工程起重机械 课件 第8-12章 回转机构的结构与工作原理-起重机稳定性与安全保护装置

机械基础课程回转机构的结构与工作原理支承装置·驱动机构·结构分类·工作原理课程导览01回转机构概述作用、组成与运动方式02回转支承装置柱式与转盘式支承分类解析03回转驱动机构电动与液压驱动装置原理CHAPTER回转机构概述认识回转机构的作用与组成从整体出发，理解回转机构如何实现水平面运输01水平面内运输重物回转机构是回转类型起重机的重要工作机构使起重机回转部分相对于非回转部分作回转运动被起吊重物绕回转中心作圆弧运动实现在水平面内运输重物两大部件分工明确回转机构由回转支承装置和回转驱动机构两大部分组成回转驱动机构驱动回转部分相对于非回转部分作回转运动回转支承装置将回转部分支持在非回转部分上，保证回转部分有确定的运动支承装置承受同时承受回转部分作用于其上的三类载荷驱动机构支承装置三类载荷CHAPTER回转支承装置支承回转部分的关键装置柱式与转盘式两大类，结构特点各有千秋02支承装置分两大类柱式回转支承由带有上下支承的柱状构架支承起重机回转部分定柱式柱状构架不随回转部分一起转动转柱式柱状构架随回转部分一起转动转盘式回转支承由上下转盘及滚动体组成滚轮式滚子夹套式滚动轴承式定柱式结构简单轻巧优点结构简单、便于制造，回转部分转动惯量小、自重小、驱动功率小有利于降低起重机重心缺点受柱子尺寸限制，承载能力小应用上回转塔帽式塔式起重机支承结构上支承：一个径向轴承和一个止推轴承，承受水平力和垂直力下支承：水平滚轮承受水平力，滚轮装在回转部分上、沿定柱轨道滚动下支承滚轮通常成对装在均衡架上，使两滚轮受力均匀转柱式承载能力大优点与适用优点结构简单、制造方便、承载能力较大、应用广泛适用起升高度和工作幅度较大、且高度尺寸无严格限制的起重机（塔式、门座起重机）支承构造上支承采用水平滚轮，通常安装在回转部分上，便于根据倾覆力矩作用方向合理布置；有的改用大型向心推力轴承，此时下支承只装一个自位向心轴承下支承承受回转部分重量和水平力，采用推力轴承+径向球面轴承组合结构（具自动调位作用）；水平力较小时可只用单个径向推力轴承滚子夹套保持架关键转盘式回转支承按滚动体分为滚轮式、滚子夹套式和滚动轴承式三种圆柱形滚子用心轴装在扁钢或槽钢制成的保持架上圆锥形滚子因存在轴向分力，装在辐状拉杆保持架上，拉杆固定于中心轴枢上的轴套，以消除轴向力对中与承受水平载荷、防止倾翻：采用反滚子或带螺母的中心轴枢滚轮式用于大型起重多个支点支承支承在三个或四个支点上，用于大型起重机回转支承圆柱形滚轮内外端回转半径不同产生速度差，滚轮与滚道间产生滑动，增大运行阻力、加快磨损圆锥形滚轮保证纯滚动但制造困难，须装轴向止推轴承中心轴枢反滚子槽形滚道滚动轴承式应用最广本质定义：扩大滚动轴承，由内外座圈、滚动体及隔离体组成。承载能力强可承受垂直力/水平力回转阻力小密封润滑条件好应用最广回转支承装置刚度要求机架须有足够刚度分类维度与连接方式按滚动体形状滚球式/滚柱式按滚动体排数单排/双排/三排回转座圈固定于回转部分固定座圈与底架或门座顶面连接四种轴承式承载不同形式座圈数关键特点适用对象单排四点接触球式2结构紧凑、重量轻、高度尺寸小，钢球与圆弧滚道四点接触，同时承受轴向、径向力及倾覆力矩中小型起重机双排球式3开式装配，上下两排钢球直径不同，接触压力角大（60°～90°），承受很大轴向载荷和倾覆力矩中型塔式、汽车起重机单排交叉滚柱式2滚柱1:1交叉排列，压力角45°，线接触承载能力高于单排钢球式，制造精度要求高中小型起重机三排滚柱式3上下及径向滚道分开，上下排水平滚柱承受轴向载荷和倾覆力矩，径向滚柱承受径向载荷，承载能力最大回转支承直径较大的大吨位起重机注：四种结构承载能力逐级递增，适用吨位不同。CHAPTER回转驱动机构驱动回转运动的动力来源电动与液压驱动，适应不同起重机需求03大齿圈配行星小齿轮回转驱动机构由驱动装置（原动机和传动装置）与回转驱动元件组成回转驱动元件驱动机构的最后一级传动，由大齿圈与行星小齿轮组成通常大齿圈固定在底座上，行星小齿轮安装在回转平台驱动装置的立轴上；需要时也可大齿圈装在回转平台、小齿轮装在底座大齿圈可制成外齿或内齿，与行星小齿轮通常采用渐开线齿轮大齿圈直径太大时，可采用多根销轴组成的针齿轮，与其啮合的行星小齿轮为摆线齿轮原动机可为电动机、液压马达或某一驱动轴，由起重机动力源决定蜗轮减速传动比大传动性能2优1缺优点传动比大结构紧凑缺点传动效率低应用：结构要求紧凑的中小型起重机极限力矩联轴器双重保护防过载：防止回转机构过载，保护电动机和驱动元件风力过大时，允许臂架被吹至顺风方向，减小迎风面积，保证整机稳定工作原理：摩擦锥面与蜗轮内锥面靠压紧弹簧压紧，将蜗轮运动传给立轴；回转力矩超过调定值时联轴器打滑，立轴不随蜗轮转动；压紧弹簧张力用螺母调整，以得到要求的传递力矩值。立式驱动平面紧凑配置原则中小起重量一般用

一套

驱动装置，大起重量有时采用同规格的

双套

驱动装置方案一：立式电动机+立式圆柱齿轮减速器优点：平面结构紧凑、占据车架面积小、传动效率较高主要用在

门座起重机

上为增大传动比，有的采用

三级齿轮减速方案二：立式电动机+行星减速器利用行星减速器、摆线针轮传动、渐开线少齿差传动或谐波传动代替立式圆柱齿轮减速器可获得

传动比更大、结构更紧凑

的驱动装置，是较理想的传动方案塔式门座用常开制动通用规则1项电动回转机构常采用

自动作用的常闭式制动器例外：塔式起重机和门座起重机常开式制动器一般采用

可操纵的常开式制动器两条原因避免制动过猛产生冲击遇强风时能自动回转到顺风位置，减小倾翻危险液压马达两种选择低速大扭矩液压马达回转机构：马达轴上直接安装小齿轮，紧凑布置高速可靠、低速紧凑但成本高高速液压马达＋蜗轮减速器或行星减速器传动形式上与电力驱动基本相同小起重量液压起重机经液压回路和换向阀合理配置，可不装制动器，保证回转部分在任意位置停住并避免冲击在轮式起重机上应用较广低速大扭矩液压马达回转机构马达轴上直接安装小齿轮；输出扭矩不足时可加装一级机械减速装置应用在小吨位汽车起重机上优点：省去或减少减速装置，结构紧凑缺点：成本高，使用可靠性不如高速液压马达缓冲阀保证动作平稳缓冲阀工作逻辑液压马达

由

换向阀

控制旋转方向双向缓冲阀：避免起动或制动时产生

过高压力，保证动作平稳调整压力应

略大于

回路额定工作压力缓冲阀缓冲阀配置对照起重机吨位回转惯性缓冲阀配置大吨位惯性大需要加装小吨位惯性小可以不装ENDING掌握回转机构，读懂起重机核心结构决定功能，原理指导应用读懂回转机构，就掌握了起重机的运动密码CRANEMECHANISM变幅机构起重机变幅机构类型、原理与驱动构造课程导览01类型与特点变幅机构的分类体系与各类特点02平衡臂架变幅绳索补偿与组合臂架补偿原理及设计03驱动机构构造绳索牵引、滑轮组、液压缸等驱动形式CHAPTER类型与特点先识其类，再明其理从工作性质、结构形式、变幅性能三个维度认识变幅机构01变幅机构：定义与分类框架变幅机构是改变起重机幅度的机构，与回转机构协同工作时，作业范围呈一个环形空间定义变幅机构是改变起重机幅度的机构作用

