工程起重机第一篇

工程机械学院工程起重机1工程机械设计工程起重机第一篇总论工程机械学院工程起重机2第一篇总论第一章概述第二节起重机载荷计算类别第三章工程起重机计算载荷与计算方法第四章工程起重机的驱动型式工程机械学院工程起重机3第一章概述工程起重机在经济建设中的作用：是各种工程建设广泛应用的重要起重设备。它对减轻劳动强度，节省人力，降低建设成本，提高劳动生产率，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。工程起重机的主要类型：主要包括轮胎式起重机、履带式起重机、塔式起重机、桅杆式起重机和缆索式起重机及施工升降机等。适用范围：适用于工业建筑、民用建筑和工业设备安装等工程中的结构与设备的安装工作以及建筑材料、建筑构件的垂直运输与装卸工作。它也广泛应用于交通、农业、油田、水电和军工等部门的装卸与安装工作。第一节工程起重机的分类及其特点工程机械学院工程起重机4一、轮胎式起重机轮胎式起重机既是工程起重机的主要品种，又是一种使用范围广、作业适应性大的通用型起重机。在一些国家中将轮胎式起重机和履带式起重机统称为自行式起重机或移动式起重机。轮胎式起重机又分为汽车起重机和轮胎起重机两种类型。工程机械学院工程起重机5(一)汽车起重机通常习惯上把装在通用或专用载重汽车底盘上的起重机称为汽车起重机。工程机械学院工程起重机6汽车起重机由于它是利用汽车底盘，所以具有汽车的行驶通过性能，机动灵活，行驶速度高，可快速转移，转移到作业场地后能迅速投人工作，因此特别适用于流动性大，不固定的作业场所。(一)汽车起重机通常习惯上把装在通用或专用载重汽车底盘上的起重机称为汽车起重机。工程机械学院工程起重机7运行式（汽车起重机）工程机械学院工程起重机8汽车起重机工程机械学院工程起重机9汽车起重机工程机械学院工程起重机10汽车起重机工程机械学院工程起重机11运行式（轮胎起重机）工程机械学院工程起重机12(二)轮胎起重机将起重作业部分装设在专门设计的自行轮胎底盘上所组成的起重机称为轮胎起重机。工程机械学院工程起重机13(二)轮胎起重机特点定义：将起重作业部分装设在专门设计的自行轮胎底盘上所组成的起重机称为轮胎起重机。轮胎起重机与汽车起重机的区别：①由于其底盘不是汽车底盘，因此设计起重机时不受汽车底盘的限制。②轴距，轮距可根据起重机总体设计的要求而合理布置。轮胎起重机一般轮距较宽，稳定性好，轴距小，车身短，故转弯半径小，适用于狭窄的作业场所。③轮胎起重机可前后左右四面作业，在平坦的地面上可不用支腿吊重以及吊重慢速行驶。④一般说来，轮胎起重机行驶速度比汽车起重机慢，其机动性不及汽车起重机。但它与履带式起重机相比，具有便于转移和在城市道路上通过的性能。近年来轮胎起重机行驶速度有显著捉高，并且出现了越野型液压伸缩臂式轮胎起重机，它具有较大的牵引力和较高的行驶速度，越野性能好，并可全轮转向，机动灵活，特别适于狭窄场地上作业。工程机械学院工程起重机14二、履带式起重机把起重作业部分装设在履带底盘上，行走依靠履带装置的起重机称为履带式起重机。履带式起重机在很长一段时期内是作为单斗挖掘机的一种变型机械。履带式与轮胎式相比，因履带与地面接触面积大，故对地面的平均比压小，可在松软、泥泞地面上作业。它牵引系数高，约为轮胎式的1.5倍，爬坡度大,可在崎呕不平的场地上行驶。由于履带式起重机支承面宽大，故稳定性好，一般不需要象轮胎式起重机那样设置支腿装置。履带式起重机行驶速度慢，而且行驶过程要损坏路面。因此，转移作业场地时，需通过铁路运输或用平板拖车装运。工程机械学院工程起重机15三、塔式起重机塔式起重机的结构特点是有一直立的塔身，起重臂连结在垂直塔身的上部，故塔式起重机起升高度和工作幅度都很大。塔式起重机在房屋建筑，电站建设以及料场、混凝土预制构件厂等场所得到广泛应用。塔式起重机由于塔身是直立的，起重臂与塔身组成“Γ”型，其有用幅度比轮胎式或履带式起重机大得多，故可使起重机靠近所施工的建筑物。