QTZ6015塔機(jī)總體設(shè)計(jì)一類(lèi)優(yōu)選

1、2 總體設(shè)計(jì)2.1 總體參數(shù) 型號(hào)：qtz6015； 額定起重力矩：1156千牛·米； 最大起重量：8噸； 工作幅度：2.5米60米； 最大幅度處額定起重量：1.5噸； 起升（獨(dú)立）高度：45米； 變幅速度不小于：40米/分鐘； 最大起升速度不小于：60米/分鐘； 回轉(zhuǎn)速度不小于：0.6轉(zhuǎn)/分鐘; 最低穩(wěn)定下降速度不大于：7米/分鐘。2.2 總體方案選擇2.2.1塔基類(lèi)型選擇通過(guò)對(duì)塔機(jī)廠的參觀和查閱相關(guān)資料，本設(shè)計(jì)采用回轉(zhuǎn)自升式塔式起重機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是輪廓底部尺寸小，要求較小的建筑基地空間，不影響建筑材料的堆放使用；塔身不會(huì)轉(zhuǎn)故慣性小，便于改裝成附著式塔式起重機(jī)，能適應(yīng)多種形式建筑物的施

2、工需要。由于普通上回轉(zhuǎn)式已經(jīng)不能滿足大高度吊裝工作的需要，故本次設(shè)計(jì)采用自升附著式，即塔身附著在建筑物上，可以隨著建筑物的升高而沿著層高逐漸爬升。爬升套架采用外爬式，因?yàn)閮?nèi)爬式在工作時(shí)司機(jī)不能看到起吊過(guò)程，操作不便；施工結(jié)束后，又要用輔助設(shè)備將塔機(jī)解體，并吊到地面，費(fèi)工時(shí)。綜上所述并考慮經(jīng)濟(jì)性、建筑體型、和周?chē)臻g等因素的考慮后，選擇上回轉(zhuǎn)外部附著塔帽式起重機(jī)。2.2.2 驅(qū)動(dòng)形式起重機(jī)的性能和特點(diǎn)在很大程度上取決于驅(qū)動(dòng)裝置。本設(shè)計(jì)采用電力-機(jī)械驅(qū)動(dòng)，相比內(nèi)燃機(jī)-驅(qū)動(dòng)更好一些。目前塔式起重機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置廣泛采用起重機(jī)和冶金專(zhuān)用的yzr、jzr、ydz系列電動(dòng)機(jī)。2.2.3 變幅機(jī)構(gòu)型式根據(jù)國(guó)內(nèi)塔

3、機(jī)發(fā)展和使用情況，采用小車(chē)變幅，即通過(guò)移動(dòng)小車(chē)實(shí)現(xiàn)變幅。工作時(shí)吊臂安裝在水平位置，小車(chē)由變幅牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，沿吊臂軌道移動(dòng)。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是：安裝定位準(zhǔn)確，變幅速度快，變幅慣性力沒(méi)有回轉(zhuǎn)慣性大。2.2.4 爬升機(jī)構(gòu)根據(jù)爬升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式不同，自升式塔式起重機(jī)的傳動(dòng)方式不同，自升式塔式起重機(jī)可分為機(jī)械式和液壓式爬升機(jī)構(gòu)。其中液壓式采用液壓油缸頂升，在國(guó)內(nèi)外廣泛使用。本次設(shè)計(jì)為了塔身附著和加節(jié)方便，決定采用上回轉(zhuǎn)-外套架爬升上加節(jié)式。2.2.5 吊臂的結(jié)構(gòu)形式吊臂是塔式起重機(jī)的主要結(jié)構(gòu)之一。塔式起重機(jī)吊臂的結(jié)構(gòu)形式有桁架壓桿式，桁架水平式和桁架混合式三種。本吊臂采用塔式起重機(jī)常用的桁架水平式吊臂，吊

