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中文譯文
塔式起重機
動臂裝在高聳塔身上部的旋轉(zhuǎn)起重機。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)、工作機構(gòu)和電氣系統(tǒng)三部分組成。金屬結(jié)構(gòu)包括塔身、動臂和底座等。工作機構(gòu)有起升、變幅、回轉(zhuǎn)和行走四部分。電氣系統(tǒng)包括電動機、控制器、配電柜、連接線路、信號及照明裝置等。
塔式起重機簡稱塔機，亦稱塔吊，起源于西歐。據(jù)記載，第一項有關(guān)建筑用塔機專利頒發(fā)于1900年。1905年出現(xiàn)了塔身固定的裝有臂架的起重機，1923年制成了近代塔機的原型樣機，同年出現(xiàn)第一臺比較完整的近代塔機。1930年當(dāng)時德國已開始批量生產(chǎn)塔機，并用于建筑施工。1941年，有關(guān)塔機的德國工業(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的起重能力。
我國的塔機行業(yè)于20世紀(jì)50年代開始起步,相對于中西歐國家由于建筑業(yè)疲軟造成的塔機業(yè)的不景氣, 上海波赫驅(qū)動系統(tǒng)有限公司我國的塔機業(yè)正處于一個迅速的發(fā)展時期。
從塔機的技術(shù)發(fā)展方面來看，雖然新的產(chǎn)品層出不窮，新產(chǎn)品在生產(chǎn)效能、操作簡便、保養(yǎng)容易和運行可靠方面均有提高，但是塔機的技術(shù)并無根本性的改變。塔機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，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，以滿足施工的具體需求。推行組合式的塔機有助于加快塔機產(chǎn)呂開發(fā)進度，節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)費用，并能更好的為客戶服務(wù)。
塔機分為上回轉(zhuǎn)塔機和下回轉(zhuǎn)塔機兩大類。其中前者的承載力要高于后者，在許多的施工現(xiàn)場我們所見到的就是上回轉(zhuǎn)式上頂升加節(jié)接高的塔機。按能否移動又分為：走行式和固定式。固定式塔機塔身固定不轉(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)備特點和安全裝置
塔式起重機的動臂形式分水平式和壓桿式兩種。動臂為水平式時，載重小車沿水平動臂運行變幅，變幅運動平衡，其動臂較長，但動臂自重較大。動臂為壓桿式時，變幅機構(gòu)曳引動臂仰俯變幅，變幅運動不如水平式平穩(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，以及行程限位開關(guān)、塔頂信號燈、測風(fēng)儀、防風(fēng)夾軌器、爬梯護身圈、走道護欄等。司機室要求舒適、操作方便、視野好和有完善的通訊設(shè)備。
塔式起重機的檢驗產(chǎn)要點
1) 檢查金屬結(jié)構(gòu)情況特別是高強度的螺栓，它的連接表面應(yīng)清除灰塵、油漆、沒跡和銹蝕，并且使用力矩手或?qū)Ｓ冒馐郑囱b配技術(shù)要求擰緊。
2) 檢查各機構(gòu)傳動系統(tǒng)，包括各工作傳動機構(gòu)的軸承間隙是否合適，齒輪嚙合是不是良好及制動器是否靈敏。
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，各連接螺栓及夾塊是否牢固可靠。
常用塔機
以下分幾個方面來具體介紹房建中常用的塔機。
(一)、塔機的金屬結(jié)構(gòu)
塔機的金屬結(jié)構(gòu)由起重臂、塔身、轉(zhuǎn)臺、承座、平衡臂、底架、塔尖等組成。
起重臂構(gòu)造型式為小車變幅水平臂架，再往下分又有單吊點、雙吊點和起重臂與平衡臂連成一體的錘頭式小車變幅水平臂架。單吊點是靜定結(jié)構(gòu)，雙吊點是超靜定結(jié)構(gòu)。錘頭式小車變幅水平臂架，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)形式更簡單，更有利于受力，減輕自重，簡化構(gòu)造等優(yōu)點。小車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，是塔機結(jié)構(gòu)的主體。現(xiàn)今塔機均采用方形斷面，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，其次是承插銷軸聯(lián)接和插板銷軸聯(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，運費少。塔身節(jié)內(nèi)必須設(shè)置爬梯，以便司機及機工上下。爬梯寬度不宜小于500mm，梯步間距不大于300mm，每500mm設(shè)一護圈。當(dāng)爬梯高度超過10m時，梯子應(yīng)分段轉(zhuǎn)接，在轉(zhuǎn)接處加設(shè)一道休息平臺。
