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中文譯文
塔式起重機(jī)
動(dòng)臂裝在高聳塔身上部的旋轉(zhuǎn)起重機(jī)。作業(yè)空間大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平輸送及建筑構(gòu)件的安裝。由金屬結(jié)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)和電氣系統(tǒng)三部分組成。金屬結(jié)構(gòu)包括塔身、動(dòng)臂和底座等。工作機(jī)構(gòu)有起升、變幅、回轉(zhuǎn)和行走四部分。電氣系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、控制器、配電柜、連接線路、信號(hào)及照明裝置等。
塔式起重機(jī)簡(jiǎn)稱塔機(jī)，亦稱塔吊，起源于西歐。據(jù)記載，第一項(xiàng)有關(guān)建筑用塔機(jī)專(zhuān)利頒發(fā)于1900年。1905年出現(xiàn)了塔身固定的裝有臂架的起重機(jī)，1923年制成了近代塔機(jī)的原型樣機(jī)，同年出現(xiàn)第一臺(tái)比較完整的近代塔機(jī)。1930年當(dāng)時(shí)德國(guó)已開(kāi)始批量生產(chǎn)塔機(jī)，并用于建筑施工。1941年，有關(guān)塔機(jī)的德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN8770公布。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以吊載(t)和幅度(m)的乘積(tm)一起以重力矩表示塔機(jī)的起重能力。
我國(guó)的塔機(jī)行業(yè)于20世紀(jì)50年代開(kāi)始起步,相對(duì)于中西歐國(guó)家由于建筑業(yè)疲軟造成的塔機(jī)業(yè)的不景氣, 上海波赫驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有限公司我國(guó)的塔機(jī)業(yè)正處于一個(gè)迅速的發(fā)展時(shí)期。
從塔機(jī)的技術(shù)發(fā)展方面來(lái)看，雖然新的產(chǎn)品層出不窮，新產(chǎn)品在生產(chǎn)效能、操作簡(jiǎn)便、保養(yǎng)容易和運(yùn)行可靠方面均有提高，但是塔機(jī)的技術(shù)并無(wú)根本性的改變。塔機(jī)的研究正向著組合式發(fā)展。所謂的組合式，就是以塔身結(jié)構(gòu)為核心，按結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，將塔身分解成若干部分，并依據(jù)系列化和通用化要求，遵循模數(shù)制原理再將各部分劃分成若干模塊。根據(jù)參數(shù)要求，選用適當(dāng)模塊分別組成具有不同技術(shù)性能特征的塔機(jī)，以滿足施工的具體需求。推行組合式的塔機(jī)有助于加快塔機(jī)產(chǎn)呂開(kāi)發(fā)進(jìn)度，節(jié)省產(chǎn)品開(kāi)發(fā)費(fèi)用，并能更好的為客戶服務(wù)。
塔機(jī)分為上回轉(zhuǎn)塔機(jī)和下回轉(zhuǎn)塔機(jī)兩大類(lèi)。其中前者的承載力要高于后者，在許多的施工現(xiàn)場(chǎng)我們所見(jiàn)到的就是上回轉(zhuǎn)式上頂升加節(jié)接高的塔機(jī)。按能否移動(dòng)又分為：走行式和固定式。固定式塔機(jī)塔身固定不轉(zhuǎn)，安裝在整塊混凝土基礎(chǔ)上，或裝設(shè)在條形式X形混凝土基礎(chǔ)上。在房屋的施工中一般采用的是固定式的。
設(shè)備特點(diǎn)和安全裝置
