起重机的工作原理

起重机是任何一一个大型建筑工地中的常见设备。它是那么的显眼一常常耸 入云几十米,且“胳膊伸出那么远。

建筑工人用起重机来提升钢材、水泥,诸如乙炔炬和发电机之类的大型工具,以及其他各种不同的建筑材料。

当您观望某个耸立的起重机时,不禁会对它的本事感到有些不可思议:它为何不会翻到?这么长的吊杆怎么能举起这么重的物体?它是怎么做到随建筑物的增高而增高的?如果您想了解起重机的工作原理,那么本文恰能为您所用。在本文中,您将能找到所有这些问题的答案,还能了解其他更多您所不知道的知识。

所有的起重机的基本组成部件都是相同的:

起重机的基座通过螺栓与一块支撑起重机的大型混凝土板固定在一起。基座与塔柱(或塔)相连,塔体高度即起重机的高度。

与塔顶相连的是回转单元

包括齿轮和电机一 它们使得起重机水平旋转:

在回转元的顶部有三个部分:

水平伸出的长起重臂(或工作臂) , 它是起重机中负荷重物的部分。一个起重 小车,它能沿起重臂行走,使得起吊物靠近或远离起重机的中心:

较短一些的水平机械臂,其中放 置了起重机的电机及电器设备,以及实心的大块配重:操作舱:

机械臂中含有用于提升重物的电机,以及用于驱动起重机的电器控制设备和电缆卷筒,如下所示:

盱驱动回转单元的电机于回转单元的大轮坊:现在让我们来了解一下这个设备能对付多 重的物体。

一个典型的起重机规格如下:

*大自由高度一80米如果起重机跟建筑物相连,那么当建筑物在升高时,起重机能达到的高度就远不止80米了。*大工作半径一70米*大提升重量-18吨, 300吨米配重一-16.3吨

起重机的*大提升重量为18吨,但如果重物是放置于起重臂的末端的,那么起重机将不能提升那么大的重量。重物离塔柱越近,起重机能**提升的重量就越大。300吨米这-规格便解释了这一关系。例如,如果操作员将重物置于与塔柱相距30米的地方,那么起重机*多能提升10.1吨的重物。

重机有两个极限开关能确保操作员未使起重机超重:

*大载重开关检测着绳索上的拉力以确保载重没有超过18吨。

载重力矩开关确保操作员在起重臂.上移动重物时没有超过起重机的吨米规格。在回转单单元内有一一个猫头组件能测得起重臂上的塌缩量并能在超重的情况发生时得到感应。

现在我们知道, 如果这些物体中的一个掉到工地上,那么将会导致灾难性的后果。让我们看看是什么使得这些庞大的结构能够保持竖直。

当您注视一个起重机的时候,眼前的景象似乎是难以置信的一-个没有任何拉索支撑的结构居然可以稳稳地站立,它们为什么不会倾倒呢?

与起重机的稳定性相关的首要因素是一块很大的混凝土台,在起重机运抵之前,施工队会花上几周的时间来浇注这个台子。这个混凝土台通常有10x10x1.3米,重182,000千克一这 是本文谈及的起重机所对应的混凝台尺寸。深嵌入混凝土板内的大锚固螺栓能支撑起重机的底部:

因此这些起重机实际上是由螺栓和地相连来确保它们的稳定性的。在下一章节中,您会知道这些起重机是如何"长高”的。

起重机需要用10*12辆拖车才能运达建筑工地。操作人员使用一台移动吊车来安装起重臂和机械部分,并将这些水平的部件放到一一个由两部分组成的12米的塔柱上。然后移动吊车再在其上加配重。

塔柱由这个坚固的基座中升起。它是一个大的三角珩架结构,截面通常有3.2平方米。这种三角形的结构使得塔柱有足够的强度来保持竖直。

为了上升到*大的高度,起重机会在每一-次将自身提升一节塔柱珩架的高度!工人们会使用一个契合于回转单元和塔柱项部间的顶部攀援器或攀援架。过程如下:

操作人员将重物悬挂于起重臂上以平衡配重。

操作人员将回转单元从塔项分离。在项部攀援器上的大型液压机能将回转单元推起6米。

起重机操作员使用起重机将另一个6米高的塔柱珩架推*由攀援架撑起的空档中。- -旦塔柱珩架就位,起重机也就"长高”了6米!

