TC6012塔式起重机回转机构设计毕业论文
中联QTZ80(TC6012)塔吊非标桩基础方案设计计算书

QTZ80(TC6012-6)非标桩基础方案计算书根据麓枫路站现场的实际情况及QTZ80(TC6012)塔机的预装位置地质条件进行计算。
现场桩采用直径800 灌注桩。
12 轴线附近塔吊基础承台底进入冠梁mm,基础承台底布筋与冠梁顶部布筋高度一致,基础承台顶高出地面约20mm。
23 轴线附近塔吊基础承台底布筋与冠梁底部布筋高度一致,基础承台顶高出地面约100mm。
塔机承台宽度方向超出冠梁100mm。
桩基础示意见附图1,现场桩基础方案为:塔机桩基础承台1. 塔机基础承台大小5.6m*3.5m*1.3m;2. 基础承台上下层长度方向布筋30-φ25190(HRB400);3. 基础承台上下层宽度方向均布筋24-φ25148(HRB400);4. 架立筋-φ12380/296(HPB300);5. 基础承台上层主筋保护层厚度50mm,下层主筋保护层厚度130mm;6. 基础承台砼标号C35,施工时应捣实,养护期28 天(或达到额定强度);7. 确保固定基节的安装后其中心线与水平面垂直度误差小于1.5/1000;8. 预埋螺栓基础的四组地脚螺栓相对位置必须准确,保证地脚螺栓孔的对角线误差不大于2mm,确保固定基节的顺利安装;9. 钢筋的弯折等其他要求与厂家的基础图要求一致。
桩1. 共用原来的支护桩及冠梁,外加两根直径800mm 的灌注桩;2. 外加两根灌注桩定位尺寸详见附图1,桩底比基坑底低2m,桩顶进入承台100mm;3. 桩主筋通长布置,12-φ20183(HRB400),见附图2;4. 桩身布置φ8(HPB300)螺旋箍筋,桩顶以下5D 螺旋箍筋间距100mm,其余间距300mm;5. 桩身每隔2m 设置加强筋φ202000(HRB400);6. 桩身混凝土≥水下C30;7. 桩端的持力层主要为强风化板岩,进入持力层深度从基坑底高度算起≥2m, 12 轴线塔吊L≥17.33m,23 轴线塔吊L≥16.53m;8. 灌注桩施工工艺同支护桩。
塔式起重机电气控制系统毕业设计

摘要本文是以满足塔式起重机的各个动作而设计的电气控制系统。
从塔式起重机的变幅动作、回转动作、起降动作和哥哥动作中的变速入手,根据继电—接触控制器原理和三相异步电机的变速原理设计的电气控制电路。
与加入PLC控制器的控制系统相比只由继电—接触控制器组成的电气控制系统比加入PLC控制器的控制系统抗干扰性强,但是对塔式起重机的钢铁结构冲击较大适合用于小型塔式起重机。
关键词:回转、变幅、起升、继电----接触器。
目录摘要 (1)一塔式起重机总述 (4)1.1总述 (4)1.1.1特点 (4)1.1.2发展概况 (6)1.2塔式起重机的组成 (11)1.2.1塔机的金属结构 (11)1.2.2塔机的零部件 (13)1.2.3塔机的工作机构 (14)1.2.4塔机的电气设备 (15)1.2.5塔机的液压系统 (15)1.2.6、塔机的安全装置 (16)1.2.7塔机的防倾翻规定 (16)1.2.8自升式塔机的附着锚固 (17)二电气控制系统设计 (18)2.1 设计的背景 (18)2.2启动电路 (18)2.3 回转控制 (21)2.3.1回转正反转控制 (21)2.3.2回转高中低速控制 (24)2.4 增减幅的控制 (24)2.4.1 增幅控制 (24)2.4.2减幅控制 (27)2.4.3档位控制 (27)2.5起升控制 (27)2.5.1起升安全 (32)2.5.2起升下降控制 (32)2.5.3档位控制 (32)三感谢 (33)四参考文献 (34)六附录 (35)一塔式起重机总述1.1总述塔式起重机简称塔机,亦称塔吊,起源于西欧。
