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浮筒起重機簡介
通常起重機械由起升機構(gòu)(使物品上下運動)、運行機構(gòu)(使起重機械移動)、變幅機構(gòu)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)(使物品作水平移動)，再加上金屬機構(gòu)，動力裝置，操縱控制及必要的輔助裝置組合而成[1] 。
浮筒起重機類型
在建橋工程中所用的起重機械，根據(jù)其構(gòu)造和性能的不同，一般可分為輕小型起重設(shè)備、橋式類型起重機械和臂架類型起重機三大類。輕小型起重設(shè)備如：千斤頂、葫蘆、卷揚機等。橋架類型起重機械如梁式起重機、龍門起重機等。臂架類型起重機如固定式回轉(zhuǎn)起重機、塔式起重機、汽車起重機、輪胎、履帶起重機等。
在一定范圍內(nèi)垂直提升和水平搬運重物的多動作起重機械。又稱吊車。屬于物料搬運機械。起重機的工作特點是做間歇性運動，即在一個工作循環(huán)中取料、運移、卸載等動作的相應機構(gòu)是交替工作的。
浮筒起重機雛形
中國古代灌溉農(nóng)田用的桔是臂架型起重機的雛形。14世紀，西歐出現(xiàn)了人力和畜力驅(qū)動的轉(zhuǎn)動臂架型起重機。19世紀前期，出現(xiàn)了橋式起重機；起重機的重要磨損件如軸、齒輪和吊具等開始采用金屬材料制造，并開始采用水力驅(qū)動。19世紀后期，蒸汽驅(qū)動的起重機逐漸取代了水力驅(qū)動的起重機。20世紀20年代開始，由于電氣工業(yè)和內(nèi)燃機工業(yè)迅速發(fā)展，以電動機或內(nèi)燃機為動力裝置的各種起重機基本形成。
起重機主要包括起升機構(gòu)、運行機構(gòu)、變幅機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)等。起升機構(gòu)是起重機的基本工作機構(gòu)，大多是由吊掛系統(tǒng)和絞車組成，也有通過液壓系統(tǒng)升降重物的。運行機構(gòu)用以縱向水平運移重物或調(diào)整起重機的工作位置，一般是由電動機、減速器、制動器和車輪組成。變幅機構(gòu)只配備在臂架型起重機上，臂架仰起時幅度減小，俯下時幅度增大，分平衡變幅和非平衡變幅兩種?；剞D(zhuǎn)機構(gòu)用以使臂架回轉(zhuǎn)，是由驅(qū)動裝置和回轉(zhuǎn)支承裝置組成。金屬結(jié)構(gòu)是起重機的骨架，主要承載件如橋架、臂架和門架可為箱形結(jié)構(gòu)或桁架結(jié)構(gòu)，也可為腹板結(jié)構(gòu)，有的可用型鋼作為支承梁。
浮筒起重機結(jié)構(gòu)分類
梁式型起重機
1、梁式型起重機?？稍陂L方形場地及其上空作業(yè)，多用于車間、倉庫、露天堆場等處的物品裝卸，有梁式起重機、橋式起重機、龍門起重機、纜索起重機、運載橋等。
①梁式起重機：梁式起重機主要包括單梁橋式起重機和雙梁橋式起重機
單梁橋式起重機橋架的主梁多采用工字型鋼或鋼型與鋼板的組合截面。起重小車常為手拉葫蘆、電動葫蘆或用葫蘆作為起升機構(gòu)部件裝配而成。
按橋架支承式和懸掛式兩種。前者橋架沿車梁上的起重機軌道運行；后者的橋架沿懸掛在廠房屋架下的起重機軌道運行。單梁橋式起重機分手動、電動兩種。手動單梁橋式起重機各機構(gòu)的工作速度較低，起重量也較小，但自身質(zhì)量小，便于組織生產(chǎn)，成本低，時候用于無電源后搬運量不大，對速度與生產(chǎn)率要求不高的場合。手動單梁橋式起重機采用手動單軌小車作為運行小車，用手拉葫蘆作為起升機構(gòu)，橋架由主梁和端梁組成。主梁一般采用單根工字鋼，端梁則用型鋼或壓彎成型的鋼板焊成。