4、臂的斷面制成三角形，弦桿和腹桿均由型鋼制成。其中上弦桿為圓管。下兩弦桿為方管，兼做載重小車(chē)的運(yùn)行軌道。2.2.6 塔身的結(jié)構(gòu)型式塔身是起重機(jī)最重要的受力勾踐之一，有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)通過(guò)高強(qiáng)度螺栓連接而成。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿和腹桿用無(wú)縫鋼管，截面為正方形，沿塔身高度方向做成等截面結(jié)構(gòu)，整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)是一個(gè)空間的桁架結(jié)構(gòu)。2.2.7 其他結(jié)構(gòu)形式塔帽采用前置式；平衡臂采用片式結(jié)構(gòu)；底座節(jié)采用法蘭盤(pán)。2.3 各部分外形尺寸、自重和重心位置2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)（1） 、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)結(jié)構(gòu)分析：標(biāo)準(zhǔn)節(jié)為標(biāo)準(zhǔn)件在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)互換。由上圖可知，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：1）、主弦桿：一共4根；2）、腹桿：橫腹桿12根，斜腹桿8根；

5、3）、爬梯：扶桿2根，水平爬桿8根，節(jié)距為255mm，連桿為4根分別焊接在扶桿兩頭；4）、抗扭桿：一共3根，均布于3層水平腹桿上，用于增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的強(qiáng)度；5）、螺栓套：分別焊接在4根主弦桿兩頭，每頭兩個(gè)，一共16個(gè)，用于兩頭個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)之間的連接（在螺栓套里套上螺栓實(shí)現(xiàn)）；6）頂升塊：分別安裝在2根主弦桿上，每根2塊，在頂升過(guò)程中用于支撐橫梁。（2） 、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)是構(gòu)成塔身的標(biāo)準(zhǔn)件，高度為2.5米，斷面尺寸為1.94m×1.94m，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖所示：圖2.1（3）、查找網(wǎng)絡(luò)資料和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可以得到設(shè)計(jì)結(jié)果如下表表2.1 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)各部件規(guī)格及重量序號(hào)名稱(chēng)橫截面尺寸（mm）數(shù)量長(zhǎng)度 （mm）單

6、位長(zhǎng)度理論質(zhì)量（kg.m）總重量（kg）1主弦桿146104250051.29512.92橫腹桿6061219307.99185.03斜腹桿706822739.47172.24爬梯扶桿354224803.0615.25水平爬桿28393501.855.86連接桿28344001.852.97對(duì)角平撐606227237.9943.58螺栓套3051612542.49頂升塊415.210上封板40.811下封板40.812定位套42.4合計(jì)997.1 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的總重量： 計(jì)算總重量： 2.3.2 底座節(jié)（1） 、底座節(jié)結(jié)構(gòu)分析：由上圖可知底座節(jié)由以下幾部分組成：1）、立柱：4根；2）、平腹桿：分兩層

7、一共八根；3）、斜腹桿：均布于底座節(jié)4個(gè)側(cè)面上，每個(gè)面2根，共8根；4）、抗扭桿：平腹桿，分兩層，每層一根；5）、法蘭盤(pán)：焊接在立柱底部，是底座和混凝土基礎(chǔ)連接的橋臂，其結(jié)構(gòu)參考廠家；6）、筋板：焊接在立柱和法蘭盤(pán)之間，以加強(qiáng)立柱和法蘭盤(pán)的連接；7）、螺栓套：用于連接底座節(jié)和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，共8個(gè)。（2） 、底座節(jié)為塔式起重機(jī)基礎(chǔ)，用于支撐整個(gè)塔機(jī)的重量，其結(jié)構(gòu)如圖所示：圖2.2（3） 、由以上分析并參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可以得出以下結(jié)論：表2.2 基礎(chǔ)節(jié)各組成部分規(guī)格尺寸及其重量序號(hào)名稱(chēng)橫截面尺寸數(shù)量長(zhǎng)度（mm）單位長(zhǎng)度理論質(zhì)量（kg/m）總質(zhì)量（kg）1主弦桿146×16480051.2916

8、4.12平腹板70×6817949.47135.93斜腹板70×688159.4761.74對(duì)角平撐70×6225379.4748.15法蘭盤(pán)425.06筋板166.07螺栓套84.0合計(jì)444.84）、底座節(jié)總重量計(jì)算重量：，取2.3.3吊臂采用水平變幅式吊臂，橫截面為等腰直角三角形。采用雙吊點(diǎn)型式。上弦桿為無(wú)縫鋼管，下弦桿為槽鋼加封板，腹桿均為鋼管，為減輕自重，根據(jù)吊臂內(nèi)力變化，采用變截面式，材料選為q235。（1）、確定臂長(zhǎng)：根據(jù)參數(shù)指標(biāo)，該塔機(jī)最大幅度為60m，確定吊臂長(zhǎng)度（2） 、初定吊點(diǎn)位置（初定的兩吊點(diǎn)將吊臂分為l1,l2,l3）: 參考值：2.3.

