（毕业设计图纸全套）QTZ40塔式起重机塔身的设计（含说明书）

.总体设计原则整机工作级别塔式起重机的工作级别与它的利用等级工作频繁程度和载荷状态受载荷的轻重和频繁程度有关。

根据使用状态由塔式起重机设计规范附录表选取本次设计的自升式建筑用塔机的利用等级为经常轻负荷使用，载荷状态为中有时起吊额定载荷，般起吊中等载荷，起升等级为，工作级别为，名义载荷谱系数.。

机构工作级别根据塔式起重机设计规范规定机构的工作级别按机构的利用等级和载荷状态分为六级。

机构的利用等级按机构工作总时间分为六级。

机构工作总时间规定为机构在设计寿命期内处于运转的总小时数，它仅作为机构零件的设计基础，而不能视为保用期。

机构的载荷状态表明机构受载的轻重程度，按载荷谱系数分为三级。

由塔式起重机使用手册表及塔式起重机设计规范附录表取定起升机构回转机构变幅机构顶升机构的工作级别如表所示起升机构回转机构变幅机构顶升机构表工作机构级别机构利用等级机构载荷状态机构工作级别名义载荷谱系数采用前倾截锥柱式塔顶采用小车变幅水平臂架选用标准节长度为，另加上长的延接节采用正三角形截面上弦选用号无缝圆钢管下弦选用角钢采用双吊点采用平面框架式平衡臂采用固定式平衡重采用钢筋混凝土式平衡重采用方形断面结构设计的尺寸为选用标准节长度为.采用三角形采用套柱螺栓联接采用整体式塔身标准节选用球式回转支承采用带撑杆的底架采用上顶升加节接高采用侧顶式选用基础采用电力传动选用多速电机起升机构选用圆柱齿轮减速器采用块式制动器回转机构采用单回转采用水平臂小车变幅选用多速电机变幅机构工作级别为起升机构回转机构变幅机构顶升机构的工作级别依次为设计项目计算与说明结果主要技术性能参数平衡重的计算起重机各部件对塔身的中心力矩起重特性曲线各幅度时起重量起重特性曲线塔机的风力计算工作工况Ⅰ平衡臂风力计算风力系数选取由平衡臂的设计尺寸计算迎风面积风力计算起升机构的风力计算平衡重风力计算起重臂风力计算牵引机构风力计算塔顶风力计算上下支座风力计算塔身风力计算工作工况Ⅱ平衡臂风力计算起升机构风力计算平衡重风力计算起重臂风力计算牵引机构风力计算塔顶风力计算上下支座风力计算塔身风力计算非工作工况Ⅲ平衡臂风力计算起升机构风力计算平衡重风力计算起重臂风力计算牵引机构风力计算塔顶风力计算上下支座风力计算塔身风力计算起重机抗倾覆稳定性计算工作工况Ⅰ平衡臂部分起重臂部分塔身部分基础部分工作工况Ⅱ平衡臂部分起重臂部分塔身部分基础部分惯性载荷坡度载荷风载荷非工作工况Ⅲ平衡臂部分起重臂部分塔身部分基础部分风载荷工作工况Ⅳ平衡臂部分起重臂部分塔身部分基础部分风载荷固定基础稳定性计算主要技术性能参数.额定起重力矩.最大起重力矩最大起重量.起升高度固定式附着式.工作幅度，.小车运行速度，．起升特性参数表如表所示表起升特性参数表倍率起重量空钩.速度顶升速度.。

.平衡重的计算上回转塔式起重机应按塔身受载最小的原则确定平衡重的质量。

平衡重的设计要求满载工作时，塔身承受的前倾弯矩接近于空载非工作状态时塔身的后倾弯矩。

工作状态的前倾弯矩为吊臂自重引起弯矩吊臂拉杆引起弯矩变幅机构引起弯矩及最大起重力矩之和减去平衡臂引起弯矩起升机构引起弯矩平衡重引起弯矩，即非工作状态时的后倾弯矩为平衡臂引起弯矩起升机构引起弯矩平衡重引起弯矩之和减去吊臂自重引起弯矩吊臂拉杆引起弯矩及变幅机构引起弯矩，即由得即.起重机参照同类型塔机，各部件参数见表表起重机各部件对塔身的中心力矩序号名称重量坐标力矩平衡臂.起升机构.平衡臂拉杆.吊臂拉杆短杆.长杆总计变幅机构.变幅小车吊钩组物品液压顶升机构平衡重吊臂第节总计.第二节第三节第四节第五节第六节第七节总计塔顶上下支座.上接盘.回转机构.司机室.套架.塔身.总计.根据参数代入公式得.取平衡重重心距塔身中心为.，平衡重为，则.取平衡重起重特性曲线在臂长为米时，起重量均按最大幅度米时起重力矩为吨米计算。

由表知，在幅度为米时，物品小车吊钩对塔身中心的力矩幅度为时，物品小车吊钩对塔身中心的力矩由以上两式得满载时，求得满载时幅度.其中起重量最大起重力矩幅度计算各幅度时起重量如下表所示表各幅度时起重量臂长幅度.幅度幅度起重特性曲线如图所示图起重特性曲线.塔机风力计算在露天工作的塔式起重机应考虑风载荷，并认为风载荷是种沿任意方向的水平载荷。

起重机风载荷分为工作状态风载荷和非工作状态风载荷两类。

工作状态风载荷是塔式起重机在工作情况下所能承受的最大计算风力。

非工作状态风载荷是塔式起重机在非工作情况下所能承受的最大计算风力。

根据塔式起重机设计规范和塔式起重机设计规范.之规定，风压选择如表所示表风压选择序号适应情况风压正常工作状态计算风压，用于计算结构的疲劳强度和发热验算工作状态最大计算风压，用于计算结构的强度刚度稳定性和整体抗倾翻稳定性非工作状态计算风压，用于计算结构的强度刚度稳定性和整体抗倾翻稳定性塔式起重机塔身的设计摘要。

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，