毕业设计说明书 1 QTZ63型塔式起重机顶升机构的设计
1.引言 二次世界大战结束以后，由于许多国家夷为废墟，庞大而艰巨的家园重建工作，要 求建筑施工实现机械化，以加快建设进度。作为建筑机械化主导机械，塔式起重机得以 应运而迅猛发展。
1.1我国塔式起重机行业发展概况
我国塔式起重机行业于20世纪50年代开始起步，1953年由原民主德国引进建筑师 -I型塔式起重机(Baumeister I) ,1954年抚顺试制成功第一台2-6t塔式起重机，仿建
筑师-I型。初名TQ2-6塔式起重机。首次在北京用于大型砌块民用建筑施工，并取得 成功。1965年列入国家生产计划的沈阳建机厂开始批量生产红旗n -16型塔式起重机。 20世纪80年代随着改革开放和国际技术交流增多，我国曾先后有原联邦德国.法国. 意大利及丹
麦引进了为数可观的塔式起重机产品，特别是 1984年由法国P0TAIN公司 引进的三种机型(H3/36B.F0/23B.GTMR360B )的生产许可证，极大地促进了我国塔式 起重机产品设计制造技术的进步。 通过消化吸收国外先进技术，对基础部件，如电动机.
电器•回转支承.传动机构及安全装置等进行定点生产，一些生产主机的专业大厂还进行 了相应的技术改造，增设钢材预处理生产线，从而使国产塔式起重机的质量迅速提高， 一些主要机种已达到或接近国外同类产品质量水平。 进入20世纪90年代以后，我国塔式起重机行业随着全国范围建筑任务的增加进入 了一个新的兴盛时期，年产量连年猛增，全国塔式起重机总拥有约为 10万台。塔式起 重机出口业务曾一度极为兴旺。至此，无论从生产规模，应用范围和塔式起重机总量来 衡量，我国均堪称世界首号塔式起重机大国。 改革开放以来，国民经济的腾飞和投资规模的扩大，促进了建筑机械行业的不断 发展，为塔机行业提供了良好机遇和发展空间。 据有关方面提供的信息：我国西部开发建设、国家能源建设、煤炭基本建设、油 田建设、住宅建设、城市地铁建设等众多项目，预计 2001〜2005年全社会固定资产投 原波：QTZ63型塔式起重机顶升机构的研究及设计 2 资规模约为60000亿元，用于购置建筑机械的费用每年约为 700亿元左右，其中相当数 额用于购置塔机。 近几年来，我国的塔式起重机制造行业发展速度很快。出现了一大批塔机制造厂 家，开发了系列化塔机产品，实现了产品更新换代，积累了不少经验，市场竞争局面逐 渐形成，特别是我国加入 WTO以后，国际竞争更趋激烈。为了塔机企业在竞争中立于
不败之地，必须生产出质优价廉的产品。但是我们的塔机企业与国外先进企业相比存在 一些不足之处，如产品档次低，质量不够稳定，产品结构单一，更新换代速度慢，技术 管理与生产管理落后等，因而难以有效地满足市场不断变化的需求，也制约了企业的进
步发展。 对比国外先进企业的经验，经过认真分析，我们认为：其中一个重要的原因是与企 业对标准化工作的重视程度和标准贯彻力度不足有很大的关系。 企业要使产品技术性能 的先进性，结构的合理性，操作使用的可靠性得到持续改进，就必须不折不扣地达到标 准的要求，并结合工艺技术的完善和管理水平的提高，使产品的制造成本逐步降低。因 此塔机标准的采标、学习和贯彻工作就显得十分重要。
1.2国外塔式起重机发展概况
据资料报道，目前生产塔式起重机的国家有：德、法、意、英、西班牙、丹麦、瑞 典、南斯拉夫、波兰、捷克、俄、日等。国外著名塔式起重机工厂生产的塔式起重机多 达600多余种型号，拥有塔式起重机的最多的是德国和俄国。 20世纪末20余年国外塔式起重机技术发展的主要特点是:
(1) 组合塔式起重机得到迅速发展 所谓组合塔式起重机，就是以塔身为核心，按结 构和功能特
点，将塔式起重机分解为若干部分，并依据系列化和通用化要求，遵循摸数 制原理将各部分划分并设计成若干模块。根据参数要求，选用适当模块分别组拼成具有 不同技术性能特点的塔式起重机，以满足施工的具体要求。 (2) 一些超重型塔式起重机相继问世 近年来，由于大功率电
站.高坝，近海石油转井
平台•天然气转井平台以及石油化工业工业的发展的需要， 对重型和超重型塔式起重机提 出了更多更高的要求。目前，幅度70〜90m,最大起重量为50〜60t,起升高度100〜300m 的塔式起重机已非罕见。现今世界最大的超重型塔式起重机当推法国 POTAIN厂2005 年推出的MD22500型塔式起重机，其最大幅度 100m时的起重量为180t,起升高度为
99m。