電動單梁橋式起重機工作速度、生產(chǎn)率較手動的高，起重量也較大。電動單梁橋式起重機由橋架、大車運行機構(gòu)、電動葫蘆及電氣設(shè)備等部分組成。
②橋式起重機：
橋式起重機是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機，又稱天車。橋式起重機的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運行，起重小車沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運行，構(gòu)成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設(shè)備的阻礙。
橋式起重機廣泛地應用在室內(nèi)外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。橋式起重機可分為普通橋式起重機、簡易梁橋式起重機和冶金專用橋式起重機三種。
普通橋式起重機一般由起重小車、橋架運行機構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。起重小車又由起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)和小車架三部分組成。
起升機構(gòu)包括電動機、制動器、減速器、卷筒和滑輪組。電動機通過減速器，帶動卷筒轉(zhuǎn)動，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。小車架是支托和安裝起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)等部件的機架，通常為焊接結(jié)構(gòu)。
2、懸臂起重機（旋臂起重機）
懸臂起重機有立柱式、壁掛式、平衡起重機三種形式.
①柱式懸臂起重機是懸臂可繞固定于基座上的定柱回轉(zhuǎn)，或者是懸臂與轉(zhuǎn)柱剛接，在基座支承內(nèi)一起相對于垂直中心線轉(zhuǎn)動的由立柱和懸臂組成的懸臂起重機。它適用于起重量不大，作業(yè)服務范圍為圓形或扇形的場合。一般用于機床等的工件裝卡和搬運。
柱式懸臂起重機多采用環(huán)鏈電動葫蘆作為起升機構(gòu)和運行機構(gòu)，較少采用鋼絲繩電動葫蘆和手拉葫蘆。旋轉(zhuǎn)和水平移動作業(yè)多采用手動，只有在起重量較大時才采用電動。
②壁上起重機是固定在墻壁上的懸臂起重機，或者可沿墻上或其他支承結(jié)構(gòu)上的高架軌道運行的懸臂起重機。
壁行起重機的使用場合為跨度較大、建筑高度較大的車間或倉庫，靠近墻壁附近處吊運作業(yè)較頻繁時。壁行起重機多與上方的梁式或橋式起重機配合使用，在靠近墻壁處服務于一長方體空間，負責吊運輕小物件，大件由梁式或橋式起重機承擔。
③平衡起重機俗稱平衡吊，它是運用四連桿機構(gòu)原理使載荷與平衡配重構(gòu)成一平衡系統(tǒng)，可以采用多種吊具靈活而輕松地在三維空間吊運載荷。平衡起重機輕巧靈活，是一種理想的吊運小件物品的起重設(shè)備，被廣泛用于工廠車間的機床上下料，工序間、自動線、生產(chǎn)線的工件、砂箱吊運、零部件裝配，以及車站、碼頭、倉庫等各種場合。