扩大作业范围

改善作业性能

提高生产率协同作业与回转机构协同工作时，作业范围呈一个环形空间工作性质非工作性变幅机构仅调整幅度，不参与作业工作性变幅机构作业过程中持续变幅结构形式运行小车式小车沿轨道移动改变幅度臂架式伸缩臂架式·摆动臂架式变幅性能普通臂架变幅机构变幅时载荷重心随之变化平衡臂架变幅机构变幅时载荷重心保持平衡非工作性与工作性变幅机构非工作性变幅机构空载只在

空载

条件下改变幅度，属于调整性变幅限制受倾翻稳定性和构件承载能力限制，吊运重物时幅度须调整到允许范围内低频变幅次数很少，阻力较小，对生产率影响小低速可采用较低变幅速度，吊钩水平移动速度为

0.16~0.25m/s特点构造简单、自重轻构造简单自重轻工作性变幅机构带载在

带载

条件下改变幅度，是工作循环的主要环节频繁变幅次数频繁，变幅时间直接影响装卸生产率高速采用较高变幅速度，通常为

0.33~1.66m/s特点机动性好，但

驱动功率大、构造复杂、重量大机动性好驱动功率大安全要求限载须装设

起重力矩限制器，防止增大幅度时超载制动须装设可靠制动安全装置，如

限速器

或

停止器平衡可采用吊重水平位移及臂架自身平衡系统以减小驱动功率运行小车式变幅机构原理通过小车沿着水平臂架运行来实现变幅两种形式自行式、绳索牵引式，为减小臂架弯矩和自重，多采用绳索牵引式优点▸变幅时重物作水平移动，易于安装就位▸节省重物高度变化所消耗的能量，所需驱动功率小▸变幅速度较快，幅度有效利用率大缺点臂架承受较大弯矩，结构自重大，在大起重量起重机上应用受限应用常用于中小型上回转式塔式起重机臂架式变幅机构臂架摆动式臂架绕铰轴俯仰摆动实现变幅钢丝绳滑轮组或变幅油缸驱动臂架伸缩式多节臂架伸缩改变长度实现变幅油缸或钢丝绳卷绕装置驱动，各级油缸顶出时臂架逐渐达到最大长度臂架既可摆动也可伸缩，广泛用于轮式、履带起重机伸缩主要目的不是变幅，而是改变外形尺寸、增强机动性，一般不单独作为变幅机构整体评价优点：起升高度大，拆装方便，广泛应用在各类旋转类起重机上缺点：幅度有效利用率低、变幅速度不均匀、重物不能水平移动、变幅功率较大、臂架有倾角可能碰建筑物普通臂架与平衡臂架“性能提升，足以弥补结构复杂”—平衡臂架变幅机构的价值判断普通臂架变幅机构臂架摆动时，臂架重心与物品重心随幅度改变产生不必要的升降减小幅度时两重心都升高，需耗费额外驱动功率；增加幅度时引起较大惯性载荷解决思路：保持重物与臂架系统的重心沿水平线移动平衡臂架变幅机构通过合理设计，使变幅过程中物品重心沿水平线或近似水平线移动臂架系统重量由活动平衡重平衡，合成重心沿水平线移动或固定不动优缺点权衡应用结构较复杂、自重较大，但对经常带载变幅的起重机而言，性能提升足以弥补；在门座起重机及塔式起重机上应用日益广泛CHAPTER平衡臂架变幅让重物沿水平线移动绳索补偿与组合臂架补偿，实现变幅过程重物水平移动02平衡变幅的解决思路问题起点普通臂架变幅时，臂架和物品重心都会升降，增大驱动功率、降低操作性能解决目标使变幅过程中物品重心沿水平线或近似水平线移动，臂架重心沿水平线移动或固定不动绳索补偿法3种物品升降依靠起升绳绕绳系统及时放出或收进一定长度起升绳来补偿补偿滑轮组补偿滑轮补偿卷筒组合臂架补偿法2种物品水平移动靠臂架端点沿水平线或接近水平线的轨迹移动来保证四连杆式组合臂架平行四边形组合臂架VS绳索补偿法：补偿滑轮组增设补偿滑轮组使物品沿近似水平线移动原理增设补偿滑轮组，物品沿近似水平线移动实现条件起升倍率≤2，补偿倍率常用=3优点构造简单，臂架受力好，易获得较小最小幅度缺点起升绳长磨损快，小幅度摆动大，不宜大起重量补偿滑轮与补偿卷筒绳索补偿法产生单臂架，构造简单、自重轻补偿滑轮补偿导向滑轮装在摆动杠杆上，杠杆通过拉杆与臂架连接变幅时滑轮位置变化，使卷筒到臂架头部绳长变化与吊钩升降相补偿优点缺点应用起升绳长度和磨损减小，摆动杠杆可兼作对重杠杆臂架所受弯曲力矩较大，难以获得较小的最小幅度可用于吊钩及抓斗起重机，在起重量较大起重机上的应用日益增多补偿卷筒同轴起升绳另一端绕在由变幅机构驱动的补偿卷筒上，与变幅卷筒同轴补偿变幅过程中放出或收进起升绳，补偿臂架摆动引起的物品升降圆锥补偿卷筒常为圆锥形，可近似达到水平变幅；起升卷筒有时可兼作补偿卷筒优点：使用单臂架，构造简单、自重轻缺点：起升绳长度大、磨损快，小幅度时物品悬挂长度大、摆动大组合臂架补偿法四连杆式组合臂架平面四连杆机构由臂架、象鼻梁、刚性拉杆连同机架构成水平轨迹尺寸选择适当时，象鼻梁端点沿接近水平线的轨迹移动起升绳布置沿拉杆或臂架到象鼻梁从其头部引出，满足水平变幅要求优点物品悬挂长度减小、摆动减轻；起升绳长度和磨损减小，倍率大小对补偿系统无影响缺点臂架系统复杂、自重大应用在港口及造船门座起重机上应用较多平行四边形组合臂架平行四边形机构由拉杆、象鼻梁、臂架与连杆构成精确水平可保证吊重在变幅过程中严格走水平线不足工作过程中产生物品偏摆，给操作带来不便，并对电动机造成不稳定的载荷VS载重水平变幅系统设计最小幅度角70°最佳α/K75°最佳α/K80°最佳α/K20°-6.3°/0.304-5.0°/0.300-4.4°/0.29825°-5.6°/0.300-4.8°/0.297-3.9°/0.29430°-5.0°/0.296-4.2°/0.293-3.3°/0.235°-4.5°/0.292-3.6°/0.288-2.9°/0.285设计前提与参数确定设计前提：设计前须确定臂架长度、最大幅度、最小幅度、臂架铰点及起升与补偿夹角范围：最大幅度时臂架对水平线夹角宜取20°~40°，最小幅度时取60°~80°确定方法：可用图解法确定补偿点位置，也可用解析法计算并替代手工作图衡量指标：以相对臂架铰轴的力矩作为衡量指标，控制其趋于最小较为合理最小幅度角70°

补偿参数20°时70°

α=-6.3°，K=0.30425°时70°

α=-5.6°，K=0.30030°时70°

α=-5.0°，K=0.29635°时70°

α=-4.5°，K=0.292补偿滑轮装置设计最后作出吊钩实际轨迹，检验是否满足要求步骤01初步定位确定设计基准点选定臂架铰轴O

和

摆动杠杆支点O1，按最大尾部半径定出补偿滑轮起始位置B及铰点起始位置F。步骤02确定臂架位置作三个臂架位置作出接近最大、中间、接近最小幅度的三个臂架位置

OA、OA′、OA″，吊钩同水平线须满足对应长度条件。步骤03确定杠杆位置圆与椭圆几何求交B′、B″既落在以O1为圆心的圆弧BB′B″上，又分别落在以E、A′及E、A″为焦点的椭圆C1、C2上，交点即为所求位置。步骤04确定铰接点D中垂线交点定D使第II、III个臂架位置绕O转到与第I个重合，作对应连线中垂线，交点即D。四连杆式组合臂架设计给定参数

