《建筑工程安全技术与管理》教案班级周次星期第节时数序号授课形式授课章节教学目的教学重点难点内容更新作业课后体会第页主要内容教学设计单元 6 垂直运输机械6-1 塔式起重机一、塔式起重机的分类和性能1、分类（1）按结构形式1）固定式塔式起重机2）移动式塔式起重机3）自升式塔式起重机①附着式塔式起重机②内爬式塔式起重机（2）按回转形式1）上回转塔式起重机2）下回转塔式起重机（3）按架设方法1）非自行架设塔式起重机2）自行架设塔式起重机（4）按变幅方式1）小车变幅塔式起重机2）动臂变幅塔式起重机3）折臂式塔式起重机2、性能（1）主参数即公称起重力矩（起重臂为基本臂长的最大幅度与相应起重量的乘积）（2）基本参数1）起升高度起重机在空载和塔身处于最大高度的状态下，吊钩在最大幅度时，其支承面对塔式起重机支承面的允许最大垂直距离。
2）工作速度①最大起升速度在空载状态下，吊钩上升至最大起升高度过程中稳定运动状态下的最大平均上升速度。
②回转速度在空载下，风速小于3m/s，吊钩位于基本臂最大幅度和最大高度时的稳定回转速度。
③小车变幅速度在空载下，风速小于3m/s，小车稳定运行的速度。
④整机运行速度在空载下，风速小于3m/s，起重臂平行于轨道方向稳定运行的速度。
⑤最低稳定下降速度吊钩滑轮组为最小钢丝绳倍率，吊钩以该倍率允许的最大起重量，吊钩稳定下降时的最低速度。
3）工作幅度塔式起重机置于水平场地时，吊钩垂直中心线与回转中心线的水平距离。
4）起重量起重机吊起重物和物料，包括吊具（或索具）质量的总和。
①最大起重量②基本臂幅度时的起重量5）轨距两条钢轨中心线之间的水平距离。
6）轴距前后轮轴的中心距。
7）自重塔式起重机全部自身的重量（不包括压重、平衡重）。
二、塔式起重机的主要机构1、金属结构（1）底架塔式起重机的底部结构，不同的塔机类型有不同的底架结构。
自升式塔机的底架多采用平面框架加斜撑式底架。
（2）塔身塔式起重机的主要承重部分。
有固定式和可变高度式。
由型钢组成框架结构。
自升式塔机多采用可变高度式中的上接高式塔身。
（3）塔帽塔身上部结构，有竖直式、前倾式和后倾式。
多采用各类型钢组成。
（4）起重臂起重机的主要工作部分，是小车变幅臂架。
一般长30-40m。
自升式起重机起重臂多采用三角形断面的桁架结构。
（5）平衡臂与起重臂在水平方向上连为一体的结构。
自升式起重机平衡臂一般采用三角形断面的桁架结构。
（6）转台是起重机起重臂回转的机构。
主要由推力向心轴承、大齿轮及支撑结构组成。
自升式起重机的转台处于塔身上部。
2、工作机构塔机的起升机构、变幅机构、回转机构和行走机构是塔式起重机的基本工作机构。
（1）起升机构采用电动机驱动，由滑轮组、减速器等机械传动装置组成。
1）滑环电动机驱动2）双电动机驱动（2）变幅机构使吊物沿起重臂方向移动的装置。
1）动臂变幅式塔机的变幅机构用以完成动臂的俯仰变化2）水平臂小车变幅式塔机，小车牵引机构的构造同起升机构。
传动方式为：电动机→减速器→钢丝绳卷筒（3）回转机构使起重臂沿塔身中心线回转的机构。
驱动方式：电动机→液力耦合器→减速器→小齿轮→大齿轮（4）行走机构移动式起重机能够自行移动的机构。
3、安全装置（1）起重力矩限制器是防止和避免塔机由于严重超载而引起塔机倾覆或折臂等恶性事故发生的安全装置。
1）主要作用：防止因臂架在纵垂直平面内超载引起的倾覆，单不能防护因风载、轨道倾斜等造成的倾斜、倾翻。
2）主要分类：机械式和电子式，机械式按弹簧的不同分为螺旋弹簧和板弹簧两种3）安装部位：塔帽、起重臂根部或端部等。
