起重機(jī)的結(jié)構(gòu)通常由三大部分組成：一是機(jī)架；二是機(jī)構(gòu)(包括起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)等)；三是控制系統(tǒng)。

 

    中文名起重機(jī)結(jié)構(gòu)外文名cranestructure所屬領(lǐng)域土木工程組成機(jī)架、機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)剛度靜態(tài)剛度和動(dòng)態(tài)剛度機(jī)構(gòu)組成起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

 

     起重機(jī)結(jié)構(gòu)組成

 

    1．機(jī)架

 

    機(jī)架主要由橋架、小車架、操縱室及扶梯等部件組成，構(gòu)成了起重機(jī)的主體。

 

    2．機(jī)構(gòu)

 

    對(duì)橋式起重機(jī)而言，機(jī)構(gòu)只有兩種，一是起升機(jī)構(gòu)，二是運(yùn)行機(jī)構(gòu)。無旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及變幅機(jī)構(gòu)。汽車起重機(jī)則具有上述介紹的四種機(jī)構(gòu)。

 

    橋式起重機(jī)的小車，具有起升和運(yùn)行兩種機(jī)構(gòu)。小車上設(shè)有大、小卷揚(yáng)機(jī)各一臺(tái)，作起吊重物用。大卷揚(yáng)機(jī)又稱大鉤，設(shè)置在小車中部，最大起吊重量有8t、10t、15t、20t、25t、30t、40t、50t、60t等多種規(guī)格供選用。小卷揚(yáng)機(jī)又稱小鉤，設(shè)置在小車右邊，起吊重量也有1t、1.5t、2t、2．5t、3t、4t、5t、8t、10t、15t等多種規(guī)格。在大卷揚(yáng)機(jī)的左邊，設(shè)置有一小的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，為小車在橋架軌道上左右運(yùn)行提供動(dòng)力。

 

    橋式起重機(jī)的橋架又稱為大車，形狀為Ⅱ形。其四角處設(shè)有大車輪和運(yùn)行機(jī)構(gòu)，可使起重機(jī)沿車間縱向前后運(yùn)行。大車與小車的配合，即可將重物吊運(yùn)到車間平面范圍內(nèi)的任一位置。

 

    3．控制系統(tǒng)

 

    控制系統(tǒng)設(shè)置在操縱室內(nèi)。重物的吊起與放下，小車在橋架上的左右運(yùn)行、大車在車間的前后運(yùn)行均可在操縱室中操作完成。[1]

 

    結(jié)構(gòu)剛度

 

    起重機(jī)的結(jié)構(gòu)剛度要求分為靜態(tài)剛度和動(dòng)態(tài)剛度。

 

    靜態(tài)剛度

 

    靜態(tài)剛度以在規(guī)定的載荷作用于指定位置時(shí)結(jié)構(gòu)在某一位置處的靜態(tài)彈性變形來表征。

 

    (1)橋架型起重機(jī)(包括門式起重機(jī)和裝卸橋)

 

    1)當(dāng)滿載小車位于跨中，主梁由于額定起升載荷和小車自重載荷在跨中引起的垂直靜撓度，對(duì)低定位精度要求的起重機(jī)，或具有無級(jí)調(diào)速控制特性的起重機(jī)；采用低起升速度和低加速度能達(dá)到可接受定位精度的起重機(jī)。

 

    2)對(duì)于具有懸臂的門式起重機(jī)和裝卸橋，當(dāng)滿載小車位于懸臂上的有效工作位置時(shí)，該處由于額定起升載荷和小車自重載荷引起的垂直靜撓度，應(yīng)不大于￡I/350(￡l為懸臂有效工作長(zhǎng)度)。

 

    (2)塔式起重機(jī)

 

    在額定起升載荷作用下．塔身在其與臂架連接處(或臂架與轉(zhuǎn)柱的連接處)產(chǎn)生的水平靜位移△￡應(yīng)

 

    不大于1.34H/100，其中日為塔身在臂架連接處至軌面的垂直距離即塔身自由高度。

 

    動(dòng)態(tài)剛度

 

