2.2　塔式起重机的结构特点及安全操作规程

塔式起重机的金属结构和运行机构是围绕塔式起重机工作性能而组成的，并构成塔式起重机实现垂直、水平及回转输送物料特定功能的组合体。塔式起重机主要由金属结构、工作机构、安全装置、驾驶室和控制系统四大部分组成。

2.2.1　塔式起重机金属结构

金属结构是塔式起重机的骨架，它承受起重机的自重，承载着物料起升、回转时的载荷，同时承载着外来风力载荷。金属结构主要由塔身、顶升套架、上支座、下支座、起重臂、平衡臂、塔帽和底架等构件组成。

（1）塔身

塔身也称塔架，是塔式起重机金属结构的主体，起到支撑塔式起重机上部的重量和载荷的作用。塔身结构采用镇静钢以二氧化碳气体保护焊焊接而成，经无损探伤达标后形成强度高、质量可靠的塔式起重机标准节。

（2）顶升套架

顶升套架是塔式起重机加节、卸节专用机构。根据构造特点不同，可分为整体式和拼装式；根据套架的安装位置不同，可分为外套架和内套架。

（3）上支座和下支座

上支座和下支座是承载回转机构，使起重机在回转时塔身受力均衡、回转平稳。上支座是整体箱形结构，由钢板拼焊而成。下支座上部用高强度螺栓与回转支撑相连接，支撑上部结构。

（4）起重臂及拉杆

①起重臂　塔式起重机起重臂又称吊臂或臂架，起重臂分为动臂式臂架、水平式臂架、折臂式臂架3种形式，如图2.5所示。

a.动臂式臂架。动臂式臂架是指通过起重臂倾角的变化来改变吊钩工作幅度的装置。动臂式臂架主要是承受轴向压力，依靠改变臂架的倾角来实现塔式起重机工作幅度的改变。臂架中间部分采用等截面平行弦杆，两端为梯形或三角形截面形式。臂架中间部分制成若干段标准节，臂架之间采用销轴或螺栓连接。

b.水平式臂架。水平式臂架主要是应用于小车变幅式塔式起重机，其臂架一般采用格构式正三角形截面形式。臂架的上弦杆为无缝钢管，下弦杆常用两块角钢拼焊成方管，兼作小车的运行轨道，整个臂架为三角形空间桁架结构。腹杆、两个侧面桁架和水平桁架采用带竖杆的三角形式。

c.折臂式臂架。折臂式臂架结构较复杂，建筑施工领域应用较少，在此不再赘述。

②拉杆　拉杆的结构形式主要有挠性拉杆和刚性拉杆两种。目前使用的多数为多节拼装的刚性拉杆。拉杆由圆钢和耳板焊接而成，各节拉杆间通过销轴相连接，销轴的防松脱措施是在轴的端部安装开口销。

（5）平衡臂

平衡臂是指具有起重臂配重，平衡起重力矩功能的装置，同时还兼有对起升机构安全辅助的作用。平衡臂分为平面框架式平衡臂、倒三角形断面桁架式平衡臂、三角形断面桁架式平衡臂、矩形断面桁架式平衡臂4种形式。

（6）塔帽

塔帽是起重臂与平衡臂的中间装置，承受起重臂拉绳及平衡臂拉绳传来的上部载荷，并通过回转塔架、转台、支承座等结构部件传递给塔身结构。

（7）底架

底架是塔式起重机中承受全部载荷的最底部结构件，塔式起重机的全部自重和载荷都要通过它传递到底架下的混凝土基础或行走台车上。塔式起重机底架有固定式、行走式和组合式三种结构形式。

（8）附墙装置

当塔式起重机升至一定高度时需要增设附墙装置，以增加塔式起重机的稳定性。一般塔式起重机的高度超过30m就要有附墙装置，在设置第一道附墙装置后，塔身每隔14～20m需加设一道附墙装置，高度设置应遵照塔式起重机使用说明书的规定执行。

（9）驾驶室

驾驶室是封闭式构件，独立侧置，宽敞舒适，操作方便，视野开阔。内部设置操纵台和电子控制仪器盘，设有零位自锁装置，以防止误动作，驾驶室内侧附有起重特性表，并配置消防器材，驾驶室门窗玻璃应使用钢化玻璃或夹层玻璃。

2.2.2　塔式起重机运行机构

塔式起重机的运行机构是实现塔式起重机起升、变幅、回转三维动作的机构，主要是由起升机构、变幅机构、回转机构和行走机构组成。

（1）起升机构

起升机构是塔式起重机进行垂直升降的传动装置，由电动卷筒、制动器、离合器、钢丝绳、滑轮组和高度限位器等组成。电机通电后通过联轴器驱动变速箱，进而驱动卷筒转动，通过滑轮组及吊钩把重物提升或下降。当电机正转时，卷筒放出钢丝绳；当电机反转时，卷筒收回钢丝绳。

（2）变幅机构

塔式起重机的变幅机构也是一种卷扬机，由电动机、变速箱、卷筒、制动器和机架组成。塔式起重机的变幅方式基本上有两类：一类起重臂为水平形式，载重小车沿着起重臂上的轨道移动而改变幅度，称为小车变幅式；另一类是利用起重臂俯仰运动而改变起重臂端部吊钩的幅度，称为动臂变幅式。