一般情况下，塔式起重机的有用幅度接近全幅度的80％。同样情况下，若选用履带式或轮胎式起重机，其有用幅度则不超过50％，并随着建筑物的增高而急剧减少。工程机械学院工程起重机16自升式塔式起重机类型有：固定式、轨道式、爬升式、附着式工程机械学院工程起重机17塔式起重机之一内爬式塔式起重机提升过程工程机械学院工程起重机18塔式起重机之一自升塔式起重机顶升过程工程机械学院工程起重机19塔式起重机的动力装置是用外接电源的电动机，而一般施工现场都有动力电源，可很方便地接通电源，不需要造价昂贵的内燃机动力装置。但是塔式起重机普通是在专用的宽轨道上行走的，故需专门平整场地，铺设轨道，增加铺轨费用。近年来为适应高层建筑或超高层建筑施工的需要，一种能自行升高的自升塔式起重机的研制和应用日益增多。工程机械学院工程起重机20第二节工程起重机的组成及其作用为使起重机能正常进行作业，各种类型起重机通常是由工作机构、金属结构和动力装置与控制系统三部分组成的。工程机械学院工程起重机21一、工作机构工作机构是为实现起重机不同的运动要求而设置的。要使一个重物从某一位置运动到空间任一位置，则此重物不外乎要作垂直运动和沿两个水平方向的运动。起重机要实现重物的这些运动要求，必须设置相应的工作机构。不同类型的起重机，其工作机构稍有差异。而对于轮胎式起重机、履带式起重机和塔式起重机，一般设有起升机构、变幅机构、回转机构和行走机构。依靠起升机构实现重物的垂直上下运动，依靠变幅机构和回转机构实现重物在两个水平方向的移动，依靠行走机构实现重物在起重机所能及的范围内任意空间运动和使起重机转移工作场所。这四个机构是工程起重机的基本工作机构。工程机械学院工程起重机22(一)起升机构起升机构是起重机最主要的机构。它是由原动机、卷筒、钢丝绳、滑轮组和吊钩组成。原动机的旋转运动，通过卷筒一钢丝绳一滑轮组机构变为吊钩的垂直上下直线运动。起重机因驱动形式的不同，驱动卷筒的原动机可为电动机，可为液压马达，也可为机械传动中某一主动轴。当原动机为电动机或高速液压马达时，应通过减速器改变原动机的扭矩和转速。为了提高下降速度，起升机构往往设置离合器，使卷筒脱开原动机动力，在重物自重作用下反向旋转，让重物或空钩自由下降。大型起重机往往备有两套起升机构，吊大重量的称为主起升机构或主钩，吊小重量的称为副起升机构或副钩。副钩的起重量一般为主钩的1／5～1／3或更小。为使重物停止在空中某一位置或控制重物的下降速度，在起升机构中必须设置制动器或停止器等控制装置。工程机械学院工程起重机23(二)变幅机构钢丝绳变幅液压油缸变幅动臂式变幅小车式变幅起重机变幅是指改变吊钩中心与起重机回转中心轴线之间险距离，这个距离称为幅度。起重机由于能变幅，这就扩大了作业范围，即由垂直上下的直线作业范围扩大为一个面的作业范围。不同类型的起重机，变幅型式也不同。工程机械学院工程起重机24(三)回转机构起重机的一部分(一般指上车部分或回转部分)相对于另一部作相对的旋转运动称为回转。为实现起重机的回转运动而设置的机构称为回转机构。起重机有了回转运动，从而使起重机从线、面作业范围又扩大为一定空间的作业范围。回转范围分为全回转(回转3600以上)和部分回转(可回转2700左右)。一般轮胎式起重机、履带式起重机和塔式起重机多是全回转的，汽车起重机是部分回转的。所示为回转机构设在上车部分时的工作原理图。它是由原动机经减速器将动力传递到小齿轮上，小齿轮既作自转又作沿着固定在底架上的大齿圈公转，从而带动整个上车部分回转。工程机械学院工程起重机25(四)行走机构轮胎式起重机的行走机构就是通用或专用汽车底盘或专门设计的轮胎底盘。履带式起重机的行走机构就是履带底盘。塔式起重机的行走机构是专门设计的在轨道上运行的行走台车。工程机械学院工程起重机26二、金属结构起重机的吊臂，回转平台、人字架，底架(车架大梁、门架、支腿横梁等)和塔式起重机的塔架等金属结构是起重机的重要组成部分。起重机的各工作机构及零部件都是安装或支承在这些金属结构上的。起重机金属结构是起重机的骨架。