主要工作参数设计前最大幅度、最小幅度和起升高度等主要工作参数是给定的初定铰点

臂架铰点O初步选定臂架铰点

O

的位置，从而确定相关高度参数1初定R和L估定臂架长度

R

与象鼻梁前臂长度

L

的推荐比例比值过小会导致起升绳偏摆脱槽或水平性能下降2取象鼻梁后臂l按设计经验确定，作出最大、最小和中间幅度的三个臂架及象鼻梁位置中间幅度距最大幅度0.2~0.25倍处，并使端点同处一水平线3定拉杆铰点O1及r连接三个位置的象鼻梁尾部端点，作中垂线交点即拉杆铰点O1，从而确定其长度r4校验作象鼻梁端点实际轨迹和未平衡物品力矩变化图检验是否满足要求作图法工作量大、精确度低，现多采用

解析法

在计算机上计算臂架自重平衡系统设计聚焦重心不升降目标，对比尾重与杠杆式活动对重两种形式目标避免变幅时臂架系统重心升降，用对重平衡臂架自重，减小变幅驱动功率核心原则对重对回转部分整体平衡影响重大，应远离回转轴线，并随臂架收幅逐渐靠拢回转轴线尾重将对重直接布置在臂架尾部的延长端，对重与臂架重力的合成重心正好位于臂架铰轴上，达到完全平衡缺点对整个回转部分的平衡不利，对重左右两翼夹着机房，限制其宽度杠杆式活动对重将对重向回转部分尾部后移，平行四边形杠杆系统可保持完全平衡常用非平行四边形杠杆系统，增大对重升降行程、减少对重重量，充分发挥对重对稳定性的作用平衡系统对重计算以未平衡力矩趋零为目标寻优确定杠杆系统尺寸3项选定对重杠杆支点，按最大尾部半径定出对重杠杆后臂长度，臂架铰接点通常也预先给定按臂架最大幅度、对重位于行程最高点时选定b点，再校验最小幅度时的对重位置对重行程尽量要大以减小对重重量；后臂摆角在铰点水平线以下不超过90°计算对重重量3项对重与臂架重力、象鼻梁重力及拉杆重力的一半相平衡列出臂架装置重力相对于铰轴的力矩与对重力矩，作变幅全过程的力矩变化曲线在幅度中间位置由两力矩相等的条件确定对重重力，调节达到未平衡力矩绝对值最小设计要求：精确计算须计入杠杆系统重力，且满足未平衡力矩小于0.1倍臂架力矩CHAPTER驱动机构构造从原理到工程实现绳索牵引、滑轮组、液压缸等驱动形式的构造与特点03绳索牵引小车驱动驱动装置外置，靠钢丝绳牵引小车运行核心特征6项结构特征驱动装置设置在起重小车外部，靠钢丝绳牵引实现小车运行张紧措施采用弹簧或液压张紧装置，避免冲击或脱槽关键优势不存在驱动轮打滑问题，对坡度大、高速运行的小车具有实际意义卷筒形式一般采用普通卷筒驱动，行程较大时可采用摩擦卷筒不足传动效率较低，工作频繁时钢丝绳磨损较严重应用场合用于运行坡度较大或需减轻小车自重的场合，也用于缆机和装卸桥绳索滑轮组变幅驱动原理与应用地位原理：臂架通过绳索滑轮组连到变幅卷筒，依靠卷筒收放钢丝绳实现臂架绕铰轴摆动变幅。地位：是定长臂架及臂节可拆装的桁架式臂架变幅驱动机构的主要形式。安全与下落控制安全装置：钢丝绳为挠性件只能受拉力，小幅度时大风或吊物掉落有后倾可能，需装防倾装置（前方拉索/折叠拉杆，后方伸缩撑杆）。下落控制：增大幅度靠自重自动下落，电驱用电气制动，液驱靠平衡阀限速，必要时装限速器与限位缓冲器。优缺点：构造简单、工作可靠、臂架受力好、能放至很低位置；但效率低、臂架易晃动、绳索易磨损。液压缸变幅驱动液压缸变幅机构结构紧凑、自重轻、可调速、工作平稳；对制造精度和密封防漏要求高，保持幅度须依靠闭锁装置；根据变幅力大小可采用双缸或单缸，布置方式分前倾式、后倾式、后拉式。形式特点前倾式变幅推力小，可采用小直径液压缸；臂架悬臂部分短，臂架受力有利；臂架下方有效空间小。后倾式液压缸后移，对起重机稳定有利；需要的变幅推力大；臂架悬臂部分长，臂架受力不利；臂架下方有效空间大。后拉式主要用于定长桁架式臂架，臂架前方有效空间大。齿条螺杆驱动与安全保护齿条驱动2项齿条由小齿轮驱动，带动臂架摆动；大尺寸齿条常做成针齿条，制造维修简单结构较紧凑、自重轻，但起动制动时有冲击，齿条工作条件差、易磨损螺杆驱动3项通常由螺母驱动螺杆，推动臂架实现变幅尺寸紧凑、传动平稳无噪声，须特别注意密封和润滑，采用伸缩式密封套管防护传动效率低，常采用双头以上螺纹；改用滚珠螺杆可显著提高传动效率ENDING变幅机构的核心价值变幅机构，让起重机在环形空间里精准作业理解类型、掌握原理、熟悉构造，是学好变幅机构的三把钥匙起重机械认知起重机械认知：桥式、龙门与缆索起重机桥式·龙门·缆索——三类典型起重设备全解析课程导览01桥式起重机用途、种类、构造与典型机型02龙门起重机分类、结构与门式机型03缆索起重机分类、构造与索道系统CHAPTER桥式起重机车间搬运的主力设备从用途组成到构造细节，全面认识桥式起重机01桥式起重机覆盖长方体工作空间机械化与自动化搬运、设备安装检修的关键设备工作范围大车纵向行驶小车横向行驶吊钩升降运动三者组合形成长方体空间与一般车间形式相适应大车与小车：两大组成部分大车桥架主梁与端梁构成金属构架，支承整机自重与起升载荷大车运行机构驱动整机行走，驾驶室用于操纵小车主要组成由起升机构、小车运行机构、小车架及安全保护装置组成桥式起重机种类总览手动单梁仅适用于起重量小、速度低、操作不频繁的场合取物装置3类通用式吊钩取物抓斗式散粒物料取送电磁吸盘式铁磁性物料吊运主梁数目2类单梁单根主梁结构双梁两根主梁并列驱动方式2类电动电机驱动各机构手动人力拽引链条驱动电动单梁：应用广泛的轻小机型电动单梁起重机采用桁架式加固结构，可配置按钮盒或驾驶室两种操纵方式构结构特征起升起升为电动葫芦，大车电力驱动，起重量与速度均大于手动式加固单工字钢主梁增加垂直/水平辅助桁架，亦有箱形主梁驱动跨度≤16.5m集中驱动，大于则分别驱动按钮盒速度小、行程短、地面无障碍驾驶室速度较高综合评价优点自重小、负荷小、高度小、耗电少、结构简单、维修方便、价格低缺点起重量受限电动双梁：5～250t的主力机型双主梁结构总述各工作机构电力驱动：起重小车在桥架主梁上方轨道上行驶桥架双主梁结构：两侧走台一侧安大车运行机构、另一侧安电气设备与小车供电滑线供电方式：电力经沿车间纵向架设的三根滑线，由集电器导入驾驶室控制盘，小车电力由滑线或软电缆引入关键参数：起重量：5～250t跨度：10.5～31.5m小车三大部分协同工作由三大部分组成，另设安全保护装置起升机构实现吊钩升降，由电动机、传动装置、卷筒、制动器等组成小车运行机构驱动小车沿桥架横向行走小车架支承并安装各机构，整体焊接成形安全保护装置保障运行安全，详见后续起升机构的联轴节与制动器起升机构由电动机、传动装置、卷筒、制动器、滑轮组及吊钩装置组成，滑轮组一般为双联滑轮组。起升机构组成起升机构由

电动机、传动装置、卷筒、制动器、滑轮组及吊钩装置组成滑轮组一般为

双联滑轮组，卷筒为左右对称双螺旋槽弹性联轴节：新旧对比为补偿制造安装误差与车架变形，采用

弹性联轴节旧式齿式联轴节：补偿好，但加工复杂、磨损大现代梅花形弹性联轴节：芯子为聚氨酯塑料，分六、八、十瓣，弹性好、结构简单、补偿量大、耐冲击减振耐磨、无噪声寿命长制动装置制动采用

