第十四章 起重机械

第十四章
起重机械
第一节起重机械分类
起重机械是现代物流工程中重要的机械装备，是一 种能在一定范围内以间歇、重复工作方式，通过起重吊 钩或其他吊具起升、下降，或升降与移动重物的机械设 备。它被广泛应用于现代物流工程中，在节省人力、提 高劳动生产率和降低成本方面起着重要的作用。 按功能和构造：轻小起重设备、升降机、起重机按 取物装置和用途分：吊钩起重机、抓斗起重机、电磁起 重机、冶金起重机、堆垛起重机、集装箱起重机、安装 起重机和救援起重机
第五节 起重机的主要技术参数
起重机的主要技术参数有：起重量、起升高度、跨度（桥架 型起重机）、幅度（臂架型起重机）、机构工作速度和生产率等。 臂架型起重机的主要技术参数中还包括起重力矩。对于轮胎、汽 车、履带、铁路等起重机，爬坡度和最小转弯半径也是其主要的 技术参数。 (一)起重量 起重机正常工作时允许一次起升的最大质量称为额定起重量， 单位为吨(t)或千克(吨)。桥架型起重机的额定起重量是定值。臂 架型起重机中，有的起重机的额定起重量是定值，与幅度无关(如 门座起重机和某些塔式起重机)；而有的是与幅度有关的，不同的 臂架长度和幅度时，有不同的额定起重量(如轮胎起重机汽车起重 机、履带起重机及铁路起重机等)。对于额定起重量不止一个时， 通常称最大起重量为额定起重量，或简称起重量。最大起重量系 列取值不是随意的，其取值必须符合国家的有关行业标准，见表 16-2。该标准适用于所有类型的起重机。
组成，如SC600为单笼额定起重量为6000kg的齿轮齿条式施工升降 机；SCD200／200为双吊笼、有对重、额定起重量为2000kg的齿轮 齿条式施工升降机。
二、施工升降机的基本构造
目前，施工升降机主要采用齿轮齿条传动方式，动电机正反转，吊笼就会沿着 导轨上下移动，并装有多级安全装置，安全可靠性好，可以客货两 用。
二、起重葫芦
起重葫芦是由汇装在公共吊架上的驱动装置、传动装置、制动 装置以及挠性件卷放或夹持装置带动取物装置升降的起重设备。常 用的起重葫芦有手动(拉)和电动两种。 手拉葫芦又称神仙葫芦、链条葫芦或倒链，是一种结构简单、 携带方便、适用范围广的手动起重机械。使用时只要1—2人就可以 操作，适用于小型设备和构件的短距离吊装或运输。手拉葫芦的起 重能力一般不超过l0t，最大的可达20t，起升高度一般不超过6m。 手拉葫芦的构造由链轮、手链、传动机构、起重链及上下吊钩等几 部分组成。 电动葫芦是一种具有起升和行走两个机构的轻型起重机械，通 常它安装在直线或曲线的工字钢轨上，用以起升和运移重物，重物 只能沿装好的线路上运行，如图16-3所示。 图16-4为AS型电动葫芦结构图，这种类型电动葫芦的构造特点 是电机输出轴直接铣齿与减速器连接，右端与制动器相连，形成电 机轴是制动器轴又是减速器的高速轴，将电机、制动器和减速器三 个装置通过电机轴形成一个独立的三合一驱动装置。
缆索型起重机
起重机的分类
此外，还可以按照其他方法进行分类。如按取物装 置和用途分为：吊钩起重机、抓斗起重机、电磁起重机、 冶金起重机、堆垛起重机、集装箱起重机、安装起重机 及救援起重机等；按工作机构的驱动方式分为：手动起 重机、电动起重机、液压起重机、内燃起重机和蒸汽起 重机等。因此，在实际使用过程中，同一种起重机可能 有不同的称呼就不奇怪了。 在各种工程建设中广泛使用的起重机又被称为工程 起重机，它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、缆索式起重机和施工升降机 等。
