年起就开始制造（图204），它由70千瓦六缸卡车引擎驱动，起重量6吨，起重半径7米，自重48吨。公司还为了安全性作了一些小妥协而推出了一种装置，其宣传册上写着：这种载荷矩安全装置内置于悬臂机制内，从而与起重机制相连，在载荷矩超过允许值时断开。宣传册的作者认识到设备在负载超过极限时需要有所动作的重要性，而非. 如十年前那样，上层构造已经到了翻倒的临界点!。尽管这种载荷矩安全装置只是整台起重机的一小部分，但在起重机的发展过程中起着非常重要的作用1，起重机类型的选择起重机类型应综合考虑下列诸点进行选择：（1）结构的跨度、高度、构件重量和吊装工程量等；（2）施工现场条件；（3）本企业和本地区现有起重设备状况；（4）工期要求；（5）施工成本要求。一般情况下，吊装工程量较大的普通单层装配式结构宜选用履带式起重机，因履带式起重机对路面要求不太高，变幅、行驶方便，可以负荷行驶。汽车式起重机对路面的破坏性小，开赴吊装地点迅速、方便，适宜选用于吊装位于市区或工程量较小的装配式结构。位于偏僻地区的吊装工程，或路途遥远，或道路状况不佳，则选用独脚拔杆或人字拔杆、桅杆式起重机等简易起重机械，往往可提早开工，能满足进度要求，且成本低。对于多层装配式结构由于上层构件安装高度高，常选用大起重量履带起重机或普通塔式起重机（轨道式或固定式）。对于高层或超高层装配式结构，则需选用附着式塔式起重机或内爬升式塔式起重机。内爬升式塔式起重机的优点是自重轻，不随建筑物高度的增加而接高塔身，机械多安装在结构中央，需吊装的构件距塔身近，因而可选用较小规格的起重机；其缺点是施工荷载（含塔机自重、风荷载、起吊构件重等）需建造中的结构负担，工程结束后，需另设机械设备进行拆除，立塔部位的构件须在塔机爬升或拆除后补装。附着式塔式起重机安装在建筑物外侧，可避免内爬升式塔式起重机的上述缺点，但起吊作业中需安装许多距塔身较远的构件，工作幅度大，要求选用较大规格的起重机，同时占用场地多，需随建筑物的升高安装附着杆，且起重机的塔身接高也较复杂。2起重机型号的选择选择起重机的原则是：所选起重机的三个工作参数，即起重量Q、起重高度H和工作幅度（回转半径）R均必须满足结构吊装要求。当前，塔式起重机多采用水平臂小车变幅装置，故根据上述须满足结构吊装要求的三个工作参数和各种塔式起重机的起重性能很容易确定其型号。起重机具有索具设备和起重机械。索具设备主要应用于吊装工程中的构件绑扎、吊运。包括钢丝绳、吊索、卡环、横吊梁、卷扬机、铆碇等。结构吊装工程中常用的起重机械有自行杆式起重机、桅杆式起重机和塔式起重机等。前两种是单层厂房吊装中用得比较多的。其中自行杆式起重机又包括履带式起重机、汽车式起重机、轮胎式起重机。3起重机具的索具设备（1）钢丝绳钢丝绳是起重机械中用于悬吊、牵引或捆缚重物的物件。它是由许多根直径为0.42mm、抗拉强度为12002200MPa的钢丝按一定规则捻制成的。按照捻制方法不同，分为单绕、双绕和三绕，建筑施工中常用的是双绕钢丝绳，它是由钢丝捻成股，再由多股围绕绳芯绕成绳。双绕钢丝绳按照捻制方向分为同向绕、交叉绕和混和绕三种，如图所示。同向绕是钢丝绳捻成股的方向与股捻成绳的方向相同，这种绳的挠性好、表面光滑磨损小，但易松散和扭转，不宜用来悬吊重物。交叉绕是指钢丝捻成股的方向与股捻成绳的方向相反，这种绳不易松散和扭转，宜作起吊绳，但挠性差。混合绕指相邻两股的钢丝绕向相反，性能介于两者之间，制造复杂，用得较少。钢丝绳的表示方法如6x191指共有6股，每股由19根细钢丝拧成，另加一根油麻芯。每股内钢丝绳数量越多，每根钢丝的直径就约细，钢丝绳越柔软。6x191的钢丝绳，钢丝较粗，硬而耐磨，不易弯曲，宜用于拉索。6x371的钢丝绳，比较柔软，易弯曲，一般用于滑车组，6x611钢丝绳更柔软，更易弯曲，用作起重机械的吊索。（2）吊索 吊索是一种用钢丝绳（6x37或6x61等）制成的吊装索具。吊索主要用于绑扎构件以便起吊。吊索主要有两种类型：环状吊索（万能吊索/闭式吊索）和轻便吊索（8股头吊索/开式吊索）。两种吊索如图所示。 吊索是用钢丝绳制作而成的，钢丝绳吊索的接头方式包括编接和卡接两种。吊索的接头方式最好采用编接，即将钢丝绳分股拆股，并按一定的方法编插在钢丝绳股内形成一个牢固的接头。当吊索采用钢丝绳夹头（钢丝绳卡）制作时长采用钢丝绳夹头来固定钢丝绳端，钢丝绳夹头主要有骑马式夹头、压板式夹头和拳握式夹头三种，其中，骑马式是最常采用的。 （3）卡环卡环（卸甲）用于吊索之间或吊索构件之间的连接，固定和扣紧吊索。卡环由弯环和销子两部分组成。卡环可以分为直形卡环（螺栓式和活络式）两种类型，如图所示。 （4）横吊梁 横吊梁又称铁扁担，主要用于柱和屋架等的吊装。常用的横吊梁包括以下几种： 滑轮横吊梁 用于8t以下的柱子吊装，能够保证在起吊和直立柱子时，使吊索受力均匀，柱子易于垂直，便于就位。 钢板横吊梁 用于10t以下的柱子吊装。 桁架横吊梁 用于双机台吊安装柱子，能够使吊索受力均匀，柱子吊直后能够绕转轴旋转，便于就位。 钢管横吊梁 用于屋架吊装，能够降低起吊高度，减小吊索的水平分力对屋架的压力。横吊梁的构造如图所示。 所有的横吊梁都应进行验算后方能使用。 （5）卷扬机 卷扬机又称绞车。按驱动方式可分为手动卷扬机和电动卷扬机。卷扬机在结构吊装中是最常用的工具。 用于结构吊装的卷扬机多为电动卷扬机。电动卷扬机主要由调动机、卷筒、电磁制动器和减速机构等组成。卷扬机分快速和慢速两种。快速电动卷扬机主要用于垂直运输和打桩等作业；慢速电动卷扬机主要用于结构吊装、钢筋冷拉、预应力筋张拉等作业。 选用卷扬机的主要技术参数是卷筒牵引力、钢丝绳的速度和卷筒容绳量。使用卷扬机应当主意： 为使钢丝绳能自动在卷筒上往复缠绕，卷扬机的安装位置应使距第一个导向滑轮的距离l为卷筒长度a的15倍，即当钢丝绳在卷筒边时，与卷筒中垂线的夹角不大于2，如图所示。 钢丝绳引入卷筒时应接近水平，并应从卷筒的下面引入，以减少卷扬机的倾覆力矩； 卷扬机在使用时必须