9、4 平衡臂凡上回轉(zhuǎn)塔機(jī)均需配設(shè)平衡臂，其功能是支承平衡重，用以構(gòu)成設(shè)計(jì)上所要求的作用方向與起重力矩方向相反的平衡力矩。常用的平衡臂有以下幾種結(jié)構(gòu)型式：平面框架式、三角形斷面桁架式、矩形截面桁架式。由于平面桁架式平衡臂有兩根槽鋼或是槽鋼拼焊的箱型截面梁組成，適用于要求較長(zhǎng)平衡臂重型、超重型自升塔機(jī)。本次設(shè)計(jì)選舉該種結(jié)構(gòu)式平衡臂。由于平衡臂長(zhǎng)度與起重臂長(zhǎng)度之間有一定比例關(guān)系。一般可取其比值為0.2-0.35.為了制造及運(yùn)輸方便，平衡臂的長(zhǎng)度通常在超出一定值后制成兩節(jié)，節(jié)與節(jié)之間用銷(xiāo)軸連接。所以平衡臂： 參考同類(lèi)塔機(jī)選取平衡重：2.3.5 塔帽塔帽是有圓管或角鋼組焊接而成的四棱錐結(jié)構(gòu)，是一空間桁架結(jié)

10、構(gòu)。上端通過(guò)拉桿使起重臂保持水平，下端用四個(gè)銷(xiāo)軸與上支座項(xiàng)鏈。參照同類(lèi)型塔機(jī)塔帽相關(guān)參數(shù)，估算塔帽重量為：2.3.6 拉桿（1） 、塔機(jī)拉桿如下圖所示：圖2.11圖2.11（2） 、塔機(jī)拉桿分析：由上圖可知，塔機(jī)拉桿分為吊臂拉桿和平衡臂拉桿，下面將會(huì)對(duì)這兩種拉桿進(jìn)行分析：吊臂拉桿：吊臂拉桿有長(zhǎng)短兩根。長(zhǎng)拉桿：長(zhǎng)度為47.3m，材料為熱軋鋼結(jié)構(gòu)無(wú)縫鋼管，理論重量為13.903kg/m，拉桿分為7節(jié)，每節(jié)6.76m，則，。短拉桿長(zhǎng)度為21m，材料同長(zhǎng)拉桿，分為4節(jié)，每節(jié)5.25m，。平衡臂拉桿：平衡臂拉桿為兩根并排等長(zhǎng)的拉桿，長(zhǎng)度為11.2m材料為熱軋無(wú)縫鋼管，理論質(zhì)量為9.914kg/m，分為兩

11、節(jié)每節(jié)5.6m，則（3） 、綜上所述，可得下表分析結(jié)果： 表2.8 塔機(jī)拉桿參數(shù)序號(hào)名稱(chēng)長(zhǎng)度（mm）分節(jié)數(shù)數(shù)量材料理論質(zhì)量（kg/m）重心位置（m）總重量（kg）1吊臂長(zhǎng)拉桿47.371108×5.513.90459.36728.22吊臂短拉桿2141108×5.513.90459.363233平衡臂拉桿11.22273×6123.259.36123.2合計(jì)1174.42.3.7套架 自升式塔式起重機(jī)的構(gòu)造比普通上回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)增加了一個(gè)套架和一套頂升裝置。套架只要有套架結(jié)構(gòu)、上下工作平臺(tái)及裝在套架上的液壓頂升機(jī)構(gòu)等組成。在套架的設(shè)計(jì)中一般是按自重力矩調(diào)整為零來(lái)考