据记载,第一项有关建筑用塔机专利颁发于1900年。
1905年出现了塔身固定的装有臂架的起重机,1923年制成了近代塔机的原型样机,同年出现第一台比较完整的近代塔机。
1930年当时德国已开始批量生产塔机,并用于建筑施工。
1941年,有关塔机的德国工业标准DIN8770公布。
该标准规定以吊载(t)和幅度(m)的乘积(tm)一起以重力矩表示塔机的起重能力。
毕业设计(论文)-塔式起重机监测控制系统开发设计

目录摘要 (3)Abstract (4)第一章概述 (6)1.1 塔式起重机的定义 (6)1.2 塔式起重机的发展历史 (6)1.3 我国塔机与世界的差距 (7)1.4 塔式起重机的简介 (9)1.5 塔式起重机的设计 (10)1.6本章小结 (11)第二章起重机技术性能 (13)2.1起重特性表: (13)2.2供电设备性能 (14)2.3本章小结 (15)第三章机械设备介绍 (16)3.1 金属结构 (16)3.2 工作机构 (20)3.3 起重机安装与拆卸 (22)3.4 本章小结 (23)第四章电气控制系统设计 (24)4.1 机械传动部分设计 (24)4.1.1 液压顶升机构 (25)4.1.2 起升机构 (25)4.1.3 回转机构 (26)4.1.4 变幅机构 (27)4.2操作系统 (28)4.3电气控制 (30)4.3.1 电气设备选型 (30)4.3.2 PLC控制 (31)4.3.3 电路设计分析 (34)4.3.4 程序设计 (42)4.3.5 安全保护 (45)4.4本章小结 (48)第五章操作说明 (49)第六章总结 (52)第七章谢辞 (55)参考资料 (56)附录 (57)摘要塔式起重机,用来在短行程内提升和平移物体。
塔机是一种塔身竖立,起重臂回转的起重机械,具有适应范围广,回转半径大,提升高度高,操作简单,安装拆卸方便等优点,广泛用于建筑施工和安装工程中。
随着建筑业的发展,人们对塔机的要求也越来越高,这就对塔机的设计提出了更高的要求,塔机能否顺利有效的运行,取决于它的监测控制系统的好坏,所以说塔式起重机监测控制系统的开发设计至关重要。
塔式起重机的机械部分由底架、塔身、起重臂、平衡臂、回转塔身、顶升架、附着架、操作室等构成。
塔式起重机可实现升降、变幅、旋转三种工作模式,本设计中根据电机功率计算出电气回路电源功率,根据电源功率计算出各电源开关的大小并以此依据来选型,来选择接触器件大小,综合考虑多方面的因素,根据塔机工作环境设计了塔机的安全保护措施,例如:在塔机的起动过程中首先考虑到联动操纵台必需在零位;在起动的同时要检测塔机的力矩状况是否在安全范围内;以及各个行程开关限位的保护;各个电源开关的联运装置;另外,通过温度检测对塔机电机实施保护,以提高设备运行的安全性和可靠性。
塔式起重机回转机构的分析与改进一一如何解决电机断轴的现象

督检查 规定 》 第2 2 条 规定 : “ 确 定重 大火灾 隐患及 其整 改期 限 , 公安 消 防机构 负 责人应 当组织 集体讨 论 ; 涉及 复杂或 疑难技 术问题 的 , 应 当在 确定前 组织 专家 论证 。 ” 在 消防执法 实践 中, 在确定 重大火灾 隐患时 , 无论是 集体讨论 , 还是 专家
( o 2 ) .