(3) 适应都市改建需要的城市塔式起重机应运而生并得到发展城市闹市区改建工厂 的特点是，场毕业设计说明书 3 地狭窄，建筑基地面积小；建筑密度大，道路交通拥塞，塔式起重机回转 障碍多；地质条件差，地下管道多；但道路交通不能中断，所在地区银行、商业银行、 商业办公设施必须继续正常营业。为适应这种都市改建工程的特点，西方某些工厂率先 推出400〜700 KN -m级的城市塔式起重机。在德国，把这种适应在闹市施工需要的“城 市改建塔式起重机”，简称为E Crane经济塔式起重机。其特点是: ① 采用短平衡臂，便于在建筑密集地区进行架设、拆除、以避免在回转过程中与建 筑物突出部分发生矛盾。
② 采用尺寸可在4mx4m〜6mX6m范围内进行调节的X形底架，以利于在人行道 上和马路旁安装固定。
③ 塔式起重机的塔尖(塔帽)、转台、司机室、起升机构、回转机构、小车牵引机 构、小车、吊钩滑轮、平衡臂以及臂架根部拼装成一个扩大组件。安装后，接通电源即 可投入运行。 ④ 运输方便快捷，一般只需三、四辆重型拖车便可将塔式起重机部件运至工地，并 可立即交付安装。 ⑤ 安装架设速度快，450〜900kN - m级E塔机借助液压伸缩臂汽车起重机作为安 装辅机，在4〜6天内可安装完成。
⑥采用较完善的调速、操纵系统和电子仪表。
1.3我国塔式起重机产品技术开发领域
(1) 为适应城镇兴建经济实用
住房的需要，应积极发展工效高 .投产便捷可与汽车吊
竞争的160〜250 kN - m级下回转快装塔式起重机的生产。与此同时，还应适当发展安 装投产均比较简便的轮胎式轻型塔动两用起重机。 (2) 大力开发经济型城市塔式起重机。按额定起重力矩，这类塔式起重机分为三挡;
450、600、1000 kN - m,最大幅度45、50、55m。臂端起重量分别为1、1.2、1.8t。主
要用于大中城市见缝插针型的中高层或高层建筑的施工。 (3) 适应发展动
臂式自升塔式起重机和折曲式两用臂架自升塔式起重机的生产， 以适 应塔式起重机出口市场和国内大中城市内某些特定工程和钢结构高层建筑施工的需要。
(4) 积极开发和完善采用变频调速系统的起升机构、继续完善小车变幅机构、回转机 构，顶升机原波：QTZ63型塔式起重机顶升机构的研究及设计 4 构，大车走行机构的调速系统，务使加速、减速均能平稳地变化，在突然刹 车的情况下，无振动冲击现象。改变转向时能自动地减速。总之，应大力改进完善电控 系统和调速系统，以提高塔式起重机工作平稳性、安全可靠性和生产效能。 (5)为了开拓塔式起重机出口市场，迎接加入 WTO后所面临的局面，今后推出的塔 式起重机新产
品必须按ISO有关规定对一些细部做法加以改进。 例如：为防止起升机构 卸载后出现的松绳、乱绳现象，应加设排绳机构；改进一些辅助设施(如防护栏、扶梯、 踏步、大灯防护罩、司机室活动顶盖及窗栏、吊臂上的走道板等)的构造设计，完善其 功能和固定的可靠性；改进小车变幅纲丝绳断绳保护装置，以保证其灵敏和可靠等。 此外，按ISO规定：塔式起重机大车走行缓冲装置应通过可靠性实验，实验时车速 不得小于5m/s;起重力矩在600 KN - m以上的塔式起重机，其悬挂式司机室悬挂高度
不得低于20m,司机室内不得设有容易触发工伤事故的物件。ISO换规定：司机室吊顶 应平整，不得装有影响室内净平顶高度的物件；司机室，门洞必须采用耐火材料制作；
司机室内应备有消防器材；全部安全装置均应附装压簧；对司机室的噪声，操纵台上的 控制装置等ISO亦均有规定。总之塔式起重机新产品应力求满足上述要求。
1.4塔式起重机的特点
本设计以我国自行生产的 QTZ63塔式起重机为例，该机为水平起重臂架，小车变 幅，上回转自升式多用途塔机，其最大工作幅度为 50米，最大起重量为6吨，起重力 矩符合最新塔式起重机基本参数。该机的主要特色有: (1)工作方式多，适用范围广。该机有无斜撑固定基础式、带斜撑固定基础式、外墙 附着式等工作
方式，同时还可以根据需要变换臂长为 44m、 38m,以适用于各种不同的 施工对象。无斜撑固定独立的起升高度为 37.5m,附着式是在独立式的基础上，增加标准 节和附着装置而实现的，起升高度可达到 140m,特殊订货请与广东业豪机械制造有限公 司联系。 (2) 工作速度高，调速性能好，工作平稳可靠。采用带有涡流制动器的三速电动机, 使得起升机
构获得理想的起升速度及荷重的慢就位。小车牵引机构装有电磁盘式制动 器，使工作机构速度高且制动平稳可靠。采用液力偶合器和行星减速器驱动的回转机构, 使得塔机回转起动、制动平稳，就位准确，安全可靠。 (3) 引进国外先进技术并国产化了的重量限制器、力矩限制器、高度限位器、幅度限 位器、回转