大楼建成后即是起重机应该降下来的时候了, 整个过程是相反的一起重机将其自 身的塔柱分拆,然后变矮的起重机再分拆其余部分。

大多数的建筑公司都会向诸如Heede Southeast之类的公司租用起重机。Heede公负责将起重机运到工地并组装起来，并在起重机使用期间按月收取租金。

安装和拆卸起重机的常规价格是60,000美元左右。这个价格包括了将起重机运送到工地的运费、租用可移动起重机来安装起重机的费用、安装起重机的人工费等。 租用一台46米高的起重机的月租金约为15 000美元,此外还要加上租用攀援架和额外的塔节的费用。

起重机的分类和特点

一、 按有无行走机构可分为移动式起重机和固定式起重机。

移动式起重机根据行走装置的不同又可分为轨道式、轮胎式、汽车式、履带式四种。

轨道式起重机塔身固定于行走底架上,可在专设的轨道上运行,稳定性好,能带负荷行走,工作效率高,因而广泛应于建筑安装工程。

轮胎式、汽车式和履带式起重机无轨道装置,移动方便,但不能带负荷行走、稳定性较差,目前已很少生产。

固定式起重机根据装设位置的不同,分为附着自升式和内爬式两种:

附着自升起重机能随建筑物升高而升高,适用于高层建筑,建筑结构仅承受由起重机传来的水平载荷,附着方便,但占用结构用钢多;

内爬式起重机在建筑物内部(电梯井、楼梯间),借助一 套托架和提升系统进行爬升,顶升较繁琐,但占用结构用钢少不需要装设基础,全部自重及载荷均由建筑物承受。

二、按起重臂的构造特点可分为俯仰变幅起重臂(动臂)和小车变幅起重臂(平臂 )起重机。

俯仰变幅起重臂起重机是靠起重臂升降未实现变幅的,其优点是能充分发挥起重臂的**高度,机构简单。

小车变幅起重臂起重机是靠水平起重臂轨道上安装的小车行走实现变幅的,其优点是变幅范围大,载重小车可驶近塔身,能带负荷变幅,缺点是:起重臂受力情况复杂,对结构要求高,且起重臂和小车必须处于建筑物上部,塔尖安装高度比建筑物屋面要高出15-20米。

三、按塔身结构回转方式可分为下回转(塔身回转)和上回转(塔身不回转)起重机。

下回转起重机将回转支承、平衡重主要机构等均设置在下端,其优点是:塔式所受弯矩较少,軋低,稳定性好,安装维修方便,缺点是对回转支承要求较高,安装高度受到限制。

. 上回转起重机将回转支承,平衡重,主要机构均设置在上端,其优点是由于塔身不回转,可简化塔身下部结构、升加节方便。缺点是:当建筑物超过塔身高度时,由于平衡臂的影响,限制起重机的回转,同时重心较高,风压增大,压重增加,使整机总重量增加。

四、按起重机安装方式不同,可分为能进行折叠运输,自行整体架设的快速安装起重机和需借助辅机进行组拼和拆装的起重机。

能自行架设的快装式起重机都属于中小型下回转起重机,主要于工期短,要求频繁移动的低层建筑上,主要优点是能提高工作效率,节省安装成本,省时省工省料,缺点是结构复杂,维修量大。需经辅机拆装的起重机，主要用于中高层建筑及工作幅度大,起重量大的场所,是目前建筑工地上的主要机种。

五、按有无塔尖的结构可分为平头起重机和塔头起重机。平头起重机是*近几年发展起来的一种新型起重机,其特点是在原自升式起重机的结构上取消了塔帽及其前后拉杆部分,增强了大臂和平衡臂的结构强度,大臂和平衡臂直接相连,其优点是:

1、整机体积小,安装便捷**,降低运输和仓储成本;

2、重臂耐受性能好,受力均匀一致,对结构及连接部分损坏小;

3、部件设计可标准化、模块化、互换性强,减少设备闲置,提高投资效益。其缺点是在同类型起重机中平头起重机价格稍高。