第二十一章-运行式起重机吊装PPT课件.ppt

起重机械与吊装 湖南城建职业技术学院陈树文 第二十一章运行式起重机吊装 1 第一节概述 2 第二十一章运行式起重机吊装 运行式起重机具有机动性好 适应性强 准备工作少 操作迅速简便 工作效率和机械利用率高等优点 是工程施工不可缺少的起重机械 随着中国国民经济的高速发展 各工程建设单位的整体实力大幅提高 拥有的各类运行式起重机械越来越多 吨位也越来越大 在工程施工中发挥着越来越重要的作用 本章所介绍的运行式起重机是汽车式起重机 轮胎式起重机和履带式起重机 运行式起重机吊装的方法可分为单台 双台和多台起重机吊装 3 第二十一章运行式起重机吊装 4 第二十一章运行式起重机吊装 5 第二十一章运行式起重机吊装 6 第二十一章运行式起重机吊装 7 第二十一章运行式起重机吊装 8 第二十一章运行式起重机吊装 9 表21 7部分国产履带起重机主要技术性能 10 第二十一章运行式起重机吊装 11 第二节单台起重机吊装 12 第二十一章运行式起重机吊装 一 单台起重机吊装的吊装工艺图21 4所示为用一台履带式起重机吊装设备 起重机垂直地把设备吊装到基础上 这种吊装方法机械化程度比较高 可省去竖立桅杆等准备工作 但在选择起重机类型时 应考虑吊装设备的重量及起重机移动时的场地 尽可能地扩大起重机的使用范围 提高效率 但这种类型起重机的稳定性因受自身重量的限制 提升作用的范围不宜过大 在提升设备过程中应使起重机逐步向基础附近靠近 13 第二十一章运行式起重机吊装 图21 5所示为用履带式起重机架设门式起重机 先吊起桥架的一端 垫上准备好的支柱 再吊起另一端 拉起支腿 用螺栓 或铆钉 连接好 照此再将另一支腿架好 最后将小车和操纵室架到桥架上 14 第二十一章运行式起重机吊装 一 旋转法起重机边起钩边回转使设备绕底座旋转而吊起设备的方法 称为旋转法 用旋转法吊装设备时 为提高吊装的工作效率 在运输设备时 应使设备的绑扎点 设备的底座中心和设备基础中心三点在以起重机停机点为圆心 以停机点到设备绑扎点的水平距离 即吊设备的回转半径 为半径的圆弧上 简称三点一圆弧 如图21 6所示 用单机吊装的方法比较多 下面介绍常用的两种单机吊装方法 15 第二十一章运行式起重机吊装 二 滑行法单机起吊设备的过程中 起重机只起升吊钩 使设备滑行而吊起设备的方法称为滑行法 见图21 7 用滑行法吊装设备时 应注意以下事项 预装配和运输设备时 将起吊绑扎点布置在基础中心附近 并使绑扎点和基础中心同在起重机的工作半径上 以便将设备吊离地面后稍转动起重机臂架 或起落臂架 即可就位 为减小设备与地面的摩擦力 需在设备底座下设拖排滚杠并铺设滑行道 用单机吊装的方法比较多 下面介绍常用的两种单机吊装方法 16 第二十一章运行式起重机吊装 二 起重机选择的依据起重机的选择主要根据吊装的设备的几何尺寸 安装部位 包括基础的形式和高度 来确定起升高度和幅度 即选择臂杆的长度 根据设备重量选择起重能力 这些所选值都必须符合起重机性能中相对应的起重量Q 起升高度H和幅度s 起重量的选择较容易 但起重臂杆的长度和倾角的选择需进行计算后才能确定 17 第二十一章运行式起重机吊装 三 起重臂杆长度的选择计算起重机臂杆长度的选择除了要满足起升高度的要求外 还要兼顾综合作业的需要 实际作业中应尽量选择一种既能满足几种工作参数要求 又使臂杆长度为最短的方案 这样就减少了更换臂杆的时间 这里指固定长度的臂杆 而不包括全液压伸缩臂杆 提高工作效率 