12、慮。 改塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)截面尺寸為：1.94m1.94m，高度為2500mm，故取套架截面尺寸為2.5m2.5m，高度為5300mm。參照塔機(jī)廠同類(lèi)型塔機(jī)套架相關(guān)參數(shù)，估計(jì)套架的質(zhì)量為2.3.8 回轉(zhuǎn)塔身（1） 、回轉(zhuǎn)塔身在出廠前會(huì)先與塔帽通過(guò)連接板焊接在一起，塔身的具體結(jié)構(gòu)如下： 圖2.12（2） 、回轉(zhuǎn)塔身結(jié)構(gòu)分析： 由上圖可知，回轉(zhuǎn)塔身主要由以下幾個(gè)部分組成：1）、主弦桿：主要用于連接塔帽并支撐起塔帽、吊臂和平衡臂的作用，長(zhǎng)度為1500mm，每根弦桿由兩根型號(hào)的角鋼焊接而成；2）、加強(qiáng)腹桿和加強(qiáng)肋板：加強(qiáng)腹桿焊接于主弦桿的上部，增加回轉(zhuǎn)塔身上部的強(qiáng)度以支撐起吊臂和平衡臂，加強(qiáng)肋板焊接于加強(qiáng)腹板

13、上，以進(jìn)一步增強(qiáng)回轉(zhuǎn)塔身上部的強(qiáng)度；3）、橫、斜腹桿：各8根，采用熱軋結(jié)構(gòu)無(wú)縫鋼管，對(duì)稱(chēng)分布于塔身各個(gè)側(cè)面上；4）、爬梯：采用無(wú)縫鋼管；5）、鉸支板1用于連接平衡臂，鉸支板2用于連接吊臂，對(duì)其強(qiáng)度和韌性要求較高，所以材料可以采用q235加高溫回火處理；6）、法蘭盤(pán)和肋板：用于連接回轉(zhuǎn)塔身和上支座，具體結(jié)構(gòu)尺寸參考廠家的相關(guān)產(chǎn)品。（3）、由以上分析，并參照塔機(jī)廠同類(lèi)型塔機(jī)套架相關(guān)參數(shù)，估計(jì)套架的質(zhì)量為2.3.8塔機(jī)各部分重量及到回轉(zhuǎn)中心的距離 為了方便設(shè)計(jì)與計(jì)算，之前設(shè)計(jì)過(guò)程中未涉及到的部分零件的重力及其到回轉(zhuǎn)中心的距離均參照塔機(jī)廠家qtz6015相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)。qtz6015型塔機(jī)各部件重力及其

14、到回轉(zhuǎn)中心的距離和彎矩如下表所示（以吊臂一側(cè)為正）：表2.9 塔機(jī)各部分重量及其到回轉(zhuǎn)中心的距離和彎矩序號(hào)部件名稱(chēng)到回轉(zhuǎn)中心的距離（m）自重（n）彎矩（n.m）1底座節(jié)0490002標(biāo)準(zhǔn)節(jié)019746003頂升套架02800004下支座01900005回轉(zhuǎn)支承0525006上支座0861007回轉(zhuǎn)塔身01500008塔帽0.32000060009司機(jī)室1.84500810010吊臂29.471100209034011平衡臂-8.6722130-191867.112吊臂長(zhǎng)拉桿24.276620160667.413吊臂短拉桿9.57323030911.114平衡臂拉桿-5.562460-13677

15、.615力矩限制器0.8120096016平衡重-13.77203000-279531017配電箱-12.5430003762018起升機(jī)構(gòu)-12.5422000-27588019回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)05000020變幅機(jī)構(gòu)1240004800021頂升裝置-1.06000-600022電氣系統(tǒng)-35000-1500023起重量限制器0.321063合計(jì)657670-915073.22.4起重特性曲線力矩限制器安裝位置，及其全力矩中心位置示意圖：圖2.132.4.1力矩限制器的類(lèi)型 本次設(shè)計(jì)采用固定式塔帽，力矩限制器弓形板設(shè)于塔帽前弦桿，屬于前傾式，根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】，取x=1.11a（式中：a為吊臂根部

16、到回轉(zhuǎn)中心的距離），由于之前對(duì)塔帽以及回轉(zhuǎn)塔身進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析所得的數(shù)據(jù)可知：a=600+300=900mm，則x=999mm。2.4.2起重機(jī)特性曲線中直線與曲線焦點(diǎn)的確定因?yàn)轭~定起重力矩為：1150kn.m，當(dāng)?shù)醣圩畲笃鹬亓繒r(shí)，其允許的最大起吊幅度為，則：，即：,所以：。2.4.3全力矩基準(zhǔn)標(biāo)定值m標(biāo)因?yàn)轭~定起重力矩即為全力矩基準(zhǔn)標(biāo)定值，則有： =109924.75n.m2.5平衡重計(jì)算由前面的計(jì)算可知，g小車(chē)=300kg,g吊鉤組=160kg。qmax=8000kg.對(duì)平衡重的計(jì)算有兩個(gè)原則，本次設(shè)計(jì)按原則2計(jì)算：塔機(jī)的各個(gè)部件（除可移動(dòng)部分外）對(duì)頂升作用點(diǎn)的力矩，如下表所示：表2.9序號(hào)部

