塔式起重机的设计与分析
QTZ40塔式起重机总体及塔身有限元分析法设计毕业设计说明书 (含图纸)
建筑工程学院本科毕业设计（论文）学科专业机械设计制造及其自动化辅导教师目录第1章前言 (1)1.1塔式起重机概述 (1)1.2塔式起重机的发展情况 (1)1.3塔式起重机的发展趋势 (3)第2章总体设计 (5)2.1 概述 (5)2.2 确定总体设计方案 (5)2.2.1 金属结构 (5)2.2.2 工作机构 (22)2.2.3 安全保护装置 (29)2.3 总体设计设计总则 (32)2.3.1 整机工作级别 (32)2.3.2 机构工作级别 (32)2.3.3主要技术性能参数 (33)2.4 平衡重的计算 (33)2.5 起重特性曲线 (35)2.6 塔机风力计算 (36)2.6.1 工作工况Ⅰ (37)2.6.2 工作工况Ⅱ (41)2.6.3 非工作工况Ⅲ (43)2.7整机的抗倾翻稳定性 (45)2.7.1工作工况Ⅰ (46)2.7.2工作工况Ⅱ (47)2.7.3非工作工况Ⅲ (49)2.7.4工作工况Ⅳ (50)2.8固定基础稳定性计算 (51)第3章塔身的有限元分析设计 (53)3.1 塔身模型简化 (53)3.2 有限元分析计算 (54)3.2.1 方案一 (54)3.2.2 方案二 (79)3.2.3 方案三 (98)第4章塔身的受力分析计算 (121)4.1 稳定性校核 (121)4.2 塔身的刚度检算 (122)4.3 塔身的强度校核 (124)4.4 链接套焊缝强度的计算 (125)4.5 塔身腹杆的计算 (126)4.6 高强度螺栓强度的计算 (127)第5章毕业设计小结 (129)致谢 (130)主要参考文献 (131)吊臂构造型式自升式塔机的塔顶有直立截锥柱式、前倾或后倾截锥柱式、人字架式及斜撑式等形式。
截锥柱式塔尖实质上是一个转柱，由于构造上的一些原因，低部断面尺寸要比塔身断面尺寸为小，其主弦杆可视需要选用实心圆钢，厚壁无缝钢管或不等边角钢拼焊的矩形钢管。
人字架式塔尖部件由一个平面型钢焊接桁架和两根定位系杆组成。
塔式起重机设计.doc
塔式起重机设计第一章前言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。
塔式起重机是我们建筑机械的关键设备，在建筑施工中起着重要作用，我们只用了五十年时间走完了国外发达国家上百年塔机发展的路程，如今已达到发达国家九十年代水平并跻身于当代国际市场。
五十年代初，我国塔机的仿制开始起步生产的是一些小型塔机，六十年代自行设计制造了25TM、40TM、60TM、160TM四种机型，多以摆臂为主；七十年代，随着高层建筑发展，对施工机械提出了新的要求。
于是，160TM附着式、45TM内爬式、120TM自升式等都由我国自己设计并制造；八十年代，国家建设突飞猛进，建筑用最大的的250TM塔机也应运而生。
特别是1984年，首先在北京建工集团建机厂引进世界先进的法国POTAIN（波坦）公司技术并于次年成功试制了FO/23B塔机，这可以说是我国塔机发展史的里程碑，它大大缩缺了我国与国外的差距，使我国塔机发展步入快行道。
本机性能先进，结构合理，操作使用安全可靠．其主要特点是起重高度大，工作幅度宽．塔机上部能借助于液压顶升机构，根据施工的建筑物的增高而相应地升高，使司机操作方便，视野宽并始终保持高清晰．这种塔机广泛地适用于多层和高层民用建筑，多层大跨度工业厂房，以及采用滑模施工的高大烟囱和筒仓等塔型建筑物的施工，也可用于港口，货场的装卸．这种塔机有多种形式．设计正在不断的完善中．此次设计的形式为固定上回转液压顶升自动加节．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，更关系着安全生产。
塔式起重机吊臂、起升机构设计及动力特分析本科设计说明