块式制动器，通常装在

减速器高速轴上小车运行机构：减速器居中布置四个行走轮车轮与轴承组成角形轴承箱单元组合件，整装在小车架下方，便于高空装卸立式减速箱电动机和制动器安在小车架上面，安装维修方便、平面尺寸小减速器居中减速器放在两个车轮中间，每边传动轴只传递总力矩的一半半齿联轴节与中间浮动轴传动；轨距大时高速级再增一段浮动轴以提高补偿效果小车架：纵梁横梁刚性焊接受力要求强度刚度：承受全部起重量与各机构自重减轻自重：降低轮压和桥架受载结构形式焊接结构钢板或型钢焊成纵梁横梁两纵梁与若干横梁构成刚性整体，纵梁两端留直角形悬臂安装车轮角形轴承箱杠杆式限位开关防冲顶限位开关用于限制吊钩、小车和大车的极限位置，到位时自动切断电源防止事故杠杆式构造盒体外伸出短轴肩固定弯形杠杆，一端配重锤1、另一端绳索悬挂重锤2，重锤2上套环套3套在起升钢丝绳外正常时重锤2力矩大于重锤1，杠杆顺时针转至极限位置极限位置吊钩升至最高时，挂架上撞板抬起重锤2，杠杆逆时针转动，微动开关触点分开切断电路小车撞尺小车运行机构限位开关安装在小车轨道两端，靠小车上的撞尺压下摇臂断电丝杠式限位开关精准限位旋转丝杠式限位开关，螺杆驱动滑块平移压迫开关断电。轻巧易维护广泛采用较杠杆式轻巧，装在小车架卷筒轴端部，装配调整维护方便传动链条螺杆驱动：螺杆一端经联轴节与卷筒连接，卷筒旋转带动螺杆转动，滑块随之左右移动。极限断电：卷筒转到吊钩最高极限位置时，滑块恰好移至端部压迫电气开关断电。构造要点：滑块套在带螺纹的螺杆上，又套在导柱上，只能左右移动；滑块相对位置可调，限位高度通过螺钉调节。传动链卷筒旋转→螺杆转动→滑块平移→压迫开关断电螺杆转动→滑块平移→压迫开关断电螺杆滑块联动：滑块套在螺纹螺杆上并套导柱，只能左右移动。卷筒驱动：螺杆经联轴节连接卷筒，卷筒旋转带动螺杆转动。极限断电：吊钩至最高极限时滑块移至端部压迫电气开关断电。位置可调：滑块相对位置可调，限位高度通过螺钉调节。优点：较杠杆式轻巧，装在小车架卷筒轴端部，装配调整维护方便，已广泛采用。缓冲器、挡铁与起重量限制器汇总三类被动安全装置多重防护兜底，防止限位失灵与超载事故挡铁与缓冲器预防限位开关失灵，在轨道两端装缓冲器与挡铁，阻止小车前进并吸收撞击动能；速度不高时可用木块或橡胶块缓冲。排障板装在小车车轮外的车架上，推开轨道上可能存在的障碍物。起重量限制器防止起吊货物超过额定起重量，超载时发出信号并停止起升机构运转。机械式由杠杆、弹簧及限位开关组成：正常时

Ra＜Nb

杠杆不动，超载时

Ra＞Nb

杠杆下移压下开关断电。机械式结构简单但体积自重大，多用于中小起重量；另有电子式。工字钢与桁架式两种传统桥架桥架是桥式起重机的金属结构，支承小车横向行驶，同时作为车体沿轨道行驶，需满足强度、刚度和稳定性工字钢桥架主梁由一根或两根工字钢构成，端梁为双槽钢组合或钢板弯焊，可加焊加强杆件单工字钢用于单轨葫芦小车，双工字钢可用于手动或电动双梁结构简单、加工方便，但承载能力差、刚度小，只适用于跨度与起重量不大的场合桁架式桥架两根主梁为空间四桁架结构（主、副及上下水平桁架），小车轨道铺在主桁架上，走台铺花纹钢板自重小、风阻小、省钢材，但外形尺寸大、要求厂房高、加工量大箱形主梁：盖板腹板封闭焊接封闭箱形断面箱形梁桥架主梁由上、下盖板与左、右腹板焊接而成，断面封闭箱形，小车轨道安装在上盖板上加劲板为防止上盖板变形，箱形主梁内部每隔一定间隔加焊长加劲板与短加劲板桥架刚度由两根主梁保证；两主梁外侧设走台，一侧安大车运行机构、另一侧安电气设备走台功能增加整体刚度、便于维修，但加大自重与附加扭矩，新设计中有的取消或减小走台宽度主梁外形纵向外形以抛物线为优，制造费工，故两端一般做成斜线段式箱形主梁的四种轨道布置四种箱形主梁截面形式对比正轨箱形双梁轨道安装在主梁正中，国内5～125t桥式起重机大多采用偏轨箱形双梁轨道放在双主梁内侧主腹板上方，最大限度减少辅助构件、充分利用材料，改善上盖板受力，可减少短加劲板数量；腹板开窗镶板条框架成为"空腹箱形"，用于大起重量半偏轨箱形双梁轨道半偏心放置，优点与偏轨相似，节约钢材、简化工艺、减小主腹板受力，国内外均已采用偏轨箱形单主梁仅一根箱形主梁、一条轨道，自重小、省钢材，但维修不便限制了在桥式起重机上的使用，在龙门起重机上应用广泛主端梁连接：焊接与法兰盘法兰盘四梁结构便于运输与现场安装箱形端梁两种形式钢板压制成型焊接：焊缝少、效率高，适合中小型四块钢板焊接箱形：承载强、稳定性好但工作量大焊接方式用连接板将主、端梁永久连接端梁常制成两段，每段与一主梁焊成工字形构件安装时用精制螺栓连接接头处下盖板用连接板螺栓、顶面侧面用角钢法兰盘制造简单、装卸方便、成本低、安全可靠法兰盘连接主梁两端用法兰盘与高强度螺栓连接端梁桥架分割为主梁、端梁各两根，简称"四梁结构"各部件独立，便于运输存放、现场安装FHQD200：模块化设计新机型模块化设计实现高度通用化与标准化设制造商与设计理念制造山东丰汇设备技术有限公司自主设计制造理念以模块化设计理论为指导，采用计算机辅助设计等新技术、新材料、新工艺，具有高度通用化与标准化特征核心优点4项自重轻、尺寸小、轮压低界限尺寸小、维修简便耗能低、使用可靠寿命长、操作简单FHQD200整机主要参数额定起重量200t/50t跨度34m整机重量152.08t参数项目数值额定起重量200t/50t跨度34m整机工作级别A5起升高度16m/18m大车基距8700mm小车轨距3260mm整机功率160kW主钩左右极限2500mm/2500mm最大轮压334kN整机重量152.08t主体结构型式箱型结构操纵方式操作室主起升吊具"山"型吊钩以上为全部13项核心参数明细FHQD200主副起升参数对比主、副起升机构均采用6×36WS+IWR-1870钢丝绳，工作级别均M5主、副起升参数对照倍率84速度1.9m/min5.8m/min额定起重量200t50t电机型号YZPF280M-6YZR250M2-6电机功率75kW45kW减速器型号B4SH16-160-BH3SH12-90-B传动比i=156.082i=90.798卷筒直径740mm680mm定滑轮直径630mm450mm钢丝绳直径/长度φ32/2×170mφ22/2×96m主起升副起升主副起升机构关键参数对比钢丝绳规格与工作级别统一主、副起升均用

6×36WS+IWR-1870

钢丝绳，工作级别均

M5FHQD200行走机构与环境参数参数大车行走小车行走速度0~31.6m/min0~22.6m/min功率8×3kW2×4kW工作级别M5M5减速机型号FA87FA107传动比86.1141车轮踏面直径600mm700mm适应轨道QU100120×80大车速度