的概念, 但对哪些不安全因素应认定为火灾隐患和重大火灾隐患却含混不清。 《 消防法》 条文释义 中指出, 认定火灾隐患应具备3 种情形: 一是增加了发生火灾 的危 险 陛, 二 是火灾 时会增加对 人身 、 财产的危 害 ; 三 是火灾 时会严重影 响灭火 救 援行 动 只有 具备 以上, 个条 件 的才可 以认定 为火 灾隐 患 。 ( 2 ) 火 灾隐患认 定只注重 定性 , 而不注重 定量。 虽 然《 消防监督检 查规定* 从 定性上明确 了火灾隐患的概念 , 但仍较为笼统 , 缺乏定量上的考虑。 例如, 第1 8 条第1 款第4 项规定: “ 在人员密集场所违反消防安全规定, 使用、 储存易燃易爆 化学物品。 不能立即改正的” 应认定为火灾隐患。 但部分人员密集场所在经营过 程中, 仍 需使 用酒精 、 液 化石油气 以及消毒剂 等易燃易爆 化学物 品 , 如在 高层建 筑 中使用 瓶装液 化石 油气等 认定 火灾 隐患不 宜完全从 定性 上认定 , 而 应适 当 考 虑量 的 因素 , 并宜 根据量 的大小 , 将 火灾 隐患划分为 重大火灾 隐患 、 火灾隐 患
论证, 其确定原则均是从火灾隐 患的危险性、 危害性和国家有关消防法律法规、 技术规范3 方面进行论证, 经过的也是从定性到定量的过程 , 但在此过程中, 由 于缺乏统一的定量标准, 往往论证人和讨论人的主观意见在认定时发挥了过大
6012塔吊方案

建设工程起重机械安装施工方案工程名称:埃塞俄比亚OMO-Kuraz3日榨12000吨甘蔗糖厂项目安装工程工程地址:埃塞俄比亚南方民族州Omo-Gibe河流域机械名称:塔式起重机型号: QTZ100(TCT6012)安装单位:广西建工集团建筑机械制造有限责任公司目录一、编制依据二、选用设备性能特点参数及工程概况三、安装方式及要求四、安装前的准备工作五、安装总则六、安装步骤七、专项防护措施八、塔机的顶升和附着九、拆卸方案十、安全注意事项十一、劳动防护用品的配置和使用十二、环境/职业健康安全管理措施十三、应急救援措施和救援方案一、编制依据本(固定)自升式塔式起重机施工方案是依据该塔机生产厂家《安装使用说明明书》等技术文件及国家有关安全技术标准规程进行编制。
为确保塔机安装施工的安全与质量,在全施工过程中应认真参照本方案扫许。
本方案未列内容或与国标相矛盾,应遵循参照国家有关技术标准,按规定执行。
根据本工程的特点及实际情况,本工程计划搭设1台塔吊TCT6012型。
本工程用的平头塔式起重机是按照国家和行业标准,参照相应的国际标准,自行设计、制造的一种上回转、水平变幅、自升式塔式起重机,该机具与普通带塔帽式塔机相比具有以下特点:1)大大降低拆装塔机对所需起重设备起重能力的要求。
2)非常适合对高度有特殊要求的场合施工。
3) 非常适合于对幅度变化有要求的场合施工。
4)起升机构、回转机构、变幅机构均采用变频无级调速方案,起、制动平稳,无冲击,安全可靠。
5)电控系统采用国际通用的电子控制方式,自动化程度高,操作方便,电气元件均为国内品牌优质产品,工作可靠。
联动台操作方便,舒适,各种安全装置齐全,使用安全,维修方便。
二、选用设备性能特点参数及工程概况1、塔机基本性能参数:TCT6012塔机:起重量:8T塔吊吊臂长度:60米安装工作幅度为:60米总功率:45.4KW生产厂家:广西建工集团建筑机械制造有限责任公司2、工程概况工程名称:埃塞俄比亚OMO-Kuraz3日榨12000吨甘蔗糖厂项目安装工程安装施工单位:广西建工集团建筑机械制造有限责任公司设备使用单位:广西建工集团第一安装有限公司3、塔吊型号选择与定位:根据施工图纸及现场情况,设计施工平面布置图,从施工平面布置图确定,需要用一台塔吊才能满足整个工程垂直动输。