一、施工升降机的作用、分类及型号表示
施工升降机是一种采用齿轮齿条啮合方式或采用钢丝绳提升方 式，使吊笼作垂直或倾斜运动的起重机械。在高层建筑、大型桥梁 和井下作业等施工中广泛应用，它既可运送各种建筑物料和设备， 又可以运送施工人员，对提高劳动生产率效果非常明显。 施工升降机按驱动方式分为齿轮齿条驱动、卷扬机钢丝绳驱动 和混合型驱动三种类型。混合型多用于双吊笼升降机，一个吊笼由 齿轮齿条驱动，另一个吊笼由卷扬机钢丝绳驱动。 施工升降机的型号由类、组、型、特性、主参数和变型代号等
3．铁路起重机 铁路起重机如图16-13所示。铁路起重机是一种在铁路线上运 行，从事装卸作业以及铁路机车、车辆颠覆等事故救援的臂架型起 重机。 4．流动式起重机可以配备立柱或塔架，能在带载或空载情况 下沿无轨路面运行，依靠自重保持稳定的臂架型起重机。流动式起 重机是工程实际中使用较多的一类机械，按底盘形式不同分为： (1)履带起重机：以履带为运行底架的流动式起重机，参见图 16-14。履带底盘与地面接触面积大，接地比压小，适合于地面条 件差和需要移动的工作场所的重物装卸和设备安装工作。 (2)轮式起重机：装有充气轮胎，以特制底盘为运行底架的流 动式起重机，有汽车起重机(图16-15)和轮胎起重机(图16-16)两种， 其特点是移动方便、起重量大，适用于频繁移动工作场所的重物装 卸和设备安装工作。 5．浮式起重机浮式起重机是将臂架式起升装置放在专用的浮 船上，并以此作为支承及运行装置，浮在水面上作业的起重机，可 以沿水道自航或被拖航。
2．门式缆索起重机。门式缆索起重机如图16-10b所示。承载 索的末端分别固定在桥架两端，桥架通过两侧支腿支承在地面轨道 上，可在轨道上行走，实际工程中应用较少。
(三)臂架型起重机
臂架型起重机的取物装置悬挂在臂架的顶端或悬挂在可沿臂架 运行的起重小车上。臂架起重机种类繁多，广泛应用于各工程领域， 主要有门座起重机、塔式起重机、铁路起重机、流动式起重机、浮 式起重机、桅杆起重机及悬臂起重机等。 1．门座起重机门座起重机如图16-11所示，是一种沿地面轨道 运行，下方可通过铁路车辆或其他地面车辆的门形座架的可回转臂 架型起重机，多用于港口装卸货物。 2．塔式起重机塔式起重机是臂架安装在塔身顶部的可回转臂 架型起重机，具有臂架长、起升高度大的特点，广泛应用于建筑领 域和桥梁施工中。图16-12a为水平臂架式塔机，它的变幅是通过臂 架上的小车运动来实现的。图16-12b为动臂式塔机，它的变幅是通 过改变其臂架的仰俯角大小来实现。
铁路起重机
6．桅杆起重机 桅杆起重机如图16-17所示，是一种在安装工程中广泛应用的 简易起重机。在各种建设工程中广泛应用的是轮式起重机、履带 起重机、塔式起重机、桅杆起重机和缆索起重机等。这些起重机 又被称为工程起重机，用于各种建设工程材料和构件的垂直运输 和装卸工作。
桅杆起重机
四 起重机的基本构造
1）起升机构
2）变幅机构
3）回转机构
闭式传动 升降机
4）运行机构 5）吊臂伸缩机构 轮式起重机多采用伸缩式吊臂，伸缩式吊臂由焊接的多节 箱形结构套装在一起组成。各节臂的横截面多为矩形、五边形 或多边形结构。通过装在臂架内的伸缩机构使吊臂伸缩，从而 改变起重臂的长度。常用的吊臂伸缩机构有顺序伸缩、同步伸 缩和独立伸缩三种。 6）支腿收放机构 支腿是安装在车架上可折叠或收放的支承结构。它的作用 是在不增加起重机宽度的条件下，为起重机工作时提供较大的 支承跨度，从而在不降低起重机机动性的前提下，提高起重特 性。轮胎式起重机的支腿均采用液压传动，常采用的支腿收放 机构有蛙式、H式、x式和辐射H式四种类型。
