[实用新型]塔式起重机及其平衡检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，更具体地，涉及一种塔式起重机及其平衡检测系统。

背景技术

塔式起重机是现代工业与民用建筑的主要施工机械之一，塔式起重机的起升高度和工作幅度的性能优势，使其在高层建筑施工中被广泛应用。

由于塔式起重机高空作业的特点，其诱发不安全的因素较多。高层的塔式起重机的安装、使用、拆除过程中，对安全技术管理和操作者的水平要求极高，稍有不慎，极易造成恶性事故。从我国近年塔式起重机的事故案例来看，事故主要发生在塔式起重机的装拆过程中。就现在的塔式起重机的技术水平而言，塔式起重机的拆装工作是对操作者技术水平要求是非常高的，一个小小的疏忽就极易造成重大的人身伤亡事故。所以，国家和各地方有关行政管理部门出台了各种安全规程，各生产厂商和用户也制定了各自的技术和管理要求，但还是难以避免由于装拆原因造成的塔式起重机重特大事故的发生。

如图1所示，塔式起重机一般由上回转部分和塔身两部分组成，这两部分用过回转支撑连接在一起。回转支撑与平面轴承的工作原理相似，回转支撑上部连接有上支座，上支座与吊臂50’、平衡臂60’等连接；回转支撑下部连接有下支座30’，下支座30’与标准节10’和套架20’分别连接。若干个标准节10’组成塔身，套架20’通过两组滚轮套装在标准节10’上，套架20’上还安装有顶升油缸。当塔式起重机做回转运动时，回转支撑以上部分绕塔身中心转动，故称为上回转部分，而回转支撑以下部分如标准节10’和套架20’则固定不动。

塔式起重机加高过程是这样的，首先，装在吊臂50’上的吊钩40’吊上一适当重物，移动吊钩40’在吊臂50’上的水平位置，使吊臂50’和平衡臂60’两边相对于塔身的弯矩基本平衡后，松开下支座30’与标准节10’连接的连接螺栓，并使安装在套架20’上的顶升油缸的一端支撑在标准节10’的踏步上，当油缸伸长时，在两组滚轮导向的作用下，套架20’就会通过上部的连接支腿使塔式起重机的上回转部分脱离标准节10’顶部并顺着标准节10’上升。顶升完成后，下支座30’将与标准节10’顶部会空出一个标准节的空位，此时，上回转部分将全部由套架20’支撑，如果此时在标准节10’顶部和下支座30’之间再装上一节标准节10’，新装标准节10’的上部与下支座30’连接，新标准节10’的下部与原有标准节10’相连，这样塔式起重机就完成了加高的过程。

塔式起重机要降低高度时，上面过程相反即可。

套架20’的几面还因为功能不同也有不同的称谓，在拆装工况下，面临吊臂这边的套架20’有个较大的开口，以便于标准节10’进出，所以称为引进面，引进面的上部通过两个支腿与下支座30’连接；而在平衡臂60’那边，在拆装工况下，是通过油缸顶升起塔式起重机上回转部分的，主要起承载作用的面称为顶升面，顶升面也是通过两个支腿与下支座连接，顶升面上还安装有顶升油缸。套架20’的顶升面和引进面通过两侧面的杆件固定成形。

在塔式起重机拆装过程中，一个非常重要的环节是配平环节，就是在松开下支座30’的四个支腿与标准节10’的连接螺栓之前，必须要使上回转部分配平。配平过程如下：首先吊钩40’吊起一定的重物，然后移动吊钩40’在吊臂50’上水平的位置，使塔式起重机上回转部分的重心落在套架20’的顶升面的两个支腿上。如果不配平就可能会出现重大事故，因为当塔式起重机上回转部分通过套架20’上的油缸顶高后，套架20’承载了塔式起重机上回转部分全部的重量和不平衡弯矩，而一般设计套架20’时，原则上只是考虑承载塔式起重机上回转部分的重量，认为顶升状态下是平衡的，因为在平衡状态下，上回转部分的重量是通过下支座的两个支腿传递到套架的顶升面的，经套架20’顶升面的部分结构传递至安装在顶升面一侧的顶升油缸，再由油缸传递到标准节10’的踏步上，然后由塔身来承载上部重量，而此时套架所承受的不平衡弯矩是较小的。所以，在设计套架20’时，对不平衡弯矩的承载能力是基本不作考虑，也就是说，套架20’对塔式起重机上回转部分的不平衡弯矩的承载能力是非常有限的。在不配平的情况下，就有可能使不平衡弯矩过大，就会使套架20’结构破坏而出现重大事故，其次，此时上部的不平衡弯矩是通过安装在套架20’上的两组滚轮传递到标准节10’的侧面上的，这与标准节10’的正常工作状态截然不同，当上部的不平衡弯矩过大，即使套架20’结构不被破坏，也会使标准节10’的结构破坏而引发重大事故。