第一篇基础知识第七章起重机的工作原理与构造本章要求熟悉汽车式起重机泵驱动装置、支腿、回转、伸缩、变幅、起升机构的构造及其工作原理。

熟悉履带式起重机的构造及工作原理。

了解起重机的类型，掌握起重机的技术参数。

了解起重机上机电路，掌握起重机系统的液压原理。

第一节起重机的类型及技术参数一、起重机类型按构造类型起重机械可分为轻小型起重设备、起重机和升降机三大类。

1、轻小型起重设备轻小型起重设备一般只有一个升降机构，常见的有千斤顶、电动或手拉葫芦、绞车、滑车等。

其特点是轻便，结构紧凑，动作简单。

2、起重机当起重设备除了具有起升机构以外，还有其他运动机构时，其结构组成必然比单机构的轻小型起重设备复杂得多，我们称这类起重设备为起重机。

根据金属结构的类型不同，起重机可分为桥架类型起重机和臂架类型起重机两大类别。

其特点是可以使挂在起重吊钩或其他取物装置上的重物在空间实现垂直升降和水平运移。

即起重机对重物能同时完成垂直升降和水平移动，在工业和民用建筑工程中作为主要施工机械而得到广泛应用。

起重机种类繁多，在建筑施工中常用的为流移动式起重机，包括：塔式起重机、汽车式起重机、轮胎式起重机、履带式起重机等。

常用起重机的特点和适用范围见表1 - 1。

常见的有垂直升降机、电梯等。

升降机类起重设备只有一个升降机构。

由于出于安全性考虑，电梯配有完善的安全装置及其他附属装置，其复杂程度是轻小型起重设备不能相比的，所以，列为单独一类。

在所有各类起重机械中，桥架类型起重机和臂架类起重机是使用量最大、功能最强的主体起重设备，现在，我们重点来认识一下起重机械设备中的这一大类别。

(1)桥架类型起重机桥架类型起重机的最大特点，是以桥形金属结构作为主要承载构件，取物装置悬挂在可以沿主梁运行的起重小车上。

桥架类型起重机通过起升机构的升降运动、小车运行机构和大车运行机构的水平运动，在矩形三维空间内完成对物料的搬运作业。

桥架类型起重机根据结构形式不同还可以进一步分为桥式起重机（俗称为天车、行车）、门式起重机（被称为带支腿的桥式起重机、包括装卸桥和集装箱门式起重机）和缆索起重机（由于跨度太大，用缆索取代了桥形主梁）等。

(2)臂架类型起重机臂架类型起重机的结构特点是，都有一个悬伸、可旋转的臂架作为主要受力构件。

其工作机构除了起升机构外，通常还有旋转机构和变幅机构，通过起升机构、变幅机构、旋转机构和运行机构等四大机构的组合运动，可以实现在圆形或长圆形空间的装卸作业。

例如，汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机、塔式起重机、门座起重机等。

除了按构造类型分类外，起重机还可以按行驶性能分为有轨运行起重机和无轨运行起重机。

有轨运行起重机装有车轮，可以在铺设的轨道上在有限范围内工作，例如，各种桥架类型起重机、塔式起重机、门座起重机等。

无轨运行起重机的运行装置配备橡胶轮胎或履带，常见的各种流动式起重机，它们机动性好，可以在各种路面上长距离行驶，灵活转换作业场地。

大多数起重机是通用式的，广泛应用于车间、仓库、露天堆放场等处。

也有许多起重机是专门为特定工作场所或某种工艺服务的。

例如，兑铁水起重机、脱锭起重机等冶金起重机，铸造起重机、锻造起重机等服务于热加工的起重机，门座起重机、卸船机等专门用于港口装卸作业的起重机，用于仓储料库的堆垛起重机，还有专门用于海上作业的浮式起重机等。

起重机在许多重要国民经济部门得到广泛使用，成为现代物流和制造业组织生产的基础装备之一。

起重机今后发展的方向是进一步增大起重性能，向大型化发展，扩大作业范围；增加科技含量，实现机电一体化，提高计算机技术应用水平；增强安全可靠性和作业的舒适性。

二、起重机的技术参数起重机的主要性能参数包括：起重量、工作幅度、起重力矩、起升高度以及工作速度等，见表1-2。

编号名词术词英文定义或说明示意图1 质量和载荷参数1.1 起重量G lifting capacity 被起升重物的质量1.1.1 有效起重量G P useful load pay-load起重机能吊起的重物或物料的净质量。

对于幅度可变的起重机,根据幅度规定有效起重量1.1.2 额定起重量G n load lifting capa-city, rated capa-city, safe work-ing load (SWL)起重机允许吊起的重物或物料，连同可分吊具(或属具)质量的总和(对于流动式起重机，包括固定在起重机上的吊具)。

对于幅度可变的起重机,根据幅度规定起重机的额定起重量1.1.3 总起重量G t total suspendedload, suspendedload capacity,lifting load起重机能吊起的重物或物料,连同可分吊具和长期固定在起重机上的吊具或属具(包括吊钩、滑轮组、起重钢丝绳，以及在臂架或起重小车以下的其他起吊物)的质量总和。