塔式起重機(jī)的動(dòng)臂形式分水平式和壓桿式兩種。動(dòng)臂為水平式時(shí)，載重小車(chē)沿水平動(dòng)臂運(yùn)行變幅，變幅運(yùn)動(dòng)平衡，其動(dòng)臂較長(zhǎng)，但動(dòng)臂自重較大。動(dòng)臂為壓桿式時(shí)，變幅機(jī)構(gòu)曳引動(dòng)臂仰俯變幅，變幅運(yùn)動(dòng)不如水平式平穩(wěn)，但其自重較小。
為了確保安全，塔式起重機(jī)具有良好的安全裝置，如起重量、幅度、高度和載荷力矩等限制裝置，以及行程限位開(kāi)關(guān)、塔頂信號(hào)燈、測(cè)風(fēng)儀、防風(fēng)夾軌器、爬梯護(hù)身圈、走道護(hù)欄等。司機(jī)室要求舒適、操作方便、視野好和有完善的通訊設(shè)備。
塔式起重機(jī)的檢驗(yàn)產(chǎn)要點(diǎn)
1) 檢查金屬結(jié)構(gòu)情況特別是高強(qiáng)度的螺栓，它的連接表面應(yīng)清除灰塵、油漆、沒(méi)跡和銹蝕，并且使用力矩手或?qū)Ｓ冒馐?，按裝配技術(shù)要求擰緊。
2) 檢查各機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)，包括各工作傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸承間隙是否合適，齒輪嚙合是不是良好及制動(dòng)器是否靈敏。
3) 檢查鋼絲繩及滑輪的磨損情況，固定是否可靠。
4) 檢查電氣元件是否良好，名接觸點(diǎn)的閉合程度，接續(xù)是否正確和可靠。
5) 檢查行走輪與軌道接觸是否良好，夾軌鉗是否可靠。裝設(shè)附著裝置、內(nèi)爬裝置時(shí)，各連接螺栓及夾塊是否牢固可靠。
常用塔機(jī)
以下分幾個(gè)方面來(lái)具體介紹房建中常用的塔機(jī)。
(一)、塔機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)
塔機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)由起重臂、塔身、轉(zhuǎn)臺(tái)、承座、平衡臂、底架、塔尖等組成。
起重臂構(gòu)造型式為小車(chē)變幅水平臂架，再往下分又有單吊點(diǎn)、雙吊點(diǎn)和起重臂與平衡臂連成一體的錘頭式小車(chē)變幅水平臂架。單吊點(diǎn)是靜定結(jié)構(gòu)，雙吊點(diǎn)是超靜定結(jié)構(gòu)。錘頭式小車(chē)變幅水平臂架，裝設(shè)于塔身頂部，狀若錘頭，塔身如錘柄，不設(shè)塔尖，故又叫平頭式。平頭式的使結(jié)構(gòu)形式更簡(jiǎn)單，更有利于受力，減輕自重，簡(jiǎn)化構(gòu)造等優(yōu)點(diǎn)。小車(chē)變幅臂架大都采用正三角形的截面。
塔身結(jié)構(gòu)也稱塔架，是塔機(jī)結(jié)構(gòu)的主體。現(xiàn)今塔機(jī)均采用方形斷面，斷面尺寸應(yīng)用較廣的有：1.2m×1.2m、1.4m×1.4m、1.6m×1.6m、2.0m×2.0m;塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)常用尺寸是2.5m和3m。塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)采用的聯(lián)接方式，應(yīng)用最廣的是蓋板螺栓聯(lián)接和套柱螺栓聯(lián)接，其次是承插銷(xiāo)軸聯(lián)接和插板銷(xiāo)軸聯(lián)接。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)有整體式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和拼裝式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，后者加工精度高，制作難，但是堆放占地小，運(yùn)費(fèi)少。塔身節(jié)內(nèi)必須設(shè)置爬梯，以便司機(jī)及機(jī)工上下。爬梯寬度不宜小于500mm，梯步間距不大于300mm，每500mm設(shè)一護(hù)圈。當(dāng)爬梯高度超過(guò)10m時(shí)，梯子應(yīng)分段轉(zhuǎn)接，在轉(zhuǎn)接處加設(shè)一道休息平臺(tái)。