浮筒起重機驅(qū)動方式
可分為兩大類：一類為集中驅(qū)動，即用一臺電動機帶動長傳動軸驅(qū)動兩邊的主動車輪；另一類為分別驅(qū)動、即兩邊的主動車輪各用一臺電動機驅(qū)動。中、小型橋式起重機較多采用制動器、減速器和電動機組合成一體的“三合一”驅(qū)動方式，大起重量的普通橋式起重機為便于安裝和調(diào)整，驅(qū)動裝置常采用萬向聯(lián)軸器。
浮筒起重機結(jié)構(gòu)
起重機(crane)運行機構(gòu)一般只用四個主動和從動車輪，如果起重量很大，常用增加車輪的辦法來降低輪壓。當車輪超過四個時，必須采用鉸接均衡車架裝置，使起重機的載荷均勻地分布在各車輪上。
橋架的金屬結(jié)構(gòu)由主梁和端梁組成，分為單主梁橋架和雙梁橋架兩類。單主梁橋架由單根主梁和位于跨度兩邊的端梁組成，雙梁橋架由兩根主梁和端梁組成。
主梁與端梁剛性連接，端梁兩端裝有車輪，用以支承橋架在高架上運行。主梁上焊有軌道，供起重小車運行。橋架主梁的結(jié)構(gòu)類型較多比較典型的有箱形結(jié)構(gòu)、四桁架結(jié)構(gòu)和空腹桁架結(jié)構(gòu)。
箱形結(jié)構(gòu)又可分為正軌箱形雙梁、偏軌箱形雙梁、偏軌箱形單主梁等幾種。正軌箱形雙梁是廣泛采用的一種基本形式，主梁由上、下翼緣板和兩側(cè)的垂直腹板組成，小車鋼軌布置在上翼緣板的中心線上，它的結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，適于成批生產(chǎn)，但自重較大。
偏軌箱形雙梁和偏軌箱形單主梁的截面都是由上、下翼緣板和不等厚的主副腹板組成，小車鋼軌布置在主腹板上方，箱體內(nèi)的短加勁板可以省去，其中偏軌箱形單主梁是由一根寬翼緣箱形主梁代替兩根主梁，自重較小，但制造較復雜。四桁架式結(jié)構(gòu)由四片平面桁架組合成封閉型空間結(jié)構(gòu)，在上水平桁架表面一般鋪有走臺板，自重輕，剛度大，但與其他結(jié)構(gòu)相比，外形尺寸大，制造較復雜，疲勞強度較低，已較少生產(chǎn)。
空腹桁架結(jié)構(gòu)類似偏軌箱形主梁，由四片鋼板組成一封閉結(jié)構(gòu)，除主腹板為實腹工字形梁外，其余三片鋼板上按照設(shè)計要求切割成許多窗口，形成一個無斜桿的空腹桁架，在上、下水平桁架表面鋪有走臺板，起重機運行機構(gòu)及電氣設(shè)備裝在橋架內(nèi)部，自重較輕，整體剛度大，這在中國是較為廣泛采用的一種型式。
普通橋式起重機主要采用電力驅(qū)動，一般是在司機室內(nèi)操縱，也有遠距離控制的。起重量可達五百噸，跨度可達60米。
簡易梁橋式起重機又稱梁式起重機，其結(jié)構(gòu)組成與普通橋式起重機類似，起重量、跨度和工作速度均較小。橋架主梁是由工字鋼或其他型鋼和板鋼組成的簡單截面梁，用手拉葫蘆或電動葫蘆配上簡易小車作為起重小車，小車一般在工字梁的下翼緣上運行。橋架可以沿高架上的軌道運行，也可沿懸吊在高架下面的軌道運行，這種起重機稱為懸掛梁式起重機。
冶金專用橋式起重機在鋼鐵生產(chǎn)過程中可參與特定的工藝操作，其基本結(jié)構(gòu)與普通橋式起重機相似，但在起重小車上還裝有特殊的工作機構(gòu)或裝置。這種起重機的工作特點是使用頻繁、條件惡劣，工作級別較高。主要有五種類型。