本科毕业设计说明书题目：QTZ80塔式起重机吊臂、起升机构设计及动力特性分析院（部）：机电工程学院专业：机械工程及自动化班级：姓名：学号：指导教师：完成日期：目录摘要 (VIII)ABSTRACT (IX)1 概述 (1)1.1本文的课题意义 (1)1.2工程起重机的发展历史与现状 (2)1.3课题关键问题及难点 (2)1.4本文的研究内容 (3)2 起重臂方案设计 (5)2.1结构形式设计 (5)2.2截面形式 (5)2.3臂架拉杆的构造 (8)3 起重臂三维建模 (9)3.1起重臂标准节建模 (9)4 起重臂有限元（ANSYS）分析 (13)4.1ANSYS的基本使用方法 (13)4.2QTZ80点塔式起重机吊臂建模 (13)4.3吊臂各部分强度刚度验算 (18)4.4计算结果讨论 (25)4.5塔机模态分析 (25)5 起升机构设计 (29)5.1起升机构的组成布置方式 (29)5.2起升机构的计算 (30)总结 (36)谢辞 (37)参考文献 (38)摘要塔机在我国的基础设施建设和国民经济发展中，发挥着越来越重要的作用。
设计的合理与否直接关系到塔机的性能和成本，关系一个企业的生存与发展。
本文将对QTZ80塔式起重机的起重臂、起升机构的设计做一下详细说明。
本文对QTZ80塔式起重机起重臂的截面形式，起升机构的电机以及起升机构的各种性能和参数做出了详细说明。
以三维造型软件Solid Works 为基础完成QTZ80型塔式起重机起重臂的三维零件图的绘制并完成起重臂的装配，运用ANSYS软件对QTZ80型塔式起重机起重臂进行了有限元分析,获得起重臂结构的应力分布，确定起重臂作业时的危险点，对塔身的刚度和强度进行了验算，从而判断该设计的性能是否满足设计要求，最后又用ANSYS软件对QTZ80塔机整体进行了模态分析，得到整个塔机的动力特性。
关键词：三维造型；起重臂；起升机构；有限元；动力特性AbstractTower crane in China's infrastructure construction and development of the national economy, playing an increasingly important role. Design of reasonable or not directly related to the performance and tower crane costs, a business relationship between the survival and development. This paper will have a detailed description about QTZ80 tower crane boom and the rising organization’s design.In this paper, a detailed explanation will be made about QTZ80 tower crane arm’s cross-section form,the motor of the rising organization and the rising organization’s various parameters.QTZ80 tower crane arm of the three-dimensional map of parts and completing mapping of the boom assembly is based on Three-dimensional modeling software SolidWorks,gain QTZ80 tower crane arm’s finite element analysis with ANSYS, gain the boom’s stress distribution to determine the boom operating dangerous point, the tower of strength and stiffness were checking to determine whether the performance of the design can meet design requirements, make a modal analysis of overall of QTZ80 tower crane with ANSYS, gain the entire dynamic of the tower crane.Keywords: three-dimensional modeling; boom; the rising organization;finiteelement;dynamic characteristics1 概述1.1 本文的课题意义根据《塔式起重机设计规范》( GB/ T13752- 92),塔机的设计寿命应在15- 30年间，塔式起重机的破坏主要发生在塔身、起重臂、平衡壁三大金属结构上。
