20吨塔式起重机变幅小车及起升吊钩设计

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1、中南林业科技大学2011届工学学士学位毕业设计说明书第9页共45页1引言1.1塔式起重机特点说明塔式起重机是一种塔身竖立、起重臂回转的起重机械。在工业与民用建筑施工中塔式起重机是完成预制构件及其他建筑材料与工具等吊装工作的主要设备。在高层建筑施工中其幅度利用率比其他类型起重机高。由于塔式起重机能靠近建筑物，其幅度利用率可达全幅度的80%，普通履带式、轮胎式起重机幅度利用率不超过50%，而且随着建筑物高度的增加还会急剧地减少。因此，塔式起重机在高层工业与民用建筑施工的使用中一直处于领先地位。应用塔式起重机对于加快施工进度、缩短工期、降低工程造价起着重要的作用。同时，为了适应建筑物结构件的预制

2、装配化、工厂化等新工艺、新技术应用的不断扩大，现在的塔式起重机必须具备下列特点：1)起升高度和工作幅度较大，起重力矩大；2)工作速度高，具有安装微动性能及良好的调速性能；3)要求装拆、运输方便迅速，以适应频繁转移工地之需要1.2塔式起重机发展及机构介绍塔式起重机是在第二次世界大站后才真正获得发展的，战后各国面临着重建家园的艰巨任务，浩大的建筑工程最迫切需要大量性能良好的塔式起重机。在我国，塔式起重机的生产与应用已有40多年的历史，经历了一个从测绘仿制到自行设计制造的过程。塔式起重机不论其技术性能还是构造上有什么差异，总可以将其分解为金属结构、工作机构和驱动控制系统三个部分。金属结构是塔式起

3、重机的骨架，它承受着起重机自重以及作业时的各种外载荷，是塔式起重机的主要组成部分，由塔身、塔头或塔帽、起重臂架、平衡臂架、回装支撑架、底架、台车架等主要部件组成，其重量通常占整机重量的一半以上。工作机构是为实现塔式起重机不同的机械运动要求而设置的各种机械部分的总称。QTZ400塔式起重机的工作机构有起升机构、变幅机构、回转机构和顶升机构等。其各机构功能：起升机构主要实现物品的上升与下降；变幅机构改变吊钩的幅度位置；回转机构使中南林业科技大学2011届工学学士学位毕业设计说明书第9页共45页起重臂架作3600的回转，改变吊钩在工作平面内的位置；顶升机构使塔机的回转部分升降，从而改变塔式起重机

4、的工作高度。驱动控制系统是塔式起重机又一个重要的组成部分。驱动装置用来给各种机构提供动力，最常用的是YZR与YZ系列交流电动机。控制系统对工作机构的驱动装置和制动装置实行控制完成机构的起动、制动、换向、调速以及对机构工作的安全性实行监控，并及时地将工作情况用各种参量：电流值、电压值、速度、幅度、起重量、起重力矩、工作位置与风速等数值显示出来以使司机在操作时心中有数。1.320吨塔式起重机机构说明QTZ400为水平起重臂，小车变幅，上回转自升式多用途塔式起重机，其最大工作幅度为70米，最大起重量为20吨，在最大幅度70米处可吊1吨。QTZ400塔式起重机的起升机构由驱动装置、传动装置、制动装

5、置和工作装置四个部件组成。驱动装置采用YZR315S-8交流电动机，其功率为85KW，额定转速为724r/min；传动装置按机构布置需要，采用各种减速装置，用来完成转速与力矩的转换的最佳匹配，使电机在满足工作装置要求情况下处于高效最佳工作状态；工作装置由卷筒、钢丝绳、滑轮组与吊钩等所组成，当传动装置驱动卷筒转动时，通过钢丝绳、滑轮组变为吊钩的垂直上下直线运动；制动装置可控制吊装物品的下降速度或使其停止在空中的某一位置，不允许在重力作用下下落。由于重力始终作用在被悬吊的物品上，所以起升机构必须选用制动力矩在制动器不松闸时始终作用在制动轮上的常闭式制动器，以策安全。回转机构由回转支撑装置和回转

6、驱动装置两部分组成。在实现回转运动时，为塔式起重机回转部分提供稳定、牢固的支承，并将回转部分的载荷传递给固定部分的装置称为回转支承装置；驱动塔式起重机的回转部分，使其相对塔式起重机的固定部分实现回转的装置称为回转驱动装置。变幅机构是为了满足物料的装、卸工作位置的要求，充分利用自身的起吊能力（幅度减小能提高起重量），塔式起重机需要经常改变幅度。变幅机构则是实现改变幅度的工作机构，并用来扩大塔式起重机的工作范围，提高生产效率。QTZ400塔式起重机采用绳索牵引式变幅机构，小车依靠钢丝绳牵引沿吊臂轨道运行，其驱动力不受附着力的限制，故能在略倾斜的轨道上行走。又由于驱动装置装在小车外部，从而使小车

7、自重大为减少，所以使用于大幅度、其重量较中南林业科技大学2011届工学学士学位毕业设计说明书第9页共45页大的起重机。在塔式起重机中大都采用绳索牵引式变幅机构，这样既可减轻吊臂载荷，又可以使工作可靠，而且因其驱动装置放在吊臂根部，平衡重也可略为减少。1.4毕业设计目的本设计的目的在于通过对QTZ400塔式起重机工作机构的设计，了解目前塔式起重机的设计过程，熟悉塔式起重机的设计规范，掌握塔式起重机的设计原理、方法，并运用所