毕业设计(论文)塔式起重机总体设计和平衡臂计算说明书_

1前言塔式起重机背景在建筑安装过程中,能同时完成重物的垂直升降和水平移动的起重机械很多应用中最广泛的是塔式起重机。
塔式起重机简称塔机,也称塔吊,源于西欧。
在各种起重机械中,塔式起重机具有其独特的技术性能指标,已成为建筑工地的主要施工机械,他是最早出现在西方工业革命的城市建设中,由早期的系缆式桅杆吊演变而来,并随着建筑结构体系和施工方法的改进,塔机也演变出各种形式和规格,已成为起重机械中的一个重要门类。
塔式起重机(简称塔机)作为主要物料运输机械在建筑业得到了广泛应用。
尤其近年来随着高层、超高层建筑的兴起,塔机在现代化建筑施工过程作用越来越大,并且不断向大型化、智能化方向发展。
近年来,建筑业的迅速发展,为塔式起重机的发展创造了前所未有的发展机会。
塔式起重机由于具有适用范围广、回转半径大、起升高度大、效率高、操作简单等特点,目前在我国建筑安装工程中已得到广泛使用,成为一种主要的施工机械,特别是对于高层建筑来说,是一种不可缺少的施工设备。
塔式起重机是一种塔身树立起重臂回转的起重机械。
他的特点是:起重臂安装在塔身上部,因而起升的有效高度和工作范围就比较大。
这是各种不同类型塔式起重机的共同特点。
塔式起重机发展现状及前景大为缩小,并成为生产和使用的大国,但在总体结构、性能、质量等方面与国外比还存在一定问题。
如产品结构不合理我国至今累计生产了近十万台塔式起重机,但是型号还达不到40种,绝大部分型号大同小异,原因之一是技术法规限制了产品的开发。
产品技术性能含金量不高塔式起重机是建筑机械唯一可移动垂直运输工具,其技术性能高低不仅关乎工程进度,各关系着安全生产。
目前,我国塔机性能基本处于八、九十年代机械化水平,与现代智能化、数字化控制技术还有很大差距,跟不上市场的需要。
代表当代塔机技术性能的全无级调速,PLC控制在发达国家中以十分普遍而我国目前充其量在2%;发达国家已批量生产,运行状态实现了全参数监控与故障诊断的智能型塔机,而我国刚刚启动,可以说还是空白,诸如在实验手段上,多数企业不具备对原材料的预处理和配套件的进厂检验能力;在配套件生产上,企业多,品种重复,生产质量差。
塔式起重机设计毕业设计

毕业设计(论文)题目塔式起重机设计系(部) 工程技术系专业工程机械运用与维护班级姓名学号指导老师系主任年月日XXXXXXXX 学院Array毕业设计(论文)任务书兹发给班学生毕业设计(论文)任务书,内容如下:1.毕业设计(论文)题目:设计塔式起重机2.应完成的项目:塔吊机总体设计(1)塔吊机的结构分析(2)工况分析,绘出负载图和速度图(3)拟定内部系统图(4)塔吊机内部系统图的总体设计3.参考资料以及说明:参考文献(1)《工程机械》(2)《建筑机械技术与管理》(3)《筑路机械手册》(4)《工程机械使用手册》(5)《起重机设计规范》(6)《起重机名词术语》(7)《起重机械分类》4.本毕业设计(论文)任务书于X年X月X日发出,应于X年X 月X日前完成。
指导教师:签发X年X 月X日学生签名:X 年X 月X日XXXXX学院毕业设计(论文)开题报告题目塔吊设计系(部) 工程技术系专业工程机械运用与维护班级姓名指导老师XX年X 月X 日毕业设计(论文)开题报告摘要塔式起重机是动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。
作业空间大,主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。
由金属结构、工作机构和电气系统三部分组成。
金属结构包括塔身、动臂和底座等。
工作机构有起升、变幅、回转和行走四部分。
电气系统包括电动机、控制器、配电柜、连接线路、信号及照明装置等。