如各吊装设备工作参数相差过大 一种臂杆不能满足工作要求时 应分别选择 18 第二十一章运行式起重机吊装 一 解析法臂架长度和倾角的选择应以设备即将就位时为依据 根据设备 基础和起重机三者在该时刻的几何关系画出臂杆长度和倾角计算简图 见图21 8 由图中几何关系得臂杆长度 19 第二十一章运行式起重机吊装 一 解析法为了使求得的起重臂杆长度为最短 对式 21 1 求一次微分 得经化简整理后得臂杆倾角为将求得的a值代入式 21 1 即求得臂杆长度L 但要圆整到该起重机臂杆的组合长度 起重机的幅度 工作旋转半径 S可按下式求得 即式中F 臂杆底铰至回转中心的距离 正号为臂杆前置 负号为臂杆后置 根据臂杆长度L和倾角a 幅度S从起重机性能表中查出对应的起重量 起重量应大于或等于起升载荷 否则应重新选择 20 第二十一章运行式起重机吊装 二 图解法臂杆长度和倾角选择的图解法 见图21 9 仍以设备即将就位时的状态为选择依据 作图步骤如下 选定合适的比例尺 按比例绘制欲吊装工件的立面图 此立面图应为通过臂杆中心线的吊装受力面 并画出起重机吊装就位时吊钩的垂线 一般为工件中心线 自工件近高点画水平线 在该线上距B点距离为a处得C点 C点在臂杆中心线上 按地面实际情况确定停机面 并根据初步选用的起重机型号 查出该机臂杆底铰至停机面的距离E值 臂杆底铰至回转中心的距离F值 画AA直线平行于停机水平面且相距E 21 第二十一章运行式起重机吊装 二 图解法 过C点画臂杆中心线 这里有两种画法 一是过C点画一束直线交水平线AA和吊钩垂线 找出其中最短的一条就是所求的臂长 但仍须圆整到起重机臂杆的组合长度 二是过C点按起重机臂杆可能组成的各种臂杆长度由短到长试画 使臂杆中心线两端交于AA直线为o 交于吊钩垂线为D OD直线即为起重机臂杆组合后的长度 0D直线与水平线AA的夹角口即为臂杆倾角 工程中多采用后者 从0点沿AA线截取一线段使其长度等于F值 并作垂线 此垂线即为回转中心线 回转中心至吊钩垂线之水平距离S即为幅度 工作半径 根据臂杆长度L 倾角a和幅度S查对起重机性能表中对应的起重量 校验其是否满足起重要求 22 第二十一章运行式起重机吊装 四 起重机吊装站位的确定和要求起重机的吊装站位 主要是根据幅度S来确定 选择吊车站位时 要考虑吊车进出路线 旋转时空间有无障碍等因素 如用一台吊车吊装多台设备时 应尽量兼顾 用一个站位吊几台设备 从而提高工作效率 对吊车站位的要求如下 吊车工作场地必须平整 坚实 必要时可铺设道木或钢轨 以免吊车沉陷 作业前 回转支承面与水平面的倾斜度不大于l 1000 汽车式或轮胎式吊车支腿端头 承压板下应有足够面积的垫木 使其压强小于当地地面耐压力 严禁在支腿下垫以道木 否则 会减小复原力矩的力臂 削弱了其稳定性 履带式吊车纵向使用时 可用道木打掩 以提高其稳定性 23 第二十一章运行式起重机吊装 四 起重机吊装站位的确定和要求 吊车不得站在架空输电线下面工作 在架空输电线路一侧工作时 不论在任何情况下 起重臂 钢丝绳和重物等与架空输电线路的最近的直线距离应不小于电力建设安全工作规程 建筑工程篇 中的规定 吊车在坑 沟边站立工作时 应保持必要的安全距离 其净距 指履带边缘或支腿端头承压板至坑 沟边的距离 应根据坑 沟深度和土质情况来确定 施工中一般采用坑 沟深度的l 1 1 2以防塌方造成事故 24 第二十一章运行式起重机吊装 五 设备吊装就位的几种情况 一 设备直立吊装就位设备直立吊装就位 