塔尖的功能是承受臂架拉繩及平衡臂拉繩傳來的上部荷載，并通過回轉(zhuǎn)塔架、轉(zhuǎn)臺、承座等的結(jié)構(gòu)部件式直接通過轉(zhuǎn)臺傳遞給塔身結(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)塔機均需設(shè)平衡重，其功能是支承平衡重，用以構(gòu)成設(shè)計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)起升機構(gòu)。起升機構(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度成反比關(guān)系，而平衡臂長度與起重臂長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：前者加工費用高但迎風(fēng)面積小;后者體積大迎風(fēng)面大對穩(wěn)定性不利，但簡單經(jīng)濟，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，以便與不同長度臂架匹配使用。
(二)、塔機的零部件
每臺塔機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，小車牽引繩等。鋼絲繩的特點是：整根的強度高，而且整根斷面一樣大小，強度一致，自重輕，能承受震動荷載，彈性大，能卷繞成盤，能在高速下平衡運動，并且無噪聲，磨損后其外皮會產(chǎn)生許多毛刺，易于發(fā)現(xiàn)并便于及時處置。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。塔機用的是交互捻，特點是不易松散和扭轉(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，受力時自由端不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。塔機起升鋼絲繩及變幅鋼絲繩的安全系數(shù)一般取為5～6,小車牽引繩和臂架拉繩的安全系數(shù)取為3,塔機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備系數(shù)，絕不可憑借這種安全儲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，必須加強對鋼絲繩的定期全面檢查，貯存于干燥面封閉的、有木地板或瀝青混凝土地面的倉庫內(nèi)，以免腐蝕，裝卸時不要損壞表面，堆放時要豎立安置。對鋼絲繩進行系統(tǒng)潤滑可以提高使用壽命。
變幅小車是水平臂架塔機必備的部件。整套變幅小車由車架結(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、小車牽引繩張緊器及斷繩保險器等組成。對于特長水平臂架(長度在50m以上)，在變幅小車一側(cè)隨掛一個檢修吊籃，可載維修有員往各檢修點進行維修和保養(yǎng)。作業(yè)完后，小車駛回臂架根部，使吊籃與變幅小車脫鉤，固定在臂架結(jié)構(gòu)上的專設(shè)支座處。
其它的零部件還有滑輪，回轉(zhuǎn)支承，吊鉤和制動器等。
(三)、塔機的工作機構(gòu)
塔機的工作機構(gòu)有五種：起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)、小車牽引機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)和大車走行機構(gòu)(行走式的塔機)。
(四)、塔機的電氣設(shè)備
塔機的主要電氣設(shè)備包括：
·電纜卷筒-中央集電環(huán);
·電動機;
·操作電動機用的電器，如：控制器、主令控制器、接觸器和繼電器。
保護電器，如：自動熔斷器，過電流繼電器和限位開關(guān)等。
·主副回路中的控制、切換電器，如：按鈕、開關(guān)和儀表等。
屬于輔助電氣設(shè)備的有：照明燈、信號燈、電鈴等。
(五)、塔機的液壓系統(tǒng)
