高空舞者的秘密 编辑教您初识塔式起重机结构组成

【第一工程机械网 独家报道】眼下正值施工旺季，城市很多的建筑工地一派繁忙景象。几乎所有的建筑工地都耸立着不可或缺的高空作业设备——塔式起重机。塔机，与蓝天相伴，低则二三十米，高则百余米，它们挥舞着长长的“臂膀”一起一落，来回摆动，跳出一支支“高空圆舞曲”。

日前，编辑应邀到厦门某工地采访了一位塔机租赁公司的机主，走近了被称为“高空舞者”的塔吊司机，近距离采访他们的工作情况。详情，请见文章：《携手禹达波坦塔机打造厦门东南国际航运中心新高度》。

塔机虽然距离我们有点遥远，但它其实并不神秘。今次，编辑就借此机会和大家一同分享一下，塔机究竟是一款怎么样的产品。

编辑带您初识塔式起重机结构组成

塔式起重机的用途、分类

塔式起重机是工业与民用建筑、桥梁工程和其他建设工程的重要工程机械之一。用于起吊和运送各种预制结构件、建筑材料和设备安装等工作。它的起升高度和有效工作范围大，操作简便、工作效率高。

塔式起重机的类型很多，其共同特点是有一个垂直的塔身，在其上部装有起重臂，工作幅度可以进行变化，有较大的起吊和工作空间。

塔式起重机的分类有很多种，简单说可按照：安装方式、行走方式、变幅方式、回转机构位置等来区分。

快速安装式塔机

按安装方式分为：快速安装式和非快速安装式两类。

快速安装式是指可以整体托运自行架设，起重力矩和齐声高度都不大的塔机；非快速安装方式是指不能整体托运和不能自行架设，需要借助辅助其他起重机械完成拆装的塔机，此类塔机的起升高度、臂架长度和起重力矩均比快速架设式塔机要大得多。

移动式塔机

塔机按照行走机构可分为固定式、移动式和自升式三种。

固定式是将起重机固定在地面或者建筑物上。移动式有轨道式、轮胎式和履带式三种。自升式有内爬式和外附式两种。

按变幅方式，可分为起重臂的仰角变幅和水平臂的小车变幅。

按回转机构的位置分为上回转和下回转两种。目前应用最为广泛的是上回转自升式塔机。

另外，由于在建筑施工中连续浇注混凝土的需要，出现了配备布料装置的塔式起重机，一机可以多用，而且还能提高工作效率，还可以降低作业成本。

上回转式塔机

前面我们说到了，当前工地施工中使用最为广泛的是上回转式自升塔机。通常而言，当建筑物高度超过50米时，一般必须采用上回转式自升塔式起重机。因为，它可附着在建筑物的外围，伴随着建筑物的升高而逐渐爬升或接高。

上回转式塔机

自升式塔机通常可分为内部爬升式和外部附着式两种。内部自升式的综合技术和经济效果不如外部附着式塔机，一般只在工程对象、建筑形体以及周围空间等条件不宜采用外部附着式塔机时，才会采用内爬式塔机。

上回转塔机的起重臂装在塔顶上，塔顶和塔身通过回转支承连接在一起，工作时回转机构使得塔顶进行回转而塔身则不动。

外部附着式塔机可以做成多种用途形式：有固定式、轨道式和附着式。固定式塔身比附着式塔机低2/3左右；移动式塔机可用于楼层不高的建筑群的施工作业；而附着式塔机的升起高度是最大的。

前面简单介绍完了塔式起重机的种类，下面我们以波坦（Potain）MC480为例，为大家简单介绍自升式塔式起重机的结构。

波坦MC480塔式起重机

介绍波坦MC480塔机之前，先跟家说说波坦品牌。波坦是隶属于马尼托瓦克起重集团旗下的塔机品牌。波坦品牌创立于1928年，有着悠久的历史（我国1984年引进国内的塔机技术就是源于波坦）。波坦自创立以来在塔机领域一直处于世界领先位置，目前波坦的塔机涵盖了快装式、带塔帽上回转水平臂式、平头式、动臂式等型式的塔机。波坦的上回转带塔帽水平臂塔机分为MC、MD两种型式20多种型号。其中MC系列又被称为城市塔。