从塔机的技术发展方面来看,虽然新的产品层出不穷,新产品在生产效能、操作简便、保养容易和运行可靠方面均有提高,但是塔机的技术并无根本性的改变。
塔机的研究正向着组合式发展。
所谓的组合式,就是以塔身结构为核心,按结构和功能特点,将塔身分解成若干部分,并依据系列化和通用化要求,遵循模数制原理再将各部分划分成若干模块。
根据参数要求,选用适当模块分别组成具有不同技术性能特征的塔机,以满足施工的具体需求。
推行组合式的塔机有助于加快塔机产品开发进度,节省产品开发费用,并能更好的为客户服务。
中联重科塔吊TC6012论证安装方案

编号:SJSC.xyxdh-鑫苑·鑫都汇(南区)项目塔吊安装施工方案编制人:审核人:批准人:方案编写审定表目录第一章方案编制依据 (1)第二章工程概况 (1)第三章所选用的塔式起重机型号及性能技术参数 (2)第四章基础及附着装置设置 (4)1. 地基基础 (4)2. 附着装置设置 (5)3. 爬升工况及附着点 (7)第五章安装顺序和安全质量要求 (10)1. 立塔的顺序 (10)2. 安全质量要求 (10)第六章主要安装部件的重量和吊点位置 (11)1. 整机各部件重量明细表 (11)第七章安装辅助设备的型号、性能及布置位置 (13)1. 辅助设备的型号、性能 (13)2. 布置位置 (13)3. 电源的设置 (13)第八章施工人员配置 (14)第九章吊索具和专用工具的配备 (14)1. 吊索具 (14)2. 专用工具 (14)第十章安装工艺程序 (14)1. 安装塔身节 (15)2. 吊装爬升架 (15)3. 安装回转总成 (17)4. 吊装回转总成 (17)5. 安装塔顶 (18)6. 吊装塔顶 (19)7. 安装平衡臂总成 (20)9. 安装起重臂总成 (24)10. 吊装起重臂总 (25)11. 安装其余平衡重 (25)12. 塔吊安装臂长和配重对应数值 (27)13. 起升机构绕绳系统 (27)14. 接电源及试运转 (27)15. 换倍率器的使用 (28)16. 顶升加节 (28)17. 顶升作业及注意事项 (30)第十一章安全装置的调试 (31)1. 起重力矩限制器调整 (31)2. 起重量限制器调整 (32)3. 回转限位器调整 (32)4. 臂端点及根点小车行程限位器的调整 (32)5. 起升高度限位器调整 (32)6. 安装后的检查 (32)7. 塔吊验收 (34)第十二章重大危险源和安全技术措施 (35)第十三章安全事故应急救援措施 (35)1. 应急救援工作的组织 (36)2. 应急准备 (36)3. 施工现场的急救步骤 (37)4. 现场救护注意事项 (37)5. 伤亡事故的报告 (38)6. 伤亡事故的处理 (39)第十四章塔机外电防护及接地设施 (40)第十五章塔机的防碰撞措施 (41)1. 多塔作业安全运行规程 (41)2. 塔吊在施工中的运行原则 (41)第十六章塔机安装后检修周期及维护 (43)1. 塔机第一次使用和每次离塔前检查 (43)2. 日检查 (43)3. 周维护 (43)4. 月维护 (43)5. 半年维护 (44)6. 年维护 (44)7. 运行2000小时候 (44)8. 运行10000小时候 (44)9. 日常维护 (44)10. 维护人员名单 (44)附图:塔吊定位示意图第一章方案编制依据方案编制的主要依据是:建设部令第166号《建筑起重机械安全监督管理规定》国务院令第373号《特种设备安全监察条例》1.《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》 JGJ 196-20102.《塔式起重机设计规范》 GB 100553.《混泥土结构设计规范》 GB 500104.《钢结构设计规范》 GB500175.