塔式起重机传动机构设计
塔式起重机传动机构设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN1.塔式起重机概述在建筑安装工程中，能同时完成重物的垂直升降和水平移动的起重机很多，其中应用最广泛的是塔式起重机。
塔式起重机具有其他起重机械难以相比的优点，如塔身高，起重臂长，有效作业面广，能同时进行起升，回转行走，变幅等动作，生产效率高；采用电力操纵，动作平衡，安全可靠；结构相对较为简单，运转可靠，保养维修业较为容易。
因此，他是起重机已成为现代工业与民用建筑不可缺少的主要施工机械。
塔式起重机工作高度大，一般自升式塔机工作高度可在100m左右，特殊用途的可在300m以上。
因此塔机的起升机构必须要有较大的容绳量。
塔机起升起升机构的卷筒都采用多层缠绕的方式。
塔机分为上回转塔机（本次设计题目）和下回转塔机两大类。
其中前者的承载力要高于后者，在许多的施工现场我们所见到的就是上回转式上顶升加节接高的塔机。
按能否移动又分为：行走式和固定式。
固定式塔机塔身固定不转，安装在整块混凝土基础上，或装设在条形式X形混凝土基础上。
在房屋的施工中一般采用的是固定式的。
塔机机械通常结构庞大，机构复杂。
塔机的工作机构有五种：起升机构（本次设计题目）、变幅机构、小车牵引机构、回转机构和大车走行机构(行走式的塔机)。
2.专业课程设计的题目上回转自升式塔式起重机起身机构设计（1）型号：QTZ200（2）起重力矩（Kn·m）：2000（3）最大幅度/起重载荷（m/KN）：40/35（4）最小幅度/起重载荷（m/KN）：10/200（5）起升高度（m）：162（附着式） 55（固定式）（6）工作速度（m/min）：6~80（2绳） 3~40（4绳）（7）起重臂长（m）：40（8）平衡臂长（m）：203.塔式起重机起升机构设计起重机起升机构用来实现物品的上升与下降。
起升机构是任何起重机必须具备的，使物品获得升降运动的基本组成。
起升机构工作的好坏将直接影响整台起重机的工作性能。
塔吊设计方案
塔吊设计方案一、介绍塔吊作为一种常见的起重设备，广泛应用于建筑工地、港口码头等场所。
它的设计方案直接关系到施工效率和安全性。
本文将探讨塔吊的设计方案，从不同角度考虑如何优化其性能和使用效果。
二、基本参数设计塔吊的基本参数设计是其设计方案的起点。
包括高度、臂长和起重力矩等参数的选择。
首先要考虑的是工地的实际情况，选择合适的高度和臂长，使其能够覆盖到需要起重的区域。
同时，起重力矩的选择要满足工地的需求，既要能够承载重物，又要保证稳定性。
三、材料选用和强度计算塔吊的设计方案中，材料的选用和强度计算是关键环节。
一般来说，塔吊的主梁和臂杆要选择高强度钢材，以确保其承载能力。
同时，对于关键部件的强度计算要进行详细的分析，确保其在工作过程中不会发生破坏或变形。
四、结构设计塔吊的结构设计包括塔身和回转系统的设计。
在塔身设计方面，需要考虑其高度和稳定性。
高度的选择应综合考虑工地情况、设备需求和安全性，确保塔身能够垂直升起且不会倾斜。
回转系统的设计要保证灵活性和稳定性，使塔吊能够360度旋转并承载起重物。
五、电气控制系统塔吊的设计方案还需要考虑电气控制系统的设计。
电气控制系统是塔吊正常运行的关键。
它包括电机、传感器和控制器等组成部分，需要确保塔吊能够准确、灵活地控制起重操作。
此外，还要考虑安全控制装置的设计，如过载保护、限位保护等，确保操作过程中不发生意外。
六、智能化设计随着科技的发展，智能化设计成为塔吊设计方案中的一项重要内容。