对于幅度可变的起重机,根据幅度规定总起重量1.1.4 最大起重量G max maximum liftingload起重机正常工作条件下，允许吊起的最大额定起重量1.2 起重力矩M load moment 幅度L和相应起吊物品重力Q的乘积1.3 起重顿覆力矩M A load tippingmoment起吊物品重力Q和从载荷中心线至倾覆线距离A的乘积1.4 起重机总质量G0total mass 包括压重、平衡重、燃料、油液、润滑剂和水等在内的起重机各部分质量的总和1.5 轮压P wheel load 一个车轮传递到轨道或地面上的最大垂直载荷（按工况不同，分为工作轮压D 之间的垂直距离(D=H+h)2.7 起重臂长度L b jib length 起重臂根部销轴至顶端定滑轮轴线（小车变幅塔式起重机为至臂端形位线）在起重臂纵向中心线方向的投影距离2.8 起重机倾角jib angle 在起升平面内，起重臂纵向中心线与水平线的夹角3 运动速度3.1 起升（下降）速度V n load-lifting(lowering) speed稳定运动状态下，额定载荷的垂直位移速度3.2 微速下降速度V m precision load-lowering speed稳定运动状态下，安装或堆垛最大额定载荷时的最小下降速度3.3 回转速度ωslewing speed 稳定运动状态下,起重机转动部分的回转角速度。

规定为在水平场地上,离地10m高度处，风速小于3 m/s时,起重机幅度最大,且带额定载荷时的转速3.4 起重机（大车）运行速度V k travelling speed 稳定运动状态下，起重机运行的速度。

规定为在水平路面（或水平轨面）上，离地10m高度处，风速小于3 m/s时的起重机带额定载荷时的运行速度3.5 小车运行速度V t crab traversingspeed稳定运动状态下,小车运行的速度.规定为离地10m高度处,风速小于 3m/s时,带额定载荷的小车在水平轨道上运行的速度3.6 变幅速度V r derricking speed 稳定运动状态下，额定载荷在变幅平面内水平位移的平均速度。

规定为离地10m高度处，风速小于3 m/s时，起重机在水平路面上，幅度从最大值至最小值的平均速度3.7 起重臂伸缩时间telescopic time 空载状态下，起重臂以最大伸缩速度由全缩（全伸）状态，运动到全伸（全缩）状态所用的时间4 与起重机运行线路有关的参数4.1 爬坡能力g radeability 无载起重机能以稳定行驶速度爬行的最大坡度，，一般以百分数表示4.2 最小转弯半径R minimum turningradius起重机转向时，其前轮外侧运行轨迹的最小圆弧半径5 一般性能参数5.1 工作级别classificationgroup考虑起重量和时间的利用程度以及工作循环次数的起重机械特性5.2 机构工作级别classificationgroup of mecha-nisms按机构利用等级（机构在使用期限内，处于运转状态的总小时数）和载荷状态划分的机构工作特性5.3 生产率（生产能力）loading and un-loading capacity,p roductivity'表明起重机装卸能力的综合指标。

根据起重量、机构工作速度、工作行程以及机构重叠工作的程度进行计算，以t/h表示5.4 起重特性曲线lifting perform-ance curve表示臂架型起重机起重作业性能的曲线。

由起重量曲线和起升高度曲线组成5.5 钢丝绳滑轮组倍率rope fall 通过吊钩滑轮组的挠性件分支数与引入卷筒（或链轮）的挠性件根数之比1、起重机工作级别起重机的工作级别的大小高低是由二种能力所决定，。

其一是起重机的使用频繁程度，称为起重机利用等级；其二是起重机承受载荷的大小，称为起重机的载荷状态。

1.1起重机的利用等级起重机在有效寿命期间有一定的工作循环总数。

起重机作业的工作循环是从准备起吊物品开始，到下二次起吊物品为止的整个作业过程。

工作循环总数表征起重机的利用程度，它是起重机分级的基本参数之一。

工作循环总数是起重机在规定使用寿命期间所有工作循环次数的总和。

确定适当的使用寿命时，要考虑经济、技术和环境因素，同时也要涉及设备老化的影响。

工作循环总数与起重机的使用频率有关。

为了方便起见，工作循环总数在其可能范围内，分成10个利用等级( U0～U9)，如表1-3所示。

表1-3 起重机利用等级1.2起重机载荷状态载荷状态是起重机分级的另一个基本参数，它表明起重机的主要机构——起升机构受载的轻重程度。

载荷状态与两个因素有关：一个是实际起升载荷G与额定载荷G n之比G/G n，另一个是实际起升载荷G的作用次数N与工作循环总数N，1之比N/N n。

表示G/以和N/N n 关系的线图称为载荷谱。

表1-4列出了起重机载荷状态。

1.3起重机工作级别起重机的工作级别，即起重机的分级是由起重机的利用等级（表1-3）和起重机的载荷状态（表1-4）所决定，起重机的工作级别用符号A表示，其工作级别分为8级，即A1～A8级。

起重机工作级别是表征起重机基本能力的综合参数，用户可根据使用的工艺要求选择适当工作级别的起重机，以达到既经济又适用的目的。

起重机工作级别也是识别风险，确定重定监控对象的一个重要参数。

起重机的工作级别如表1-5所示。

1.4起重机工作级别举例为便于广大起重作业人员了解和掌握超重机适用的工作级别，而列举了以下各种起重机的工作级别，如表1—6所示。

表1-6 起重机工作级别举例2、起重机的特性曲线自行式起重机的特性曲线规定了起重机在各种工作状态下允许吊装的载荷，反映了起重机在各种工作状态下能够达到的最大起升高度，是正确选择和正确使用起重机的依据。

每台起重机都有其自身的特性曲线，不能换用，即使起重机型号相同也不允许。