《塔式起重机》 GB/T50316.《塔式起重机安全规程》 GB5144-20107.《起重机用钢丝绳检验和报废实用规范》 GB/T59728.《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ 469.《起重机械吊具安全规程》 LD 4810.《建筑桩基技术规范》 JGJ 9411.《塔式起重机操作使用规程》 JG/T100-199912.《建筑施工安全检查标准》 JGJ59-99塔式起重机使用说明书、以及现场条件等编制而成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
TC6012塔式起重机回转机构设计毕业论文目录主要符号表1 绪论 (1)1.1前言 (1)1.2塔式起重机在国外相关研究情况 (1)1.3课题的研究意义 (2)1.4课题的研究容 (3)1.5方案设计和比较 (3)2 回转支撑装置的受力计算 (6)2.1滚动轴承式回转支撑的受力计算 (6)2.2回转驱动装置的计算 (8)2.2.1 回转驱动力的计算 (8)2.2.2 驱动电机功率的计算 (12)2.3液力耦合器的选用: (12)2.3.1 选用条件和原则 (12)2.3.2 选用方法 (12)2.4制动器 (13)3 行星减速器设计 (15)3.1已知条件 (15)3.2设计计算 (15)3.2.1 选取行星齿轮传动的传动类型和传动简图 (15)3.2.2 配齿计算 (16)3.3初步计算齿轮的主要参数 (17)3.3.1 啮合参数计算 (17)3.3.2 确定各齿轮的变位系数× (19)3.4几何尺寸计算 (19)3.5装配条件的验算 (22)3.6传动效率的计算 (23)3.7结构设计 (24)3.8齿轮强度验算 (25)4 校核计算 (30)4.1传动比校核计算 (30)4.2开式齿轮副强度校核 (30)4.3制动器校核 (34)4.4塔式起重机主要机构校核计算结论 (35)5 结论 (36)参考文献 (33)致谢 (35)毕业设计(论文)知识产权声明 (36)毕业设计(论文)独创性声明 (37)主要符号表V 垂直力H 水平力M 力矩T 回转阻力矩n 塔式起重机的回转速度Tm 摩擦阻力矩Te 回转机构等效静阻力矩Tpe 等效坡度阻力矩Twe 等效风阻力矩z 齿轮齿数m 模数i 传动比a 中心距b 齿宽d 分度圆直径η传动效率1 绪论1.1 前言塔式起重机是建筑机械的重要设备。
塔式起重机在现代社会中起着越来越重要的作用,普遍使用在核电站建设,水电站建设,港口码头货物的起装,发挥着重要的作用。
随着社会的进步,科技发展人类的居住空间越来越小,人们的房子越建越高,塔机在高层建筑建筑施工中发挥着越来越重要的作用,作为塔式起重机的重要部分——回转机构,对塔机的性能起着至关重要的作用。
把塔机的最大工作幅度从55m,增加到60m,使得塔机的结构变化小,便于通用,便于加工,便于运输。
尤其是回转机构对塔机的性能的合理化设计,有利于其长周期工作。
1.2 塔式起重机在国外相关研究情况塔式起重机(以下简称塔机)是建筑施工必不可少的关键设备,是施工企业装备水平的标志性重要装备之一。
塔机具有工作效率高、适用围广、回转半径大、起升高度高、操作方便等特点。
除用于工业与民用建筑外,在电站施工、水利建设、造船等部门也常有应用[12]。
塔机在中国的发展:塔机产生的渊源可追溯到古老的年代。
相传在商代为了农田灌溉的需要,出现了提取井水的工具—桔槔。
这种原始的汲水工具利用了杠杆原理,由杠杆、对重与取物装置所组成。
后来为了在更深的井底汲水,我们的祖先约在1000多年前发明了辘轳,即现代绞车的雏形,它是由支架、卷筒、曲柄和绳索组成。