通过应用传感技术和自动控制技术，可以实现塔吊的自动化操作和智能化管理。
例如，可以利用传感器监测设备状态，及时发现故障并进行预警；还可以通过远程监控系统实时了解塔吊的运行情况，提高管理效率。
七、优化方案为了进一步提升塔吊的性能和使用效果，可以考虑优化方案。
例如，可以利用专业软件进行模拟计算，优化塔吊的结构和参数，使其在实际工作中更加高效和稳定。
此外，还可以通过改进传动系统和降低能耗等手段，提高塔吊的能源利用效率。
塔吊设计的理论方案
塔吊设计的理论方案塔式起重机，俗称塔吊，是一种专业用于起重、装卸和搬运重物的机械设备。
在现代建筑和工程领域，塔吊广泛应用于大型工程项目中，为高空作业提供了强大的起重能力和灵活性。
本文将探讨塔吊设计的理论方案，包括设计原则、结构要素、选型依据以及工作原理等方面内容。
一、设计原则塔吊设计的理论方案需要遵循以下几个原则：1. 安全性原则：塔吊是高空起重设备，安全性是设计的首要目标。
塔吊的设计应考虑到各种工况和荷载情况下的稳定性和完整性，确保设备在工作中不会发生意外事故。
2. 结构合理性原则：塔吊的结构应当合理布局，并且各个部分之间应有良好的结构协调性。
合理的结构设计可以提高塔吊的整体性能，并且方便进行安装、拆卸和维修。
3. 经济性原则：设计的理论方案需要考虑到塔吊的性能和造价之间的平衡。
设计师应根据具体项目的需求，选择合适的材料和工艺，以实现在保证质量的前提下尽可能降低成本。
二、结构要素塔吊的设计包括以下几个主要结构要素：1. 塔身：塔身是塔吊的主要支撑部分，通常由多节钢管段组成，通过螺栓连接。
塔身的高度决定了塔吊的起重高度，需根据具体工程要求来确定。
2. 回转机构：回转机构使得塔吊能够在水平方向上进行旋转，以满足不同工作区域的需求。
回转机构包括回转轴、回转机构传动装置等。
3. 起升机构：起升机构是塔吊的核心组成部分，负责提升和降低载荷。
常见的起升机构包括液压起升机构和钢丝绳起升机构。
4. 平衡重物：平衡重物是为了保持塔吊的平衡，减小偏心力而设置的。
通常通过增加塔吊顶部的反重物或在底部设置对称的平衡臂来实现。
三、选型依据塔吊的选型需要根据具体的工程要求和工况条件来进行选择。
以下是选型时需要考虑的几个主要依据：1. 预计起重能力：根据工程项目的需求，预估所需的最大起重能力，以决定选择适合的塔吊型号。
2. 工作半径：根据工作现场的布置和需求，确定所需的工作半径范围，选取对应塔吊的臂长。
3. 受力状况：考虑工作现场的风速、地震等因素，确定塔吊在受力状态下的工作安全范围。
塔式起重机设计中的安全问题分析
塔式起重机设计中的安全问题分析塔式起重机在建筑工程中十分常见，其作用就是在垂直方向提升建筑材料。
其工作原理简单，效率较高因此在建筑工程中得到了广泛的应用。
也因此常常会出现安全事故而导致损失，所以在塔机的设计中应当充分考虑其安全性问题，提高对细节的要求和规范，以此保证塔机的安全运行。
标签塔机分类；塔机构造；安全性问题；设计要点1 塔式起重机的种类和结构分析塔式起重机是一种常见的起重设备，按照其行走机构可划分为移动和固定式塔式起重机。
移动起重机自身固定在一个支架上，可以在铺设的轨道上进行运行，稳定性较好，能够满足载重移动，工作效率较高，其应用的范围在建筑安装工程中。
固定式起重机即位置固定的起重设备，可以分为自升式、内爬式两种。
内爬式主要应用在建筑内部，依靠电梯井、电梯间进行工作，依靠的是托架和提升系统完成起重，工作过程繁琐，但是可以省去钢结构支架，不需要基础安装，自重和载荷有建筑本身承担。
自升式起重机则是随着建筑物的升高而提升，主要应用在高层建筑上，建筑结构承担的是水平载荷，附着形式方便，但是支架所用的钢结构较多。
另外，起重机安起重臂构造可以分为俯仰变幅起重臂和小车变幅起重机。
俯仰变幅起重机主要是依靠起重臂的升降完成变幅，其优点是可以充分发挥起重臂的有效高度，结构简单，直接的缺陷是最小幅度的限制较大，仅可达到最大幅度的30%，不能完全靠近塔身，变幅的时候符合也同时升降，不能完成承载变幅。
小车变幅起重机主要是依靠水平起重臂轨道上的小车完成变幅，其优势为：变幅的范围较大，载重小车可以靠近塔身，可以承载变幅，缺陷是起重臂承载和变幅是受力复杂，对结构要求较高。