    動(dòng)態(tài)剛度是以起重機(jī)作為振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)抗變形能力來表征，即以滿載情況下鋼絲繩繞組的懸吊長(zhǎng)度相當(dāng)于額定起升高度時(shí)，以系統(tǒng)在垂直方向的最低階固有頻率(簡(jiǎn)稱為滿載自振頻率)來表征。一般起重機(jī)僅核算結(jié)構(gòu)的靜態(tài)剛度，如果系統(tǒng)的振動(dòng)影響了生產(chǎn)作業(yè)等特殊情況或用戶有要求時(shí)，才需校核動(dòng)態(tài)剛度。

 

    對(duì)于電動(dòng)橋式起重機(jī)(包括門式起重機(jī)、裝卸橋)，當(dāng)小車位于跨中時(shí)的滿載自振頻率，應(yīng)不低于2Hz。

 

    對(duì)于門座起重機(jī)滿載自振頻率，應(yīng)不低于1Hz。[2]

 

    結(jié)構(gòu)舉例

 

    以履帶起重機(jī)為例，履帶起重機(jī)的結(jié)構(gòu)基本相同，都是由動(dòng)力裝置、工作裝置、回轉(zhuǎn)裝置、行駛系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)及安全裝置等組成。

 

    1．起重臂

 

    履帶起重機(jī)都采用桁架式起重臂，用來支撐起升鋼絲繩、滑輪組的鋼結(jié)構(gòu)。它可俯仰以改變起重機(jī)的工作半徑，并直接鉸接在上部回轉(zhuǎn)平臺(tái)上。起重臂上、下兩節(jié)為基本臂，并有多節(jié)標(biāo)準(zhǔn)臂。可根據(jù)施工需要在基本臂基礎(chǔ)上接長(zhǎng)，必要時(shí)還可在主臂頂端裝一個(gè)副臂，以擴(kuò)大作業(yè)范圍。例如，QUY50型起重機(jī)的基本臂長(zhǎng)為13m，加節(jié)后可達(dá)52m。早期起重臂各節(jié)間大多用法蘭螺栓連接，大多采用銷軸連接，適用于無縫鋼管制作的桁架臂。起重臂斷面均呈矩形，有較好的側(cè)向穩(wěn)定性。

 

    2．起升機(jī)構(gòu)

 

    機(jī)械式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)是由主傳動(dòng)裝置通過帶形離合器接合，使起升卷筒旋轉(zhuǎn)。通過卷筒的正、反轉(zhuǎn)來收放卷筒鋼絲繩，使吊鉤升降。液壓式起重機(jī)由液壓馬達(dá)通過一對(duì)減速齒輪減速后。驅(qū)動(dòng)起升卷筒。

 

    3．變幅機(jī)構(gòu)

 

    履帶起重機(jī)是由變幅卷筒收放變幅鋼絲繩，通過固定在雙足支架上的復(fù)式滑輪組，以及一端固定在滑輪組上、另一端固定在起重臂頂端滑輪軸上的拉臂繩，使起重臂升降。機(jī)械式起重機(jī)的變幅卷筒是由主傳動(dòng)裝置通過蝸桿減速器驅(qū)動(dòng)。液壓式起重機(jī)的變幅卷筒是由液壓馬達(dá)通過減速齒輪驅(qū)動(dòng)。

 

    4．回轉(zhuǎn)裝置

 

    (1)回轉(zhuǎn)平臺(tái)回轉(zhuǎn)平臺(tái)又稱上部機(jī)架，它是動(dòng)力裝置和各工作裝置安裝和連接的基礎(chǔ)。平臺(tái)前部裝有起重臂和操縱系統(tǒng)，中后部裝有柴油機(jī)和固定變幅機(jī)構(gòu)的雙足支架，下底面裝有回轉(zhuǎn)支撐裝置的上座圈。后部裝有配重箱(塊)。

 

    (2)回轉(zhuǎn)支撐回轉(zhuǎn)支撐除完成回轉(zhuǎn)作業(yè)外，還能將上部各種載荷傳到下支撐架，當(dāng)回轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，保持機(jī)身平衡。