（2）起重量限制器是防止塔机的吊物重量超过最大额定荷载而发生机械损坏事故的装置。
1）电子式起重量限位器：一般情况将电子式起重量限位器串接在起升钢丝绳中置地臂架的前端2）机械式起重量限位器：安装在回转框架的前方，主要由支架、摆杆、导向滑轮、拉杆、弹簧、撞块、行程开关等组成。
（3）起升高度限位器是防止起重钩起升过度而碰坏起重臂的装置。
1）安装部位：起重臂端头附近或起升卷筒附近2）限位控制值：吊钩装置顶部至小车架下端的最小距离根据塔机形式及起升钢丝绳的倍率确定，一般为700-1000mm之间。
（4）幅度限位器用来限制起重臂在俯仰时不超过极限位置的装置。
1）动臂式塔机变幅极限位置：与水平夹角为63度-70度之间，设置最小幅度限位器和防止臂架反弹后倾装置；2）小车运行变幅式塔机的幅度限制器防止超过最大和最小幅度的两个极限位置，设置行程限位开关和终端缓冲装置。
（5）行程限位器防止小车或大车越位而造成安全事故的装置。
1）小车行程限位器：设终点开关和缓冲器，分别设于起重臂的头部和根部2）大车行程限位器：制动缓冲装置设于轨道两端尽头，终点开关设于钢轨和行走台车上。
（6）夹轨钳装设于行走底架或台车上，用来夹紧钢轨，防止起重机在大风情况下倾翻的装置。
（7）风速仪设置于起重机顶部至吊具最高位置间，当超过六级大风时能够自动报警的装置。
（8）障碍指示灯高度超过30m的塔机，在起重机最高部位安装的红色指示灯。
（9）钢丝绳防脱槽装置防止在传动过程中，钢丝绳脱离滑轮槽而造成钢丝绳卡死和损伤的装置。
（10）吊钩保险是安装在吊钩挂绳处的一种防止起吊钢丝绳由于角度过大或挂钩不妥时，造成起吊钢丝绳脱钩，吊物坠落事故的装置。
（11）回转限位器对有自锁作用的回转机构，起到在一定回转范围内限制其回转的装置。
4、重要配件（1）吊钩起重机用于直接起吊物料的配件吊钩出现下列情况之一者，应予报废：1）用20倍放大镜观察表面有裂纹及破口2）用钩尾部和螺纹部分等危险断面及钩筋有永久性变形3）挂绳处断面磨损量超过原高的10%4）心轴磨损量超过其直径的5%5）开口度比原尺寸增加15%（2）滑轮用于支撑钢丝绳并控制钢丝绳走向的配件。
下列情况之一者应予报废：1）裂纹或轮缘破损2）卷筒壁磨损量达原壁厚的10%3）滑轮绳槽壁厚磨损量达原壁厚的20%4）滑轮槽底的磨损量超过钢丝绳直径的25%（3）钢丝绳是用钢丝按一定规格组织的用来吊运物料的承重配件。
下列情况必须报废和更新：1）钢丝绳断丝现象严重2）断丝的局部聚集3）当钢丝绳磨损或锈蚀严重，钢丝直径减小达到其直径的40%时，应立即报废4）钢丝绳失去正常状态，产生严重变形时，必须立即报废。
三、塔式起重机的安装拆卸1、安装、拆除专项施工方案内容（1）整机及部件的安装或拆卸的程序和方法（2）安装过程中应检测的项目以及应达到的技术要求（3）关键部位的调整工艺应达到的技术条件（4）需使用的设备、工具、量具、索具等的名称、规格、数量及使用注意事项（5）作业工位的布置、人员配备以及承担的工序分工（6）安全技术措施和注意事项（7）需要特别说明的事项2、安装前的准备工作（1）检查路基和轨道铺设或混凝土固定基础是否符合技术要求，混凝土强度等级应不低于C35，基础表面平整度偏差小于1/1000（2）对所拆装塔机的个机构、各部位、结构焊缝、重要部位螺栓、销轴、卷扬机构和钢丝绳、吊钩、吊具以及电气设备、线路等进行检查，发现问题及时处理（3）对自升塔机顶升液压缸和油管、顶升套架结构、导向轮、挂靴爬爪等进行检查，发现问题及