塔尖的功能是承受臂架拉繩及平衡臂拉繩傳來(lái)的上部荷載，并通過(guò)回轉(zhuǎn)塔架、轉(zhuǎn)臺(tái)、承座等的結(jié)構(gòu)部件式直接通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)傳遞給塔身結(jié)構(gòu)。自升塔頂有截錐柱式、前傾或后傾截錐柱式、人字架式及斜撐架式。
凡是上回轉(zhuǎn)塔機(jī)均需設(shè)平衡重，其功能是支承平衡重，用以構(gòu)成設(shè)計(jì)上所要求的作用方面與起重力矩方向相反的平衡力矩。除平衡重外，還常在其尾部裝設(shè)起升機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)之所以同平衡重一起安放在平衡臂尾端，一則可發(fā)揮部分配重作用，二則增大繩卷筒與塔尖導(dǎo)輪間的距離，以利鋼絲繩的排繞并避免發(fā)生亂繩現(xiàn)象。平衡重的用量與平衡臂的長(zhǎng)度成反比關(guān)系，而平衡臂長(zhǎng)度與起重臂長(zhǎng)度之間又存在一定比例關(guān)系。平衡重的用量相當(dāng)可觀，輕型塔機(jī)一般至少要3～4t，重型的要近30t。平衡重可用鑄鐵或鋼筋混凝土制成：前者加工費(fèi)用高但迎風(fēng)面積小;后者體積大迎風(fēng)面大對(duì)穩(wěn)定性不利，但簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，故一般均采用這種。通常的做法是將平衡重預(yù)制區(qū)分成2 http://www.pohu-drive.com～3種規(guī)格，寬度、厚度一致，但高度加以調(diào)整，以便與不同長(zhǎng)度臂架匹配使用。
(二)、塔機(jī)的零部件
每臺(tái)塔機(jī)都要用許多種起重零部件，其中數(shù)量最大，技術(shù)要求嚴(yán)而規(guī)格繁雜的是鋼絲繩。塔機(jī)用的鋼絲繩按功能不同有：起升鋼絲繩，變幅鋼絲繩，臂架拉繩，平衡臂拉繩，小車(chē)牽引繩等。鋼絲繩的特點(diǎn)是：整根的強(qiáng)度高，而且整根斷面一樣大小，強(qiáng)度一致，自重輕，能承受震動(dòng)荷載，彈性大，能卷繞成盤(pán)，能在高速下平衡運(yùn)動(dòng)，并且無(wú)噪聲，磨損后其外皮會(huì)產(chǎn)生許多毛刺，易于發(fā)現(xiàn)并便于及時(shí)處置。鋼絲繩通常由一股股直徑為0.3～0.4mm細(xì)鋼絲搓成繩股，再由股捻成繩。塔機(jī)用的是交互捻，特點(diǎn)是不易松散和扭轉(zhuǎn)。就繩股截面形狀而言，高層建筑施工用塔機(jī)以采用多股不扭轉(zhuǎn)鋼絲繩最為適宜，此種鋼絲繩由兩層繩股組成同，兩層繩股捻制方向相反，采用旋轉(zhuǎn)力矩平衡的原理捻制而成，受力時(shí)自由端不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。塔機(jī)起升鋼絲繩及變幅鋼絲繩的安全系數(shù)一般取為5～6,小車(chē)牽引繩和臂架拉繩的安全系數(shù)取為3,塔機(jī)電梯升降繩安全系數(shù)不得小于10。鋼絲繩的安全系數(shù)是不可缺少的安全儲(chǔ)備系數(shù)，絕不可憑借這種安全儲(chǔ)備面擅自提高鋼絲繩的最大允許安全荷載。由于鋼絲繩的重要性，必須加強(qiáng)對(duì)鋼絲繩的定期全面檢查，貯存于干燥面封閉的、有木地板或?yàn)r青混凝土地面的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，以免腐蝕，裝卸時(shí)不要損壞表面，堆放時(shí)要豎立安置。對(duì)鋼絲繩進(jìn)行系統(tǒng)潤(rùn)滑可以提高使用壽命。