0~31.6m/min、小车速度

0~22.6m/min，均采用变频调速电源电压380V|频率50Hz工作环境温度-20℃～40℃正轨箱型主梁与销轴连系梁双主梁经连系梁销轴连接，构成桥架金属结构桥架组成双主梁、端梁、连系梁、平台栏杆主梁连接连系梁销轴连接主梁结构正轨箱型梁，轨道焊接固定缓冲器挡板通过螺栓与主梁端部连接座联接连系梁焊接箱形结构FHQD200整体焊接小车架小车组成与车架结构COMPOSITION小车组成：小车架、主副起升机构、小车运行机构，小车架为支托安装各机构的机架主副起升机构：电动机、制动器、减速器、卷筒、滑轮组和平衡梁车架与车轮STRUCTURE车架型式：整体焊接，端梁焊接箱形结构，中间梁焊主起定滑轮组支座、主副平衡梁支座，端部梁焊副起升电机、减速器、副起定滑轮组支座车轮连接：无挂角轴承箱与小车架端梁两端连接箱型大车台车与主副吊钩大车行走台车箱型焊接结构采用

无挂角轴承箱

形式连接方式通过

轴销

与大车端梁连接吊钩总成主钩双钩

型式副钩单钩

型式安全防护均带防止滑脱的

安全扣滑轮轮毂热轧焊接

型式，使用寿命长、安全可靠性高三合一驱动单元与变频调速除副钩外各机构均采用变频调速，可实现无级变速及低速平稳起动、制动，运行平稳、吊物就位精度高驱动与缓冲●大、小车运行机构均采用驱动、制动、传动一体的"三合一"驱动单元，减速器为硬齿面减速器，电机为制动电机●大车运行台车端部、小车运行端梁端部均安装液压缓冲器调速与供电●大、小车运行机构均采用变频调速控制系统●供电方式：大车移动供电采用滑线形式，小车移动供电采用电缆滑车形式起升机构：平衡梁调整绕绳机构组成起升机构电动机、减速器、制动器、联轴器、卷筒组成减速器国产知名品牌，可靠性高；高速轴端采用新型

梅花形弹性联轴器制动器新型

电力液压块式制动器绕绳与制动绕绳原理钢丝绳末端经

楔形接头

固定于平衡梁两端，平衡梁摆动补偿左右缠绕不同步主起升电机变频电机

配变频调速；副起升采用

绕线电机制动逻辑带自刹车系统与终点行程限位装置，电气制动在先、机械制动在后操作室与多重联锁安全保护保温操作室为桥式起重机提供集中操控环境，多重联锁保护构成设备运行的安全防线。随机移动保温操作室：钢骨架、双层夹胶玻璃门窗，配冷暖空调与应急照明；室内联动台控制起升、行走等动作及急停等功能键。桥架设报警电铃，由联动台脚踏开关控制，并有短路、过压、欠压、过流、零位等保护及故障诊断报警。多重联锁保护漏电、短路、过流、失压、缺相、零位等保护防误上电与紧急停车：钥匙开关不打开不能上电，急停按下调速系统断电超载限制器：超载预报警，超过额定起重量

105%

自动停止起吊各机构行程限位开关、带电部分可靠接地、副起升能耗制动CHAPTER龙门起重机露天场地的起重担当从分类到结构，掌握龙门起重机的核心特征02龙门吊：支腿支承的桥架型起重机龙门吊桥架经两侧支腿支承于地面轨道的桥架型起重机，能沿地面轨道行驶。适用场地露天料场、仓库码头、车站、建筑工地、水电站主要用途运输与起吊安装作业对比桥式不依赖厂房吊车梁，自带支腿支承龙门起重机的多维分类体系类多维分类维度主梁数量单主梁、双主梁取物装置吊钩、抓斗、电磁吸盘等结构形式桁架式、箱形梁式、管形梁式、混合结构式支腿形状L型、C型单主梁；八字形、O形、半门形双梁支腿连接两个刚性支腿，或一个刚性+一个柔性支腿；柔性支腿可采用螺栓、球形铰、柱形铰连接用途一般用途、造船用、水电站用、集装箱用及装卸桥其他单梁/双梁、单悬臂/双悬臂/无悬臂、轨道式/轮胎式门架结构：主梁与支腿主梁承载支承载重小车，通过支腿沿轨道运行结构选型小型机采用单梁，大型机采用双梁结构形式箱形与桁架式：箱形结构简单、便于制造，但迎风面积大、运行阻力大、自重大，不利于节省钢材支腿配置大型机一般一侧用刚性支腿、另一侧用柔性支腿优势一刚一柔配置可减轻自重、补偿跨度误差载重小车与大车夹轨器双主梁小车与桥式起重机小车基本相同单主梁常用

电动葫芦

作载重小车吊钩侧向悬挂在主梁外侧增设水平或垂直滚轮防倾翻并导向大车运行机构3项分别驱动同桥式起重机，多采用分别驱动夹轨器/压轨器因露天作业，支腿下部装有夹轨器或压轨器防风制动不工作或遇大风时，夹紧轨道防止被吹动造成事故FHMG400t：无缝钢管桁架结构山东丰汇设备技术有限公司自主设计制造的MG系列产品结构特性4项整体结构采用无缝钢管桁架结构：重量轻、结构紧凑、迎风面积小、安装拆卸方便、外形简洁美观操作室按人机工程学原理设计，操作方便、视野开阔运行性能运行平稳、安全可靠、作业效率高桥架设计采用模块化设计，通过简单组合即可实现两种跨度的互换FHMG400t整机主要参数400t额定起重量主钩额载能力参数33m跨度大车轨道中心距参数384t整机重量整机总质量参数承载能力参数额定起重量400t主钩起升高度18m最大轮压600kN整机重量384t主体结构型式

箱型结构吊具型式"山"型吊钩结构尺寸参数跨度33m整机工作级别A4大车基距8000mm小车轨距5000mm整机功率391kW主钩左右极限位置2994mm/3554mm操纵方式

操作室+无线FHMG400t主副起升参数对比参数主起升机构副起升机构起升高度18m19m起升速度2m/min4.2m/min额定起重量400t75t电机功率200kW75kW工作级别M4M5减速器型号ML4PSF130M3PSF70传动比i=18080卷筒直径1382mm726mm定滑轮直径660mm590mm钢丝绳直径/长度φ30/270m+270mφ24/250m主钩

400t

配

200kW

电机，卷筒直径达

1382mm主副起升机构分工主起升机构承载

400t

主钩副起升机构承载

75t

副钩两者在

速度

与

功率

配置上形成互补分工FHMG400t行走机构与环境参数大车小车统一速度22.6m/min、车轮踏面直径600mm，行走机构按参数逐项对照，环境参数涵盖电源、风压与温度。22.6m/min大小车速度

（统一速度）速度600mm车轮踏面直径

（统一规格）直径电源380V/50Hz非工作风压600Pa工作风压150Pa环境温度-10～45℃参数大车行走机构小车行走机构速度22.6m/min22.6m/min功率12×5.5kW4×7.5kW工作级别M5M4减速机型号KA107TDV132S4/BMGFA107GDV132M4/BM传动比121.46117.94车轮踏面直径600mm600mm适应轨道QU120QU120桥架模块化：42米与32米互换跨度互换

完整桥架组合为42米跨度，去掉中间节Ⅱ（10米段）即可组合为32米跨度，用户可按现场条件自由选择；32m跨时起升钢丝绳固定在悬臂端部；42m跨时可按需要确定是否安装悬臂桥架组成桥架（含电动葫芦轨道梁）支腿行走梁大车运行机构电动葫芦电气控制系统及安全装置连接方式主桥架各节主弦均采用竖法兰连接，主桥架与悬臂段主弦、桥架腹杆均采用圆法兰连接，所有竖法兰连接板均能互换连接螺栓：主弦及两侧腹杆采用M24铰制孔用螺栓，上弦水平腹杆采用M20铰制孔用螺栓行星减速机与集中控制电气机构布置主起升及小车牵引机构均安装在桥架刚性腿段端部平台：主起升机构在下层平台，小车牵引机构在上层平台主起升及牵引卷扬机均采用进口内藏行星减速机，重量轻、体积小、无需维护、可靠性高电气控制方式主钩、牵引小车电气控制采用转子切电阻调速方式大车运行机构采用变频调速方式安全装置清单主起升重量限制器起升高度限位落钩限位大小车运行限位缓冲器电动葫芦起升高度限位门限位大车新型夹轨（扫轨）器CHAPTER缆索起重机大跨度施工的柔性巨臂从分类到构造，理解缆索起重机的独特原理03柔性钢索支承的大跨度起重机缆索起重机以柔性钢索作为大跨度支承构件，兼有垂直运输和水平运输功能，在水利水电工程施工中应用广泛。定义与工作原理柔性钢索作为大跨度支承构件兼有垂直运输和水平运输功能的特种起重机械应用场景水电混凝土大坝施工：常用于拱坝及重力拱坝渡槽架设、桥梁建筑码头施工、森林工业、港口货物搬运六种基本类型：按支点运动划分因地制宜设置，按主索两端支点运动情况划分最能反映本质区别。分类维度2类按主索数量单索·双索·四索按工作速度高速·低速六种基本类型6类固定式摆塔式（摇摆式）平移式辐射式（单弧移式）索轨式拉索式固定式与摆塔式缆机固定式缆机主索两端支点固定不动，覆盖范围仅一条直线，用于吊运器材、安装设备、转料及局部浇筑混凝土，山区桥梁施工应用较多不带运行机构、机房可设地面，构造最简单、造价低廉、基础安装工作量最少，可灵活调度迅速搬迁摆塔式（摇摆式）缆机桅杆高塔根部铰支于地面球铰支座，顶部后侧固定纤索拉住，左右活动纤索一收一放使塔摆动双摆塔覆盖狭长矩形，单摆塔覆盖狭长梯形；最大摆角一般每侧

