自升式塔式起重机塔顶结构分析.pdf

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1、设计研究自升式塔式起重机塔顶结构分析梁彦昌1，田学坤1，杨本校2（1.中国建筑科学研究院建筑机械化分院，河北廊坊065000；2.东北电业管理局，辽宁锦州121000）［摘要］介绍自升式塔式起重机固定式塔顶和片式塔顶的两种结构形式，并对其各自特点进行分析。［关键词］塔式起重机；塔顶；分析［中图分类号］TH213.3；TH212［文献标识码］B［文章编号］1001-136（62003）05-0012-03Theanalysisofcapstructureoftheself-raisedtowercraneLI

2、ANGYan-chang，TIANXue-kun，YANGBen-xiao!自升式塔式起重机的塔顶是塔机的重要组成部（单吊点起重臂）所示。分，它以固结或铰结的形式连接在塔机上转台上，固定式塔顶塔机的平衡臂常做成片式结构，平通过拉杆分别与起重臂和平衡臂相连，承受臂架和衡臂和起重臂铰接于上转台，分别通过拉杆与塔顶其上部件的自重以及吊重、风载等载荷作用而产生顶部相连。同时必须注意：固定式塔顶4根主弦杆弯矩、拉压力以及剪切力，受力状况较为复杂。近的中心线理论上应交于一点（通过制作工艺予以保几年来塔顶失稳现象多有发生

3、，并且常常是仅在塔证），起重臂、平衡臂拉杆的中心线理论上也必须顶部分发生结构性破坏。由此可见在塔机设计中，通过该点，这样塔顶的受力状况较好。塔顶部分是一个较为薄弱的环节，其抗过载能力较塔顶的主弦杆上装有力矩限制器，但由于平衡差，因此有必要对塔顶结构进行分析研究，加强塔重、臂架自重及机构重量引起的应变是一常数，不顶的强度与结构的稳定性，从而防止塔顶结构部分会对力矩限制器的工作产生影响，故力矩限制器只的破坏。对起升平面内的超载力矩起防护作用。但是由于力目前，国内应用较广泛的塔机塔顶形式有固定矩限制器的调整和使用

4、方面出现问题导致塔机的起式塔顶和片式塔顶两种，以下分别对这两种形式的重力矩过大而引起塔顶失稳，塔机倾翻、折臂的事塔顶进行分析比较。故也多有发生，目前经济实用、精度也较好的弓形限制器已广泛应用于中小型塔机上。其固定在固定1固定式塔顶式塔顶后弦杆受内力较大的根部（图1），以塔顶固定式塔顶受力清晰明确，结构虽然较片式塔主弦杆受力的变化而引起弓形限制器张开度变化的顶稍显复杂，但其平衡臂结构简单。原理来工作，从而起到过载保护的作用。1.1结构形式在塔机空载运转或非工作状态时塔顶受到后倾固定式塔顶的结构形式为空间桁架，

5、其弦杆和力矩的作用，塔顶前弦杆受拉、后弦杆受压；在工腹杆均为实心圆钢或钢管，迎风面积和风力系数作状态时由于吊重产生的力矩较大，使塔顶受到前小，从而减少了水平风力，甚至可以不考虑风载荷倾力矩的作用。由此可见，塔顶实际受到交变的载对其的直接影响。固定式塔顶四根主弦杆下部由处于同一水平面内的4个接头以铰接或法兰盘连接形!［收稿日期］2003-03-07式与塔机上转台相连。根据固定式塔顶结构形式的［作者简介］梁彦昌（1975-），男，黑龙江牡丹江人，助理工不同分为前倾式、正置式和后倾式3种，如图1程师，廊坊市金光道

6、61号.122003/5设计研究图!塔机固定式塔顶l-起重臂连接杆；2-起重量限制器；3-导向轮；4-力矩限制器；5-平衡臂连接杆荷作用，塔顶的两个侧平面内也同样受到交变载荷的作用，因此为了保证塔顶的稳定性，即保证主弦杆有较小的长细比，则必须在这两个平面内加腹杆以形成几何构造不变体系。虽然在塔顶的前后两个弦杆平面内受到的载荷较小，但由于结构的要求也必须在两个平面内加腹杆。!"#导向轮的影响起升机构的起升钢丝绳通过导向轮使其分别与起升机构和变幅小车吊钩组相连，导向轮固定在塔顶顶部如图2所示。图$导向轮安装位置

7、示意图!"$塔顶高度的影响由于固定式塔顶塔机在安装和拆卸时受到汽车起重机起升高度的限制，因此其塔顶的高度不宜过高，但是塔顶高度过低则使平衡臂、起重臂所受轴向压力增大，易造成臂架的失稳，因此，塔顶必须有一个适当的高度，此高度可通过类比、理论计算和样机应力测试来确定。图#起升钢丝绳连接示意图#片式塔顶l-卷扬机构；2-导向轮；3-吊钩组起升绳的导向轮的安装位置不同对塔顶的影响片式塔顶结构简单、线条流畅、外形美观大也不相同。当将导向轮安装在前弦杆（起重臂侧）方、受力简单，塔机架设既方便又省时省力，因此内时（图3a

8、），考虑导向轮上的起升绳拉力，在最片式塔顶起重机也得到了广泛的应用，其结构形式大额定起重量时塔顶弦杆更易失稳。注意到前弦杆如图4所示。和后弦杆有无吊重时的受力变化，通过改变起升绳其特殊的结构形式要求平衡臂臂架必须作成空导向轮位置把导向轮置于后弦杆平面上，如图3b间桁架结构，或者用大型型钢（工字钢）做成片式所示，则可改善前弦杆的受力状态，减小其横向负结构，用上下两个铰点固接于塔机的上转台，与上载，保证腹杆具有足够的