时处理（4）对拆装人员所使用的工具、安全带、安全帽等进行全面检查，不合格者立即更换（5）检查拆装作业中的辅助机械，如起重机、运输汽车等必须性能良好，技术要求能够保证拆装作业需要（6）检查电源闸箱及供电线路，保证电力正常供应（7）检查作业现场有关情况，如作业场地、运输道路等是否已具备拆装作业条件（8）技术人员和作业人员符合规定要求（9）安全措施已符合要求3、拆装作业中的安全技术（1）拆装作业尽量在白天进行，严禁在恶劣天气时进行拆装作业（2）在拆装作业的过程中，必须保持现场的整洁和秩序（3）钢丝绳及其连接和固定，必须符合标准并满足安装上的要求（4）安装前应对各部件的完好情况、连接情况等进行全面检查（5）在拆装起重臂和平衡臂时，要依次全部拆装，始终保持起重机的平衡（6）因各种情况需要暂时中断拆装作业时，必须使起重机处于稳定状态并固定牢靠，经检查妥善后，方可停止作业（7）各种连接件应符合安全要求，螺栓紧固达到规定预紧力，其他连接件需要有可靠的防松或保护装置（8）行走式起重机应安装好大车限位装置，各部的安全防护装置要安装到位（9）安装作业的程序应按该机使用说明书的规定或标准安装工艺执行。
4、顶升作业的安全技术（1）顶升前必须检查液压顶升系统各部件连接情况，调整间隙，放松电缆，紧固好电缆卷筒（2）必须有专人指挥顶升作业，操作室只准一人操作，严格听从信号指挥（3）四级以上风力不得进行顶升作业，风力加大时应立即停止作业（4）顶升时应制动住回转部分，使起重臂和平衡臂保持平衡，发现问题应立即停止顶升作业（5）在拆除回转台与塔身标准节之间的螺栓时，如拆除困难，不得旋转起重臂来松动螺栓，应采取妥善方法拆除（6）顶升时，必须确认顶升撑脚稳妥就位后，方可继续下一动作（7）顶升工作中，随时注意液压系统压力变化，如有异常应及时检查调整（8）顶升到规定高度后，必须先将塔身附在建筑物上，方可继续顶升（9）拆卸过程顶升时，锚固装置决不允许提前拆卸，只有降到附着节时方可拆除（10）安装和拆卸工作的顶升完毕后，各连接螺栓应紧固，顶升套架导向滚轮与塔身吻合良好，液压系统的左右操纵杆应在中间位置，并切断液压顶升机构的电源。
5、附着锚固作业的安全技术6、内爬式作业的安全技术四、塔式起重机的安全使用1、塔机司机应具备的条件（1）年满18岁，具有初中以上文化程度（2）不得患有色盲、听觉障碍。
矫正视力不低于5、0（原标准1、0）（3）不得患有心脏病、高血压、贫血、癫痫、眩晕、断指等疾病及妨碍起重作业的生理缺陷（4）经有关部门培训合格，持证上岗。
2、安全使用（1）日常检查项目1）基础2）安全距离（表6-2）3）金属结构和外观结构4）各安全装置和指示仪表5）主要部位的连接6）钢丝绳磨损情况和各滑轮穿绕情况7）塔机接地，电气设备外壳与机体的连接8）配电箱和电源开关设置9）塔身（2）使用过程中应注意的事项1）作业前应进行空运转，检查各工作机构、制动器、安全装置是否正常2）塔机司机要与现场指挥人员配合好，司机对任何人发出的紧急停止信号，均应服从3）不得使用限位作为停止运行开关；提升重物不得自由下落4）严禁拔桩、斜拉、斜吊和超负荷运转严禁用吊钩直接挂吊物、用塔机运送人员5）作业中任何安全装置报警，都应查明原因，不得随意拆除安全装置6）当风力超过6级时应停止使用7）两台以上塔机同时作业时，之间保持距离至少2m；高位起重机最低部件与低位起重机最高部件之间垂直距离不得小于2m8）作业完毕，将所有工作机构开关转至零位，切断电源9）在进行保养和检修时，应切断塔式起重机电源，并在开关箱上挂警示标志。