17、件名稱(chēng)重量（kg）重心距作用點(diǎn)距離（m）對(duì)頂升塊作用點(diǎn)力矩（kg.m）1吊臂711029.42091602吊臂長(zhǎng)拉桿66224.2716066.743吊臂短拉桿3239.573091.114變幅機(jī)構(gòu)4001248005司機(jī)室4501.88106塔帽14000.34207頂升裝置6001.06008配電箱300-12.54-37629平衡臂2213-8.67-19186.7110起升機(jī)構(gòu)2200-12.54-2758811平衡臂拉桿123-5.56-683.8812電氣系統(tǒng)380-5-190013平衡重-13.77合計(jì)181827.26原則2：小車(chē)在最大幅度處起吊相應(yīng)額定起重量時(shí)對(duì)回轉(zhuǎn)中心產(chǎn)生的

18、前傾力矩和小車(chē)在根部不吊重時(shí)對(duì)回轉(zhuǎn)中心產(chǎn)生的后傾力矩之比為1.21.4，即：1.21.4,由以上原則2有：(181827.26-13.77)+ =(181827.26-13.77)+29060+20060+97.260+150060 =53967.56-13.77 =(181827.26-13.77)+ =(181827.26-13.77)+125232 =157731.56-13.771.3，則=20300kg2.6塔機(jī)整機(jī)重量及其重心位置確定2.6.1塔機(jī)各部件重量及其勢(shì)能和對(duì)回轉(zhuǎn)中心的力矩塔機(jī)各部分重量及其勢(shì)能和對(duì)回轉(zhuǎn)中心的力矩表2.10序號(hào)部件名稱(chēng)縱坐標(biāo)（m）橫坐標(biāo)（m）自重（n）彎矩

19、（n.m）勢(shì)能（n.m）1底座節(jié)0.4004900019602標(biāo)準(zhǔn)節(jié)23.000197460045415803頂升套架49.00028000013720004下支座51.8101900009843905回轉(zhuǎn)支承51.860525002722656上支座52.91086100455555.17回轉(zhuǎn)塔身53.9101500008086508塔帽56.890.320000600011378009司機(jī)室52.001.84500810023400010吊臂54.9129.4711002090340390410111平衡臂54.91-8.6722130-191867.1121515812吊臂長(zhǎng)拉桿59.3

20、624.276620160667.4392963.213吊臂短拉桿59.369.57323030911.1191732.814平衡臂拉桿59.36-5.562460-13677.6146025.615力矩限制器59.360.812009607123216平衡重55.10-13.77203000-27953101118530017配電箱55.10-12.5430003762016530018起升機(jī)構(gòu)55.10-12.5422000-275880121220019回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)51.8105000025905020變幅機(jī)構(gòu)59.361240004800023744021頂升裝置48.80-1.06000

21、-600029280022電氣系統(tǒng)56.50-35000-1500028250023起重量限制器55.200.32106311592合計(jì)657670-915073.2293755952.6.2塔機(jī)整機(jī)重量及其重心位置的確定 由上表可以知道，塔機(jī)整機(jī)重量（包括平衡重，不包括蝙蝠小車(chē)及吊鉤裝置等可移動(dòng)重量）為：657670（n）。塔機(jī)整機(jī)重心位置：c=-915073.2657670=-1.39（m）塔機(jī)的重心高度：h=29375595657670=44.67（m）2.7混凝土基礎(chǔ)的計(jì)算混凝土基礎(chǔ)的外形尺寸如圖所示：圖2.14混凝土基礎(chǔ)長(zhǎng)、寬：6000mm6000mm，高1700mm混凝土的基礎(chǔ)的重

