（毕设全套）QTZ40塔式起重机塔顶设计（含CAD图纸）

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塔式起重机塔顶设计摘要的结构型式平衡臂的构造设计必须保证所要求的平衡力矩得到满足。短平衡臂的优点是便于保证塔机在狭窄的空间里进行安装架设和拆卸，适合在城市建筑密集地区承担施工任务的塔机使用，不易受邻近建筑物的干扰，结构自重较轻。长平衡臂的主要优点是可以适当减少平衡重的用量，相应减少塔身上部的垂直载荷。平衡重与平衡臂的长度成反比关系，而平衡臂长度与起重臂之间又存在定关系，因此，平衡臂的合理设计可节约材料，降低整机造价。常用平衡臂有以下三种结构型式平面框架式平衡臂，由两根槽钢纵梁或由槽钢焊成的箱形断面组合梁河系杆构成。在框架的上平面铺有走道板，走到板两旁设有防护栏杆。其特点是结构简单，加工容易。三角形断面桁架式平臂，又分为正三角形断面和倒三角形断面两种形式。此类平衡臂的构造与平面框架式平衡臂结构构造相似，但较为轻巧，适用于长度较大的平衡臂。从实用上来看，正三角形断面桁架式平衡臂似不如倒三角形断面桁架式平衡臂。矩形断面格桁结构平衡臂，其特点是根部与座在转台上的回转塔架联接成体，适用于小车变幅水平臂架特长的超重型自升式塔机。平衡臂结构选用型式的原则是自重比较轻加工制造简单，造型美观与起重臂匹配得体。故此次设计选用平面框架式平衡臂。它由两根槽钢纵梁或由槽钢焊成的箱形断面组合梁和系杆构成。在框架的上平面铺有走道板，走道板两旁设有防护栏杆。这种平衡臂的优点是结构简单，加工容易。平衡臂的长度是.。如图所示图平衡臂平衡重平衡重属于平衡臂系统的组成部分，它的用量甚是可观，轻型塔机般至少要用，重型自升式塔机要装有近平衡重。因此在设计平衡重过程中，应对平衡重的选材构造以及安装进行认真考虑并作妥善安排。平衡重般可分为固定式和活动式两种。活动平衡重主要用于自升式塔机，其特点是可以移动，易于使塔身上部作用力矩处于平衡状态，便于进行顶升接高作业。但是，构造复杂，机加工量大，造价较高。故国内大部分塔机均采用固定式平衡重。平衡重可用铸造或钢筋混凝土制成。铸铁平衡重的构造较复杂，制造难度大，加工费用贵，但体形尺寸较小，迎风面积较小，有利于减少风载荷的不利影响。钢筋混凝土平衡重的主要缺点是体积大，迎风面积大，对塔身结构及稳定性均有不利影响。但是构造简单，预制生产容易，可就地浇注，并且不怕风吹雨淋，便于推广。因此，本次设计的塔式起重机采用钢筋混凝土式平衡重。.拉杆塔式起重机采用双吊点式拉杆结构，拉杆由焊件组成，其材料为，拉杆节之间用过渡节连接，由受力特性计算出其拉杆点作为位置，其中在平衡臂和吊臂上设有拉板和销轴用来连接用。.上下支座上支座上部分别与塔顶起重臂平衡臂连接，下部用高强螺栓与回转支承相连接在支承座两侧安装有回转机构，它下面的小齿轮准确地与回转支承外齿圈啮合，另面设有限位开关。下支座上部用高强螺栓与回转支承连接支承上部结构，下部四角平面用个销轴和个的高强螺栓分别与爬升架和塔身连接。.塔身塔身结构也称塔架，是塔机结构的主体，支撑着塔机上部结构的重量和承受载荷，并将这些载荷通过塔身传至底架或直接传递给地基基础。塔身结构断面型式塔身结构断面分为圆形断面三角形断面及方形断面三类。圆形断面和三角形断面现在基本上不用，现今国内外生产的塔机均采用方形断面结构。因此本设计采用的也是方形断面结构。按塔身结构主弦杆材料的不同，这类方形断面塔架可分为角钢焊接格桁架结构塔身，主弦杆为角钢辅以加强筋的矩形断面格桁架结构角钢拼焊方钢管格桁架结构塔身及无缝钢管焊接格桁架结构塔身。