塔式起重机设计.doc
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1、 第一章绪论1.1塔式起重机的发展和现况建筑用塔式起重机起源于西欧,目前西欧一些国家仍然是塔式起重机主要生产国。 1900 年颁发塔式起重机第一项专利, 1923 年制造出第一台较完整的塔式起重机,至 30 年代在德国已开始批量生产和正式应用。 1941 年颁布了世界上第一个建筑用塔式起重机标准,即德国 DIN8670 工业标准,规定了起重量 (t) 和起重幅度 (m) 乘积的起重力矩为塔式起重机起重能力的标量。第二次世界大战使欧洲许多城市变为废墟,战争结束后房荒十分严重,巨大的建筑工程量迫切要求建筑施工迅速实现机械化,因而推动了塔式起重机的发展,出现了许多功效高、拆装方便的新型塔式起重机。后
2、来,城市建设中高层建筑的比重增大,促进了自升塔式起重机的迅速发展。早期发展的是借助于绳轮系统或液压顶升系统使套架与塔式起重机能交替伸缩的内爬式自升塔式起重机。这种起重机布置在建筑物内部楼梯间等处,全部荷重支承在楼梯间墙壁或附近楼板上,上部施工司机能一目了然,起重臂幅能充分利用,但地面上的装卸工作,司机看不到,施工结束后的拆除有一定的难度。后来于 50 年代末、 60 年代初又发展了附着式自升塔式起重机。这种起重机独立于地面基础上,横向与建筑物拉结,利用爬升套架和顶升机械使塔身自升。这种自升塔式起重机装拆方便、司机视野开阔,就用愈来愈广泛。目前能设计和制造塔式起重机的国家有德国、法国、英国、意大
3、利、美国、俄罗斯、西班牙、瑞典、日本、澳大利亚等,品种和型号繁多。但在产量、系列品种等方面,德国的里勃海尔 (Liebherr) 、派因奈尔 (Peiner) 和法国的波坦 (Potain) 等厂在世界上都居领先地位。我国对高层建筑施工用塔式起重机的研究与制造起步较晚,在 70 年代中期,北京、上海等地自行设计制造了具有较高技术水平的、起重能力为 1600kN m 的 QT 4 -10 型和 1200kN m 的 ZT120 型塔式起重机。随着高层建筑的发展,于 80 年代我国又制订了塔式起重机三化系列标准,同时发展了一系列新型自升塔式起重机,在品种和数量方面都有长足进步。虽然如此,我国目前塔
4、式起重机的制造在品种和数量方面仍不能满足我国高层建筑施工的需要,所以还从国外进口了不少先进的自升塔式起重机,如德国里勃海尔厂的 70HC 、 88HC 、 256HC 、 290HC ;派因奈尔厂的 SK135 、 SK280-03S 、 TN112 ;法国波坦厂的 H 3 -36B 、 FO/238 ;意大利 Socem 厂的 SG1250 、 SG1740 ; Edilmac 厂的 E751 、 E955 、 E1801 ; A1fa 厂的 A822PA8 型等自升塔式起重机。1.2 TC5613-6塔式起重机(即QTZ80)TC5613-6塔式起重机,是长沙中联重工科技发展股份有限公司按
5、JG/T5037-93塔式起重机分类设计的。TC5613-6塔机为水平起重臂、小车变幅、上回转自升多用途塔机。该机的特色有:1.2.1 性能参数及技术指标国内领先,最大工作幅度56m,最大起升高度220m。1.2.2 该机有地下浇基础固定式,底架固定独立式,外墙附着等工作方式,适用于各种不同的施工对象。独立式的起升高度为40.5m,附着式的起升高度可达到220m。该塔机还有内爬式、轨道行走式。1.2.3 工作速度高,调速性能好,工作平稳可靠。1.2.4 电器控制系统采用专业厂家引进国外先进技术生产的电气元件,寿命比国产元件长34倍,故障少,维修简单,工作可靠。1.2.5 配置各种安全装置8种,