22、量：q=176.26t2.8整機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性計(jì)算2.8.1抗傾覆穩(wěn)定計(jì)算的意義及方法 塔式起重機(jī)重心高，工作半徑大，而支撐輪廓尺寸又相對(duì)較??；一旦失去穩(wěn)定就可能造成重大“倒塔”事故。因此，保持其穩(wěn)定性具有極其重要的意義。根據(jù)塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范gb/t 1375292的規(guī)定，必須對(duì)塔式起重機(jī)的工作狀態(tài)的抗傾覆穩(wěn)定性，非工作狀態(tài)的抗傾覆穩(wěn)定性，安裝、抗傾覆穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。他是其蹤跡的抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算，是在對(duì)無(wú)奈定性最不利的載荷組合條件下進(jìn)行的。若包括塔式起重機(jī)自重和齊聲載荷在內(nèi)的各項(xiàng)載荷對(duì)傾覆邊（相對(duì)穩(wěn)定側(cè)）的力矩?cái)?shù)和大于零（m>0），則認(rèn)為塔式起重機(jī)是穩(wěn)定的。在計(jì)算式，規(guī)定對(duì)起穩(wěn)定作用的力

23、矩符號(hào)為正、起傾覆作用的力矩符號(hào)為負(fù)。另外，考慮到各種載荷對(duì)穩(wěn)定性的實(shí)際影響程度，在計(jì)算每一種工況下的穩(wěn)定性是，均給各項(xiàng)再和乘以相應(yīng)的載荷系數(shù)，如下表：表2.11載荷系數(shù)序號(hào)工況自重載荷起升載荷慣性載荷或碰撞載荷風(fēng)載荷說(shuō)明1基本穩(wěn)定性1.01.5002動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性1.01.31.01.0風(fēng)壓3突然卸載1.0-0.201.0風(fēng)壓4暴風(fēng)侵襲1.0001.2風(fēng)壓5安裝架設(shè)穩(wěn)定性1.01.01.251.0風(fēng)壓3 塔身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1塔身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)3.1.1塔身結(jié)構(gòu)主要參數(shù)獨(dú)立起升高度（以吊鉤位置為準(zhǔn)）：45m；附著起升高度（以吊鉤位置為準(zhǔn)）：157.5m；獨(dú)立式塔身包括一個(gè)底座節(jié)（高0.7m）和18個(gè)標(biāo)

24、準(zhǔn)節(jié)（每節(jié)高2.5m）；附著式塔身包括一個(gè)底座節(jié)（高0.7m）和63個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)（每節(jié)高2.5m）；標(biāo)準(zhǔn)節(jié)橫截面尺寸：1940mm1940mm；標(biāo)準(zhǔn)節(jié)通過(guò)m36，粗牙，性能等級(jí)為10.9級(jí)的螺栓連接；塔身底部無(wú)傾斜3.1.2塔機(jī)簡(jiǎn)圖圖3.13.2塔機(jī)自重產(chǎn)生的軸向力及后傾力矩3.2.1塔機(jī)自重對(duì)塔身校核面產(chǎn)生的軸向壓力對(duì)于獨(dú)立式塔身結(jié)構(gòu)，在校核時(shí)，主要對(duì)塔身根部a-a截面和掉鼻根部鉸點(diǎn)b-b截面進(jìn)行校核。對(duì)于附著式塔身結(jié)構(gòu)，在校核時(shí)，主要對(duì)頂部一刀附著裝置處c-c截面和吊臂根部鉸點(diǎn)b-b截面進(jìn)行校核。塔機(jī)各部件自重及其對(duì)塔身中心線之矩表3.1序號(hào)部件名稱(chēng)至回轉(zhuǎn)中心的距離（m）自重（n）彎矩（n.m

25、）1底座節(jié)0490002標(biāo)準(zhǔn)節(jié)019746003頂升套架02800004下支座01900005回轉(zhuǎn)支承0525006上支座0861007回轉(zhuǎn)塔身01500008塔帽0.32000060009司機(jī)室1.84500810010吊臂29.471100209034011平衡臂-8.6722130-191867.112吊臂長(zhǎng)拉桿24.276620160667.413吊臂短拉桿9.57323030911.114平衡臂拉桿-5.562460-13677.615力矩限制器0.812096016平衡重-13.77203000-279531017配電箱-12.5430003762018起升機(jī)構(gòu)-12.542200