由型钢或钢管焊成的空间桁架，其成本比较低，且能满足工作需要。因此主弦杆采用由等边角钢拼焊成的方管。这种样式具有选材方便灵活的优点。常用的矩形尺寸有，，，，，，，。此次设计的尺寸为。根据承载能力的不同，同种截面尺寸，其主弦杆又有两种不同截面之分。主弦杆截面较大的标准节用于下部塔身，主弦杆截面较小的标准节则用于上部塔身。塔身标准节的长度有，.，等多种规格，常用的尺寸是.和。选用标准节长度为.。塔身结构腹杆系统塔身结构的腹杆系统采用角钢或无缝钢管制成，腹杆可焊装与角钢主弦杆内侧或焊装于角钢主弦杆外侧。斜腹杆和水平腹杆可采用同规格，腹杆有三角形，字型等多种布置形式。腹杆不同会影响塔身的扭转刚度和弹性稳定。本次设计腹杆采用三角形布置。适合于中等起重能力塔身结构采用的腹杆布置方式。标准节间的联接方式塔身标准节的联接方式有盖板螺栓联接，套柱螺栓联接，承插销轴联接和瓦套法兰联接。盖板螺栓联接和套柱螺栓联接应用最广。本次设计的塔机采用套柱螺栓联接，其特点是套柱采用齐口定位，螺栓受拉，用低合金结构钢制作。适用于方钢管和角钢主弦杆塔身标准节的联接，虽加工工艺要求比较复杂，但安装速度比较快。塔身结构设计轻中型自升塔机和内爬式塔机宜采用整体式塔身标准节。附着式自升式塔机和起升高度大的轨道式以及独立式自升塔机宜采用拼装式塔身标准节。拼装式塔机塔身标准节的加工精度要求比较高，制作难度比较大，零件多和拼装麻烦，但拼装式塔身标准节的优越性更不容忽视是堆放储存占地小二是装卸容易三是运输费用便宜，特别是长途陆运和运洋海运，由于利用集装箱装运，其抗锈蚀和节约运费的效果极为显著。属于中型自升式塔机，综合各种型式的特点，塔身结构采用整体式塔身标准节，如图所示图塔身结构示意图为减轻塔身的自重，充分发挥钢材的承载能力，并适应发展组合制式塔机的需要，对于达到起升高度的塔机塔身宜采用两种不同规格的塔身标准节，而起升高度达到的塔机塔身宜采用种不同规格的塔身标准节。除伸缩式塔身结构和中央顶升式自升塔机的内塔外，塔身结构上下的外形尺寸均保持不变，但下部塔身结构的主弦杆截面则须予以加大。塔身的主弦杆可以是角钢角钢拼焊方钢管无缝钢管式实心圆钢，取决于塔身的起重能力供货条件经济效益以及开发系列产品的规划和需要。塔身节内必须设置爬梯，以便司机及机工可以上下。在设计塔身标准节，特别是在设计拼装式塔身标准节时，要处理好爬梯与塔身的关系，以保证使用安全及安装便利。爬梯宽度不宜小于，梯级间距应上下相等，并应不大于。当爬梯高度大于时，应从高处开始装设直径为的安全护圈，相邻两护圈间距为。当爬梯高度超过时，爬梯应分段转接，在转接处加休息平台。对于高档的塔机，可根据用户要求增设电梯，以节省司机的体力，充分体现人机工程学的应用。塔身的接高问题在遇到塔身需要接高问题时，应按下述两种不同情况分别处理在额定最大自由高度范围内，根据工程对象需要增加塔身标准节，使低塔机变为高塔机。根据施工需要，增加塔身标准节，使塔身高度略超越固定式塔机的规定最大自由高度。在进行具体接高操作之前，还应制定相关的安全操作规程，以保证拆装作业的安全顺利进行。．转台装置转台是个直接坐在回转支承转盘上的承上启下的支撑结构。上回转自升式塔机的转台多采用型钢和钢板组焊成的工字型断面环梁结构，它支撑着塔顶结构和回转塔架，并通过回转支承及承座将上部载荷下传给塔身结构。．回转支承装置回转支承简称转盘，是塔式起重机的重要部件，由齿圈座圈滚动体隔离快连接螺栓及密封条等组成。