簡易梁橋式起重機類型鑄造起重機 鑄造起重機：供吊運鐵水注入混鐵爐、煉鋼爐和吊運鋼水注入連續(xù)鑄錠設(shè)備或鋼錠模等用。主小車吊運盛桶，副小車進行翻轉(zhuǎn)盛桶等輔助工作。
夾鉗起重機：利用夾鉗將高溫鋼錠垂直地吊運到深坑均熱爐中，或把它取出放到運錠車上。
脫錠起重機：用以把鋼錠從鋼錠模中強制脫出。小車上有專門的脫錠裝置，脫錠方式根據(jù)錠模的形狀而定：有的脫錠起重機用項桿壓住鋼錠，用大鉗提起錠模；有的用大鉗壓住錠模，用小鉗提起鋼錠。
加料起重機：用以將爐料加到平爐中。主小車的立柱下端裝有挑桿，用以挑動料箱并將它送入爐內(nèi)。主柱可繞垂直軸回轉(zhuǎn)，挑桿可上下擺動和回轉(zhuǎn)。副小車用于修爐等輔助作業(yè)。
鍛造起重機：用以與水壓機配合鍛造大型工件。主小車吊鉤上懸掛特殊翻料器，用以支持和翻轉(zhuǎn)工件；副小車用來抬起工件[1] 。
浮筒起重機龍門起重機
水平橋架設(shè)置在兩條支腿上構(gòu)成門架形狀的一種橋架型起重機。這種起重機在地面軌道上運行，主要用在露天貯料場、船塢、電站、港口和鐵路貨站等地進行搬運和安裝作業(yè)。龍門起重機的起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)和橋架結(jié)構(gòu)，與橋式起重機基本相同。由于跨度大，起重機運行機構(gòu)大多采用分別驅(qū)動方式，以防止起重機產(chǎn)生歪斜運行而增加阻力，甚至發(fā)生事故。龍門起重機的起重小車在橋架上運行，有的起重小車就是一臺臂架型起重機。橋架兩側(cè)的支腿一般都是剛性支腿；跨度超過30米時，常是一側(cè)為剛性支腿，而另一側(cè)通過球鉸和橋架連接的柔性支腿，使門架成為靜定系統(tǒng)，這樣可以避免在外載荷作用下由于側(cè)向推力而引起附加應力，也可補償橋架縱向的溫度變形龍門起重機的受風面積大,為防止在強風作用下滑行或翻倒，裝有測風儀和與運行機構(gòu)聯(lián)鎖的起重機夾軌器。橋架可以是兩端無懸臂的；也可以是一端有懸臂或兩端都有懸臂的，以擴大作業(yè)范圍。半龍門起重機橋架一端有支腿，另一端無支腿，直接在高臺架上運行。
龍門起重機分為4種類型。
①普通龍門起重機：這種起重機用途泛，可以搬運各種成件物品和散狀物料，起重量在100噸以下，跨度為4～35米。用抓斗的普通門式起重機工作級別較高。
②水電站龍門起重機：主要用來吊運和啟閉閘門,也可進行安裝作業(yè)。起重量達80～500噸,跨度較小,為8～16米；起升速度較低,為1～5米/分。這種起重機雖然不是經(jīng)常吊運，但一旦使用工作卻十分繁重，因此要適當提高工作級別。
③造船龍門起重機：用于船臺拼裝船體，常備有兩臺起重小車：一臺有兩個主鉤，在橋架上翼緣的軌道上運行；另一臺有一個主鉤和一個副鉤，在橋架下翼緣的軌道上運行，以便翻轉(zhuǎn)和吊裝大型的船體分段。起重量一般為100～1500噸；跨度達185米；起升速度為2～15米/分，還有0.1～0.5米/分的微動速度。
④集裝箱龍門起重機：用于集裝箱碼頭。拖掛車將岸壁集裝箱運載橋從船上卸下的集裝箱運到堆場或后方后，由集裝箱龍門起重機堆碼起來或直接裝車運走,可加快集裝箱運載橋或其他起重機的周轉(zhuǎn)?？啥逊鸥?～4層、寬6排的集裝箱的堆場，一般用輪胎式，也有用有軌式的。集裝箱龍門起重機與集裝箱跨車相比，其跨度和門架兩側(cè)的高度都較大。為適應港口碼頭的運輸需要，這種起重機的工作級別較高。起升速度為8～10米/分；跨度根據(jù)需要跨越的集裝箱排數(shù)來決定，為60米左右相應于20英尺、30英尺、40英尺長集裝箱的起重量分別約為20噸、25噸和30噸。