8°～10°，低速时可达

14°～17°平移式与辐射式缆机平移式覆盖矩形最广，辐射式覆盖扇形宜拱坝平移式缆机4项两支架同步移动在两岸平行轨组上同步移动主车副车主塔带机房，副塔随行覆盖矩形加长轨道可增大范围，可同组布置多台造价最昂贵机房设在移动支架上，构造复杂，基础工程量最大辐射式缆机3项一主一副一岸固定主塔，另一岸弧形轨道移动副塔覆盖扇形面特别适用于拱坝及狭长条形坝施工布置灵活一主二副或一主三副，基础小、造价低，安装管理方便索轨式与拉索式缆机拉索式起重量小、结构简单，适合小型工程索轨式缆机4项结构以架空钢索（轨索）代替地面轨道支承主索头部，用绞车牵引大车沿轨索运行单索轨式一岸轨索、一岸固定支架，覆盖范围接近梯形双索轨式两岸均设轨索，覆盖范围矩形或梯形局限适应复杂地形、布置灵活，但主索跨距大时吊重跳动剧增、限制小车速度，难以设计大型机拉索式缆机4项结构构造原理与索轨式相近，唯一区别是不另用轨索，大车牵引索直接支承主索末端关键参数起重量一般不超过4.5t，跨距可达200多米，大车速度在8m/min以内型式有单拉索式与双拉索式之分适用构造简单、造价比同参数索轨式低，适用于小型工程缆机整体构造与塔架缆机组成六大组成六大组成总述缆机由支架、索道系统、支索器（承马）、起重小车、吊钩组、机房组成；索道系统包括承载索（主索）、起重索、小车牵引索、承马牵引索及过江控制电缆。塔架要点支架也称塔架，用于支承主索；主索支点至地面（或前腿轨道面）的高度称"塔高"。多数缆机主索支点以上还有一段刚架（不计入塔高），用来支承牵引索导向滑轮。固定支架的三种构造形式固定式与辐射式缆机的固定支架，根据主索支点设计高程和地形、地质条件采取三种构造：三种构造形式按塔高递增塔高选择由主索支点高程与地形地质条件决定低矮支座主索支点设于低矮支座上，用锚固方法固定于地面岩石塔高为零至数米刚性塔架主索支点设于不高的刚性塔架（或三角形构架加拉杆）顶部塔高约十余米桅杆式受压杆件主索支点设于桅杆状受压杆件顶部，根部铰接于地面支座，顶部用纤索拉向侧面与后面锚固点桅杆一般为桁架矩形断面适用于塔高数十米的情况活动支架的四种形式塔高与地形适配，A字架可支撑60至90米高塔支活动支架四种形式无塔架轨道平台沿河侧为陡峭山坡，塔高很小甚至负值，不用或仅少量配重，经济效益好。低塔架适应性优于无塔架，主索支点在前腿上方，塔高3～5m，主塔机房可设于塔架，配重较大。高塔架适用于较平坦地形，塔高10～60m，机房在立方锥体形塔架内部，轨距为塔高0.45～0.6倍，配重多达数百吨。A字架两岸平坦而主索支承点特高，A字形构架向山侧后倾约10°，纤索拉配重车作活动地锚，塔高60～90m，自重轻、基础小、安装方便。索道系统：四大工作索索道系统是缆机实现水平运输、垂直运输的主要部件，其造价约占缆机总造价的70%以上造价占比70%以上近年基本改用单主索应用形式单索构造简单、重量轻双索四索承载索（主索）单主索使构造简单、重量减轻并减小弯曲应力与磨损临时任务普通钢丝绳长期工作密封钢丝绳张紧调整液压缸约1m、钢丝绳机构可达6m吊运与移动起重索通过起升驱动机构、小车和吊钩组实现重物垂直吊运小车牵引索通过运行驱动机构实现小车和重物水平移动承马牵引索一根上通常固定两个承马（分装小车两侧），按速比移动使各承马在两侧支架间均布2个每根承马数均布支架间分布固定式承马：不张开与张开固定不张开式安装间距每隔

60～80m

安装一个，维护简单适用范围只能用于双索缆机速度限制小车导向滑轮多使重量增大、稳定性差，运行速度一般不超过

6m/s维护简单固定张开式安装方式可固定在单索或双索缆机的承载索上工作原理小车靠近时导向架迫使支索器张开、小车从内腔通过，通过后弹簧力使其闭合速度限制构造较简单，对弹簧质量要求较高，运行速度不宜超过

7m/s构造简单自行式与牵引式承马自行式承马3项工作原理牵引索借助摩擦作用，通过摩擦轮及链式传动机构，使顶部车轮在承载索上运行。运行特点不同位置支索器传动速比不同，移动速度各异；小车越靠近两侧支架，各支索器相距越小。性能参数自重较大、有时打滑需调整维护，小车运行速度可达11m/s。牵引式承马4项工作原理小车两侧对应位置的支索器由一根承马索牵引移动，承马索由宝塔形摩擦轮借助摩擦驱动。运行特点宝塔轮直径不同，牵引支索器速度不同，工作最可靠。结构配置需设若干根承马索（一般不超过4根），绳索卷绕系统复杂。跨度限制支索器一般在小车前后各设4个，缆机跨度不能超过800m，小车速度不宜超过8m/s。对比小结4项工作可靠性牵引式最可靠。速度能力自行式可达11m/s。跨度限制牵引式不能超过800m。维护难度自行式需调整维护。起重小车与起升绞车起重小车完成垂直运输和水平运输的运载设备，主要由车架、车轮组、起升滑轮组等组成车轮安装在平衡梁上使轮压均匀结构形式与承载索根数有关，并与支索器结构相适应，行走由牵引索牵引起升绞车构造与一般起重机起升机构基本相同，由电动机经减速装置带动卷筒旋转，采用带槽卷筒、单层卷绕起升高度较大时须设排绳装置，使卷筒两端引出的起升索偏角不过大、引出方向始终不变排绳装置设在卷筒上方或下方，由卷筒轴经万向节与链轮链条带动两根长螺杆转动，螺母推动排绳滑轮前进或后退牵引绞车与大车运行机构牵引绞车原理：通过摩擦带动封闭的环形牵引索，牵引小车运动小跨度缆机可采用摩擦卷筒，大跨度采用

多槽摩擦轮

与张紧滑轮参数：采用钢质摩擦轮，绳槽与牵引索间摩擦系数较小，为传递足够牵引力一般需用

5～6个绳槽大车运行机构组成：支承支架在轨道上行走，主要由垂直台车或斜轨台车、水平台车及平衡架组成，构造原理与一般轨道式起重机行走台车基本相同驱动：主动台车由交流电动机经减速器和开式齿轮带动车轮国产高塔架缆机前腿均采用

