济南工程职业技术学院毕业论文论文题目塔式起重机变幅机构毕业设计赵文涛200603010132机电一体化机电0601华克萍2009年4月姓 名 学 号 专 业 班 级 指导老师 完成时间摘要QTZ80型塔式起重机布置合理，外形美观，使用方便，维修简单，工作平稳， 就位快捷方便、高效该塔机为上回转，水平臂架，小车变幅，液压自升式多用 途塔机，起重力矩为800KN・m,最大起重量为8T,独立架设最大起升高度可达 45m，最大变幅为56m变幅机构是为了满足物料装卸工作位置要求，充分利用自身的起吊能力（幅 度减少能提高起重量），实现改变幅度的工作机构，并用来扩大塔式起重机的工 作范围，提高生产率QTZ80塔式起重机是通过移动牵引起重小车实现变幅的工作时吊臂安装、 在水平位置，小车由变幅牵引机构驱动，沿着吊臂轨道（弦杆）移动小车变幅 的优点是：变幅时物料做水平移动，安装就位方便；速度快、功率省；幅度有效 利用率大其缺点为：吊臂承受较大的弯距，结构笨重，用钢量大绳索牵引式变幅机构的小车依靠钢丝绳牵引沿吊臂轨道运行，其驱动力不受 附着力的限制，故能在略呈倾斜的轨道上行走，又由于驱动装置在小车外部，从 而使小车自重大为减少，所以适用于大幅度起重量较大的起重机。
在塔式起重机 中大都采用绳索牵引式变幅机构，这样既可以减轻吊臂载荷，又可以使工作可靠， 而且因为驱动装置放在吊臂根部，平衡重也可以减少关键词:QTZ80塔机变幅机构绳牵引小车式目录摘要 I一塔式起重机总述 11.1总述 11.2塔式起重机的组成 11.3QTZ80型塔式起重机简介 21.4QTZ80型塔式起重机简介 31.5QTZ80塔式起重机简图 4二变幅机构概述 52.1变幅机构总述 52.2QTZ80塔式起重机变幅机构数据 5三塔机工作级别 73.1塔式起重机的工作级别 73.2变幅机构工作级别 7四载荷组合 94.1载荷状态 94.2变幅机构载荷 9五厂内机器设备表 11六设计计算 126.1动力学设计 126.2力学计算 12七参考文献 22八谢词 23-塔式起重机总述1.1总述塔式起重机简称塔机，也称塔吊，源于西欧具有工作效率高，使用范围广， 回转半径大，起升高度高，操作方便以及安装与拆卸比较简单等特点，因而在建 筑安装工程中得到了广泛的使用，并成为一种重要的施工机械塔式起重机除了 用于工业与建筑业外，在电站施工，水利建设以及造船业等部门也经常应用塔式起重机属于一种非连续性搬运机械，是工业与民用建筑业施工中完成预 制构件及其他建筑材料与工具等吊装工作的主要设备。
在高层建筑施工中其幅度 利用率比其他类型起重机高由于塔式起重机能靠近建筑物，其幅度利用率可达 80%，普通履带式和轮胎式起重机利用率不超过50%，而且随着建筑物高度的增 加还会急剧减少因此，塔式起重机在高层工业和民用建筑业施工中一直处于领 先地位应用塔式起重机对于加快施工，缩短工期，降低工程造价起着重要的作 用同时，为了适应建筑物结构件预制装配化，工厂化等新工艺，现在的塔式起 重机还必须具备以下特点：（1） 起升高度和工作幅度较大，起重力矩大（2） 工作速度高，具有安装微动性能及良好的调速性能（3） 装拆、运输方便迅速，以适应频繁转移工地的需要1.2塔式起重机的组成1.2.1金属结构金属结构是是塔式起重机的骨架，它承受着起重机自重以及工作时的各种外 载荷，是塔式起重机的主要组成部分金属结构包括：塔身、塔帽、起重臂架、 平衡臂、回转支撑架、底架等1.2.2工作机构工作机构是为了实现塔式起重机不同的机械运动要求而设置的各种机械部 分的总称工作机构包括：起升机构、变幅机构、回转机构、顶升机构等. 1.2.3驱动控制系统驱动装置用来给各种机构提供动力，最常用的就是YZR与YZ系列交流电动 机控制系统对工作机构的驱动装置和制动装置实行控制，完成机构的启动、制 动、变向、调速以及对机构的安全实行监控，并及时把工作的各种参考量、电流 值、电压值、速度、幅度、起重量、起重力矩、工作位置与风速等数值显示出来， 以便司机在操作中心中用数。
1.2.4安全保护装置由于塔式起重机属于事故多发型的机种之一，因此安全装置是塔式起重机必 不可少的关键设备，其作用是避免由于误操作或违章操作等所招致的灾难性恶 果1.3QTZ80型塔式起重机简介QTZ80塔机为上回转水平臂架小车变幅液压自升式多用途塔机，起重 力矩为800KN・m,最大起重量为8T独立架设时最大起升高度可达45m，附着 后最大起升高度可达180m，最大变幅为56m改型号塔机布置合理，外形美观，司机室独立侧置，视野良好，给操作者良 好的工作环境使用方便，维修简单，是广大建筑施工企业理想的建筑施工机械 具有起升、回转、变幅、顶升四种机构，可单独或复合人动作，可以获得较高的 工作效率顶升机构用于塔身接高或降塔，本塔机用两种机型：一是高档的，起 升、变幅、回转三大机构均采用变频无级调速，电控系统采用无触点计算机控制； 另一种是普通的，起升、回转为绕线电机四档全驱动，变幅为三速电机驱动两 种机型都工作平稳，充分满足用户各种工况需要，可满足建筑施工中垂直以及水 平运输的需要1.4 QTZ80塔机技术参数表1-1 