6、且为机械式或机电一体化产品,能确保塔机工作可靠。1.2.6 设计在坚持切实符合国情,确保安全可靠的同时,尽可能地吸收国内外成熟可靠的先进技术,来提高整机的技术水平,采用的成熟可靠地先进技术有:(1) 回转机构选用进口的变频器,实现变频无极调速,起、制动平稳,无冲击,安全可靠;(2) 专业电器厂引进法国TE公司技术生产的电器元件;(3) 引进国外先进的技术并国产化了的重量限制器、力矩限制器、高度限位器、幅度限位器、回转限位器和回转、牵引机构的制动器等安全装置;(4)小车防断绳装置(防溜车)和断轴装置;(5)起升机构排绳系统;(6)牵引绳张紧系统;(7)刚性双拉杆悬挂大幅度起重臂,起重臂刚度好,自
7、重轻,断面小,风阻小,外形美观,长度有几种变化,满足不同的施工要求;(8)司机室独立外置,视野好,内部空间大,给操作者创造良好的工作环境,司机用先进的联动台操纵各机构动作,操作容易,维修简单。1.2.7设计符合或优于有关国家标准。适用于高层或超高层民用建筑、桥梁水利工程、大跨度工业厂房以及采用滑模法施工的高大烟囱及筒仓等大型建筑工程中。1.2.8 塔式起重机的各项参数。(1)塔式起重机整体技术参数(表1-1)机构工作级别起升机构M4回转机构M5牵引机构M6额定的起重力矩kNm800起升高度m倍率独立固定式附着式=240.5220A=440.5110工作幅度m最大工作幅度56最小工作幅度2.5最
8、大起重量t6起升机构倍率=2A=4速度m/min80408.8840204.44起重量t1.533366功率kW24/24/5.4牵引机构速度m/min50/25功率kW3.3/2/2回转机构速度r/min00.8功率kW4.0x2顶升机构工作压力MPa25(推荐值)速度m/min0.56(推荐值)功率kW7.5(推荐值)总功率kW35.5(不包括顶升机构)平衡重384450569.8511.2513.515.3工作温度-20+40(2)起重机四大机构各项参数 QS680D起升机构各项参数(表1-2)最大牵引力N17500钢丝绳规格35X7-13-1770或6X29Fi+IWR-13-1770
9、或K4X39S-FC最大线速度m/min160卷筒容绳量M450(缠绕层数6)电机型号YZTD225L2-4/8/32功率kW24/24/5.4转速r/min14401440/720/160制动器型号YWZ-315/45-16制动力矩N.m630减速机速比16.75 BE33E牵引机构各项参数(表1-3)最大牵引力N5640钢丝绳规格6X19-7.7-1550-右交最大线速度m/min50/ 2 5长度38m壁m钢丝绳76钢丝绳 5044m壁885650m壁1006256m壁11268卷筒转速r/min33.49/16.74电动机型号YDEJ132S-4/8-B5功率kW3.3/2.2转速r/
10、min1440/720减速机速比43 HPW40B.100回转机构各项参数(表1-4)电动机型号YTW112M-4B5功率kW4.0转速r/min01440减速机型号XX5-100.195CA-12/16传动比19512输出转矩N.m10000输出端齿轮参数模数m12齿数Z16变位系数X+0.5主机转速r/min00.8回转支承011.45,.1400表1-4 顶升机构各项参数(表1-5)电动机功率kW7.5转速r/min1440液压泵站流量i/min10.6工作压力MPa25顶升油缸缸/杆直径mm160/110最大顶升力t50顶升速度m/min0.56(3) 起重特性表及起重特性曲线 38m
11、臂起重特性表及起重特性曲线幅度m2.517.11181920232527起重量(t)两倍率3,.00四倍率6.005.675.325.014.263.853.51幅度m2931333538起重量(t)两倍率3.002.812.612.35四倍率3.222.972.752.552.29 44m臂起重特性表及起重特性曲线幅度m2.517.11181920232527起重量(t)两倍率3,.00四倍率6.005.675.325.014.263.853.51幅度m29313335384144起重量(t)两倍率3.002.812.612.352.141.95四倍率3.222.972.752.552.29