（3）回转机构

回转机构是通过回转支撑及其装置使塔式起重机做360° 回转。回转机构由回转支撑装置和回转驱动装置两部分组成。回转支撑装置是将整个回转部分（包括起重臂、驾驶室、平衡臂、起升机构等）支撑在固定部分上，并承受起重机回转部分作用于它的垂直力、水平力和倾覆力矩。在回转限位开关的作用下，塔式起重机左右回转运动一般限定为两圈。塔式起重机回转机构由电动机、液力偶合器、制动器、变速箱和回转小齿轮等组成。回转机构的传动方式一般是电动机通过液力偶合器、变速箱驱动小齿轮围绕大齿圈转动，实现塔式起重机的回转运动。

（4）液压顶升机构

液压顶升机构是指用于自升式塔式起重机塔身升降的液压动力系统。通过电动机驱动液压泵，将电能转化成液压能，再经过控制阀驱动液压缸转变为机械能驱动负载，使下支座以上部分与塔身标准节脱开，从而实现了塔身的自行升高或降低功能。液压顶升机构由电动机、齿轮泵、手动换向阀、液压缸和爬爪等组成。

（5）行走机构

塔式起重机行走机构的作用是驱动塔式起重机沿轨道行驶，以扩大起重机的作业范围。行走机构由电动机、减速器、制动器、液力偶合器以及两个主动台车和两个被动台车等组成。由于采用了液力偶合器，使行走结构启动和停车平稳；行走机构主动台车和被动台车端部均装有夹轨器，可防止非工作状态下塔式起重机受暴风袭击所引起的倾覆，并在主动台车车架顶端内装有行程限位开关，一旦塔式起重机运行超出轨道有效运行范围，会自动切断电源而限位停车。

2.2.3　塔式起重机安全操作规程

（1）一般要求

①司机必须专门培训，经相关部门考核发证方可独立操作。②司机应每年体检，酒后或身体有不适应症者不能操作。③实行专人专机制度，严格执行交接班制度，非司机不准操作。④新安装和经修复的塔式起重机，必须按规定进行试运转，经有关部门确认合格后方可使用。

（2）操作前要求

①交接班时要认真做好交接手续，检查机械履历书、交班记录及有关部门规定的记录等填写和记载得是否齐全。②松开夹轨钳，按规定的方法将夹轨钳固定好，确保在行走过程中夹轨钳不卡轨。③轨道及路基符合安全要求。④起重机各主要螺栓应连接紧固，主要焊缝不应有裂纹和开焊。⑤按有关规定检查电气部分。⑥检查机械传动减速机的润滑油量和油质。⑦检查制动器。⑧吊钩及各部滑轮、导绳轮等应转动灵活，无卡塞现象，钢丝绳应完好，固定端应牢固可靠。⑨按使用说明书检查高度限位器的距离。⑩检查起重机的安全操作距离必须符合规定。对于有乘人电梯的起重机，在作业前应做安全检查。起重机遭到风速超过25m/s的暴风（相当于9级风）袭击，或经过中等地震后，必须进行全面检查，经主管技术部门认可，方可投入使用。司机在作业前必须检查，确认完好。对于附着式起重机，应对附着装置进行检查。

（3）操作中要求

①必须严格掌握起重机规定的起重量，详细了解被吊物，不得超载作业。②司机与信号指挥人员要密切配合，信号清楚后方可开始操作，各机构动作前先按电铃，发现信号不清要停止操作。③严禁任何人员乘坐或利用起重机升降。④操纵控制器要从零位开始逐级操作，严禁越挡操作。⑤不论哪一部分在运转中变换时，首先将控制器扳回零位，待该传动停止后再开始逆向运转，禁止打反车操作。⑥起重物上升时，钩头距起重臂端部不得小于1m。⑦塔式起重机一般应设两名司机，一名在司机室内操作，另一名司机在地面上监护。⑧起重机运行时，禁止开到端部2m以内的地方。⑨塔式起重机起重臂每次变幅后，必须根据工作半径和重物重量，及时对超载限位装置的吨位进行调整。⑩起重机升降重物时，起重臂不得进行变幅操作，必须空载进行。变幅时也不能与其他三种动作（运行、旋转、起升）中任何一种动作同时进行。塔式起重机作业时，禁止斜拉重物或提升埋在地下的物件。被吊物的边缘距髙压线最外边水平距离不得小于2m。两台塔式起重机在同条轨道上作业时，起重钩绳之间水平距离不得小于5m。塔身不得在曲率较小的弯道上作业和吊物行走。工作中不允许任何人上下扶梯，严禁在工作中进行维护工作。工作中，休息或下班时，不得将起重机处于空中悬挂状态。作业中遇6级以上大风、大雨等恶劣天气，应停止起吊作业，将起重臂降到安全位置，卡紧夹轨钳。夜班作业，必须备有充足照明，指挥与司机应使用明显的旗语信号。

（4）作业后要求

①工作完毕起重机应开到轨道中间停放，卡紧轨钳，吊钩升到距离臂端2～3m处，起重臂平行轨道方向。②所有控制器在操作完毕后扳到零位，切断电源总开关。③将司机室门窗关上，锁好后方可离开。④电气失火时，禁止用水扑救，应用1211干粉灭火器或其他不导电物扑救。⑤遇暴风天气时，塔式起重机要作加固措施，司机室上部主杆的4个耳环用钢丝绳拉紧并固定在地面的地锚上。