QTZ80塔机技术参数QTZ80塔机技术参数塔机型号QTZ80A (5613)QTZ80B (5613)额定起重力矩（KN・m ）800800工作幅度（m ）3—563—56最大起重量（T ）88起升高度（m ）自升式4545附着式180180起升速度（m/s ）A=20—800—80A=40—400—40回转速度（R/min ）0—0.7变幅速度（m/min ）0—47塔身主肢材料□ 135X12方管截面 1835X 1835起重臂上弦杆主要材料Z80X8角钢扣方下弦杆主要材料Z75X75X6 扣方Z80X80X8 扣方Z100X100X10 扣方济南工程职业技术学院毕业设计1.5 QTZ80塔式起重机简图DLiijLinww.ta-8 5 -广—J4.G38m伽$5 I46mESN1835yx 2930/2800框祗节王 SU 125前2 抽方 H35xl0t? ni35x12^¥m&图1-1 QTZ80塔式起重机简图二变幅机构概述2.1变幅机构总述塔式起重机的变幅机构按运动形式分为（1） 臂架摆动式变幅机构（动臂式）（2） 运行小车式变幅机构（小车式）QTZ80塔式起重机是通过移动牵引起重小车实现变幅的。
工作时吊臂安装、 在水平位置，小车由变幅牵引机构驱动，沿着吊臂轨道（弦杆）移动小车变幅 的优点是：变幅时物料做水平移动，安装就位方便；速度快、功率省；幅度有效 利用率大其缺点为：吊臂承受较大的弯距，结构笨重，用钢量大按照小车沿吊臂弦杆的行走方式，小车变幅机构分为：（1） 自行式（2） 绳索牵引式QTZ80塔式起重机多采用绳索牵引式绳索牵引式变幅机构的小车依靠钢丝绳牵引沿吊臂轨道运行，其驱动力不受 附着力的限制，故能在略呈倾斜的轨道上行走，又由于驱动装置在小车外部，从 而使小车自重大为减少，所以适用于大幅度起重量较大的起重机在塔式起重机 中大都采用绳索牵引式变幅机构，这样既可以减轻吊臂载荷，又可以使工作可靠， 而且因为驱动装置放在吊臂根部，平衡重也可以减少2.2QTZ80塔式起重机变幅机构数据型号：BE33B方式：绳索牵引小车式速度：42/21m/min （2/4）功率：3.3/2.2KW功能：改变吊钩的幅度位置技术要求:（1）各零部件完好无损(2)变速箱无漏油渗油现象表3-1机构利用等级利用等级总工作时间（h）平均每天运转小时数T14000.125—0.25T28000.25—0.5T3T16000.5—1.0T432001.0—2.0表3-2机构工作级别载荷情况名义载荷普系数利用等级T0T1T2T3T4L1—轻0.125M1M2M3L2—中0.25M1M2M3M4L3—重0.50M1M2M3M4M5四载荷组合4.1载荷状态(1) 正常工作载荷 Pwl = 150 Pa(2) 最大工作载荷 Pw2 = 250 Pa(3) 非正常工作载荷 Pw3 = 1300 Pa表4-1风压与高度关系离地面咼度m风压Pa0--2080020--1001100>10013004.2变幅机构载荷4.2.1牵引力(1) 摩擦阻力W1W1 = ( F + F ) X ( u・d/D +2f/D ) K ( N )Q g 0(2) 坡度阻力W2W2 = ( F + G ) SinaQ注：a —坡度角，取1.5°(3) 惯性阻力W3W3 = W3‘ + W3〃W3‘ = ( F + Fg )・V /(g・t)QW3〃= ( F + Fg )n2 R / 900QW3‘一小车运行起动惯性阻力W3〃一塔机回转时小车和重物的离心力(4) 迎风阻力W4W4 = q • A0q 风压，N/m20——(5) 起升绳阻力W5W5 = S1 一 S4 = S1 (1 一 g3 ) = F ( 1- g3 )/(1 + g )・gQg—滑轮效率(6) 牵引绳下垂引起的阻力W6W6 =q • I2/ 8h =(30〜50)q • 1/ 81 1(7) 牵引绳最大张力WW = W1 + W2 + W3 + W4 + W5 + W6(4〜6) q ・1 ( N )1(N )S = W / g1g-—牵引绳的导向滑轮效率1五厂内机器设备表NBC 500K电焊机NRC 500II二氧化碳气体保护焊机MZ-1000D逆变埋弧焊机丙烯氧气气割机ZX50C钻铳床山东华力钻床TQY塔机顶升液压系统(压板或弯板) 牛头刨床 普通车床弯骨机(弯洗管材)塔式起重机工装(1) 套架工装(2) 钱币工装(3) 标准节工装以及其余相应设备工具设计计算6.1动力学设计6.1.1型号型号：BE33E6.1.2技术参数V——变幅速度P――功率a——坡度角，取1.5°K ――附加阻力系数，取2.0On 回转速度q——牵引绳单位长度自重1n——驱动轮转速1D 车轮踏面直径Kg——系数，取0.76.2力学计算6.2.1正常工作情况力学计算［1］牵引力计算(1)摩擦阻力W1W1 = ( F + F ) X ( u・ d/D +2f/D ) K ( N )［式 7-1］Q g 0F——起升载荷，80000NQF——小车自重，650Ngu 滚动轴承摩擦系数，取0.015f——小车滚动阻力系数，取0.03D 车轮直径，取150mm=0.15mK ――附加阻力系数，取2.00d——滚动轴承。