吊车臂杆长度要大于设备高度 臂杆长度和倾角的选择如前所述 这种方法简单方便 对中性好 不受预埋螺栓条件的限制 是一种常规吊装方法 二 设备倾斜自行复位当直立设备很高 超过了起重机起升高度 如用单台吊车吊装 就需在设备重心以上设置侧向吊点 设备吊起后 呈倾斜状态 吊点与重心连线为垂线 并在设备裙座边缘 即就位时的支承点 以内 当设备就位时 设备靠自身重力复位直立 见图21 10 a 25 第二十一章运行式起重机吊装 从图21 10 a 可以看出 吊点与重心连线的延长线在设备裙座以内即可自行复位 复位力矩为M Qe 在复位时要注意接触点的滑葫 必要时应采取止推制动措施 吊车臂杆要随设备复位而调整 臂杆起落或回转 以保持吊钩呈垂直状态控制设备慢慢复位 采用这种方法时地脚螺栓应采用预留孔方法安装 26 第二十一章运行式起重机吊装 三 设备倾斜用拖拉绳牵拉复位设备吊起后呈倾斜状态 吊点与重心连线为垂线 并在设备裙座边缘以外 当吊车吊钩下落时 设备产生倾覆力矩M e 使设备倾倒 故必须用拖拉绳牵拉来平衡 用拖拉绳将设备复位直立 如图21 10 b 所示 在复位时不但要注意接触点的滑动 为此需设置止推制动索具 还要设置溜放绳防止设备就位时反向倾倒 溜放绳在设备重心进入支承点 即e 0 呈受力状态并控制渐放直至设备直立 由图21 10 b 其受力分析计算如下 27 第二十一章运行式起重机吊装 1 拖拉绳的牵拉力P 由力矩平衡得2 最大溜放力Py1由图21 10 b 可知最大溜放力发生在设备即将就位的瞬间 此时a 0 则有 28 第二十一章运行式起重机吊装 四 设备倾斜用底部曳引绳夺正复位设备吊起后呈倾斜状态 在设备裙座用水平曳引绳使设备直立就位 如图21 10 c 所示 其受力分析与侧偏吊相同 这里不再重述 值得注意的是 起重机侧偏吊会造成起升钢丝绳倾斜 降低起重机的稳定性 起重机安全管理规程 中不允许有斜吊 因此 实际应用时应采取措施严格控制倾斜角在3 以内 且要求起重机的起重能力有一定富裕 以保证起重机的稳定 该种就位方法一般只在吊装长而细的设备时采用 29 第三节两台起重机吊装 30 第二十一章运行式起重机吊装 用两台起重机吊装设备与构件时 关键在于吊装同步的问题 因在起吊设备的过程中 由于各台起重机起升速度快慢不一致 臂杆回转和起重机所处位置的不协调等均可造成起重机载荷分配不均匀 载荷分配不均匀就可能使其中一台起重机因超载而引起事故 31 第二十一章运行式起重机吊装 一 双机抬吊设备的工艺两台起重机吊装通常采用抬吊的方法 下面介绍几种常用的双机抬吊工艺 一 滑行法双机抬吊滑行法的平面布置如图21 11所示 图中采用两台履带式起重机吊装 设备斜向布置 并注意使设备绑扎点尽量靠近基础 吊装步骤如下 将设备倾斜放倒在基础近旁 在设备下设置拖排 滚杠并铺设好下走道 两机相对站立于基础两侧 同时起钩 设备底部逐渐向前滑移 直至垂直吊离地面为止 如图21 11 b 所示 两机同时落钩设备就位于基础上 32 第二十一章运行式起重机吊装 二 递送法双机抬吊递送法如图21 12所示 双机抬吊的递送是由单机吊装滑行法演变而来的 因为采用滑行法吊装时 需要在设备下设置拖排 滚杠和下走道 比较费时 机具的准备也比较麻烦 劳动强度大 效率低 双机抬吊递送法中的两台起重机 一台作为主机起吊设备 另一台作为副机吊起设备底部配合主机起钩 随着主机的起吊 副机要行走和回转 将设备递送到基础上面 33 第二十一章运行式起重机吊装 三 旋转法图21 13所示为双机抬吊旋转法示意 