塔機液壓系統(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管道輸送給液壓缸或液壓馬達，從而使液壓缸或馬達得以進行正常運作。液壓泵可以看成是液壓和心臟，是液壓的能量來源。我國的塔機液壓頂升系統(tǒng)采用的液壓泵大都是CB-G型齒輪泵，CB不齒輪的代號， 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。從功能上來看，液壓缸與液壓馬達同是所工作油流的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的轉(zhuǎn)換裝置。不同的是液壓馬達是用于旋轉(zhuǎn)運動，而液壓是用于直線運動。
一個液壓頂升接高的全過程是：
·移動平衡重，使塔身不受不平衡力矩，起重臂就位，朝向與引進軌道方位相同并加以鎖定，吊運一個塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安放在擺渡小車上;
·頂升;
·定位銷就位并鎖定，提起活塞桿，在套架中形成引進空間;
·引進標(biāo)準(zhǔn)節(jié);
·提起標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，推出擺渡小車;
·使標(biāo)準(zhǔn)節(jié)就位，安裝聯(lián)接螺栓;
·微微向上頂升，拔出定位鎖使過渡節(jié)與已接高的塔身聯(lián)固成一體。
(六)、塔機的安全裝置
安全裝置是塔機必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一，可以分為：限位開關(guān)(限位器);超負(fù)荷保險器(超載斷電裝置);緩沖止擋裝置;鋼絲繩防脫裝置;風(fēng)速計;緊急安全開關(guān);安全保護音響信號。
限位開關(guān)按功能有：吊鉤行程限位開關(guān)，回轉(zhuǎn)限位開關(guān)，小車行程限位開關(guān)，大車行程限位開關(guān)。
(七)、塔機的防傾翻規(guī)定
嚴(yán)禁超載運行;不得斜牽重物;不許猛然急制動;禁止在大風(fēng)中運行吊運作業(yè);工作班后，必須把夾軌器夾緊，以防大風(fēng)將塔機吹動溜出軌道。
(八)、自升式塔機的附著錨固
當(dāng)自升式塔機在達到其自由高度繼續(xù)向上頂升接高時，為了增強其穩(wěn)定系數(shù)保持起重能力，必須通過錨固附著于建筑結(jié)構(gòu)上。附著層次與施工層建筑總高度、塔機和塔身結(jié)構(gòu)、塔身自由高度有關(guān)。一般來說，設(shè)置2道錨固著墨已可滿足需要。在建筑物上的附著點的選擇要注意：兩附著加固定點之間的距離適當(dāng);固定點應(yīng)設(shè)置在丁字墻和外墻轉(zhuǎn)角處;對框架結(jié)構(gòu)，附著點宜布在靠近柱的根部;布置在靠近樓板處以利傳力和安裝。
要保證塔機的安全使用和取得比較長的使用壽命，必須對它進行潤滑、故障排除、定期保養(yǎng)與零部件的檢修。
我國塔式起重機行業(yè)的發(fā)展
50 年代初，我國塔機由仿制開始起步，1954年仿制東德建筑師Ⅰ型塔機；60 年代自行設(shè)計制造了25tm、40tm、60tm 幾種機型，多以動臂式為主；70 年代，隨著高層建筑的增多，對施工機械提出了新的要求，于是，160tm 附著式、45tm內(nèi)爬式、120tm自升式等塔機相繼問世；自上世紀(jì)80年代以來，我國塔機行業(yè)得到快速發(fā)展，尤其近幾年，塔機銷量持續(xù)攀高，2001年行業(yè)統(tǒng)計銷量9738臺，2002年成為世界上首個塔機年產(chǎn)量突破10000臺的國家。2004年，由于宏觀調(diào)控作用以及起重機行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，塔機的產(chǎn)銷量有所回落，2005、2006年，在經(jīng)濟高速增長的強力拉動下，我國塔機的產(chǎn)銷恢復(fù)高速增長，2006年銷量已超過2萬臺。
因為行業(yè)統(tǒng)計只統(tǒng)計了二三十家生產(chǎn)企業(yè)的銷量，全行業(yè)銷量肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過統(tǒng)計數(shù)字。勿庸置疑，我國已成為世界民用塔機的生產(chǎn)大國，也是世界塔機主要需求市場之一。據(jù)初步統(tǒng)計，目前我國取得生產(chǎn)許可證的塔機生產(chǎn)廠達400余家，而80年代還不足100家。