變幅小車(chē)是水平臂架塔機(jī)必備的部件。整套變幅小車(chē)由車(chē)架結(jié)構(gòu)、鋼絲繩、滑輪、行輪、導(dǎo)向輪、鋼絲繩承托輪、鋼絲繩防脫輥、小車(chē)牽引繩張緊器及斷繩保險(xiǎn)器等組成。對(duì)于特長(zhǎng)水平臂架(長(zhǎng)度在50m以上)，在變幅小車(chē)一側(cè)隨掛一個(gè)檢修吊籃，可載維修有員往各檢修點(diǎn)進(jìn)行維修和保養(yǎng)。作業(yè)完后，小車(chē)駛回臂架根部，使吊籃與變幅小車(chē)脫鉤，固定在臂架結(jié)構(gòu)上的專(zhuān)設(shè)支座處。
其它的零部件還有滑輪，回轉(zhuǎn)支承，吊鉤和制動(dòng)器等。
(三)、塔機(jī)的工作機(jī)構(gòu)
塔機(jī)的工作機(jī)構(gòu)有五種：起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、小車(chē)牽引機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和大車(chē)走行機(jī)構(gòu)(行走式的塔機(jī))。
(四)、塔機(jī)的電氣設(shè)備
塔機(jī)的主要電氣設(shè)備包括：
·電纜卷筒-中央集電環(huán);
·電動(dòng)機(jī);
·操作電動(dòng)機(jī)用的電器，如：控制器、主令控制器、接觸器和繼電器。
保護(hù)電器，如：自動(dòng)熔斷器，過(guò)電流繼電器和限位開(kāi)關(guān)等。
·主副回路中的控制、切換電器，如：按鈕、開(kāi)關(guān)和儀表等。
屬于輔助電氣設(shè)備的有：照明燈、信號(hào)燈、電鈴等。
(五)、塔機(jī)的液壓系統(tǒng)
塔機(jī)液壓系統(tǒng)中的主要元器件是液壓泵、液壓油缸、控制元件、油管和管接頭、油箱和液壓油濾清器等。
液壓泵和液壓馬達(dá)是液壓系統(tǒng)中最為復(fù)雜的部分，液壓泵把油吸入并通過(guò)管道輸送給液壓缸或液壓馬達(dá)，從而使液壓缸或馬達(dá)得以進(jìn)行正常運(yùn)作。液壓泵可以看成是液壓和心臟，是液壓的能量來(lái)源。我國(guó)的塔機(jī)液壓頂升系統(tǒng)采用的液壓泵大都是CB-G型齒輪泵，CB不齒輪的代號(hào)， 赫格隆G為固定的軸向間隙，工作壓力為12。5~16MPa。
液壓缸是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件。從功能上來(lái)看，液壓缸與液壓馬達(dá)同是所工作油流的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的轉(zhuǎn)換裝置。不同的是液壓馬達(dá)是用于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而液壓是用于直線運(yùn)動(dòng)。
一個(gè)液壓頂升接高的全過(guò)程是：
·移動(dòng)平衡重，使塔身不受不平衡力矩，起重臂就位，朝向與引進(jìn)軌道方位相同并加以鎖定，吊運(yùn)一個(gè)塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安放在擺渡小車(chē)上;
·頂升;
·定位銷(xiāo)就位并鎖定，提起活塞桿，在套架中形成引進(jìn)空間;
·引進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)節(jié);
·提起標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，推出擺渡小車(chē);
·使標(biāo)準(zhǔn)節(jié)就位，安裝聯(lián)接螺栓;
·微微向上頂升，拔出定位鎖使過(guò)渡節(jié)與已接高的塔身聯(lián)固成一體。
(六)、塔機(jī)的安全裝置
安全裝置是塔機(jī)必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一，可以分為：限位開(kāi)關(guān)(限位器);超負(fù)荷保險(xiǎn)器(超載斷電裝置);緩沖止擋裝置;鋼絲繩防脫裝置;風(fēng)速計(jì);緊急安全開(kāi)關(guān);安全保護(hù)音響信號(hào)。