波坦塔机

波坦MC480型塔机，由波坦张家港工厂成产，该型号塔机是目前张家港工厂生产的最大型号，同时它也是波坦张家港工厂生产的第5000台塔机，具有一定的历史意义。

波坦MC480型塔式起重机，其采用水平臂架，小车变幅，为上回转自升式多用途式塔机。波坦MC480型塔机，具有轨道式、固定式和附着式三种使用形式，可适用于多种不同的施工对象。波坦MC480型塔机，其最大起重量25t。为满足工作幅度的要求，其起重臂最大长度可达到80m。该塔机具有起重量大、工作速度快、自重轻、性能先进、使用安全可靠，并广泛应用于多层、高层民用与工业建筑、码头和核电站等工程施工。

接下来，我们就来看看波坦MC480塔机的金属结构有哪些重要部件组成：

塔机的基本构成

1、底架

底架是整个塔式起重机的基础，其作用是把整个塔机的重量载荷传到地面上去。固定式和附着式塔机有井字形和重压型两种底架。

塔机的底架

井字形底架由一个整体框架、8个压板组成。底架通过20只预埋在混凝土基础中的地脚螺栓固定在基础上。底架上焊接有4个支腿，通过高强度螺栓与塔身技术节相连，并采用双螺母放松结构。

重压型底架由两节基础节、十字架、斜撑杆和拉杆组成。十字梁之间用拉杆连接，通过8只预埋在混凝土基础中的地脚螺栓固定在基础上。

2、塔身与标准节

塔身结构也称塔架，是塔机结构的主体。塔身安装在底架上，由许多标准节用螺栓连接而成。

塔机的塔身

标准节：标准节有加强型和普通型两种，通常两种标准节的截面中心尺寸为1.7m×1.7m，塔身标准节常用尺寸是2.5m 和 3m。每节之间采用8个高强度螺栓相连，并采用双螺母防松结构。

各标准节内均设有供人同行的爬梯，并在部分标准节内（一般每隔三个节标准节10m左右），设有一个休息平台。

3、顶升套架

顶升套架，是塔机液压顶升系统实现增加或减少塔身标准节所使用的“工具”，使塔机高度能随着建筑物的高度的变化而变化，而且能够适应不同环境下的工作需求（塔机采用附着的方式工作）。

顶升套架

顶升套架主要由套架结构、工作平台、顶升横梁、顶升油缸和爬抓等部件组成。塔机的自升加节主要由此部件来完成。

顶升套架在塔身外部，上端用4个销轴与下支座相连，顶升油缸安装在套架后侧的横梁上。液压泵安放在油缸一侧的平台上。顶升套架内侧安装有16个可调节滚轮，顶升时滚轮起导向支撑作用，沿塔身行走。塔套外侧有上、下两层工作平台，平台四周有护栏。

4、回转支承总成

塔机的回转支承总成由上支座、回转支承、回转驱动装置、下支座、标准节引进导轨和引进滑车等组成。

塔机的下支座为整体箱型结构。下支座上部用高强度螺栓与回转支承外圈连接，下部四角用4个销轴与爬升套架连接，用8个高强度螺栓与塔身连接。

塔机的上支座为板壳结构，上支座的下部用高强度螺栓与回转支承螺栓与回转支承内圈连接，上部用8个高轻度螺栓与回转塔身连接。其左右两侧焊接有安装回转机构的法兰盘（法兰盘是指专用于连接管道的连接件），对称安装二套回转驱动装置。

回转支承和回转塔身

5、回转塔身

回转塔身为整体框架结构，其下端用8个高强度螺栓与上支座连接。其上端设有四组耳板（这里指桥接用板、加强筋板），通过8个销轴分别于塔顶、平衡臂和起重臂连接。

6、塔顶

塔顶的功能是承受臂架拉绳及平衡臂拉绳传来的上部荷载，并通过回转塔架、转台、承座等的结构部件式直接通过转台传递给塔身结构。

塔顶

塔顶是斜锥体结构，塔顶下端用销轴与回转塔身连接。其顶部焊接有拉板架、起重臂和平衡臂通过刚性组合拉杆及销轴与拉板架相连接。通常，在塔顶后部会设有一个带护圈的爬梯。另外，在塔顶还装有起升钢丝绳滑轮和安装起重臂拉杆的滑轮。