按滚动体的不同，回转支承可分为两大类是球式回转支承，另类是滚柱式回转支承。柱式回转支承柱式回转支承又可分为转柱式和定柱式两类。定柱式回转支承结构简单，制造方便，起重回转部分转动惯量小，自重和驱动功率小，能使起重机重心降低。转柱式结构简单，制造方便，适用于起升高度和工作幅度以及起重量较大的塔机。滚动轴承式回转支承滚动轴承式回转支承装置按滚动体形状和排列方式可分为单排四点角接触球式回转支承双排球式回转支承单排交叉滚柱式回转支承三排滚柱式回转支承。滚动轴承式回转支承装置结构紧凑，可同时承受垂直力水平力和倾覆力矩是目前应用最广的回转支承装置。为保证轴承装置正常工作，对固定轴承座圈的机架要求有足够的刚度。滚动轴承式回转支承，回转部分固定，在大轴承的回转座圈上，而大轴承的的固定座圈则与塔身底架或门座的顶面相固结。设计选用球式回转支承，其优点是刚性好，变形比较小，对承座结构要求较低。钢球为纯滚动，摩擦阻力小，功率损失小。根据构造不同和滚动体使用数量的多少，回转支承又分为单排四点接触球式回转支承双排球式回转支承单排交叉滚柱式回转支承和三排滚柱式回转支承。设计采用单排四点接触球式回转支承，它是由个座圈和齿圈组成，结构紧凑，重量轻，钢球与圆弧滚道四点接触，能同时承受轴向力径向力和倾翻力矩。．底架塔机底架构造随着塔身结构特点转柱式塔身或定柱式塔身，起重机的走形方式轨道式轮胎式或履带式及爬升方式内爬式或外附着自升式而异。小车变幅水平臂架自升塔机采用的底架结构可分为十字型底架，带撑杆的十字型底架，带撑杆的井字型底架，带撑杆的水平框架式杆件拼装底架和塔身偏置式底架。本次设计采用的是带撑杆的底架。底架用工字钢焊接成框架结构，在四角安装有四条辐射状可拆卸支腿，该支腿用槽钢焊接而成，用螺栓与框架结构连接，底架通过个预埋地脚螺栓与基础固定，螺栓为，底架外轮廓尺寸约为长宽高。撑杆的作用是使塔身基础节与底架的四角相连，形成个空间结构，增加塔机整体稳定性。由于塔身撑杆的设置，塔身危险断面由塔身根部向上移到撑杆的上支承面，同时塔身根部平面对底架的作用减小，从而改善底架的受力情况。底架安装时，将底架拼装组合，放置于混凝土基础上，对正四角的放射形支腿地脚螺栓，使底架垫平牢实，要求校平，平面度小于，拧紧个的地脚螺栓。.附着装置附着装置由套附着框架，四套顶杆和三根撑杆组成，通过它们将起重机塔身的中间节段锚固在建筑物上，以增加塔身的刚度和整体稳定性．撑杆的长度可以调整，以满足塔身中心线到建筑物的距离限制．塔身附着装置是用角钢对焊组合成的附着框架，由螺栓联接成框形，包箍于塔身标准的外表面，在附着框架下方的塔身主弦杆上分别固定个小抱箍，以支持附着框架的重量，再由三根可伸缩调整的附着撑杆，通过销轴把该框架与建筑物连接，使塔机在规定高度与建筑物附着。．附着装置如图所示附着装置.套架与液压顶升机构爬升架爬升架主要由套架，平台，液压顶升装置及标准节引进装置等组成。套架是套在塔身标准节外部。套架用无缝钢管焊接而成，节高.米，截面尺寸米。外侧设有平台和套架爬升导向装置爬升滚轮。在套架内侧的下方，还设有支承套架的支块，当套架上升到规定位置时，需将此支块连同套架支托于塔身标准节的踏块上。为便于顶升安装的安全需要特设有工作平台，爬升架内侧沿塔身主弦杆安装个滚轮，支撑在塔身主弦杆外侧，在爬升架的横梁上，焊上两块耳板与液压系统油缸铰接承受油缸的顶升载荷，爬升架下部有两个杠杆原理操纵的摆动爪，在液压缸回收活塞以及引进标准节等过程中作为爬升架承托上部结构重量之用。顶升机构顶升机构主要由顶