从上层的回转方式划分有下回转、上回转两种。
下回转的起重机将回转的支撑、平衡重等机构设计设置在下端，其优势有：塔身所承受的弯矩少，中心低、相对稳定，安装、维护方便；缺陷有：回转支撑的要求高、安装高度有限。
上回转起重机，就是将回转支撑、重量平衡、主要结构设计在设备的上端，其优势有：简化下部结构，顶部升高方便；缺陷有：建筑物超过塔高时会影响整个平衡臂的回转范围，同时中心提高，风压加大、压重提高，设备的中体重量增加。
塔式起重机基础设计
塔式起重机基础设计1.引言2.地基选择塔式起重机的地基选择是基础设计中的首要任务。
一般来说，地基应具备良好的承载能力和稳定性。
根据地基的不同，可以选择桩基础或者浅基础。
对于较为软弱的地基，可以采用钢管桩等形式的深基础，而对于较为稳定的地基，则可以采用筏式浅基础。
3.基础形式塔式起重机的基础形式有多种选择，常见的有梅花式基础、单柱式基础和双柱式基础。
梅花式基础是最常用的一种形式，其特点是具有较高的稳定性和承载能力。
单柱式基础适用于较小的起重机，而双柱式基础适用于较大的起重机。
选择基础形式时还需考虑周围环境和工程要求等因素。
4.基础尺寸塔式起重机的基础尺寸是基础设计中的关键问题。
基础尺寸的大小直接关系到塔式起重机的承载能力和稳定性。
一般来说，基础尺寸应根据起重机的工作条件和额定承载力来确定，同时还需考虑周围交通、施工区域等因素。
在确定基础尺寸时，还需要进行充分的受力计算和结构分析。
5.基础设计要点塔式起重机基础设计的要点包括地基处理、基础的选择和设计、基础的施工等方面。
地基处理是确保地基承载能力和稳定性的重要措施，可以采用加固地基、加桩等方式。
基础的选择和设计需要根据具体情况进行，应综合考虑起重机尺寸、地基条件、施工工艺等因素。
基础的施工需要按照相关规范进行，确保施工质量和安全。
6.基础监测与维护塔式起重机基础设计完成后，还需要进行基础监测和维护工作。
基础监测可以采用传感器等设备进行，主要监测基础的沉降、倾斜等情况，及时发现并处理异常情况。
基础维护包括定期检查基础的状况、清除周围堆积物、防止基础破坏等工作，确保基础的安全可靠。
7.结论塔式起重机基础设计是确保起重机安全稳定工作的重要环节。
通过合理的地基选择、基础形式选择、基础尺寸确定以及基础设计、施工、监测维护等工作，可以保证塔式起重机的工作效果和安全可靠性。
同时，在进行基础设计时还需遵循相关规范和标准，确保设计合理、施工安全。
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道式塔吊、塔身固定于行走底架上，可在专设的轨道上运行，稳定性好，能带负荷行走，工 作效率高，因而广泛应用于建筑安装工程。轮胎式、汽车式和履带式塔吊、无轨道装置，移 动方便，但不能带负荷行走、稳定性较差，目前已很少生产。
《机电系统分析与设计》
专业：机械设计及理论 学院：机械工程与自动化学院 日期：2012 年 11 月 2 日
1
塔式起重机的设计与分析
摘要：本论文主要涉及塔式起重机的机械设计和电器原理设计部分。塔式起重机的机械设计 是通过理论上的分析计算选出满足生产要求的塔式起重机结构，确定合理的运行参数，或者 对确定的部件参数进行验算，并完成施工现场的宏观设计以及塔式起重机的安装。最后进行 塔式起重机的保护装置及其电器原理设计。 关键词：塔式起重机，驱动装置，可编程控制器
FQ ——最大起升载荷； ——电动机台数； v ——额定起升速度，m/min；
当基准接电持续率 Jc 40% 时，电动机的额定功率 PE 55kw；
4、电动机发热校核
PE
Tr nm 9550 Kz
（4）
式中：
PE ——基准接电持续率时电动机的额定功率， PE =55kw；
——机构总传动效率 ， =0.828；
Pj FQ (KW) 60 1000
（1）
式中： F0 ——起升载荷 N， F0 P Gd ， P 为起升载重， Gd 为吊钩组重
Gd 2.5% P ， p 100kw
V ——额定起升速度 m/min；由设计要求可知V 23m / min ——机构总传动效率