1.運載橋
由龍門起重機加大跨度發(fā)展而成的一種橋架型起重機，又稱裝卸橋。用于露天貯料場、港口和鐵路貨站等處。普通運載橋與大型門式起重機的結(jié)構(gòu)相似。特點是：
①搬運對象主要是大批量的散狀物料；
②跨度大，一般在30米以上，有的達170米；
③作業(yè)頻繁，生產(chǎn)率高，一般為500～1500噸/時，工作速度高，起升速度為60～70米/分，小車運行速度為100～350米/分，工作級別較高；
④運載橋的運行機構(gòu)只用以調(diào)整工作位置，是非工作性機構(gòu)。
當跨度較大時，運載橋的橋架支承在一條剛性支腿和一條柔性支腿上。橋架與兩條支腿可采用螺栓聯(lián)接；與柔性支腿的聯(lián)接也可通過球鉸或柱鉸，使柔性支腿可相對于橋架有一定范圍的偏斜。橋架由桁架梁組成，起重小車在它的上弦桿或下弦桿的軌道上運行。有的小車有回轉(zhuǎn)臂架，相當于一臺在橋架上運行的臂架型起重機。
在港口岸壁運行的集裝箱運載橋，是一種特殊結(jié)構(gòu)的大型起重機，專用于船舶的集裝箱裝卸工作。兩側(cè)一般都是剛性支腿，形成堅固的門架，橋架支承在與門架連成一體的上部構(gòu)架上。帶有集裝箱吊具(見跨車)的小車在橋架上運行。伸向海面的長懸臂通常是可俯仰的。非作業(yè)狀態(tài)時，懸臂可吊起在80°～85°仰角處，使運載橋讓過船舶上的點。作業(yè)時懸臂放平。也有些懸臂是固定的。
2.雙梁橋式起重機
雙梁橋式起重機由直軌、起重機主梁、起重小車、送電系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)組成，特別適合于大懸掛和大起重量的平面范圍物料輸送。
3.臂架型起重機?？稍趫A形場地及其上空作業(yè)，多用于露天裝卸及安裝等工作，有門座起重機、浮游起重機、桅桿起重機、壁行起重機和甲板起重機等。
4.塔式起重機。一般用在工地上，吊運物資。
5.門座起重機。一般用于港口哦。另外，起重機也可以根據(jù)驅(qū)動方式、工作類型、機動性和用途等進行分類。
起重機根據(jù)安裝方式的不同可以分為：
1、汽車起重機汽車起重機
將起重機安裝在通用或?qū)Ｓ闷嚨妆P上低盤性能等同于同樣整車總重的載重汽車，符合公路車輛的技術(shù)要求，因而可在各類公路上通行無阻。此種起重機一般備有上、下車兩個操縱室，作業(yè)時必需伸出支腿保持穩(wěn)定。起重量的范圍很大，可從8噸～1000噸，底盤的車軸數(shù)，可從2～10根。是產(chǎn)量，使用泛的起重機類型。
2、輪胎起重機
起重部分安裝在特制的充氣輪胎底盤上的起重機。上下車合用一臺發(fā)動機，行駛速度一般不超過30KM/H，車輛寬度也較寬，因此不宜在公路上長距離行駛。具有不用支腿吊重及吊重行駛的功能，適用于貨場、碼頭、工地等移動距離有限的場所的吊重作業(yè)。
3、越野輪胎起重機