双轨台车，以缩短大车运行机构长度ENDING三类起重机，一条认知主线读懂结构，方能驾驭重物从桥式到缆索，掌握起重机械的认知方法专业课程臂架型起重机结构与原理轮式·履带·门座·塔式·桅杆课程导览01轮式起重机分类、组成与吊臂核心结构02履带式起重机底盘优势、发展趋势与结构原理03门座起重机用途特点与臂架系统分类04塔式起重机类型构造与典型产品05桅杆式起重机种类与典型应用CHAPTER轮式起重机机动灵活，应用最广从分类到组成，系统掌握轮式起重机01轮式起重机概述轮式起重机定义轮式起重机指起重工作装置安装在轮胎底盘上的自行式回转起重机，是汽车式与轮胎式起重机的统称。优势机动性好，可迅速转移作业场地，规格性能系列化程度高。对比与塔式起重机相比，起升高度小、幅度小且幅度利用率低。起重量与臂架形式分类常用轮式起重机起重量集中在16～45t3～12t小型16～50t中型65～125t大型125t以上特大型桁架臂式钢丝绳滑轮组变幅绞车驱动滑轮组改变吊臂仰角自重轻结构承载效率高，适合大吨位可接长至数十米加装中间节扩展作业半径箱形伸缩臂式液压缸变幅液压油缸伸缩调节吊臂仰角可逐节外伸臂节依次伸出延长臂长改变高度与幅度灵活适应不同工况吊装需求两种臂架形式对比桁架臂自重轻、可接长到数十米、起重性能好基本臂不宜长，便于行驶转移已做成折叠式，到工地迅速撑开作业箱形伸缩臂各节缩在基本臂内，不妨碍高速行驶，可逐节外伸或收缩能进入仓库、厂房及伸入窗口作业，应用广泛受结构材料限制不能太长，自重大、大幅度时起重性能差已设折叠式副臂完善作业性能VS汽车式与轮胎式对比九项对比呈现汽车式与轮胎式起重机的本质差异汽车式起重机通用/专用汽车底盘，行驶速度高、转移快；作业须伸支腿，一般不能吊重行走轮胎式起重机特制轮胎底盘，能在坚实平地上吊重行走，一般行驶速度不高九项性能逐项对照项目汽车式起重机轮胎式起重机底盘来源通用或专用汽车底盘起重机专用底盘行驶速度≥50km/h，可编队≤30km/h（越野型可>30）发动机位置汽车原发动机，大型另设一台一台，设回转平台或底盘外形轴距长、重心低轴距短、重心高起重性能用支腿吊重，侧方后方工作全周作业，能吊重行驶行驶性能转弯半径大、越野性差转弯半径小、越野性好支腿位置前支腿位于前桥后前、后桥外侧使用特点能作较长距离转移不宜长距离转移，地点固定汽车式行驶速度≥50km/h可编队；轮胎式≤30km/h（越野型可>30）整机特征对比2项汽车式采用通用载重汽车底盘或专用汽车底盘，行驶速度高、转移快；作业须伸支腿，一般不能吊重行走。轮胎式采用特制轮胎底盘，能在坚实平地上吊重行走，一般行驶速度不高。新型全地面起重机上个世纪末出现，将起重机系统安装在

特制轮式底盘

上油气悬架、多轴转向、蟹行、多轴驱动对狭小、崎岖不平或泥泞场地适应性好机动性和起重性能更高在大型吊装场合有得天独厚优势正逐步

取代大吨位汽车起重机在大型设备吊装和城市基础设施建设中三种传动形式对比机械传动式现已逐步被其他传动形式取代传统传动方式，应用场景正逐渐收窄。电力-机械传动式系统简单、布置方便、操纵轻巧、调速性好，电器元件易于三化。但电动机体重价贵，不易获得直线伸缩动作，仅在大型桁架臂轮胎式起重机中采用。液压-机械传动式结构紧凑、传动比大、传动平稳、操纵省力，元件尺寸小、重量轻、易于三化。获得广泛应用上车与下车七大部件轮式起重机组成与功能分区上车：取物装置、起重臂架、配重和上车回转部分下车：其余部分，即底盘与行走部分1取物装置：吊钩为主，抓斗等为附属装置2起重臂：支承起升钢丝绳与滑轮组，可俯仰伸缩改变幅度3上车回转部分：除吊臂、配重、吊钩外的全部机构装置4下车行走部分：即底盘，是上车回转部分的基础5回转支承部分：支承上车回转部分，副车架承受起重时的全部载荷6支腿：工作时外伸撑地抬起整机，行驶时收回7配重：挂在平台尾部保证稳定，大型机行驶时可卸下另运桁架式吊臂结构受力特点制成由角钢、钢管或异型钢管制成，用钢丝绳牵拉顶部实现变幅受力以受压为主的双向压弯构件结构组成基本臂根节段、基本臂顶节段、中间插入节段按需逐节插接加长，基本臂长度指无插接节段时的最短吊臂长度根部铰点设一定宽度以增稳定性，一般装在回转支承装置的滚道上人字架布置在平台尾部，中小型高度常在

2.5m

左右，大型做伸缩式或折叠式，伸起可达

3.5m

以上保险杆或保险钢丝绳防止风载或突然失重时吊臂向后倾翻箱形吊臂结构钢板焊接箱形伸缩吊臂以受弯为主的双向压弯构件，用刚性变幅液压缸变幅伸缩式吊臂多节，节数视起升高度而定基本臂形式直臂形或折臂形，折臂形能降低臂根铰点位置、便于转台布置铰点布置吊臂与转台间铰点置于回转中心后方，避免变幅液压缸设置受整车尺寸布置限制人字架的作用与形式人字架是变幅机构的重要支承部件，其杆件形式直接决定受力性能与整机稳定性。作作用与组成安装变幅定滑轮组，支承吊臂，变幅力传至转台三角支腿两片与转台铰接，前后支杆铰接，横梁装定滑轮组结构组成表三种形式对比锐角三角形高度大·杆件长·支杆受力小直角三角形高度低·杆件短·支杆受力较大钝角三角形高度最小·杆件最短·支杆受力最不利轮式起重机一般多采用直角三角形人字架，大起重量机采用组合式或伸缩式三类吊臂折叠机构图11-7的二级折叠式吊臂利用同样原理，可设计三级或三级以上折叠机构直接折叠机构动力经主臂直接作用于副臂由伸缩机构产生动力多见于箱形伸缩式吊臂的副臂挠性传递折叠机构动力通过起升绳作用于副臂副臂自重下转时起升绳控制下降速度反向转动完成折叠四连杆折叠机构液压缸动力作用于连杆与折叠杆件组成的四连杆机构常用于桁架式主吊臂的折叠伸缩机构的驱动形式液压驱动执行元件选用液压缸，利用缸体和活塞杆相对运动推动吊臂伸缩。通常

n

节吊臂配套

n-1

个液压缸。液压-机械驱动三节臂为减轻重量，利用吊臂间伸缩比例关系，以钢丝绳滑轮组实现第三节臂伸缩。以此代替一个液压缸。人力驱动取消伸缩机构，采用挺杆、绳索加人工插销伸缩。只能于非工作状态进行。液压驱动的突出优势可实现

无级伸缩

及带载伸缩，扩大复杂工况下的使用功能，但机构自重降低了使用性能。顺序同步与独立伸缩顺序伸缩各节臂按一定先后顺序伸缩，大多按

2-3-4

顺序伸出、4-3-2

顺序缩回，可用电磁换向阀、单向顺序阀、多级液压缸等实现同步伸缩各节臂同时以相同行程比率伸缩，可用同步阀、油缸串联、液压-机械等方式；吊臂重心位置更优、受力更好，目前

应用最广独立伸缩各节臂均能独立伸缩，也可完成顺序或同步动作；图11-12三级独立伸缩机构需设

高压软管

和

软管卷筒三节以上伸缩机构往往是上述方式的综合，五节臂末节常用

手动、插销式或连杆式

以减轻吊臂重量支腿作用与蛙式支腿支腿是轮式起重机作业稳定的核心保障，其结构形式直接决定起重能力与适应性。蛙式支腿：一腿一缸、结构简单、重量轻普通式接地时水平位移增大液压缸推力滑槽式曲线滑槽使力臂由

r

增至

R，减小推力连杆式车架抬起后支反力直接由摇臂、撑杆、活动套传车架支腿作用在于增大横向尺寸和稳定性，保证作业不倾翻、提高起重能力，并保护轮胎和钢板弹簧。一般装

四个支腿能单独调节高度以补偿地面倾斜整车被抬起其余四类支腿结构支腿形式随吨位与场地适应性演化H形支腿以适应性优势成为大、中型轮式起重机的主流选择H形支腿每腿有水平外伸与垂直支承两个液压缸，外伸距离大、可单独调节、适应性好，广泛用于大、中型；缺点是重量大、高度大X形支腿垂直液压缸作用于固定腿，能伸入斜角支承，但铰轴多、离地间隙小、压力比H形高，已逐渐被