双机抬吊旋转法吊装步骤如下 以吊装混凝土立柱为例 34 第二十一章运行式起重机吊装 三 旋转法图21 13所示为双机抬吊旋转法示意 双机抬吊旋转法吊装步骤如下 以吊装混凝土立柱为例 主副起重机同时起钩 使柱子离开地面 当副起重机吊点离地高度大于绑扎点到柱脚的距离时 停止吊升 主起重机继续提升至柱子呈直立状态 主 副起重机同时向柱子基础方向旋转 直至竖立在基础上方为止 两起重机同时缓慢松钩 使柱子准确落入基础内就位 双机抬吊滑行法和双机抬吊旋转法要求两台起重机同时起落吊钩 因此尽量选用同一型号的起重机 可确保吊钩的起落速度相同 35 第二十一章运行式起重机吊装 四 两吊车不变幅 旋转就位吊装法图21 14是用两台吊车抬吊塔段进行组装或抬吊球罐带板 包括半球 进行组装时吊车旋转就位操作程序图 组装对纵向焊缝有一定的位置要求 即旋转前的点l就是旋转后组装时的点7 操作可采用旋转 变幅联合操作达到就位组对 但操作难度较大 不易同步 易产生偏重 臂杆带荷变幅更具有危险性 也可采用吊车臂杆不变幅 单靠旋转就位的方法 这种方法较安全 简单 其操作程序是 工件吊起至一定高度后开始旋转 首先由l号吊车旋转 2号吊车随动 由点l到点2 此时2 2两吊点连线 的延长线过2号吊车回转中心 停止旋转 然后由2号吊车旋转 l号吊车随动 由点2到点l 此时6 6两吊点连线的延长线过1吊车回转中心 停止旋转 最后再由l号吊车旋转 2号吊车随动 由点6到点7即达到就位位置 吊车站位在设备吊装前位置和就位位置的垂直平分线上 工件中心运动轨迹呈S形 故在选择吊车时要注意臂杆与工件相对位置以免碰杆 36 第二十一章运行式起重机吊装 五 使用不同型号的两台起重机不加平衡梁吊装设备双机抬吊不使用平衡梁吊装设备的高度只能达到吊钩最大起升高度的寺左右 吊装时 起重机应处于垂直设备基础中心线或与吊装设备的中心线成40 50 夹角的位置 设备吊点应尽可能靠近设备基础 两台起重机则分别位于吊装设备的两侧 见图21 15 吊装时 必须检查是否有单机超负荷的可能性 可以用设备的中轴线偏离垂线 或水平线 的角度 以及设备外形尺寸和设备吊点的分布来检查 37 第二十一章运行式起重机吊装 二 双机抬吊吊装产生偏重的原因分析1 设备抬头时偏重分析 1 两吊车起升速度相等的情况如图21 16 a 所示 此时 a b 由力的平衡关系知Ql Q2 Q 2 即未发生偏重 2 两吊车起升速度不等的情况假设l号吊车起升速度较快 2号吊车起升速度迟缓 则受力情况如图21 16 b 所示 此时 aQ2 即产生了偏重 38 第二十一章运行式起重机吊装 二 双机抬吊吊装产生偏重的原因分析2 设备直立时偏重分析当两吊车起升速度相等时 见图21 17 a 通上分析可知 a b Ql Q2 Q 2 即不发生偏重 当两吊车起升速度不等时 假设l号吊车速度较慢 2号吊车起升速度较快 则受力情况如图21 17 b 所示 此时 a b 由力的平衡关系知Q1 Qb a b Q2 Qa a b 显然 Ql Q2产生了偏重 这里值得注意的是 吊点A B和重心C构成三角形 其偏重情况与三角架支承梁相同 吊点距重心宜近不宜远 远了易产生偏重 在施工时应合理选择吊点 操作时要平稳 要尽量做到起升速度一致 特别是对小直径的设备 要更加注意偏重情况 39 第二十一章运行式起重机吊装 三 双机抬吊设备时的注意事项 尽量选择两台同类型的起重机 根据两台起重机的类型和设备特点 选择绑扎位置和吊点时 对两台起重机进行合理的载荷分配 