12、2.081.89 50m臂起重特性表及起重特性曲线幅度m2.516.8172023262930起重量(t)两倍率3,.00四倍率6.005.924.904.163.593.143.00幅度m3133353841444750起重量(t)两倍率2.962.742.552.32.081.91.741.6四倍率2.92.682.492.242.021.841.681.54 56m臂起重特性表及起重特性曲线幅度m2.516.2517202326293031起重量(t)两倍率3,.002.952,.84四倍率6.005.704.714.003.453.022.892.78幅度m32353841444750
13、5356起重量(t)两倍率2.732.442.201.991.821.661.531.411.3四倍率2.672.382.141.931.761.601.471.351.24第二章塔式起重机的安装2.1 立塔根据4号楼施工需要,安装一台TC5613塔机。2.1.1立塔的注意事项(1)塔机安装工作时,塔机最高处风速不大于14m/s;(2)必须遵循立塔程序;(3)达到顶升加节的位置前,需根据(表2-1)选用一台合适的汽车吊。表2-1序号名称重量(kg)序号名称重量(kg)1整梁9爬升架2半梁10回转总成3底架拉杆11司机室4基节1+基节212塔顶5撑杆13平衡臂总成6压重14第一块平衡重7固定基节
14、EQ1556m起重臂总成8标准节EQ71656m起重臂平衡重(4)塔机各部件所有可拆除的销轴,塔身、回转支承的连接螺栓、螺母均是专用特制零件,用户不得随意代换;(5)必须安装并使用保护和安全措施,如扶梯、平台、护栏等;(6)必须根据起重臂臂长,正确确定平衡重块数量,在安装起重臂之前,必须先在平衡臂上安装一块重量2.25t的平衡重,严禁超过此数量;(7)装好起重臂后,平衡臂上未安装够规格的平衡重前,严禁起重臂吊载;(8)塔机在施工现场的安装位置,应确保其最大旋转部分与周围建筑物之间的距离不小于1.5m,塔机任何部位与架空输电线的安全距离应符合表2-2的规定;表2-2 电压KV安全距离m11152
15、04060110200沿垂直方向1.53.04.05.06.0沿水平方向1.01.52.04.06.0(9)准备辅助吊装设备、枕木、索具、绳扣等常用工具。(10)顶升前,应将小车开到规定的顶升平衡位置,起重臂转到引进横梁的正前方,然后回转制动器将塔机的回转锁紧;(11)顶升过程中,严禁旋转起重臂或开动小车以及使吊钩起升或放下。2.1.2固定独立使用时塔机总体安装步骤:(1)安装前得准备工作序号名称规格单位数量备注1汽车吊25T台12吊索17.5*12M根23卸扣16只64粽绳20米505铁丝10号和20号公斤10各6电工工具套17钳工工具套18铁锤把29扳手两用板手把4(2)安装步骤:塔机采用
16、固定独立式工作时,起升高度40.5m自下而上的组成为:固定基础,2节标准节I,13节标准节II,下支座和上回转部分。 基础节及基础的安装:先将2节标准节和1节标准节用16套M302350mm高强度螺栓连成一体(螺栓的预紧力矩1800Nm),然后吊装在固定基础上,并用8套M302350mm高强度螺栓固定。安装时注意有踏步的一面要垂直于建筑物。如右图所表示:基础的安装:基础节及基础的安装: 顶升套架的安装:在地面上将液压系统装好在外套架上,将外套架吊起在联接好的标准节外面,并使套架上的卡爪搁在标准节的最下一个踏步上。 回转支座的安装:在地面上先将下支座、回转支承、上转台、回转机构及司机室等装为一体
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