组 导 卷 机 0.97 0.927 0.98 0.94 0.828
最大转矩倍数（50Hz） 转动惯量 重量
1.5~2 2.9 1.65 592kg
（2）
3、电动机过载能力校验
PE
H M
FQ 60 1000
j
（3）
式中： PE ——基准接电持续时电动机的额定功率（kw）
M ——电动机转矩的允许过载倍数； =机构总传动效率；
H——考虑电压降及转矩允差以及静载试验超载的系数（绕线异步电机取 2.1）
塔身结构也称塔架，是塔机结构的主体。现今塔机均采用方形断面，断面尺寸应用较广 的有：1.2m×1.2m、1.4m×1.4m、1.6m×1.6m、2.0m×2.0m;塔身标准节常用尺寸是 2.5m 和 3m。塔身标准节采用的联接方式，应用最广的是盖板螺栓联接和套柱螺栓联接，其次是 承插销轴联接和插板销轴联接。标准节有整体式塔身标准节和拼装式塔身标准节，后者加工 精度高，制作难，但是堆放占地小，运费少。塔身节内必须设置爬梯，以便司机及机工上下。 爬梯宽度不宜小于 500mm，梯步间距不大于 300mm，每 500mm 设一护圈。当爬梯高度超 过 10m 时，梯子应分段转接，在转接处加设一道休息平台。
故电机的静功率为：
Pj
FQ v 60 1000
61 .90 k w
2、初选电动机
8
PE G Pj 50.0KW
因此选择型号：YZP280M-8
表 5 电机参数（YZP280M-8）
标称功率
55kW
起动转矩倍数（1Hz）
额定电流 额定转矩 额定转速
121A 714 Nm 735 r/min
3.97
3.53
3.29
3.15
2.83
重重量
塔式起重机作为一种成熟的工程设备，其设计规范和标准早已完善给出，因此在本例中 可以参考以下规范：
塔式起重机设计规范 GB／T13752－1992； 塔式起重机技术条件 GB／T9462－1999； 起重机设计规范 GB／T3811-2008。
1.4 塔式起重机的部件计算和校核 一、电动机功率的确定需要进行以下三个步骤 1、计算电动机的静功率
固定式塔吊、根据装设位置的不同，又分为附着自升式和内爬式两种，附着自升塔吊、 能随建筑物升高而升高，适用于高层建筑，建筑结构仅承受由起重机传来的水平载荷，附着 方便，但占用结构用钢多；内爬式起重机在建筑物内部（电梯井、楼梯间），借助一套托架 和提升系统进行爬升，顶升较繁琐，但占用结构用钢少，不需要装设基础，全部自重及载荷 均由建筑物承受。
图 5 塔式起重机基本结构 1-固定基础；2-固定支腿；3-附着装置；
5
图 6 塔式起重机基本结构 4-顶升机构；5-下支座；6-上支座；7-回转机构；8-回转塔身；9-司机室；10-变幅机构；
11-载重小车；12-吊钩；13-起重臂；14-起重臂拉杆；15-塔顶；16-平衡臂拉杆； 17-平衡臂；18-平衡重；19-起升机构；20-电控柜；21-塔身
图3 4
以塔吊中心 O 点为基点计算： M=Mmax=1766KN·m,M2=2Rb*5.25 设 M=M2，则 Rb=168KN，根据单桩承载力设计值 Rb<10600KN。 （满足要求） 3、Z 方向，受力简图 4 如下：
图4
以塔吊中心 O 点为基点计算： M=Mmax=1766KN·m,M2=Rb*7.258 设 M=M2，则 Rb=244KN，根据单桩承载力设计值 Rb<10600KN。 （满足要求） 1.2 塔式起重机的基本机构介绍 本案例中采取固定支腿式塔式起重机，其基本结构如下图 5、6 所示
1.3 塔式起重机参数选择 1、整机性能参数
表 1 整机性能参数
机构工作级别
起升机构——M5 变幅机构——M4
最大起升高度
54m
额定起重力矩 最小/最大工作幅度
最大起重量
2500kNm 4m/70m
10t
平衡重
21t
2、起升机构性能参数指标
表 2 起升机构性能参数指标
最大牵引力
35000N
规格——35x7-18-1870 6
1 塔式起重机的机械设计
1.1 塔式起重机的设计实例 1.1.1 设计原始资料：