为确保吊装时的安全可靠 各起重机载荷不宜超过其安全起重量的75 在操作过程中 两台起重机的动作必须互相配合 两机吊钩的滑轮组不可有较大的倾角 以防一台起重机失稳而使另一台起重机超载 40 第四节多台起重机吊装 41 第二十一章运行式起重机吊装 多台起重机吊装是指采用三台或四台起重机联合吊装 吊车的选用按其载荷分配来选择 方法与单台起重机同 采用多台起重机联合吊装 必须采用均衡装置 如平衡梁 平衡轮等 操作要协调 防止偏重超载 图21 18所示为三台自行式起重机吊装设备示意 它实际上是在双机抬吊滑行法中 再增加一台起重机递送 即成三机抬吊 这种吊装方法的关键是当被吊设备离排时 要用第三台起重机协同其他两台起重机将长设备吊起来 这时第三台起重机应吊在设备的尾部 裙座上 42 第二十一章运行式起重机吊装 43 第五节提高起重机性能的措施 44 第二十一章运行式起重机吊装 近年来 由于工业生产能力的迅速扩大 工艺设备的重量和外形尺寸也相应增加 因此 要求起重机的吊装能力也相应增大 要解决这个问题 一方面要设计和制造新型大功率的起重机 另一方面是用挖潜的办法提高现有起重机的性能 如自行式起重机适当增设一些附加装置后可以显著提高吊装能力 这些附加装置主要包括 接长臂架 增大或增加支腿 增加配重 起重机臂架顶部架牵拉绳 两台起重机臂架加横梁 起重机臂架加支柱等 使用上述附加装置扩大起重机吊装能力时 在起重机构件上产生的压力不应超过在一般工作状态下的应力值 45 第二十一章运行式起重机吊装 一 臂杆接长的计算当要求起升高度或幅度超过起重机性能中的起升高度或幅度时 则需要接长臂杆 起重臂杆接长后 其起重量必须降低 或采取其他措施 以保证其稳定性 臂杆接长后起重量的确定 可根据起重机原有性能 以力矩等量换算原则求得 即臂杆接长后的起重量要符合被吊物件重量才能使用 否则将另行选择吊车或采取其他措施 46 第二十一章运行式起重机吊装 二 增大倾覆边缘距离提高起重能力增大倾覆边缘距离就是增长支腿或增加支腿 这样就减小倾覆力矩或者说增大复原力矩 提高起重机的稳定性 以提高起重能力 图21 19所示为Wl一06B履带式起重机配有转动式机械支腿的俯视图 47 第二十一章运行式起重机吊装 三 后移配重或增加配重提高起重能力后移配重或增加配重主要是增加复原力矩 从而提高起重能力 48 第二十一章运行式起重机吊装 四 起重臂杆挂牵绳吊装设备施工中通常采用起重机臂杆挂牵绳吊装设备来提高起重机的起重能力 有挂单根和双根牵绳 固定牵绳和可调节牵绳之分 固定臂杆牵绳简单 安全 可调节的牵绳能改变臂杆的伸距和使臂杆回转 但需要有平衡轮和调节装置 操作较难 不宜同步 见图21 20 49 第二十一章运行式起重机吊装 五 两台吊车臂杆增加横粱使用横梁连接臂杆时 臂杆变幅滑车组呈松弛状态 而使吊重所产生的倾倒载荷在横梁内互相抵消 两臂杆和横梁组成铰链式四杆机构 被吊物件在垂直平面内可保持水平 四杆机构自行调节 如图21 21所示 横梁与臂杆的连接可采用各种结构形式 铰链或螺栓 但要便于安装和使用安全 50 第二十一章运行式起重机吊装 六 臂杆增加支持立杆提高起重能力臂杆增加支持立杆可在单台吊车或两台吊车上使用 单台加支持杆可构成人字桅杆 见图21 22 两台加支持杆可构成门式桅杆 见图21 23 所不同的是吊车臂杆代替了缆风绳 其受力分析同前 图21 24所示为起重机加人字支柱吊装设备步骤示意 51 第六节运行式动臂起重机稳定性计算 52 第二十一章运行式