15世纪以后,起重装置不仅运用于农副业,而且运用于建筑业和大型水利工程中,出现了木制的能变幅旋转的起重机。
我国塔机20世纪50年代初开始起步,主要以仿制为主。
1954年由前民主德国引进的样机为蓝本生产了第一台国产塔机。
60年代,北京市建研所、北京市建筑机械修造厂和北京市一建机械队联合研制的红旗Ⅱ型轨道式下回转折叠式动臂塔机,经过建筑施工考验于1961年通过国家级技术鉴定,并于1963年将其改进。
70年代,我国独立自主开发首台上回转小车变幅水平臂、液压顶升的自升式三用(轨道式、固定式、附着式)塔机QT4-10,1973年试制了6台,并投入施工。
1984年,为加快我国塔机的技术进步,由三个主机厂和一个专业研究所联合引进法国Potain 公司H3/36B、F0/23B、360B 大、中、小三个机种的塔机制造技术,通过消化、吸收、国产化,我国自行研制了QTZ80和QTZ120二种机型,其技术性能达到国外八十年代同类产品的水平[6]。
90年代后,国外市场对塔机产品的要求越来越高,众多城市大型建筑、水利、电力及桥梁等工程不断增加。
国开发生产的塔机产品技术性能均显著提高,起升机构采用三速电机驱动、涡流制动、电动换挡减速箱,变幅回转采用双速电机液力联轴节驱动,或采用变频调速,有多种速度,工作平稳、生产效率高90年代后,国、外市场对塔机产品的要求越来越高,众多城市大型建筑、水利、电力及桥梁等工程不断增加。
国开发生产的塔机产品技术性能均显著提高,起升机构采用三速电机驱动、涡流制动、电动换挡减速箱,变幅回转采用双速电机液力联轴节驱动,或采用变频调速,有多种速度,工作平稳、生产效率高综观50年发展史,我国塔机行业从无到有,从小到大,逐步形成了较为完整的体系,我国增幅最快的新兴行业之一,特别是改革开放以来,塔机行业在设计、制造、管理和市场开拓等方面已形成一套较为健全的机制[18]。
塔机在外国的发展:塔式起重机(简称塔机)是现代工业和民用建筑的主要施工机械之一。
它最早起源于欧洲。
据有关资料记载,有关建筑用塔机的第一项专利颁布于1900年。
近代塔机的首批原型机样出现于1912至1914年。
1914年公布了建筑用塔机的德国工业标准DIN8670,规定以吊载(吨)和幅度(米)的乘积(吨×米)—起重力矩表示塔机的起重能力[15]。
1923年制成功第一台比较完整的近代塔机。
30年代,德国已经开始批量生产塔机并在建筑工地上使用,与此同时,还向国外出口。
二次世界大战后的重建工作推动了建筑用塔机近30年来的突飞猛进的发展。
50年代末和60年代初,建筑物的高度不断增加,因而出现了采用不同顶升系统和按不同方式进行自升接高的塔机。
1948到1949年涌现出一些起重能力在10吨×米以下的可以整体折叠运输和自行架设的轻型塔机。
1951至1953年塔机的构造设计有新的改进,轻型下回转塔机起重量增加。
1955到1957年下回转折叠式塔机的构造设计继续有所创新,如:下车变幅臂架、伸缩式塔身和分布式臂架的应用等,此间自升式塔机也研制成功。
随后,又根据施工的需要,这类塔机又逐渐发展为三用或四用自升(轨道式、固定式、附着式、爬式)塔机[11]。
1.3 课题的研究意义在高层建筑施工中,塔机的幅度利用率比其它类起重机高。
塔机由于能靠近建筑物,其幅度利用率可高达80%。
在工程机械中,回转机构不仅惯性负载大而且它占整机循环时间的比例很大。
例如:液压挖掘机回转动作占整个循环时间的50-70%.随着现代建筑步伐的加快,对建筑施工对幅度提出了更高的要求。
现有QTZ80起重机最大工作幅度为55m,现在要求将起重机的工作幅度增加到60m,要求塔机的结构变化尽量小,以便于通用,便于加工,便于运输。
尤其是回转机构对塔机的性能有举足轻重的作用,而且转动比很大,合理设计有利于其长周期工作[7]。