H形取代辐射式支腿用于大型轮式机，直接装在回转支承底座上，载荷不经车架大梁直接传支腿，可减轻底盘重量铰接式支腿活动支腿与车架铰接，由人力或水平液压缸摆动改变跨距，整体刚度比H形好，无伸缩套筒间隙引起的摆动CHAPTER履带式起重机接地比压小，恶劣场地利器底盘优势、发展趋势与结构原理02履带式起重机特点接地比压小，可走松软、泥泞路面工作装置安装在履带底盘上，接地面积大、平均接地比压小，转弯半径小、爬坡能力强起重性能好、可带载行走，广泛用于交通、电力、石油化工和市政工程牵引系数约为轮式起重机的1.5倍，作业不须设支腿，大型机履带可横向伸展改善通过性吊臂一般为固定式桁架臂，行驶速度很慢（1～5km/h），履带易啃坏路面，转移须经铁路平车或公路平板拖车装运底盘笨重、用钢量大，自重较同功率轮式起重机多约50%，价格也较贵大型化与专业化趋势大型化千吨级小型履带机逐步被伸缩臂汽车式和轮胎式取代，但起重量大于90t的大型机凭借接地比压小、爬坡大、稳定好、能带负荷移动仍迅速发展已有千吨级以上产品，如起重量达3600t的三一重工SCC86000，当前更有4000t级产品专业化风电专用开发风电专用履带起重机，如中联QUY500t，重型固定副臂专用于2~2.5MW风机安装，无需超起配置可实现80m塔筒高度下110t、90m塔筒下95t起重量，配重心检测装置显示整机重心与接地比压智能化与一机多用智能化、信息化与可视化自动监控对吊物升降和臂架俯仰自动监控，装有起升高度、臂架角度、起重力矩等显示及限制装置。状态显示显示作业状态信息（起重量、幅度、高度、臂长组合、配重位置）、机构运行状态（卷扬速度、出绳长度、系统压力）及故障诊断信息。液压演进液压系统由全开式发展为开闭式结合和全闭式，由液液控制发展为电液比例与电子控制，实现全功率匹配、负荷传感与微动性控制。一机多用功能转换除吊钩或抓斗外，可增附件变打桩机、挖掘机。扩展工况大型机增设组合臂架和增大平衡重变塔臂式装置，用于吊装特重件、扩大工作范围。履带起重机五种分类履带起重机按吨位、臂架结构、超起装置、传动方式、动力源五个维度分类吨按吨位小吨位≤50t中吨位>50t且<300t大吨位≥300t且<1000t超大吨位1000t及以上臂按臂架结构桁架臂式常规形式伸缩臂式中小吨位较多、便于变长、可带载行走超按超起装置标准型——超起型增设超起桅杆、超起配重等，用于大吨位产品传按传动方式机械式较早液压式当前应用更多源按动力源发动机式野外常用柴油机电动机式固定地点且电源充足混合动力型节能减排方向升降移动与抗倾覆移重物运动方式升降通过起升机构实现，也可由变幅机构改变臂架角度来实现水平移动变幅机构改变角度、回转机构绕中心圆周移动，亦可带载行走让重物随整机移动稳抗倾覆稳定性杠杆原理前方吊重相对履带前端支点产生倾覆力矩，整机自重产生抗倾覆力矩阻止前倾自重重心必须配备合理的自重与重心位置，才能保证吊载时不倾覆承载结构与臂架形式承载结构总览自上而下：臂架、转台、车架、履带架，另含配重及附属配件工作机构：起升、变幅、回转、行走，另有超起变幅、穿绳卷扬、防后倾机构三种臂架作业形式主臂作业：根部与转台销轴铰接，截面大、可承受较大起升载荷，主臂与转台间连防后倾装置固定副臂作业：副臂随主臂转动、无相对转动，可有

15°、30°

等安装角度，截面小，用于小载荷大幅度场合塔式副臂作业：副臂与主臂有相对转动，主臂工作角一般为

65°、75°、85°

等离散值，用于起升高度大、载荷大的场合转台车架与履带架履带起重机的载荷传递路径：转台→车架→履带架→地面，三种车架结构形式对比。载荷传递路径：转台→车架→履带架→地面，三种车架结构形式对比。车架与履带架连接，小吨位搭接，大吨位铰接；车架前后装车身压重提高抗倾覆稳定性。转台承上启下，将臂架和变幅机构载荷通过回转支承传给下车；尾部连配重防止倾覆。车架连接转台与履带架，一般为H形，考虑运输也有放射形；大吨位常做分体式。履带架将载荷最终传递到地面，两端连驱动轮和从动轮，与拖链轮、履带板构成四轮一带。超起桅杆与超起配重超起结构在标配基础上增加结构实现更大的起重能力、发挥结构承载能力超起桅杆位于桅杆与主臂之间、长于桅杆，可改善变幅拉板力臂、改善臂架轴线受力；头部增加超起拉板用于提升超起配重两种配重形式对比悬浮式配重以回转支承为支点平衡倾覆力矩，类似跷跷板；重量需精准估算，防过轻倾覆、过重不能离地小车式配重可随回转支承在地面转动，常用轮胎或履带自行式；配重较重时也能实现上车整体回转主副鹅头起升机构三种起升机构主起升/副起升用于提升多倍率重物鹅头起升置于臂架头部，快速提升小倍率较轻重物组成与关键部件组成相同吊钩组、起升钢丝绳、起升滑轮组、卷筒、减速机等起升绳选用非旋转式多股钢丝绳减速机行星减速机，内藏于卷筒中卷筒多层缠绕，折线形绳槽防乱绳单机构不满足起升载荷时双机构或多机构同步多组钢丝绳缠绕在同一组合式吊钩组上，如图示

1600t

级吊钩组三种变幅方式对比变幅机构分主变幅与副变幅，实现主臂和副臂工作角度变化；卷筒可为单联式或双联式，由变幅拉板、变幅绳及减速机组成人字架变幅人字架不随臂架角度变化，变幅绳在变幅拉板与人字架之间，高度有限一般用于中小吨位桅杆变幅变幅拉板长度固定，桅杆随臂架角度变化，变幅绳缠于桅杆与变幅卷筒之间，桅杆较长、改善臂架受力一般用于中大吨位以上人字架桅杆组合变幅综合两者优势，变幅绳缠于人字架与桅杆之间，使用时注意两者防干涉回转机构与行走机构四点球式小吨位滚动轴承式回转支承的一种，与交叉滚子式同用于小吨位机型。行走机构实现整机直线与转向行驶。交叉滚子式小吨位滚动轴承式回转支承的一种，与四点球式同用于小吨位机型。行走机构由四轮一带和减速机等组成。三排滚子式大吨位·承载能力强滚动轴承式回转支承的一种，用于大吨位机型。原理：驱动轮与履带板啮合转动，将旋转运动转换为直线运动。穿绳防后倾超起变幅三个辅助机构，保障装拆便利与作业安全穿绳卷扬机构用于中大吨位机半自动化穿绳：先用小直径钢丝绳人工缠绕，再连接作业钢丝绳，由收绳运动自动带动其缠绕于滑轮组之间。防后倾机构由弹簧式发展为蓄能器式或液压缸式，主臂、副臂、超起桅杆均设；超过允许最大工作角时阻止臂架后仰，转台或臂架上设滑道导向。超起变幅机构增加超起结构后增设，变幅绳置于超起桅杆和主臂变幅拉板间实现主臂角度变化，变幅卷筒置于超起桅杆上。>原主变幅机构变幅绳仍置于桅杆与主变幅卷筒之间，用于实现桅杆角度变化，以控制和调整与超起配重间的载荷分配。CHAPTER门座起重机港口施工的主力设备用途特点与臂架系统分类03门座起重机用途特点主要用途用于冶金、电站建设、工厂、车站、港口等的安装及装卸。是