7、起重臂

起重臂是塔式起重机上的一个很重要的装置。起重臂构造型式为小车变幅水平臂架，再往下分又有单吊点、双吊点和起重臂与平衡臂连成一体的锤头式小车变幅水平臂架。

塔机的起重臂（吊臂）

塔机起重臂的上下弦杆都是采用两个角钢拼焊成的钢管，整个臂架为三角形截面的空间桁架结构，分若干节，每节之间用销轴所连接，并采用两根刚性拉杆的双吊点（吊点设在弦杆上）。

塔机起重臂的下弦有变幅小车的行走轨道。起重臂的根部与回转塔身之间由销轴连接，并安装变幅小车牵引机构。变幅小车上设有悬挂吊篮，以便于日常的安装和维护工作。

8、平衡臂

塔机的平衡臂是由槽钢以及角钢拼焊而成的结构。平衡臂的根部用销轴与互转塔身连接，尾部用两根平衡臂拉杆与塔顶连接。

塔机的平衡臂

平衡臂的作用有两点：

一，放置配重，使塔机产生后倾力矩以便塔机在工作状态时减少由吊重引起的前倾力矩。此外，在非工作状态时减少强风所引起的前倾力矩，并保证期抗倾翻的稳定性；二，塔机在采用固定塔顶时，平衡臂则是靠塔顶来支持的。

另外，在塔机的平衡臂还上设有护栏和走道，且起升机构和平衡重均安装在平衡臂的尾部，工作时厂家会根据不同的臂长配备不同的平衡重。起升机构和平衡重的作用如下：

凡是上回转塔机均需设平衡重，其功能是支承平衡重，用以构成设计上所要求的作用方面与起重力矩方向相反的平衡力矩。

除平衡重外，还常在其尾部装设起升机构。起升机构之所以同平衡重一起安放在平衡臂尾端，一则可发挥部分配重作用，二则增大绳卷筒与塔尖导轮间的距离，以利钢丝绳的排绕并避免发生乱绳现象。

9、驾驶室

为了便于司机操作，塔式起重机的驾驶室必须与回转部分一同进行回转。波坦MC480塔机的驾驶室采用了波坦独有的“太空舱”式结构，视野率比普通驾驶室大很多。

塔机的驾驶室

10、变幅机构

变幅机构是塔机改变吊钩中心线至转塔中心线间水平距离的专用机构。由变幅沿车组（或起重小车）及变幅绞车等组成。

塔机的变幅机构

小车变幅机构是影响重物就位准确性的一个重要机构，它的惯性冲击要比回转机构低一些。目前大型塔吊一般是用双速或三速电机，小塔机用的是单速电机，先进的则是采用变频无极调速电机，价格当然高一些，但这却是未来的发展趋势。

电动机通过中间轴与行星齿轮减速器连接，减速器外壳输出运动带旋转，两根牵引钢丝绳用压板固定在卷筒两侧端板上，随着卷筒的转动两根钢丝绳放出或卷入，完成载重小车沿起重臂水平运动，当电机断电时，制动器工作，机构停止运转。变幅机构卷筒一端有幅度限位器，控制牵引载重小车运行距离。

变幅小车是塔机必备的部件。

整套变幅小车由车架结构、钢丝绳、滑轮、行轮、导向轮、钢丝绳承托轮、钢丝绳防脱辊、小车牵引绳张紧器及断绳保险器等组成。对于特长水平臂架（长度在50m以上），在变幅小车一侧随挂一个检修吊篮，可载维修有员往各检修点进行维修和保养。作业完后，小车驶回臂架根部，使吊篮与变幅小车脱钩，固定在臂架结构上的专设支座处。

塔式起重机

结尾：

这回，我们简单了解了一下塔式起重机的基本结构以及其组成和功能，相信大家对塔机有了一定的了解。

从塔机的技术发展方面来看，虽然新的产品层出不穷，新产品虽然在生产效能、操作简便、保养容易和运行可靠方面均有提高，但是塔机的技术并无根本性的改变。据业内人士介绍，当前塔机的研究正向着组合式方向发展。

（注：所谓的组合式，就是以塔身结构为核心，按结构和功能特点，将塔身分解成若干部分，并依据系列化和通用化要求，遵循模数制原理再将各部分划分成若干模块。施工方会根据参数要求，选用适当模块分别组成具有不同技术性能特征的塔机，以满足施工的具体需求。推行组合式的塔机有助于加快塔机产品开发进度，节省产品开发费用，并能更好的为客户服务。）

本次我们先为大家介绍到这里，感兴趣的朋友可以给我们留言，欢迎一同探讨。

责任编辑：Yaodl