1.4 课题的研究容起重机起升幅度60m,额定起升力矩92.6kNm,臂端起重量1.2t,最大起重量8t,前臂长15.3m,平衡重11.6t,塔顶高7.5m.要求根据结构计算风载荷,惯性载荷,最后转化为回荷,设计回转机构,拟定回转机构的传动方案,经过比较得到合理的传动方案,得到合理的传动方案,绘制装配图及传动零件。
1.5 方案设计和比较塔机对回转传动装置的要求, 按其重要程度顺序归纳为下列几条:(1) 回转平稳,起动制动惯性力小。
这对建筑施工要求塔机作业围越来越大(即起重臂需越来越长),更显得重要。
(2) 在重载、轻载(或空载)回转时可实现不同的速度,即有调速功能, 以提高施工工效。
(3) 使用可靠,寿命长。
如果故障频繁,对施工工期影响太严重。
(4) 工作时可停止定位, 非工作状态可自由转动。
(5) 回转传动装置本身尺寸小重量轻,以便于上支座结构布置及减轻塔身结构和顶升机构的计算负荷,减少压重。
这对轨道式作业的塔机尤为突出。
(6) 传动效率高,以节约电能。
传动方案:第一种型式——单速电机+蜗轮传动减速器+输出小齿轮+销柱式大齿圈+立柱式支承。
这种结构系统大量用于简易型160kN ·m、200kN ·m 塔机, 生产工艺简单, 主机厂能够自制, 价格便宜。
但就性能要求而言, 上述六条要求几乎都无法实现, 所以在非简易型的250kN·m 以上的塔机中不能采用。
第二种型式——单速电机+皮带传动+液力偶合器+电磁吸铁制动器+渐开线齿轮一级传动+摆线针轮减速器+输出小齿轮+单排交叉滚柱式回转支承。
这种结构系统是80 年代设计的800kN ·m 级塔机中应用的, 从这一长串的组合就看出结构复杂、传动效率低、不能调速、使用可靠性差、自重大,现场使用也故障频发。
再有针齿摆线平动齿轮减速器的特点:针齿摆线行星齿轮传动是一种新型的齿轮传动装置,现已申请国家发明专利该传动突破了齿轮传动的传统特征,改变了轮齿与轮体的刚性联接为转动联接,使齿轮的全部轮齿成为一组作偏心定轴转动的独立运动体,即偏心针齿。
偏心针齿摆线行星齿轮传动正是这样一种具有开发潜力和良好应用前景的传动装置。
偏心针齿摆线行星齿轮传动具有传动比大,结构紧凑,转臂轴承寿命长等优点,是一种具有发展前景的新型传动。
[5]回转起动冲击大尤其是反转制动,冲击更大。
第三种型式——单速电机+摆线针轮减速器+输出小齿轮+单排交叉滚柱式回转支承(或双排球式回转支承)。
这种结构系统在很多塔机中应用, 使用中反映出的问题有: ①起制动不平稳, 惯性冲击大;②没有定位功能, 使用中采用“打反车”来定位, 加剧了冲击和摆动;③不能调速;④摆线针轮减速器的输出端原来不是为塔机悬臂结构设计的, 现在用于悬臂形式, 就出现输出端漏油严重、输出轴变形大、开式齿轮啮合不良, 甚至出现减速器下端轴承和壳体损坏的严重故障; ⑤选用的双排球式或单排交叉滚柱式回转支承都是承载能力低、自重大、寿命短、价格贵的结构。
第四种型式——双速电机+液力偶合器+电磁—弹簧制动器+行星传动减速器+ 输出小齿轮+单排球式回转支承。
星齿行星齿轮减速器特点:它是一种新型传动装置,具有重量轻、体积小、重量轻、传动比大点,而且这种传动采用标准的圆柱,齿形最简单,基本实现了受载零件全部做纯滚,并且各主要受力处多为凹凸接触,且有较高的接触强度。
[3]而且现在服役的塔机大部分用的都是星齿行星齿轮减速器。
星齿行星减速器如图1.1所示:图1.1 星齿行星齿轮减速器1.电机2.液力耦合器3.制动器4.行星减速器5.输出小齿轮6.回转支承7.螺栓8.螺栓这是我们成系列配置设计的结构, 简图如图1.1所示:它具有回转平稳、高低两速、停止定位、径向尺寸小、传动效率高、自重轻等特点, 是目前市场上的主流产品,并且有的厂家已经提供成套的产品。