是70年代發(fā)展起來的一種起重機，其吊重功能與輪胎起重機相似，也可進行不用支腿吊重及吊重行駛。所不同的是底盤的結(jié)構(gòu)形式及由的底盤結(jié)構(gòu)所帶來的行駛性能的提高。這種起重機的發(fā)動機均裝在底盤上，底盤有兩根車軸及四個大直徑的越野花紋輪胎。四個車輪均為驅(qū)動輪及轉(zhuǎn)向輪，當在泥濘不平的工地上轉(zhuǎn)移工位時，四個車輪都傳遞動力，即四輪驅(qū)動，以提高通過泥濘地面及不平路面的能力。當在平坦路面以較快速度行駛時，只用前軸或后軸的兩個車輪驅(qū)動，以減少能耗。在起重機的隨機文件中，用4×4表示四輪驅(qū)動，4×2表示4個車軸中有兩個車輪是驅(qū)動輪。該車型適合狹小的場地作業(yè)?？蓪崿F(xiàn)連續(xù)無極變速，在路面阻力突變的情況下發(fā)動機也不會熄火，因而極大的方便了司機的操作?？梢运揭拜喬テ鹬貦C是一種性能擴展了的、強力而靈活的輪胎起重機。
4、全地面起重機
是一種兼有汽車起重機和越野起重機特點的高性能產(chǎn)品。它既能像汽車起重機一樣快速轉(zhuǎn)移、長距離行駛，又可滿足在狹小和崎嶇不平或泥濘場地上作業(yè)的要求，即行駛速度快，多橋驅(qū)動，全輪轉(zhuǎn)向，三種轉(zhuǎn)向方式，離地間隙大，爬坡能力高，可不用支腿吊重等功能，是一種極有發(fā)展前途的產(chǎn)品。但價格較高，對使用和維護水平要求較高。
5、特種起重機
為完成某種特定任務而研制的專用起重機。例如：為機械化實施戰(zhàn)術(shù)技術(shù)保障用的、裝在越野汽車或裝甲車上的起重輪救車；為處理交通事故用的公路清障車等，均屬此類。
起重機的工作類型：指起重機工作忙閑程度和載荷變化程度的參數(shù)。
工作忙閑程度，對起重機來說，就是指在一年總時間內(nèi)，起重機的實際運轉(zhuǎn)時數(shù)與總時數(shù)之比；對機構(gòu)來說，則是指一個機構(gòu)在一年時間內(nèi)運轉(zhuǎn)時數(shù)與總時數(shù)之比。在起重機的一個工作循環(huán)中，機構(gòu)運轉(zhuǎn)時間所占的百分比，稱為該機構(gòu)的負載持續(xù)率，用JC表示。
載荷變化程度，按額定起重量設(shè)計的起重機在實際作業(yè)中，起重機所起吊的載荷往往小于額定起重量。這種載荷的變化程度用起重量利用系數(shù)k表示。k=起重機在全年實際起重量的平均值/起重機的額定起重量。
根據(jù)起重機的工作忙閑程度和載荷變化程度，通常把起重機的工作類型劃分為：輕級、中級、重級和特重級4種級別。
起重機的工作類型和起重量是兩個不同的概念，起重量大，不一定是重級，起重量小，也不一定是輕級。如水電站用的起重機的起重量達數(shù)百噸，但使用機會卻很少，只有在安裝機組、修理機組時才使用，其余時間都停歇在那里，所以盡管起重量很大，但還是屬于輕級。又如車站貨場用的龍門起重機，雖然起重量不大，但工作非常繁忙，屬于重級工作類型。
起重機的工作類型與安全性能有著十分密切的關(guān)系。起重量、跨度、起升高度相同的起重機，如果工作類型不同，在設(shè)計制造時，所采取的安全系數(shù)就不相同，也就是零部件型號、尺寸、規(guī)格各不相同。如鋼絲繩、制動器由于工作類型不同，安全系數(shù)不同（輕級安全系數(shù)小、重級安全系數(shù)大），所選出的型號就不相同。再如同是10t的橋式起重機，對于中級工作類型（JC=25%）的起升電動機功率為N=16KW，而對于重級工作類型（JC=40%）起升電動機功率則為N=23.5KW。
從以上情況可知，如果把輕級工作類型的起重機用在重級工作類型的場所，起重機就會經(jīng)常出故障，影響安全生產(chǎn)。所以在安全檢查時，要注意起重機的工作類型必須與工作條件相符合[1] 。
參考資料
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