工程建筑类别为一类高层建筑，抗震设防烈度为 7 度，工程总建筑面积约 9.2 万 m2， 包括两层（局部三层）地下室和四层裙楼，其中地下室面积约 4.1 万 m2，裙楼面积约 5.1 万 m2。本工程合理使用年限为 50 年，屋面防水等级为二级，地下室防水等级为二级，人防 防护等级为六级。塔机基本参数选择为最大载重 10t，最高速度 30m/min，最小/最大工作 幅度 4m/70m。
钢丝绳 卷筒
电机 减速机速比
制动器
最大线速度——200 m/min
转速——47.27 r/min 绳容量——400m（5层）
型号——YZP280M-8 功率——55kW
转速——735 r/min 15.55
YWZ3 -315/90-16 制动力矩——1800Nm
3、变幅机构性能参数指标
表 3 变幅机构性能参数指标
KZ ——系数， KZ 1 Z /1000 0.85 ； T r ——起重机构最不利工作循环的等效平均阻力矩，
塔式起重机是指机身为塔形刚架，能沿轨道行走，配有全围转臂的一种起重机。在大型 塔机的塔架下部可通行混凝土运输车辆。是动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。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。塔式起重机由于作业空间大，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。
4
20
22.3
28
30
35
38
40
7
2倍率起重 6
6
6
6
6
6
6
6
重量
4倍率起
10
重重量
幅度
45
2倍率起重 5.33 重量
10 50 4.67
10 53 4.34
9.21 55 4.14
8.49 60 3.7
7.05 63 3.46
6.38 65 3.32
5.99 70 3
4倍率起 5.16
4.5
4.17
塔尖的功能是承受臂架拉绳及平衡臂拉绳传来的上部荷载，并通过回转塔架、转台、承 座等的结构部件式直接通过转台传递给塔身结构。自升塔顶有截锥柱式、前倾或后倾截锥柱 式、人字架式及斜撑架式。
凡是上回转塔机均需设平衡重，其功能是支承平衡重，用以构成设计上所要求的作用方 面与起重力矩方向相反的平衡力矩。除平衡重外，还常在其尾部装设起升机构。起升机构之 所以同平衡重一起安放在平衡臂尾端，一则可发挥部分配重作用，二则增大绳卷筒与塔尖导 轮间的距离，以利钢丝绳的排绕并避免发生乱绳现象。平衡重的用量与平衡臂的长度成反比 关系，而平衡臂长度与起重臂长度之间又存在一定比例关系。平衡重的用量相当可观，轻型 塔机一般至少要 3～4t，重型的要近 30t。平衡重可用铸铁或钢筋混凝土制成：前者加工费 用高但迎风面积小;后者体积大迎风面大对稳定性不利，但简单经济，故一般均采用这种。 通常的做法是将平衡重预制区分成 2 ～3 种规格，宽度、厚度一致，但高度加以调整，以 便与不同长度臂架匹配使用。
1.1.4 塔机的零部件
每台塔机都要用许多种起重零部件，其中数量最大，技术要求严而规格繁杂的是钢丝绳。 塔机用的钢丝绳按功能不同有：起升钢丝绳，变幅钢丝绳，臂架拉绳，平衡臂拉绳，小车牵 引绳等。钢丝绳的特点是：整根的强度高，而且整根断面一样大小，强度一致，自重轻，能 承受震动荷载，弹性大，能卷绕成盘，能在高速下平衡运动，并且无噪声，磨损后其外皮会 产生许多毛刺，易于发现并便于及时处置。钢丝绳通常由一股股直径为 0.3～0.4mm 细钢丝 搓成绳股，再由股捻成绳。塔机用的是交互捻，特点是不易松散和扭转。就绳股截面形状而 言，高层建筑施工用塔机以采用多股不扭转钢丝绳最为适宜，此种钢丝绳由两层绳股组成同， 两层绳股捻制方向相反，采用旋转力矩平衡的原理捻制而成，受力时自由端不发生扭转。塔 机起升钢丝绳及变幅钢丝绳的安全系数一般取为 5～6,小车牵引绳和臂架拉绳的安全系数取 为 3,塔机电梯升降绳安全系数不得小于 10。钢丝绳的安全系数是不可缺少的安全储备系数， 绝不可凭借这种安全储备面擅自提高钢丝绳的最大允许安全荷载。由于钢丝绳的重要性，必 须加强对钢丝绳的定期全面检查，贮存于干燥面封闭的、有木地板或沥青混凝土地面的仓库 内，以免腐蚀，装卸时不要损坏表面，堆放时要竖立安置。对钢丝绳进行系统润滑可以提高 使用寿命。