不同的地区、建筑公司、建筑规模和工程需求对塔式起重机的要求差别很大,正确选型塔机对合理、有效地完成工程任务具有重要意义。塔机的典型形式有塔帽式、平头式、动臂式和快装式四种。
分类及其说明特点
01塔帽式塔机
说明:是一种广泛采用的具有塔帽、吊杆和水平臂架等结构的塔机。根据吊点数量及吊杆结构的不同,塔帽塔机分为单吊点水平臂架式、双吊点水平臂架式、双吊点带撑杆分段水平臂架式和双吊点带撑杆整体水平臂架式。
特点:(1)单吊点水平臂架式。臂架为静定结构,便于计算。但其悬臂端较长,产生的弯矩大,臂架截面尺寸和自重大,多用于小型塔机。目前幅度在40m以下的臂架一般采用单吊点式构造,幅度在40m以上的臂架一般采用双吊点式构造;
(2)双吊点式。可使得臂架悬臂端的长度减小,大幅减少了臂架弦杆的截面尺寸,减轻了臂架重量。与同等起重性能的单吊点水平臂架相比,自重可减轻5%~10%。但是,臂架的力学模型为超静定结构,计算难度增加。同时,外撑杆与臂架夹角较小,臂架轴向受力大。臂架长期承受交变载荷,薄弱环节容易疲劳破坏。桁架水平式臂架拉索吊点可以设在下弦处,也可设在上弦处。目前多采用上弦吊点、三角形截面臂架,下弦杆上平面和外侧面并配作为小车运行轨道;
(3)双吊点带撑杆式。当幅度超过70m以上时,为了增大外拉杆与臂架间的夹角,改善臂架受力状况,臂架一般采用双吊点带撑杆的形式。这种形式的臂架有两种:双吊点带撑杆分段水平臂架和双吊点带撑杆整体水平臂架。前者水平臂架分为两段,两段臂架与撑杆铰接在一起,属于静定结构;后者采用整体臂架,撑杆铰接于臂架适当位置,属于一次超静定结构。
02动臂式塔机(动臂吊)
说明:是指起重臂与塔身铰接,利用起重臂的俯仰实现变幅的塔机。
特点:(1)臂塔机臂架受力状态良好,自重轻;尾部回转半径小;臂架俯仰幅度大,一般可达15°~85°;
(2)相对于水平臂塔机,动臂塔机起重臂的大仰角相当于增加了塔身的高度,有效扩展的工作范围是以起重臂长度为半径的半球体空间。因此,与同规格其他类型塔机相比,动臂塔机在塔身高度相同时具有起升高度较大的优势;
(3)传统动臂塔机的幅度有效利用率低,变幅速度不均匀,重物变幅移动时功率消耗大,适用于工业厂房中重、大构件的吊装,作业空间狭窄的施工场所及群塔作业。
03平头式塔机(平臂吊)
特点:是一种臂架与塔身为T形结构形式的上回转塔机,其显著特征是起重臂与平衡臂连成一体,无塔帽与拉杆,上部结构形状呈水平且均为刚性结构。
特点:(1)平头塔机的臂架可以在空中逐节装拆,相比之下,对辅助起重机的要求大大降低,节省了拆装费用;
(2)平头塔机没有塔帽,吊钩的有效高度大大提高,空间利用率高,适用于对高度有特殊要求或群塔的场合;
(3)起重臂钢结构寿命长、安全性高。臂架截面尺寸通常比同级别普通塔机大,刚度较大;
(4)适合对幅度变化有要求的施工场合。平头塔机臂节特殊的连接方式及没有塔帽、拉杆,使其起重臂的逐节拆装非常简易、安全。
04快装式塔机
说明:是一种下回转、快速自行架设及整体拖运的低层建筑用塔机。
特点:(1)按塔身结构形式,快装塔机的塔身分为箱形伸缩臂式、箱形折叠臂式和桁架套架式等。塔身为箱形伸缩臂式的塔机,安装时内塔身从外塔身中伸出。箱形折叠臂式塔身的上、下两节塔身为铰接,安装时伸直。塔身为桁架套架式的塔机,桁架塔身自重较轻,安装时内塔身同样从外塔身中伸出;
(2)安装塔身安装架设和拆卸便捷、迅速,在不借助外部起重 俱设备的情况下通常2~3h完成安装架设或拆情卸过程。司机可以在接近地面的操纵室内操 作,避免了高空作业的风险。
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