4、控制系统
控制系统包括操纵装置和安全装置。操纵装置主要包括：离合 器、制动器、停止器、液压控制阀、各种类型的调速装置。安全装 置包括：起重力矩限制器、载荷限制器、力矩传感器、工作机构行 程限位开关、工作性能参数显示仪表和电脑控制装置等。通过控制 系统实现各机构的起动、调速、换向、制动和停止，从而达到起重 机作业所要求的各种动作。同时保证起重机安全作业。
第三节建筑用升降机
建筑用升降机主要有简易升降机和施工升降机两大类。虽然简 易升降机有制造方便、价格低廉等特点，但由于简易升降机存在安 全性不高等问题，目前国家有关部门已就该类升降机的制造及使用 安全等方面出台了多项规范，设计、制造及使用各环节都要遵守相 关规定，严格按照国家有关规范的要求生产和使用，否则将涉及财 产和人身生命的安全。以下主要介绍施工升降机。
门座起重机
对于门式起重机还可按照支腿的形式分为L形、c形、0形、u形 及A形门式起重机，L形、C形支腿通常有一根主梁，两侧共有两个 支腿及两个下横梁；0形、U形及A形通常有两根主梁，两侧共有四 根支腿和两根下横梁。图16-8列出了L形、C形、0形和u形门式起重 机简图。
3．半门式起重机
半门式起重机是一种桥架一端直接支承在高架或高 建筑物的轨道上，另一端通过支腿支承在地面轨道基础 上的桥架型起重机，如图16-9所示。 (二)缆索型起重机 缆索型起重机主要有缆索起重机和门式缆索起重机 两种类型，如图16-10所示。其构造特点是取物装置的起 重小车沿着架空的承载索运行。应用在起重量不大、跨 度较大、地势复杂、起伏不平或各种类型起重机难以驶 达的工作场地，如林场、煤厂、江河、山区和水库等。 1．缆索起重机缆索起重机如图16—lOa所示。承载 索的两端分别固定在主、副塔架的顶部，塔架固定在地 面的基础上。小车在钢丝绳索上运行，起升卷筒和运行 卷筒安装在主塔架上，另一侧副塔架上装有调整钢丝绳 索张力的液压拉伸机。
1、金属结构 金属结构是起重机的骨架。它包括用金属材料制作的吊臂、 回转平台、人字架，底架(车架大梁)、支腿和塔式起重机的塔 身、平衡臂和塔顶等。 2、动力装置 轮胎式起重机和履带式起重机的动力装置多为内燃机； 塔式起重机和固定场所工作起重机的动力装置采用电动机。 3、工作机构
工作机构用以实现起重机不同运动要求，不同类型的起重 机工作机构有所不同。起重机最基本的工作：
电动葫芦具有体积小、重量轻、结构紧凑、操作和维修方便等 特点，应用广泛。
三、绞车(卷扬机)
绞车(卷扬机)是最常用、最简单的起重设备之一。它是由动力 驱动的卷筒通过挠性件(钢丝绳、链条)起升、运移重物的起重装置， 广泛应用在建筑施工中。它既可单独使用，也可作为其他起重机械 上的主要工作机构。
重机械类型中将其分为以下几种： (1)卷绕式绞车：起重挠性件(钢丝绳、链条)的末端直接固定在 卷筒上，卷筒起卷放和收储起重挠性件双重作用的绞车，如图16-5a 所示。 (2)摩擦式绞车：起重挠性件(钢丝绳、链条)只在卷筒上缠绕数 圈，一端绕人时，另一端同时放出，卷筒依靠挠性件和筒壁间的摩 擦力在挠性件的出入端之间造成拉力差，使挠性件获得牵引力的绞 车。如图16-5b所示。 (3)绞盘：卷筒外周呈凹弧面，使卷入的挠性件能沿卷筒(绞盘 头)轴向自动滑人弧底，不致产生轴向游移的单卷筒摩擦式绞车，如 图16-5c所示。