限位開(kāi)關(guān)按功能有：吊鉤行程限位開(kāi)關(guān)，回轉(zhuǎn)限位開(kāi)關(guān)，小車(chē)行程限位開(kāi)關(guān)，大車(chē)行程限位開(kāi)關(guān)。
(七)、塔機(jī)的防傾翻規(guī)定
嚴(yán)禁超載運(yùn)行;不得斜牽重物;不許猛然急制動(dòng);禁止在大風(fēng)中運(yùn)行吊運(yùn)作業(yè);工作班后，必須把夾軌器夾緊，以防大風(fēng)將塔機(jī)吹動(dòng)溜出軌道。
(八)、自升式塔機(jī)的附著錨固
當(dāng)自升式塔機(jī)在達(dá)到其自由高度繼續(xù)向上頂升接高時(shí)，為了增強(qiáng)其穩(wěn)定系數(shù)保持起重能力，必須通過(guò)錨固附著于建筑結(jié)構(gòu)上。附著層次與施工層建筑總高度、塔機(jī)和塔身結(jié)構(gòu)、塔身自由高度有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)置2道錨固著墨已可滿足需要。在建筑物上的附著點(diǎn)的選擇要注意：兩附著加固定點(diǎn)之間的距離適當(dāng);固定點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在丁字墻和外墻轉(zhuǎn)角處;對(duì)框架結(jié)構(gòu)，附著點(diǎn)宜布在靠近柱的根部;布置在靠近樓板處以利傳力和安裝。
要保證塔機(jī)的安全使用和取得比較長(zhǎng)的使用壽命，必須對(duì)它進(jìn)行潤(rùn)滑、故障排除、定期保養(yǎng)與零部件的檢修。
我國(guó)塔式起重機(jī)行業(yè)的發(fā)展
50 年代初，我國(guó)塔機(jī)由仿制開(kāi)始起步，1954年仿制東德建筑師Ⅰ型塔機(jī)；60 年代自行設(shè)計(jì)制造了25tm、40tm、60tm 幾種機(jī)型，多以動(dòng)臂式為主；70 年代，隨著高層建筑的增多，對(duì)施工機(jī)械提出了新的要求，于是，160tm 附著式、45tm內(nèi)爬式、120tm自升式等塔機(jī)相繼問(wèn)世；自上世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)塔機(jī)行業(yè)得到快速發(fā)展，尤其近幾年，塔機(jī)銷(xiāo)量持續(xù)攀高，2001年行業(yè)統(tǒng)計(jì)銷(xiāo)量9738臺(tái)，2002年成為世界上首個(gè)塔機(jī)年產(chǎn)量突破10000臺(tái)的國(guó)家。2004年，由于宏觀調(diào)控作用以及起重機(jī)行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，塔機(jī)的產(chǎn)銷(xiāo)量有所回落，2005、2006年，在經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的強(qiáng)力拉動(dòng)下，我國(guó)塔機(jī)的產(chǎn)銷(xiāo)恢復(fù)高速增長(zhǎng)，2006年銷(xiāo)量已超過(guò)2萬(wàn)臺(tái)。
因?yàn)樾袠I(yè)統(tǒng)計(jì)只統(tǒng)計(jì)了二三十家生產(chǎn)企業(yè)的銷(xiāo)量，全行業(yè)銷(xiāo)量肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)字。勿庸置疑，我國(guó)已成為世界民用塔機(jī)的生產(chǎn)大國(guó)，也是世界塔機(jī)主要需求市場(chǎng)之一。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)取得生產(chǎn)許可證的塔機(jī)生產(chǎn)廠達(dá)400余家，而80年代還不足100家。