 

    (3)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)機(jī)械式起重機(jī)是由主傳動(dòng)裝置豎軸下端的圓柱齒輪和回轉(zhuǎn)傳動(dòng)齒輪嚙合，通過離合器驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)小齒輪沿回轉(zhuǎn)大齒輪旋轉(zhuǎn)，使回轉(zhuǎn)平臺(tái)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。液壓式起重機(jī)是由液壓馬達(dá)通過一組減速齒輪，驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)小齒輪，實(shí)現(xiàn)機(jī)身回轉(zhuǎn)。

 

    5．行駛系統(tǒng)

 

    履帶起重機(jī)行駛系統(tǒng)的功用是支持機(jī)體并實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的行駛，以及作業(yè)所需的行駛、前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作。液壓式履帶起重機(jī)行駛系統(tǒng)包括：下機(jī)架、伸縮液壓缸、行走液壓馬達(dá)、行星減速器；驅(qū)動(dòng)輪、支重輪、托帶輪、張緊輪(導(dǎo)向輪)、履帶(俗稱四輪一帶)；張緊機(jī)構(gòu)。四輪一帶及張緊裝置都裝在履帶架上。

 

    機(jī)械式或電動(dòng)式履帶起重機(jī)行走系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與液壓式履帶起重機(jī)相類似，不同的是機(jī)械式行走傳動(dòng)是由上部機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過行走豎軸，經(jīng)錐齒輪副，再經(jīng)通過左右鏈輪和鏈條(或減速器)使驅(qū)動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)履帶滾動(dòng)，并在水平錐齒輪和鏈輪軸上裝有牙嵌離合器，以控制履帶的直行和左右轉(zhuǎn)彎。

 

    (1)下機(jī)架(行走架)下機(jī)架是回轉(zhuǎn)平臺(tái)和臺(tái)車架(履帶架)之間的連接構(gòu)件，其功用是將機(jī)體重量全部或部分通過履帶架傳到支重輪上，再通過履帶傳給地面。下機(jī)架由底架、橫梁及履帶架組成。下機(jī)架有組合式和整體式兩種。整體式因剛性好而得到廣泛應(yīng)用。超大型履帶起重機(jī)為了運(yùn)輸方便而需要分解，因此常設(shè)計(jì)成組合式的，也有在橫向設(shè)計(jì)成可伸縮式的。機(jī)架可分為彈性懸架、半剛性懸架及剛性懸架。機(jī)體重量完全經(jīng)彈性元件傳給支重輪與機(jī)架，稱為彈性機(jī)架；一部分重量經(jīng)彈性元件傳給支重輪，而另一部分重量經(jīng)剛性元件傳給支重輪的，稱為半剛性機(jī)架；機(jī)體重量完全經(jīng)剛性元件傳給支重輪的，稱為剛性機(jī)架。對(duì)于行駛速度較低的履帶起重機(jī)，為了保證作業(yè)穩(wěn)定性，通常采用半剛性或剛性機(jī)架。

 

    (2)履帶履帶的功用是支撐起重機(jī)的全部重量，并保證車輛具有足夠的驅(qū)動(dòng)力。履帶是由幾十塊履帶板和鏈軌等零件組成。履帶的結(jié)構(gòu)基本上分為四部分：履帶的下面為支撐面，上面為鏈軌，中間為與驅(qū)動(dòng)鏈輪相嚙合的部分，兩端為連接鉸鏈。根據(jù)履帶板結(jié)構(gòu)不同。分為整體式和組合式。整體式履帶板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、拆裝容易、重量較輕，機(jī)械式起重機(jī)都采用鑄鋼平面整體式履帶板。組合式履帶板具有更換零件方便的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)某零件損壞時(shí)，只需單獨(dú)換掉該零件，無需將整塊履帶板報(bào)廢。同時(shí)，組合式履帶的板節(jié)距小，能減少履帶軌鏈對(duì)各輪的沖擊和磨損，提高行走速度。液壓式履帶起重機(jī)都采用短肋軋制組合履帶板。