26、0-27588019回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)05000020變幅機(jī)構(gòu)1240004800021頂升裝置-1.06000-600022電氣液壓系統(tǒng)-35000-1500023起重量限制器0.321063合計(jì)657670-914209.2塔機(jī)對(duì)吊臂根部鉸點(diǎn)b-b截面的軸向壓力：+=1.1(4000+71100)+22000+22130+2460+203000+3000+6620+3230+20000+120+210+4500=369880n 當(dāng)塔機(jī)為獨(dú)立式時(shí)，塔機(jī)對(duì)塔身根部a-a截面的軸向壓力=369880+15000+5000+8610+5250+19000+28000+6000+109718+4900=659

27、100n附著式時(shí)塔機(jī)對(duì)頂部附著裝置c-c截面的軸向壓力=369880+15000+5000+8610+5250+19000+28000+6000+10976=641036n3.2.2自重載荷產(chǎn)生的后傾力矩由上表可知：3.3計(jì)算工況3.3.1吊臂工況i 吊臂在最大起吊幅度處，起吊額定起重量q=1.5t，即為吊臂的工況i：式中：q吊鉤組及50%鉛垂部分鋼絲繩重量，?。簈=0.253+0.0332=0.2862t 起升動(dòng)載荷系數(shù)，?。?1.25； 變幅小車(chē)沖擊系數(shù)，?。?1.1； g變幅小車(chē)及50%垂直鉛垂部分鋼絲繩重量，g=0.308+0.0332=0.3412t3.3.2 吊臂工況ii當(dāng)?shù)醣燮鸬?/p>

28、最大重量，且變幅小車(chē)運(yùn)行到起吊幅度時(shí)的工況，即為吊臂工況ii，則有：3.3.3計(jì)算工況機(jī)器方位列表計(jì)算工況機(jī)器方位匯總 表3.23.4塔身截面內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合3.4.1獨(dú)立式內(nèi)力計(jì)算塔身b-b截面內(nèi)力計(jì)算1） 工況2，方位1圖3.2a軸向力計(jì)算b慣性載荷計(jì)算 塔機(jī)各部分因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性力，只計(jì)算回轉(zhuǎn)切向慣性力，取塔機(jī)回轉(zhuǎn)速度為0.8r/min，轉(zhuǎn)速郵0加速到0.8r/min需4s。基本公式1：（吊臂和平衡臂慣性力用3.3式計(jì)算）由上式3.2可計(jì)算得到以下部件的慣性力及其產(chǎn)生的慣性矩，見(jiàn)表3.3序號(hào)部件名稱(chēng)質(zhì)量（kg）r（m）慣性力（n）慣性力矩（n.m）1塔帽20000.312.63.782

29、回轉(zhuǎn)塔身15000003司機(jī)室4501.817.0130.6184變幅機(jī)構(gòu)40012100.81209.65吊臂長(zhǎng)拉桿66224.27337.48188.76吊臂短拉桿3239.5764.9621.27平衡臂拉桿246-5.56-28.7159.78電氣系統(tǒng)5000009起升重物800012.521002625010起升機(jī)構(gòu)2200-12.54-579.37265.0211平衡重20300-13.77-5870.15180831.98表3.3基本公式2：起重臂的慣性載荷：4478.3n 179172n.m平衡臂的慣性載荷：292.78n 2459.35n.m340.21n，=306188.78

30、n.mc風(fēng)載：d水平力：=5347.8+340.21=5688.01ne傾覆力矩：對(duì)于b-b截面，由于風(fēng)載荷慣性力產(chǎn)生的傾覆力矩很小，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，在計(jì)算時(shí)忽略不計(jì)。f扭矩：mn=121829.68+79580.87=211410.55n.m2） 工況2，方位2圖3.3a軸向力=369880+11768.8=381648.8nb風(fēng)載雖然風(fēng)向方位與工況1不同，但是大小相同即c慣性力慣性力大小與方位1相同即d水平力e傾覆力矩f扭矩mn=84137.98n.m3） 非工作工況圖3.4a軸向力b風(fēng)載由總體設(shè)計(jì)部分表1.15，有：c慣性力此時(shí)塔機(jī)處于飛工作狀態(tài)，塔機(jī)不會(huì)因?yàn)楣ぷ餍枰D(zhuǎn)動(dòng)，即d水平力f扭矩此時(shí)上回轉(zhuǎn)塔身沒(méi)有被鎖起所以mn=塔身根部a-a截面內(nèi)力計(jì)算ab段長(zhǎng)度：1） 工況2，方位1：圖3.5a軸向力