它承受起重机的自重以及作业时的各种外载荷。组成起重机金属结构的构件较多，其重量通常占整机重量的一半以上，耗钢量大。因此，起重机金属结构的合理设计，对减轻起重机自重，提高起重性能，节约钢材都有重要意义。工程机械学院工程起重机27三、动力装置与控制系统动力装置是起重机的动力源，是起重机的最重要组成部分。它在很大程度上决定了起重机的性能和构造特点。不同类型的起重机由不同类型的动力装置组成。轮胎式起重机和履带式起重机的动力装置多为内燃机。可由一台内燃机对上下车各工作机构供应动力，对于大型汽车起重机，有的上下车各设一台内燃机，分别供应起重机构(起升、变幅、回转)的动力和行走机构的动力。塔式起重机以及相对固定在港口码头、仓库料场上工作的一些轮胎起重机的动力装置是外接电源的电动机。起重机的控制系统包括操纵装置和安全装置。动力装置是解决起重机做功所需的能源。有了这个能源，就能使起重机各机构运动。而控制系统则是解决各机构怎样运动的问题。如动力传递的方向，各机构运动速度的快慢，以及使机构突然停止等。相应于这些运动要求，起重机的控制系统设有离合器、制动器，停止器、液压传动中的各种操纵阀，以及各种类型的调速装置和专用的安全装置等部件。通过这些控制系统创造的条件，改变起重机的运动特性，以实现各机构的起动、调速、改向、制动和停止，从而达到起重机作业所要求的各种动作。工程机械学院工程起重机28第三节工程起重机发展趋势近年来随着建设工程规模不断扩大，起重安装工程量越来越大，尤其是现代化大型石油、化工、冶炼、电站以及高层建筑的安装作业逐年增多。因此，对工程起重机，特别是大功率的工程起重机的需要量日益增加。随着现代科学技术的发展，各种新技术，新材料、新结构，新工艺在工程起重机上得到广泛的应用。所有这些因素都有力地促进了工程起重机的发展。工程机械学院工程起重机29近年来工程起重机的发展趋势主要体现一、广泛采用液压技术由于液压传动具有体积小、重量轻、结构紧凑、能无级调速、操纵简便、轻巧、运转平稳和工作安全可靠等优点，因此，近年来国内外各种类型的工程起重机广泛采用液压传动。我国的主要工程起重机厂，近年来的产品多是液压起重机。二、通用型起重机以中小型为主，专用起重机向大型大功率发展为了提高建设工程的装卸和安装作业的机械化程度，工程起重机的发展，仍是以轻便灵活的中小型起重机为主。目前超过100吨级的轮胎起重机品种逐渐增多。三、重视“三化”，逐步过渡采用国际标准目前各国在发展工程起重机新产品中都很重视“三化”(标准化、系列化、通用化)。一些国家对自行式起重机制订了国家标准，规定了起重量系列。四、发展一机多用的产品为了充分发挥工程起重机的作用，扩大其使用范围，有的国家在设计起重机时重视了产品的多用性。例如在工作装置设计方面，除了使用吊钩外，还设计了配备有电磁吸盘、抓斗、拉铲和木料抓取器等取物装置。五、采用新技术、新材料、新结构、新工艺为了减轻起重机的自重，提高起重性能，保证起重机高效可靠地工作，各国都非常重视采用新技术，新材料、新结构和新工艺。工程机械学院工程起重机30工程机械学院工程起重机31工程机械学院工程起重机32固定式起重机工程机械学院工程起重机33龙门起重机工程机械学院工程起重机34桥式起重机工程机械学院工程起重机35工程机械学院工程起重机36思考题1、工程起重机主要包括哪几种形式？P.12、简述汽车起重机与轮胎起重机的异同点。P.23、塔式起重机有哪些类型？主要应用在哪些方面？P.44、简述工程起重机的主要组成，并说明各部分的作用。P55、变幅机构有哪几种类型，各应用在哪类工程起重机上？P.66、简述起重机控制系统的组成与功用。P.77、上网查询工程起重机的现状与发展趋势，并写一篇论文，题目自拟。（要求在国庆节放假结束后上缴，不许雷同！）工程机械学院工程起重机38第二章工程起重机的性能参数与工作类型第一节工程起重机的主要性能参数工程起重机的主要性能参数包括起重量、起升高度、幅度、各机构工作速度和重量指标等。对于塔式起重机